双环传动研究报告：卡位新能源与机器人_打开成长新空间.docx

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1、双环传动研究报告：卡位新能源与机器人_打开成长新空间1. 高精密齿轮制造门槛高，格局优1.1. 齿轮市场千亿级以上，国内中高端齿轮制造商稀缺齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械零件，由于传动 效率高、传动比准确、功率范围大等优点，齿轮机构在工业产品中广 泛应用，其设计与制造水准会直接影响到工业产品的品质。齿轮产品可分为车辆齿轮与工业齿轮两大体系。车辆齿轮包括车辆变 速总成和车辆驱动桥传动总成，车辆齿轮的尺寸、模数变化范围较小， 生产批量大，易组织规模化生产，价值一般占整车总价的 7%-15%。车 辆齿轮市场约占整个齿轮市场的62%，其中车辆齿轮零件约占车辆齿轮 的 50%。齿轮传动在

2、汽车上广泛应用，主要作用有：1）变速：如变速箱/减速器 齿轮，将发动机/电机传来的转速降低或增大，以满足汽车行驶的需求； 2）变矩：如汽车变速箱，驱动桥中的主减速器。3）变向：如汽车的 主减速器和差速器。国内齿轮行业 3000 亿左右产值，傲居世界首位。目前，全国齿轮企业 近 5000 家，骨干齿轮企业 300 多家，年销售亿元以上仅 200 多家。我国齿轮行业结构分化明显，高端产能稀缺，中低端产能过剩。据齿 轮行业协会统计，高、中、低端产品的比例大约为 25%、35%和 40%； 按照生产高、中、低端产品的企业来分，其比例大约为 15%、30%和 55%，其中汽车自动变速器、机器人精密减速器

3、、350km/h 以上高铁用 齿轮传动装置还不能满足需求，仍大量依赖进口。（报告来源：未来智库）1.2. 齿轮易做难精，好一点，好很多按照精度来划分，齿轮共有 12 个等级，其中 0 级是精度最高的齿轮， 0-3 级 主要为标准测量齿轮，4-6 级齿轮为高精度传动齿轮，7-8 级为普 通的传动齿轮，9-12级为低档齿轮。齿轮应用领域的不同导致对齿轮的 精度要求也存在差异，如对中高端乘用车 的精度要求大多为 4-6 级，而 手动变速器、商用车、农机以及工程机械大约在 7-8 级。齿轮加工的主要工序包括粗加工、热处理、精加工等。根据不同结构 要求，齿轮零件加工具体的工艺流程包括：锻造制坯正火精车加

4、 工插齿倒尖角滚齿剃齿（焊接）热处理磨加工对啮 修整。常用的热前齿加工工艺为滚齿或者插齿, 加工后的精度等级 7-9 级, 更高 精度的齿轮需要通过热后精加工，如磨齿和珩齿来提高齿面质量。精 加工之后，齿轮的表面粗糙度、波纹度会提升，齿面精度提高，齿形 齿向精度提高，产品质量提升。高精密齿轮的制造涉及到技术、装备、人才、管理等诸多方面，不是 依靠单要素。企业需要在设计分析、仿真等软件，高端齿轮装备、材 料及其热处理技术、试验技术与方法、润滑油等各方面都要一定的积 累和经验。齿轮生产过程中设备的选择、产线的布置、刀具的设计还 会影响生产节拍和生产效率。 齿轮加工是一个极为复杂的过程，以齿轮误差和

5、噪音为例，齿向误差、 齿廓误差、跳动误差、齿距误差、齿面粗糙度都会影响齿轮制造的误 差，齿轮设计、制造、安装、维护等环节的处理不当将可能引起齿轮 噪音。1.3. 双环深耕齿轮 40 余年，批量精度达 4 级以上双环传动创立于 1980 年，在 40 多年的发展过程中一直专注于精密传动 齿轮的研发、设计、制造与销售，2020 年公司齿轮制造收入约 30 亿元， 是全球最大的专业汽车齿轮制造商。公司产品精度行业领先，最高稳定批产4级高精度齿轮。目前公司产品 齿轮模数从 0.5-6mm 不等，齿数从 3-300不等，大部分产品精度等级可以 达到国标 4-9 级，而通过磨齿加工的齿轮则可以稳定达到国标

