谐波减速器是机器人关节上的核心零部件之一。它控制机器人的各个关节，在程序驱动下精准完成不同幅度的动作，可以说机器人的每个动作都离不开它的配合。

2003年，工程师李谦带领20位兄弟，瞄准了谐波减速器这一赛道。并用20年时间，先后成功研发出两代国产谐波减速器。

智能工厂举重若轻的机械臂、咖啡店里端茶送水的人形机器人，大大小小的谐波减速器，隐藏在这些机器人关节里。要想让机器人拿得起、放得下，关节中的减速器至关重要。

苏州绿的谐波传动科技股份有限公司副总经理李谦：这里模拟的是一个机器人的单关节，减速器实际在这个部位，我们也可以把它当做机器人的手臂在旋转。

当协作机器人收到端起咖啡的指令时，肩肘腕关节中的多个谐波减速器同步接收指令，瞬时降低电机转速。慢下来的肢体根据精准定位，无误差端起咖啡。每一次转动，表的指针都会指向同一个位置，起始点的刻度完全一样，定位精度保持在两微米以内，相当于是我们头发丝直径的四十分之一。

李谦展示的是团队自主研发的新一代三次谐波减速器，它的灵感源于一次产线上的意外。2019年，在一条使用公司二次谐波减速器的钢材料生产线上，减速器因刚性不足，造成加工件表面出现了振纹。

通过增加啮合齿数的这种方法，但是没想到它的精度提升比刚度提升更高。三次谐波减速器，精度在全球来说，已经是齿轮传动界最高的精度。

率先突破成就“一超”地位

减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。在减速器的分类中，精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长，而且更加可靠稳定，主要用于机器人、数控机床等高端领域，主要分为RV减速器、行星减速器以及谐波减速器。

在绿的谐波打破垄断之前，谐波传动技术其实已经在国内应用了半个世纪，只不过最初主要用于军事和航天。民用领域，国产品牌在整个减速器行业存在感都比较低，且集中于中低端，精密减速器更是被日本哈默纳科为代表的外资牢牢把控。由于精密减速器占到机器人成本的3成，对外资的依赖一直制约着我国机器人产业的发展。

严格来说，没有全资子公司苏州恒加金属，就没有今天的绿的谐波。1999年，现任绿的谐波实控人之一、董事长左昱昱加入恒加金属，带领公司逐渐向精密零部件领域拓展，成为ABB、通用电气、那智不二越等知名企业供应商。

因为看到谐波减速器的国产替代机会，2003年恒加金属引入李谦，与左昱昱一同研发谐波减速器。2011年1月，左昱昱创办绿的谐波。3 月，绿的谐波首台减速器样机送江苏省减速机产品质量监督检验中心测试。从此，国有品牌在谐波减速器的外资垄断中撕开了口子。

2013年，国产机器人厂商埃夫特开始批量采购绿的谐波的谐波减速器。2016年底，绿的谐波与 Universal Robots 签订协议。2018年，绿的谐波的出货量已经占到谐波减速器国内市场的21%，仅次于哈默纳科。尤其是在国产自主品牌机器人领域市占率达 63%，远超同行。

绿的谐波还是行业中少数能够实现减速器产品全产业链覆盖的生产商，从基础原材料的研究和选择、零部件粗加工、精密加工到谐波减速器整机的装配，均可自主完成。因为在谐波减速器的突破，绿的谐波也是国内同行业中唯一全部参与GB/ T30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》等三项业内国家标准起草的企业。

二十年打磨，成就科技精品。在李谦的带领下，企业目前拥有境外专利3项，国内有效专利120多项。如今，大大小小一千多种规格的谐波减速器从这里走向世界，在无数机器人身上发光发热。

减少单一业务依赖，拓展更多业务

因此，即使机器人长期前景看好，为了更稳定的发展，绿的谐波也在尽力减少对机器人行业的依赖。

事实上，因为具备体积小、精度高、传动效率高的优点，除了机器人领域，谐波减速器还广泛应用于数控机床、半导体设备、新能源、航空航天等领域。而且伴随着制造业向高端发展，这种需求也越来越高。以行业龙头哈默纳科为例，2012-2020年，其非机器人业务销售额占总体销售额的比重始终都高于45%。

