央財智庫 | 人形機器人專題報告:TESLA BOT硬件拆解。

破曉時分,

特斯拉人型機器人引領萬億級市場

1.1 Tesla Bot 有望引領行業風潮,

AI 新紀元或將開啟

特斯拉 Bot 原型機預計 9 月 30 日發佈。

馬斯克在特斯拉年度的 AI 開放日上,首次公開展示了雙足類人機器人 Optimus《擎天柱》的想法,並預計會在 2022 年完成,第一 版可在 2023 年投入生產,近日,其又在推特上表示預計在 9 月 30 日的特斯拉第二個人 工智能日《AI Day》發佈產品。

根據此前公佈的參數,特斯拉的 Optimus 擎天柱身高 5 英尺、體重 125 磅,行走速度為每小時 5 公裡,最多可提45 磅的物品,這款機器人運用了特斯拉最先進的 AI 技術,基於特斯拉在自動駕駛領域的技術積累進行開發,被稱為 是 2022 年最重要的產品開發項目,甚至可能比汽車業務更重要。

實際上,根據艾隆·馬 斯克的說法,擁有智能駕駛功能的汽車正像是一種『有輪子的半智能機器人』。

基於特斯拉自動駕駛技術,自研芯片和提供算力的 FSD 硬件是核心。

根據馬斯克的說 法,想要解決自動駕駛問題,需要先解決真實世界的人工智能,因此從產品的角度來看, 在人形機器人上,其運用了特斯拉最先進的AI 技術也不足為奇。

Tesla Bot 基於視覺神 經網絡神經系統預測能力的自動駕駛技術,並配備了算力極強的 DOJO D1 超級計算芯片,加上其有望配備大眾所期待的 FSD Chip 2.0 硬件驅動,實際上,Tesla Bot 的發佈更多展現出特斯拉已經成為了一家由『自研芯片+自研算法』驅動的人工智能公司。

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1.2 人形機器人是終極目標,

萬億藍海市場驅動國內外廠商推陳出新

機器人常被各國視作衡量國家創新水平、產業能力的標志,人形機器人更被譽為機器人皇冠上的明珠。

在所有機器人的研發中,人形機器人的挑戰難度是業界公認最高的。

人 形機器人是機器人內置為形體類似人類,設計的目的是為了與人工工具和環境交互,通常,類人機器人具有軀幹,頭部,兩條手臂和兩條腿,部分類人機器人可能僅對身體的 一部分建模。

機器人的基礎三大要素包括規劃、控制和感測,對於人形機器人而言,這 三種要素所對應的裝置要求非常高,如對於感測《傳感器》來說,人類通過耳石和半圓 形的耳道保持平衡和方向,並通過本體感受《例如觸摸,肌肉伸展,肢體位置》來定向, 但人形機器人需使用加速度計來測量加速度,傾斜傳感器測量傾斜度,放置在機器人手 腳上的力傳感器,用於測量與環境的接觸力,位置傳感器指示實際位置,觸覺傳感器還 提供有關在機器人和其他物體之間傳遞的力和扭矩的信息,視覺傳感器人類的眼睛最相似,大多數人形機器人將 CCD 相機用作視覺傳感器,聲音傳感器則是使機器人能夠聽到 語音和環境聲音,麥克風通常用於此任務。

15 世紀末至今,人形機器人研究從未停止。

人形機器人的發展歷史可以追溯到 15 世紀 末的達·芬奇時代,那是由達·芬奇繪制的一份古老『類人機器人設計草圖』——一個 靠風能和水力驅動的『機器武士』,由此啟發了人類對於研制『人形機器人』的幻想。

直 到 1927 年,美國西屋公司制造了世界上第一臺人形機器人『Televox』,雖不能走動,但 可以抬起接收器以接聽電話,並根據接收到的信號通過操作開關來控制簡單的過程,此 外其還能回答一些問題。