6、 4 级，即 高精度传动齿轮中精度等级中最高的一级，而国内传统齿轮供应商大 多只能生产 7-8 级的齿轮，对于高精度齿轮的生产能力不足。1.4. 专业的经营团队打造专注的双环公司核心管理团队大多来自市场化人才，具备丰富的专业经验。管理 层均持有公司股份，彰显经营信心。2020 年 11 月，公司实施员工持股 计划，35 名核心员工参与公司股票认购，包括 12 名董高监和 23名中层 管理人员和骨干人员。现任董事长吴长鸿从基层起步，具有丰富的技术和管理经验，历任玉 环县振华齿轮厂及台州齿轮厂生产主管，销售主管，台州齿轮厂销售 副总经理，浙江双环控股集团股份有限公司总经理，是中国齿轮专业 协会常务

7、理事，中国齿轮行业优秀企业家。总经理张民行业经验丰富，先后担任德国斯图加特大学机床研究所任 切削技术组研究职员、德国马勒滤清器系统有限公司工程师、奥地利 TCM国际刀具咨询与管理集团项目经理、大众汽车自动变速器(大连)有 限公司生产总监、吉利汽车集团宁波上中下自动变速器有限公司总经 理等。环动科技核心负责人张靖博士曾先后就职于抚顺新抚钢铁有限责任浙 江双环传动机械股份有限公司，诺迈士(韩国)科技有限公司，重庆铁马 工业集团有限公司，浙江双环传动机械股份有限公司研发部部长，浙 江双环传动机械股份有限公司精密传动智能制造中心总经理。2. 汽车电动化重塑汽齿格局，双环独占鳌头2.1. 电动化促进汽车

8、齿轮外包化由于电动车中电机转速比传统燃油车更快，因此在噪音、转速和扭矩 等方面对齿轮要求更高，中小厂商没有相关技术和设备很难做到。传 统汽车要求齿轮的转速为 6000-8000 转/分，电动汽车则要达到 15000- 20000 转/分，电机转速的提升带来齿轮精度要求和噪音要求的提升。主机厂竞争焦点转变，外包齿轮的意愿加强。随着汽车新四化浪潮的 到来和竞争加剧，主机厂需要将更多的精力和资源投入到电动化、智 能化、网联化等领域，齿轮制造的资金和资产投入多，不是当前主机 厂最前置的竞争焦点，因此在电动化阶段主机厂倾向将齿轮外包，而 中小厂商受技术和设备的限制，很难满足新能源汽车齿轮的精度要求， 市

9、场主要向中高端的齿轮龙头集中。电动化促进汽齿供应链由封闭走向开放。传统汽车体系下，除了简单 的手动箱，自动变齿轮的齿轮大多由变速箱厂自制，仅有少量的第三 方厂商有机会和能力参与到自动变齿轮供应中，而双环是国内为数不多为自动变配套齿轮的厂商，且是全球最优秀的变速箱厂采埃孚在亚 太市场的独家供应商。2.2. 卡位新能源，双环 inside双环已全面覆盖新能源汽车市场主流客户和Tier 1供应商。在新能源 车领域中，双环与博格华纳、上汽、比亚迪、蔚来、舍弗勒、日电产 等全球优秀整车及零部件企业进行合作，产品覆盖了一系列国内外新 能源车型。据乘联会统计，2020 年新能源汽车销量排名前 20 的车企占