绿的谐波拓展的一个重要方向是机电一体化。

机电一体化就是将伺服系统、谐波减速器、传感器等零部件集成模块，从而提升减速器的功能属性和适用场景，降低厂商部件采购种类，减少安装环节、提高集成效率。

机电一体化产品主要应用于医疗器械、半导体装备、新能源装备等高端装备领域。目前绿的谐波聚焦的下游应用则以机床为主，其中以谐波转台来替代五轴数控机床的A/B/C 轴是近几年公司的重点研发方向之一。

虽然贵为工业母机，但我国机床数控化率却不高。根据国家统计局数据，我国 2019 年新生产金属切削机床的数控化率仅为 38%，而德美日数控化率在 70%以上。而《中国制造 2025》中明确提出：“2025 年中国的关键工序数控化率将提升到 64%”。

2019年，绿的谐波的机电一体化产品收入占比仅为1.47%，2021年上升至5.07%。收入规模也从271.32万元上升至2021年2248.47万元。

此外，在机器人领域，绿的谐波也在拓展不同于减速器的电液伺服系统。电液伺服是运用液体作为动力传输和控制的介质，具有响应速度快、功率质量比值大及抗负载刚度大等特点。

四足机器人是电液伺服的重要下游应用。东吴证券称，当前国内外四足机器人产品性能的差距较大，主要表现在负载能力上。而这又主要源于驱动方式的不同。相比电机伺服，电液伺服可显著提高负载能力。

对于绿的谐波来说，随着中技克美、来福谐波、大族传动等企业在谐波减速器方面取得突破，主机厂选择更多，行业竞争也更加激烈。我国的高端制造能力提升的同时，绿的谐波的压力也显著增加。

因此，除了继续引领机器人用谐波减速器，在非机器人领域的前瞻性拓展确实很有必要。当然，对于仍在“做大蛋糕”的机器人行业来说，这种同行带来的压力是可控的。

国产替代前景广阔

从当前市场格局来看，全球绝大部分市场份额仍被日本企业占据。但需要说明的是，我 国谐波减速器行业发展较日本推迟近 50 年，当前市场格局是由过去因发展较晚带来的 一系列例如技术壁垒、品牌壁垒等问题所导致的，并不表征未来发展方向。要判断在未 来的增量市场里国内厂商如何参与分成，仍需立足当下研判当前国内外企业博弈形势及 行业环境的边际变化。

在国内市场，中国品牌谐波减速器的市场份额正在提升。国内龙头绿的谐波在 2021 年 的销量市占率为 24.7%，较 2020 年 21.0%的市占率有所增长，并且市占率仅次于全球 龙头哈默纳科，同时其他国产厂商如来福、同川、大族等的市场份额也在提升。此外， 日系企业哈默纳科、新宝的市场份额正在缩减，二者合计市占率由 2020 年的 46.0%降 至 2021 年的 42.9%。

需求端陡增，全球龙头将面临较大产能缺口。日本企业普遍扩产较为谨慎，且哈默纳科 存在大量外协，难以协调各工厂迅速扩产，叠加需求端放量增长，预计哈默纳科现有产 能及扩产规划难以补足下游需求缺口。根据前文，即使在不考虑人形机器人的需求情况 下，至 2026 年仅国内工业机器人市场的谐波减速器需求量便可达 160 万台左右，假设 2026年国内非工业机器人市场的谐波减速器需求占比为18%，则国内总需求量约为195 万台，几乎等于哈默纳科扩产后的全部年产能（不含车载），而哈默纳科 2021 财年来自 中国的营收占比仅 9.3%，其主要产能仍需用于日本本土。显然，在现有扩产规划下， 哈默纳科产能将无法支撑全球需求量，意味着国产厂商将面临更多的补缺机会。

政策支持：有望充分受益于国产化率提升与供应链安全要求。“十四五”与“二十大”再 次强调供应链安全问题与国产化问题，对于谐波减速器行业的影响渠道有二，1）下游 产品国产化率提升，使得国内谐波减速器的需求总量提升；2）要求供应链安全，实现关键零部件自主可控，使得国内机器人产品的单体国产减速器用量增多，共同使得国内厂 商面临的市场空间增大。

过去五年，国产减速器厂商进步明显，国内入局 者持续增多。GGII 统计数据显示，目前中国市场超 100 家本土企业涉足精密减速器的 生产，其中，RV 减速器企业近 50 家，谐波减速器企业超 50 家，且技术在逐步提升， 部分厂商已经实现量产并逐步推向市场，在精密减速器国产化的道路上进步明显。

文章来源： 央视财经，英才元，未来智库