我国经济未来长期发展的基调是，建设现代化产业体系，推动制造业向高端化、智能化、绿色化发展。制造业向高端化发展过程中绕不开工业机器人的应用，我国经济在人口结构转型、劳动红利逐渐消失的底层逻辑下，“机器替代人”是大势所趋。在工业机器人环节，我国企业尤其是A股上市企业在哪些方面已初具规模，哪些方面又被“卡脖子”，投资机会有哪些？
本文首先聚焦一个“小而美”的专精特新赛道——减速器，以及该行业上市公司绿的谐波（688017.SH）。
机器人的骨关节
人体之所以能够活动自如，是因为有“骨关节”结构，大部分骨关节，经由软骨保护骨头避免磨损。关节位于人体各个部位，可以使动作能够更加协调，同时通过关节活动，可以使人体完成复杂动作时更为灵巧，更为“精准”。
工业机器人是通过重复动作来完成一类任务，在这个过程中工业机器人对“精确程度”的要求非常高，包括定位精度和重复定位精度。提高精准度以及生产效率的任务就是由减速器来完成的。而从制造成本角度出发，减速器也占了很大一部分，是工业机器人三大核心零部件之一，占总成本的13%-30%。
工业机器人“运动”主要靠伺服电机、减速器和控制器三个主要部件完成，伺服电机负责驱动，但伺服电机的运行特点是转速快、扭矩小，而关节处则需要慢转速和大扭矩。
减速器是由多个齿轮组成的传动零部件，利用齿轮的啮合改变系统输出的转速、扭矩及承载能力。它可以精确地将伺服电机转速降低到工业机器人各个部位需要的速度，提高定位精度、输出更大的扭矩，使机器人运动更加精准。
减速器主要分为谐波减速器和RV减速器。谐波减速器小而轻，适合精确度要求高的应用位置，而RV减速器容许力矩负载可达8,000N·m，其重量重、外形尺寸较大的特性，也使其无法向轻便、灵活的轻负载领域发展。
此外，RV减速器零部件数量多、制造和装配难度大，不利于大规模生产。目前两者适用领域不同，还不能互相取代。
减速器属于机器人上游的核心零部件（减速器、伺服电机和控制器）。全球范围内，哈默纳科（Harmonic Drive System）与纳博特斯克（Nabtesco）分别是谐波减速器和RV减速器领域的龙头，二者合计市占率超过70%。其他参与者还包括日本新宝、住友电工等。
当前，国内主要参与企业有绿的谐波（688017.SH，谐波减速器）、中大力德（002896.SZ，RV减速器）和中技克美（三板，航天专用谐波减速器）。
机器人中游为本体制造，全球龙头为机器人四大家族，即安川电机、发那科、ABB与库卡，市占率约为40%。国内参与者包括埃斯顿（002747.SZ）、汇川技术（300124.SZ）、机器人（300024.SZ）、拓斯达（300607.SZ）、埃夫特（688165.SH）、新时达（002527.SZ）等。下篇文章将着重分析中游本体制造的上市公司。
在比较减速器环节主要上市公司后，我们认为应着重关注绿的谐波，原因在于绿的谐波的减速器产品毛利率（53.18%）比中大力德（19.32%）高了近两倍，此外我们认为谐波减速器比RV减速器更具应用空间。未来前景更广阔的方向人形机器人，相对于笨拙的大型机械手臂（工业机器人），人形机器人更加灵活，并且能满足更多的应用场景需要。
以特斯拉最新发布的Optimus为例，在电机驱动上，“擎天柱”采用2.3KWH、52V电压的电池组，内置电子电器元件的一体单位，支持人形机器人工作一整天；定制了28个关节驱动器，大概分6种，包括3种不同规格的舵机（采用谐波减速器）和3种不同规格的直线执行器（采用永磁电机，可抬动1.5吨三角钢琴的），未见RV减速器身影。（浙商证券）
谐波减速器市场规模较小，属于“小而美”的一类。据华经产业研究院数据，我国谐波减速器市场规模2020年约15.7亿元，预计到2025年谐波减速器市场规模有望达47亿元，2021-2025年CAGR约25%，其中机器人用谐波减速器市场规模约48亿元，2021-2025年CAGR约25%。从竞争格局看，2021哈默纳科市场占有率达36%，绿的谐波市场占有率达25%，位居第二。
可以看到，绿的谐波未来的发展主要受工业机器人和人形机器人两个市场的增长所影响。根据国际机器人联合会（IFR）的数据，2021年国内工业机器人装机量为26.82万台，超过全球（51.7万台）一半以上。
每台工业机器人所需的谐波减速器视其类型而定，且根据产品特性（精度、寿命、转速）以及柔轮形态、规格（节圆直径）、减速比、结构、连接方式的不同分为上百种型号，其中产品规格对产品价格存在较大影响，一般情况下规格越大价格越高，因此不太好计算整个市场的具体规模数字。假设谐波减速器均价为2500元/台，2021年国内市场规模为20.09亿元。