Televox 隻是一個起點,隨後西屋公司在 1937 年又繼續在此基 礎上制造出『摩托人 Elektro』,其被認為是真正的第一個類人機器人。

Elektro 身高 210 厘米,體重超過 120 公斤,能夠執行 26 種不同的日常活動,包括醒來,交談,計數和 吸煙。

1961 年,第一臺數字化和可編程的機器人 Unimate 被安裝在通用電機裝配線上。

其成為當今仍在裝配線中使用的許多工業機器人的基礎。

1972年早稻田大學研制出 WABOT-1 機器人,它是世界上第一臺全尺寸人形機器人。

能夠用日語交流,導航房間並 抓握和運輸物體,後來的 WABOT-2 能夠讀取樂譜並彈奏電子鍵盤。

中國的第一臺人形 機器人問世於 2000年,國防科技大學成功研制了中國第一臺仿人型機器人『先行者』, 有一定的語言功能,可以動態步行。

波士頓動力行業領先,國內外眾多公司齊頭並進。

2000年本田推出能夠跳躍、使用樓梯 的人形機器人 ASIMO後,人形機器人的發展方向逐步成熟,此後 2006 年 Aldebaran Robotics 發佈的 Nao 和 2014 年軟銀推出的 Pepper 在商用社交領域取得成功,包括學術 研究、護理、教育、商業招待等。

從技術及產品的成熟來看,波士頓動力是行業內的領 導者,2005 年,波士頓動力為美國軍隊研究設計了四足機器人 BigDog,此後,其又研 發出適用於物流場景的 HANDLE,2018 年發佈機器狗 SpotMini,能夠進行海上油田巡邏 和檢測,此外其還能進行如船舶故障檢查,對碳氫化合物泄漏問題的響應,在緊急情況 下協助人類員工撤離,提供海上裝置的遠程視角等工作,2019 年其展示的最新版本的人 形機器人 Atlas 已經具備相當成熟度,能夠在有限的空間內完成較為復雜的工作。

國內在人形機器人的研發 21 世紀以來已有長足進步,如優必選、鋼鐵俠科技等公司均推出 各自的仿人機器人產品,2021 年優必選發佈了中國首款可商業化的大型雙足仿人型服務 機器人 Walker X,身高 130cm,體重 63kg,擁有 41 個高性能伺服驅動關節,面部 160° 環繞 4.6K 高清雙柔性曲面屏,四維燈語體系,具備模塊化設計,便捷可拆卸電池,應用 場景包括科技展館、影視綜藝、商演活動、政企展廳等。

此外,同年 3 月,北京鋼鐵俠 科技中標國家機器人宇航員項目——北京控制工程研究所空間仿人智能操控系統,將雙 足大仿人機器人的應用場景拓展到航天領域,開創了空間機器人這一新品類,其核心產 品 ARTROBOT 系列仿人機器人自由度達到 36 個,可以完成行走、舞蹈、倒水等多種任 務,已經擁有了高度仿人化的特征,應用場景包括科研教學、智能服務、體育競技、養 老、救援、娛樂陪伴和航空航天等領域。

特斯拉 Optimus 價格有望步入量產級,人形機器人打開全球萬億級藍海市場。

根據馬斯克在 2022 年 4 月的 TED 演講中透露,Optimus 單價將『不會高得恐怖,或許會比一 輛車的價格更低』,與馬斯克對話的主持人 Chris Anderson 以 2.5 萬美金左右《約 16.75 萬人民幣》價格為例進行討論,給出了一個可供參考的價格區間。

考慮到特斯拉汽車在 中國的售價最低為30萬元左右,Optimus機器人的單體價格大體將位於17-30萬元之間。

這一價格區間相對波士頓機器人顯著更低,Optimus 有望進入家務、快遞、工業生產等 各類消費級與商用級場景。

而根據麥肯錫報告預測,到2030 年全球約 4 億人的崗位將 被自動化機器人替代《根據國際勞工組織數據,2021年全球勞動人口總數約34.5 億人, 4 億即代表著預測其中約 11.6%的勞動者被機器人取代》,按 Optimus 單體價格 25 萬元 計算,全球人形機器人市場空間可達 100 萬億級別。

從成本端看,根據國統局數據,2021 年中國平均年人均工資水平為 10.68 萬元,按 Optimus 價格區間 17-30 萬元來計算,購 買單個 Optimus 機器人回本時間在 1.6-2.8 年,即 2-3 年內便可收回成本,且機器人無需休息,可以長時間進行高強度勞動,用機器人代替人力具備可預見的經濟效應。

二、核心零部件是機器人的關鍵,

相關產業鏈有望持續受益

2.1 機器人產業鏈拆解:

核心零部件占整機成本 70%

機器人核心零部件為伺服電機、減速機、控制系統、驅動器等。

機器人產業鏈的上遊主 要為零部件供應商,核心零部件為伺服系統、減速器、控制系統等;產業鏈的中遊為機 器人本體提供商與集成供應商,主要負責機器人本體的生產,並根據不同的應有場景和 用途進行有針對性地系統集成和軟件二次開發。

下遊包括工業應用與服務應用,工業應 用主要為汽車、電子、金屬加工等產業,服務應用范圍較廣,主要從事維護保養、修理、 運輸、清潔、保安、救援、監護等工作。

從目前特斯拉公佈的應用范圍來看,人形機器 人為服務機器人的技術升級,涉及到自動駕駛、視覺導航、傳感器技術等多種技術融合, 機械產業鏈方面主要涉及到機器人的核心零部件《伺服電機、減速機、控制系統、驅動 器等》與機器視覺等方面。

核心零部件占整機成本的 70%,機器代人趨勢下核心零部件有望直接受益。

從工業機 器人的成本拆分來看,伺服系統/控制器/減速器/本體制造分別占機器人整機成本的 25%/10%/35%/15%,其中核心零部件成本合計約占整機成本的 70%。

而對服務機器 人來說,除上遊核心零部件外,算法《導航定位算法、識別類算法等》、智能交互等核心 技術模塊也將是主要成本,本體制造的價值量占比較低。

特斯拉人形機器人將搭載公司 的人工智能設備,包括自動駕駛相機《提供機器人視覺》、自動駕駛計算機《充當大腦和 心臟》,以及其他人工智能算法和工具。

我們認為,特斯拉人形機器人 Optimus 的推出 具備極強的標桿帶頭作用,上遊核心零部件、機器視覺等環節有望直接受益。

2.2 機器人用減速機需求巨大,

行業成長動力充足

減速機是工業機器人構成中最為核心的部件,成長潛力巨大。

精密減速器是連接伺服電 機和執行機構的中間裝置,通過齒輪嚙合將伺服電機的動力傳遞到執行機構上,起到匹 配轉速和傳遞轉矩的作用。

根據 GGII 數據顯示,2021 年中國工業機器人減速器總需求量為 93.11 萬臺,同比增長 78.06%。

其中增量需求 82.41 萬臺,同比增長 95.05%;存 量替換量為 10.70 萬臺,同比增長 6.57%。

目前應用於機器人領域的減速器主要有兩種:RV 減速器和諧波減速器,RV 減速器傳動比范圍大、精度較為穩定、疲勞強度較高,並 具有更高的剛性和扭矩承載能力,一般放置在機器人機座、大臂、肩部等重負載的位置, 代表性廠商為日本納博特斯克、國內雙環傳動;諧波減速機具有單極傳動比大、體積小、 質量小、運動精度高並能在密閉空間和介質輻射的工況下正常工作的優點,使其在機器 人小臂、腕部、手部等部位具有較大優勢,代表性廠商為日本哈默納科、國內綠的諧波。

根據高工機器人的統計,RV 和諧波減速器的使用量約為 65%:35%。

2.2.1 諧波減速器:

國產化趨勢加速,

柔性化趨勢下協作機器人帶來更大市場潛力

諧波減速器由波發生器、柔輪和剛輪三大零部件組成。

它通過柔輪變形產生的周期性波 動來實現剛輪輪齒與柔輪輪齒之間的少齒差內嚙合,從而完成運動與動力的傳遞。

具體 來說,當波發生器裝入柔輪內圓時,迫使柔輪產生彈性變形而呈橢圓狀,使其長軸處柔 輪齒輪插入剛輪的輪齒槽內,成為完全嚙合狀態;而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸,處 於脫開狀態,當波發生器連續轉動時,迫使柔輪不斷產生變形並產生了錯齒運動,從而 實現波發生器與柔輪的運動傳遞。

多關節和協作機器人占據主要應用市場,預計 2025 年國內規模超 30 億元。

諧波減速 機主要適用於輕負載的小臂、腕部等機器人手臂上,此種機器人多應用在 3C、消費等下 遊領域,因此需求量較大,此外,考慮到前期市場主要以工業機器人為主導,未來幾年 數控機床等也將加快諧波減速的用量,以此作為精密減速的功效,長期看諧波減速市場 規模有望持續增長,預計 2025 年市場過有望超過 30 億。

