近期人形机器人催化密集，产业进展持续加速。

海外方面，马斯克旗下xAI发布Grok4大模型，同时特斯拉新一代人形机器人Gen3布局加速推进。

国内方面，近期智元机器人收购上纬新材，智元和宇树中标中移动人形机器人大单，该项目预计用于教育和客服等多个场景。

未来一个月还将有特斯拉业绩发布会、世界人工智能大会和世界机器人大会等。

当前人形机器人场景侧商业应用全面提速，有望给国产人形机器人产业链零部件环节带来机遇。

本文重点解析人形机器人减速器。

减速器行业概览

减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，能起到增加传动精度和增加负载能力的作用。

按用途和精度减速器可分为三类：

通用减速器：应用于多领域，满足基础动力传动需求。

专用减速器：以大型、特大型为主，多为非标、行业专用产品，包括船用齿轮箱、冶金齿轮箱、风力发电齿轮箱、工程机械齿轮箱等。

精密减速器：回程间隙小、传动精度高，常用于机器人、数控机床等高端领域。

精密减速器主要包括谐波减速器、RV减速器和行星减速器。

三大核心减速器工作原理和应用场景存在较大区别。

谐波方案传动比大且体积小；行星方案体积小且寿命高；RV方案精度高且疲劳强度高。

从当前各家人形机器人本体结构上看，使用较多的是谐波和行星减速器。

谐波减速器因优秀的性能成为首选，行星减速器则作为谐波减速器的有效补充方案在某些场景下得以应用。

以特斯拉人形机器人OptimusGen-2为例，特斯拉全身14个旋转执行器均采用谐波减速器方案，分别用于肩部、肘部、腰部等部位的旋转关节中。

旋转执行器主要实现关节旋转运动，传动部件中减速器是用量价值较大且成本占比较高的零部件。

此外，12个行星减速器用于灵巧手内部传动装置中（单手用6个）。

智元远征A1、宇树G1、优必选WalkerX等国产人形机器人本体设计中也使用了精密行星或谐波减速器。

优必选人形机器人主要采用谐波减速器，同时自研谐波 行星减速器；智元远征A1机器人采用谐波一体关节，以及自研带行星减速器的关节电机；宇树自研自产G1的关节模组，共有3种类别，带双编码器的行星减速器关节模组最大瞬时扭矩140Nm；傅利叶人形机器人采用谐波 行星减速器方案。

01 

谐波减速器

谐波减速器体积小、重量轻且传动比大，是旋转关节的理想选择。

其传动机理是通过柔轮、刚轮和波发生器的相互作用。靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动。

谐波壁垒包括齿形设计、材料制备和精密加工及设备。

齿形设计：哈默纳科IH齿形专利形成垄断，国内厂商绿的谐波通过P齿形、来福谐波LS齿形等自主方案实现突破。

柔轮：谐波减速器核心部件，决定减速器精度和寿命的核心。柔轮材料端，需采用40Cr合金钢等具备高疲劳强度与纯净度的特种材料，杂质控制水平。目前柔轮材料大多依赖从国外进口，日本哈默纳科柔轮材料和技术工艺在全球范围内具有明显优势。住友和Teijin等厂商也在柔轮材料和技术工艺同样具有较高水平。

国内厂商方面，绿的谐波在柔轮制造方面拥有多项专利技术；中大力德、同川科技、大族激光、昊志机电、瑞迪智驱等在柔轮制造领域也有成熟经验。翔楼新材精密冷轧和热处理领域核心技术引领国产替代；金帝股份自主研发的“精密冲压替代锻造”工艺通过客户验证，解决了国产柔轮“卡脖子”难题；长盛轴承的谐波减速器专利中，柔轮部分采用了金属杯环和注塑壳的组合结构，保证了柔轮的强度和刚度，且降低制造成本。

刚轮：是带有内齿圈的刚性齿轮，通常稳固地安装在减速器主体上，采用球墨铸铁等材料制造，具有良好的韧性和耐磨性。恒工精密等厂商目前谐波减速器相关产品主要为刚轮，在连续球墨铸铁领域具有优势。