从进口替代和国家安全角度出发，绿的谐波未来增长空间巨大。除了进口替代，还有未来工业机器人和人形机器人的增量市场。根据中国机器人产业联盟数据，2021年，中国市场机器人销量为27.1万台，其中多关节型、坐标型、SCARA型分别占比66.8%、23%、6.4%，粗略估计需要谐波减速器63.36万台、1.73万台、18.7万台。绿的谐波2021年所有类型减速器共计生产26.7万台，销售25.6万台，仅计算以上三种类型谐波减速器，绿的谐波的市占率约为30%。
绿的谐波护城河在哪？
谐波传动技术于20世纪60年代初被引入我国，最初主要应用于军事和航天领域，但我国减速器长期受制于国外，国内谐波传动企业普遍规模小、技术落后、产品种类单一。
因此，国内谐波减速器，尤其是高精度减速器长期依赖于进口，日本的减速器对其国内销售价格远低于其在我国境内的销售价格。根据招商证券的资料，机器人国产和外资品牌成本端存在较大差异，国产品牌减速器占成本的比例超过30%，日系等外资品牌减速器成本只占12%-13%。
2003年，公司核心技术人左昱昱（董事长）开始研究并改进减速器生产工艺，而绿的谐波的减速器直到2013年才开始上市销售。查询公开资料，在此期间左昱昱与另一位核心技术人员李谦无在外企任职经历。大致可以判断其技术并非源于外资或国外企业授权。从绿的谐波的综合毛利率来看，在机器人行业整体放量的2021年，绿的谐波的产品毛利率由降转升，提高了近5个百分点，说明目前该行业尚未进入价格战阶段，公司的盈利空间较大。
2013年绿的谐波减速器上市后，当年通过国内厂商埃夫特的监测标准，公司开始供货；2014年11月至2015年8月，绿的谐波经过与国际知名机器人制造商Universal Robots初步接触、样品测试、实地考察、小规模采购后，开始供货，2017年-2019年，供货量分别为5989台、8014台、22595台。从以上过程，我们可以看出，由于对精密减速器的要求较为严格，想要进大厂的供货名单，需要经历较为严格的审核以及漫长的时间。
另外，上文提到减速器市场是一条“小而美”的赛道，2021年谐波减速的国内市场只有20亿元左右，相较于光伏或新能源汽车市场非常小，因此资本大量涌入提高竞争强度、降价抢市场等行为大概率不会发生，通过大举投资“攻关”减速器核心技术的做法投资回报率不会很高。再加上上市公司除了在RV减速器有布局的玩家外，谐波减速器环节罕有新晋竞争者。大概率可以明确2-3年内，绿的谐波减速器产品毛利率会维持在50%左右。
根据上文分析，绿的谐波业绩主要受到国内工业机器人的产销量增速影响，公司未来增长主要有两个逻辑，即进口替代和机器人市场增长。
国内机器人产销数据主要受下游工业企业环节影响，2021年由于外需强劲带动国内工业企业，尤其是出口企业，快速扩产以抢占国外市场；2022年年初由于多地疫情突发以及外需疲软等影响，工业增长放缓，近期开始回暖。绿的谐波的营收增速呈现同样的波动情况，2021年营收同比增速为104%，2022年中报营收同比增速为32%，预计下半年度将有所提高。考虑到2023年以及2024年全球经济陷入衰退的可能性较大，因此假设2022年-2024年，绿的谐波营收增速分别为54.55%、35.54%、32.27%；毛利率分别为50.63%、49.09%、47.96%，对应营收为6.85亿元、9.28亿元、12.28亿元，对应EPS分别为1.23、1.57、1.92。
自2020年上市以来公司估值波动较大，主要受到两个因素影响。首先，机器人行业的整体涨落影响着投资者的预期；其次，2022年年初受到内外部因素冲击，A股走势整体下滑，高估值企业受影响更为严重，公司估值快速回落。绿的谐波1年历史PE均值为103.65，历史3年PE均值为127。远高于同行业其他公司。
我们认为支撑绿的谐波高估值的原因有两个，首先是其在A股的稀缺性，公司通过自主研发突破技术壁垒，率先打破日系企业在谐波减速器行业的垄断，其高毛利率、高营收增速不断证明着公司的稀缺性；其次，工业机器人行业属于当下热门赛道，未来增长空间巨大。我们认为，公司要维持目前的高估值需要从公司生产角度做出改变。
公司的谐波减速器在理论机制上属于国际首创，不同于国外企业的指导理论，但我们推测公司的生产方式中人工占比较高，与国外的流水线作业尚有一定差距，公司目前的人员结构可以佐证这一点。若绿的谐波未来生产不能率先提高生产的自动化比例，其产能跟不上机器人市场的需求扩张，公司很难完成进口替代。彼时，其订单增速慢于全行业整体增速，估值回落的可能性很大。试想，当一款畅销的人形机器人上市后，若绿的谐波因为产能原因不能挤进该产品的供应链，市场将对公司的总体竞争力产生质疑。总之，我们认为目前给予绿的谐波110X PE估值较为合理，对应股价为135.3元/股。
未来制造业高端化过程中不可避免的要“机器换人”，绿的谐波的谐波减速器产品是生产机器人的核心部件，其产品目前正在完成进口替代，支撑绿的谐波的高估值，未来公司发展尚需自身先完成高端化这一路线，以维持其较高的估值。
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