協作機器人優點顯著,更加適用於中小企業,滲透率提升背景下諧波減速機有望充分受 益。

據埃夫特招股書,以工業機器人四大家族為代表的歐、日系工業機器人,目前仍然 主要以汽車工業機器人為主,除 3C 行業外的通用工業,自動化率普遍不高。

原因在於 汽車和電子制造行業標準化程度較高,屬於單件大批量制造,都屬於大型制造企業,具 有良好的設備運維團隊。

而除此之外的其他通用工業,通常是量大面廣的中小企業,它 們的產品一般以小批量,定制化,短周期為特征,沒有太多的資金對生產線進行大規模 改造,並且對產線的投資回報率更為敏感,傳統的工業機器人在中小企業中的滲透率很 低,協作機器人的優勢有望解決這些痛點。

人形機器人關節增多,諧波減速器用量將數量級增長。

從目前工業機器人市場來看,一 臺六軸機器人總共使用 6 個減速器,其中底座、肩部一般使用 RV 減速器,其餘部分一 般使用諧波減速器《約 4 個》。

人形機器人關節數量遠超普通工業機器人,人體共有 78 個已命名關節,其中適用諧波減速器的肘關節、腕關節、指關節、趾關節共有 60 個, 因此人形機器人若要實現接近人體的活動自由度,則減速器用量將數量級增長。

國產替代趨勢逐步顯現,技術性能逐步收斂。

諧波減速機技術較 RV 偏低,因此從技術上看對國產廠商而言更加易於突破,目前國產諧波減速機廠商已經開始進行國產替代, 從技術上看,減速比、輸出轉速、傳動精度已經和國外差距收斂明顯,僅在傳導效率還 需提升,2020年綠的諧波國內市占率超過 20%。

《報告來源:央財智庫》

2.2.2 RV 減速器:

國內市場規模超 60 億

RV 減速器是工業機器人中應用范圍最廣泛的精密減速器。

RV 減速器安裝於多關節機 器人的機座、大臂、肩部等位置,廣泛用於拆碼垛、工業、物流等重負載《20-500KG》 場景。

單臺工業機器人所需精密減速器中,RV 減速器占比約為 60%-80%。

RV 減速器 結構復雜,兼具行星減速器和擺線針輪減速器優勢,是在傳統擺線針輪、行星齒輪傳動 裝置基礎上發展起來的傳動機構,由一個行星齒輪減速器的前級和一個擺線針輪減速器 的後級組成,分為兩級減速。

預計 2025 年國內市場規模超 60 億,日系主導下國內品牌逐步崛起。

工業機器人中, 多關節機器人負載較大,驅動精確性要求高,通常在對應關節處需要配套 1 個伺服電機 +1 個的減速器實現驅動,單個機器人 RV 減速器需求量為 4-5 個。

考慮 RV 減速器 使用期間作為傳動、承重部件,磨損不可避免,其使用壽命通常在 4-5 年左右,伴隨工 業機器人市場增長,存量替換需求同步提升,RV 減速機市場規模有望持續增長,根據 MIR 數據,2021 年國內 RV 減速機市場規模 42.95 億元,預計 2025 年中國 RV 減速器 市場規模達 65.53 億元。

從市場份額看,由於 RV 減速器構型復雜,長期以來全球市場 格局高度集中,納博特斯克占據全球 70%以上市場份額。

近年來,伴隨國產 RV 減速器 的發展,納博特斯克在中國的市場份額已低於全球水平,並呈降低趨勢,根據高工機器 人數據,2021 年雙環傳動為國內市場份額僅次於納博特斯克的 RV 減速器供應商。

2.3 伺服系統:

機器人的動力系統,

工業領域市場規模近 300 億元

伺服系統是能精確控制執行機構的自動控制系統,主要由伺服驅動器、伺服電機和編碼 器組成。

使伺服系統是使物體的位置、方位、狀態等輸出量,隨著輸入量的任意變化而 變化的自動控制系統,是工業自動化的關鍵零部件,是實現精準定位、精準運動的必要 途徑。

伺服系統主要由伺服驅動器、伺服電機和編碼器組成,編碼器通常嵌入於伺服電 機。

伺服系統由伺服驅動器發出信號給伺服電機驅動其轉動,同時編碼器將伺服電機的運動 參數反饋給伺服驅動器,伺服驅動器再對信號進行匯總、分析、修正。

整個工作過程通 過閉環方式精確控制執行機構的位置、速度、轉矩等輸出變量。

稀土磁材為重要原材料,下遊應用覆蓋廣泛。

伺服電機產業鏈涉及稀土磁材、電子原器 件、伺服系統制造、機器人等。

上遊來看,伺服電機行業的上遊主要是稀土磁材和電子 零部件等其他材料,稀土磁材是伺服電機制造過程中必需的重要原材料。

中遊來看,除 伺服電機制造以外,伺服系統還包括伺服驅動器制造以及數控系統研發等環節。

下遊來看,伺服電機可以廣泛應用於醫療器械、機器人制造、汽車制造和工業裝備制造等領域, 具備廣闊的應用前景。

伺服電機在控制精度、過載能力、速度響應等方面均優於步進電機,更適用於通用自動 化和機器人領域。

在數字控制的發展趨勢下,運動控制系統中大多采用步進電機或全數 字式交流伺服電機作為執行電動機。

雖然兩者在控制方式上相似《脈沖和方向信號》,但 在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。

伺服電機原有的控制系統上增加了一個閉 環,通過實時的閉環信號反饋來調整,實現更精密的控制。

綜合來講,伺服電機在許多 性能方面都優於步進電機,更適用於工業自動化、機器人等領域,但在一些要求不高的 場合也經常用步進電機來做執行電動機。

伺服系統市場規模近 300 億元,由工業自動化驅動保持高速增長。

根據中商產業研究院 統計,2017-2021 年中國伺服系統由 97 億元上升至 224 億元,CAGR 為 23.3%,增速 較快。

從長期來看,中國人口紅利消退,人力成本逐漸上升,傳統工業尤其是制造業對 自動化產線設備的需求將始終保持增長態勢。

國內市場由外資主導,國產品牌約占 30%份額。

中國伺服系統主要分為日韓品牌、歐 美品牌和國產品牌三大陣營,由於壁壘較高,伺服系統市場一直為外資品牌主導。

近年來,國內廠商通過引進、消化吸收國際先進技術,不斷加強伺服系統相關的技術研發和 生產能力,國產伺服系統的產品質量和技術水平不斷提升,並逐漸在國內市場中取得一 定的份額,但與國際知名企業相比,其在整體性能、可靠性上仍存在一定差距。

根據 MIR 睿工業的數據,2020 年中國伺服市場中,日韓品牌占據約 51%的市場份額,國產品牌 占據約 30%份額,歐美品牌占據約 19%份額;其中,安川、三菱和松下分別以 11.3%、 10.5%、9.9%的市場份額位列前三,匯川技術以 9.8%的份額占據國內龍頭地位。

2.4 控制系統:

機器人的『大腦』

控制系統相當於機器人的大腦,負責向機器發佈和傳遞指令動作,控制機器人在工作中 的運動位置、姿態和軌跡。

典型的運動控制系統主要包括控制器、伺服系統和傳感器三 個部分,運動控制器向伺服系統發送指令,進而帶動工作機械《負載》實現特定運動。

同時,電機和機械系統的多種傳感器經過信號處理將實時信息反饋給控制器,控制器進 行實時調整,保證整個系統的穩定運轉。

工業機器人控制器市場規模近 20 億元。

受益於過去中國工業機器人行業的快速發展, 工業機器人產業鏈日益成熟,中國在機器人控制器軟硬件方面的開發實力不斷增強,市 場快速增長。

根據中商產業研究院數據,中國工業機器人用控制器市場規模由 2017 年 的 10.5 億元上升至 2021 年的 14.7 億元,CAGR 為 8.8%。

預計到 2022 年,中國工業 機器人用控制器市場規模有望達到 16.2 億元。

外資占主導,工業機器人控制器國產率不足 20%。

美日韓廠商憑借著在機器人核心技 術領域的深厚積淀,占據了工業機器人控制器的大部分份額,全球控制器龍頭發那科在 國內的市場份額為 18%。

國內企業控制器尚未形成市場競爭力,工業機器人控制器國產率不足 20%。

三、重點公司分析

3.1 三花智控:

熱管理龍頭,

特斯拉穩定供應商

制冷龍頭轉型為熱管理龍頭,業務板塊明確。

公司業務分為兩大板塊,一是制冷板塊, 二是汽車零部件板塊。

從應用場景看,制冷業務和微通道業務的最主要應用場景均是家 用空調和商用空調,亞威科業務的主要應用領域為洗碗機,汽零業務的主要應用場景為 新能源汽車。

公司聚焦於主營業務,並持續向外拓展,提前佈局新能源汽車業務,在新 能源汽車客戶開發認證和訂單獲取方面一直保持領先,公司是第一家把電子膨脹閥應用 到新能源汽車上的公司,目前已實現車用熱管理核心部件全覆蓋,主要產品有電子膨脹 閥、電子水泵、熱力膨脹閥等。

2021 年公司實現營收 160.21 億元,同比增長 32.3%, 實現歸母凈利潤 16.84 億元,同比增長 15.2%,其中汽車業務單元占比持續提升,營收 48.02 億元,較 20 年實現翻倍增長。

特斯拉穩定供應商,合作有望持續深入。

公司是特斯拉穩定的汽車熱管理系統供應商, 產品包括電子膨脹閥、八通閥、CO2 熱泵等,深度合作下,特斯拉上使用的公司的八通閥產品能夠連接熱管理各回路,統籌各系統間熱量轉移,降低車身重量並提高續航裡程, 順應電動車熱管理集成化發展趨勢,而公司憑借其研發積累形成的超前獨創技術也拉開 了公司與其他競爭對手的差距。

我們預計,公司作為特斯拉穩定的汽車熱管理供應商, 合作基礎良好,隨著未來合作的進一步深入,公司有望進入到其他特斯拉產品供應鏈中, 打開公司成長空間。

3.2 中科三環:

打造全球高端釹鐵硼頂級供應商

釹鐵硼永磁被稱為第三代稀土永磁,綜合性能優異。

永磁材料又稱恒磁材料或硬磁材料, 指的是磁化後去掉外磁場,能長期保留磁性,能經受一定強度的外加磁場幹擾的一種功 能材料。

永磁材料能夠實現電信號轉換、電能/機械能傳遞等重要功能,廣泛應用於風力 發電、新能源汽車及汽車零部件、節能變頻空調、節能電梯和機器人及智能制造等領域。

稀土永磁材已經歷三代發展,第一代以 SmCo5《釤鈷》合金為代表、第二代以 Sm2Co17合金為代表,釤鈷永磁磁性能和熱穩定性優異,但因價格過於昂貴而限制了大規模應用, 後逐漸被興起的第三代釹鐵硼《Nd-Fe-B》永磁所取代。

燒結釹鐵硼合金是由主相 Nd2Fe14B 和晶界相構成的,其飽和磁極化強度《Js》為 1.6T,理論最大磁能積的理論值 64MGOe《509kJ·m3》。

對比主流磁性材料,燒結釹鐵硼剩磁、矯頑力、最大磁能積均 遠大於其他普通材料,通俗理解為磁性更強,從而電機節能效果更佳。

雖然居裡溫度《與 最高使用溫度正相關》低於部分產品,但部分高牌號產品能夠滿足新能源車、變頻壓縮 機 200℃的惡劣工作場合。

稀土永磁電機對於全球碳減排可做出強大貢獻。

根據弗若斯特沙利文,全球 50%以上的 電力消耗來自電動機,而與傳統電機相比,稀土永磁材料可節省高達 15%至 20%的能 源。

此外,稀土永磁材料的應用使變頻家電、新能源汽車及汽車零部件以及 3C 智能電 子產品實現更輕量小型化,符合消費者的偏好。

中科三環是中國稀土磁材行業的開創者、引領者,憑借三十幾年的自主研發與積累,公司已逐步成長為全球稀土磁材行業的世界頂級供應商:

1》目前公司燒結釹鐵硼產能約 20000 噸/年《毛坯量》,在全球釹鐵硼磁材、尤其高端產品供應鏈中占據重要地位。

2》 公司是中國率先供應 VCM《計算機硬盤音圈電機》、EPS《電動助力轉向》和微型電機用 高端釹鐵硼永磁材料的企業,公司現已成為全球高性能釹鐵硼頂級供應商之一。