谐波减速器竞争格局：2024年哈默纳科全球份额58%（收入口径），国内形成明显梯队，头部厂商绿的谐波率先打破海外垄断格局；来福谐波、大族、同川科技、中技克美等处于第二梯队。

当前全球谐波减速器竞争格局加速重构，国产替代主导人形增量需求。近年来国内本土厂商份额提升，新进入者众多，包括瑞迪智驱、科达利、斯菱股份、双环传动、中大力德、中鼎股份、美湖股份、国茂股份、丰立智能、蓝黛科技、福达股份、夏夏精密、横河精密等众多厂商都在谐波减速器布局。

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行星减速器

行星减速器主要集成于电机等执行机构中，基于行星齿轮传动原理设计。

核心结构包括太阳轮、行星轮、内齿圈。

减速器工作时，通常是伺服电机等原动机驱动太阳轮旋转，太阳轮与行星轮的啮合驱动行星轮产生自转。

通常每台精密行星减速器都会有多个行星轮，会在输入轴和太阳轮旋转驱动下，同时围绕太阳轮旋转，共同输出动力，带动负载运动。

行星减速器主要的技术难点在于三大核心部件的生产加工。企业需要购置高精度的生产设备，如磨齿机、插齿机、滚齿机等。

精密行星减速器全球市场方面，全球CR3约35%，主要由日系、德系品牌主导，行业集中度相对分散。

其中，日本新宝的市场份额为13%，纽卡特和威腾斯坦紧随其后。

国内市场方面相比全球市场来说集中度稍高，当前相关厂家包括科峰智能、纽氏达特等较早参与，近期来兆威机电、鼎智科技、精锻科技、豪能股份、江南奕帆、新时达、中大力德、通力科技、宁波东力、明阳科技、五洲新春等都在该领域有所布局。

整体来看，当前众多国产厂商基于主业技术工艺和客户积淀，以行星减速器为基拓展关节总成切入人形机器人，正在加速迎来国产替代机遇。

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RV减速器

对于负载较大的关节部位，如腿部、腰部和肘部等，RV减速器因其较高的承载能力和稳定性而被广泛采用。

RV减速器因其复杂的结构和制造工艺，相较于谐波减速器，其技术难度更高。

国内一些企业已经能够批量生产RV减速器，但整体而言，当前本土RV减速器品牌主要仍聚焦在中低端和中低负载产品系列。资金储备方面来看，设备投资较大。

市场格局方面，国内RV减速器相对集中，两大龙头占据超过一半市场份额。2023年全球龙头纳博特斯克和双环传动市场份额合计超过60%。

国产RV减速器已实现初步的国产替代，除双环传动外，珠海飞马、智同科技、中大力德、南通振康、秦川机床、六环传动等也是该领域具有实力的厂商；此外，巨轮智能、苏轴股份、埃夫特、钱江机器人等也在该领域也有所布局。

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新型减速器

摆线减速器等新型减速器兼顾精度和抗冲击性能，在负载能力上较谐波减速器有明显优势，在精度方面又优于行星减速器，因此在需要高负载的腰髋关节等应用场景中存在替代可能。

目前，行业厂商在精度、负载以及效率等关键指标上已基本达到应用要求。部分领先企业在重量维度上，通过结构和材料的优化取得了显著进展，部分玩家通过采用新型轻质合金材料，使减速器重量减轻，同时保持了性能稳定。

当前行业入局者不断增多，国内双环传动、豪能股份、福达和精锻科技等企业陆续布局该领域。

资料来源：Tesla AI Day

据GGII，目前我国超百家本土企业涉足精密减速器生产，企业数量逐渐增多，且技术和研发实力逐步提升，部分厂商已实现量产并逐步推向市场。

近年来一些通过内生外延拓展的精密减速器的企业众多，如豪能股份、福达股份、富临精工、双飞集团、韶能股份、杭齿前进、东安动力、联诚精密、圣龙股份等都在加速产业链各环节布局。

从长期视角观察，特斯拉人形机器人量产在即，同时宇树、智元、优必选等国内厂商布局加速，产业趋势明确，有望为国产机器人产业链各环节带来广阔市场空间。