產能規劃:2022 年底或 2023 年初增加 1 萬噸燒結釹鐵硼產能,總產能達 30000 噸/年。

其中,天津工廠用自有資金和銀行借款擴產 5000 噸,寧波工廠用募集資金擴產3000 噸, 贛州和南方稀土合建工廠今年放量 2000 噸。

經過 30 餘年的發展,公司現已形成以中遊釹鐵硼磁材加工為核心,涵蓋上遊稀土原材 料、下遊全球化銷售網絡的完整產業鏈佈局。

公司核心資產為高端釹鐵硼生產制造基地, 按照權益占比主要有以下三類:

1》控股四家燒結釹鐵硼生產企業,寧波科寧達《控股 100%》、天津三環樂喜《與臺全金屬合資,控股 66%》、北京瓦克華《與德國 VAC 公司 合資,控股 51%》、肇慶三環京粵《控股 64.8%》;

2》控股一家粘結釹鐵硼生產企業上 海三環《控股 70%》;

3》參股一家燒結釹鐵硼永磁體生產企業日立金屬三環磁材《南 通》有限公司《與日立金屬合資,公司參股 49%》。

積極進行上遊資源端佈局,保障稀土原料的穩定供給:《1》2001 年公司參股南方稀土 高技術股份有限公司和科力稀土新材料有限公司兩家稀土原材料企業。

《2》2010 年公司 與五礦有色簽署戰略合作協議,在最優惠市場價格條件下,五礦有色優先向公司提供鐠 釹、鏑鐵等稀土金屬。

《3》2015 年公司全資子公司寧波科寧達工業有限公司與虞東稀土 集團在寧波市合作設立『寧波虔寧特種合金有限責任公司』。

《4》2019 年 4 月,公司與 中國南方稀土集團有限公司簽訂《合作意向書》,公司擬以增資擴股的方式持有南方稀土 5%的股權及雙方擬在贛州共同投資設立產能 5000 噸/年高性能燒結釹鐵硼生產企業, 通過與南方稀土集團合作進一步增強了公司的稀土原材料、尤其重稀土原材料獲取能力。

3.3 雙環傳動:

汽車齒輪龍頭,

國內 RV 減速機舵手

公司是國內齒輪傳動部件龍頭廠商,切入 RV 減速機市場享受成長紅利。

公司產品應用 於乘用車、商用車、工程機械等領域,核心產品乘用車齒輪逐步從低附加值變速箱齒輪 向高精度新能源汽車電驅系統齒輪轉型,2021 年齒輪收入占比高達 80.4%,主要客戶 覆蓋采埃孚、愛信、麥格納、博格華納、康明斯、廣西玉柴等一級供應商及大眾、通用、福特、上汽、廣汽、全球領先電動車制造企業、比亞迪等主流整車廠。

公司從 2013 年 開始研發 RV 減速器,歷時 3-4 年成功打破外資壟斷,掌握擺線輪磨齒及總成裝配等多 項核心減速機技術,產品批量供貨國產頭部機器人企業,已經成為市場份額最高的國產 RV 減速器供應商。

營收及利潤逐步釋放,RV 減速機業務保持穩步增長。

2021 年公司實現收入 53.91 億元, 同比增長 47.31%,歸母凈利潤 3.26 億元,同比增長 536.98%,收入開始逐步釋放,盈利能力明顯恢復,其中 RV 減速機業務 2021 年全年收入 1.84 億元,保持持續增長,減速機毛利率也恢復明顯,達到 26.95%。

《報告來源:未來智庫》

3.4 綠的諧波:

國內諧波減速機龍頭

公司是國內諧波減速機龍頭企業,國產替代加速下市占率有望持續提升。

諧波減速機技術較 RV 偏低,因此從技術上看對國產廠商而言更加易於突破,目前國產諧波減速機廠 商已經開始進行國產替代。

公司前身為恒加金屬,2003 年公司開始諧波傳動技術的研 發,2010 年公司制造出第一臺符合工業機器人使用標準的諧波減速器,2013 年公司打 破外資壟斷,成為國內第一家量產諧波減速器的廠商,2016 年底,成功向國際主流機 器人廠商優傲機器人批量供貨;2018 年為適應諧波減速器未來市場需求,公司推出融 合諧波減速器、電機、傳感器的機電一體化模組產品。

目前公司諧波減速機產品在行業 內具備較強優勢,國內市占率超過 20%,僅次於哈默納克,國產替代加速背景下公司市 占率有望持續提升。

公司業績保持持續增長,盈利能力表現突出。

公司 2021 年收入 4.43 億,同比增長 104.77%,實現歸母凈利潤 1.89 億元,同比增長 130.56%,從細分領域看,公司收入 增長持續受益於機器人行業的旺盛需求,2021年機器人方向收入占比達到 81%,此外 從盈利能力看,公司毛利率基本維持在 50%左右,2021 年達到 52.52%,凈利率持續攀升,2021 年達到 42.87%,極高的凈利率水平也有力支持了公司研發方面的持續投入, 公司研發投入持續保持較高水平,也進而有力的支持公司產品競爭力的不斷提升。

3.5 江蘇雷利:

中高端微特電機領軍企業,

外延並購切入高景氣賽道

公司是全球家用微特電機領軍企業,通過外延並購切入醫療器械、新能源汽車零部件、 工控等高景氣賽道,打開新的成長空間。

通過橫向拓展應用領域,公司 2021 年實現收 入 29.2 億元,同比增長 20.5%,收入增速邊際改善。

未來公司有望由工控、新能源、 醫療等高景氣應用領域帶動,實現多極增長。

橫向拓展成效顯著,2021 年營收同比增長 20.5%。

公司經過多年經營,已成為全球知 名的微特電機供應商。

公司借鑒海外龍頭經驗,通過並購等方式切入醫療器械、新能源、 工控等高端應用場景。

2021 年公司『多應用領域』戰略成效顯著,實現了工控市場的重 大突破,同時新能源、醫療器械領域也取得快速增長,實現營業收入 29.2 億元,同比增 長 20.5%,收入增速邊際改善。

家用電機為基本盤,工控、醫療、新能源等高毛利產品快速放量。

公司基本盤為家用電機及組件,包括空調、冰箱、洗衣機等電機和組件,2021 年家用電機及組件《空調+冰 箱+洗衣機》收入為 16.4 億元,占總收入比重 64.0%。

工控產品主要為絲桿電機、無刷 電機及組件,主要應用於工業設備的閥門電機等,2021 年實現收入 2.95 億元,同比增 長 60%。

汽車零部件主要為汽車水泵、汽車電機及沖壓件,醫療及運動健康電機及組件主要為絲桿電機、跑步機電機及組件。

從毛利率來看,工控、醫療等產品相較於傳統家電產品毛利率更高,有利於公司產品結構優化。

3.6 鳴志電器:

混合式步進電機龍頭,

打造系統級運動控制解決方案供應商

公司是全球領先的電機及驅動系統制造商,在步入電機、伺服系統、無刷電機、空心杯 電機及驅動系統等方面實現了深入佈局。

其中混合式步進電機產品在全球市場一直享有 較高的市場地位,占據全球 10%以上市場份額,打破了日本企業對混合式步進電機的壟 斷。

目前公司已形成了以控制電機、驅動控制系統為核心,貿易代理及工業互聯網等業務協同發展的業務架構。

業績穩定增長,2021 年增長提速。

公司深耕運動控制領域二十餘年,業績增長穩健, 2017-2020 年營業收入 CAGR 為 10.8%,歸母凈利潤 CAGR 為 6.6%。

2021 年公司佈局的工廠自動化、醫療器械、生化分析、移動服務機器人等新興、高附加值領域業務成效 顯著,通用自動化、驅動控制系統類業務也取得快速成長,實現營業收入 27.1 億元,同 比增長 22.7%;實現凈母凈利潤 2.8 億元,同比增長 39.3%。

2022年以來受疫情影響, 業績增速有所下滑。

佈局全球市場,海外業務占比40%-45%。

公司的混合式步進電機、步進電機驅動器、 集成式智能步進伺服控制技術在全球居於前列水平,在國際市場上享有良好的聲譽。

同 時,公司海外子公司美國 Lin、美國 AMP 和瑞士 T Motion 憑借各自在高端高精度控制電機和電機驅動控制系統領域的尖端技術,在歐洲、北美地區市場,尤其在醫療儀器和實驗室設備、高端智能安防監控系統、超細微加工、半導體設備、移動服務機器人等 應用領域占有重要的市場份額。

得益於公司海外市場佈局及產品的全球競爭優勢,公司 海外業務占比保持在 40%-45%之間,2021年公司國內/海外業務收入分別為 15.6/11.5 億元,占比分別為 57.5%/42.5%。

《本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。

如需使用相關信息,請參閱報告原文。》

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