10、 中国新能源汽车总销量的 77%，双环传动是其中绝大部分的直接或间接 供应商，几乎覆盖新能源汽车主流市场的所有客户和 Tier 1 供应商。2020 年双环在 A00 级以上的纯电市场的份额接近 50%。根据年报披露， 2020 年双环纯电动汽车传动件销量为 150.6 万件，按一套减速箱需要 2 个齿轮和 1 个齿轮套组，外加电机中的一根电机轴，每辆单减单电机纯 电动车需要 4 个齿轮传动件，公司 2020 年纯电动汽车出货量约为 38 万 台套。2020 年国内 A00 级以上纯电动减速箱出货量约 80 万辆，公司在 A00 级以上纯电动市场份额接近 50%。据统计，2021 年 1-11

11、 月 A00 级以上纯电累计销量 149 万辆，除长城汽 车外，双环覆盖其他前 15 的主流品牌，公司在纯电（A00 级以上）品 牌覆盖率接近90%，考虑配套比例，北美客户国产化后，市场份额超过 70%。2021 年 1-11 月混动汽车累计销量 60.7 万辆，比亚迪、理想、上 汽、领克、丰田、沃尔沃均为双环客户，公司在混动市场的品牌覆盖 率超过 75%，考虑配套比例，双环在混动市场份额约 50%。2025 年全球新能源汽车电驱动齿轮市场将超过200亿元。假设纯电汽车 每套减速器 500 元，平均每辆车配套 1.2 套电驱动（考虑部分车型双电 机），混动汽车每套电驱动齿轮价值量 1000 元

12、左右，预计 2025 年全球 新能源电驱动齿轮市场为 222 亿元，中国市场为 74 亿元。3. 第二成长曲线：机器人关节3.1. 高精密传动的明珠：机器人减速机减速机是工业机器人的三大核心器件之一，占机器人成本构成的三分 之一左右，决定着机器人精度、稳定性、负荷能力三个核心指标，尤 其对精度的影响大，减速机的性能好坏直接影响到工业机器人的应用。RV 减速器与谐波减速器是最广泛使用的机器人减速机。RV 减速器负载 能力高、刚性大、可靠性高，主要用于机器人大肩部等负重载的位置， 一台工业机器人的腿部、腰部和肘部需要 4-6 台 RV 减速器。谐波减速 器体积小、传动比高，主要用于机器人小臂、腕部

13、或手部。全球机器人减速器被日本厂商统治，全球谐波减速器龙头为哈默纳科，RV 减速器龙头为纳博特斯克。据统计，纳博特斯克大约占据了整体减 速机市场的 60%市场份额，哈默纳科大约为 15%的市场份额，住友和 Spinea 分别占据 10%、5%的份额，其余品牌合计占据约 10%的份额。减速机内部为高精度的元件齿轮相互啮合，对材料、精密加工装备、 加工精度、装配技术、高精度检测技术都有极高的要求，产品质量差 异无法通过外观判断，需要长时间的验证，因此减速机的国产化进展 缓慢。3.2. 中国工业机器人是全球最大、最具潜力的市场中国工业机器人市场全球第一，市场需求占全球 50%左右，年销量超 15 万

14、台，年产量超 30 万台。根据 IFR 统计，2020 年国内工业机器人销量 达 15.6 万台，同比增长 11%，市场规模连续世界第一，市场份额约 50%。据国家统计局统计，2021 年 1-11 月国内工业机器人产量 33万台，同比 增长 49%。据 IFR 预计， 2021 年我国工业机器人市场规模将达到 446 亿元，到 2023 年，国内市场规模进一步扩大，预计将突破 589 亿元。我国工业机器人密度与发达国家仍有差距，具有较大的潜在增量空间。 2019 年全球工业机器人装机密度为 113 台/万人，新加坡和韩国是全球 机器人装机密度最高的市场，每万人机器人装机数量分别达到 918

15、台和 855 台，而中国市场工业机器人密度仅 187 台/万人，远落后于发达国 家。国内减速机长期被卡脖子，制约了国产机器人行业的发展。由于海外 品牌几乎垄断了减速机制造，国内的减速机国产化缓慢，导致长期以 来减速机企业实施差异化供货策略，如纳博特斯克、哈默纳科禁止 ABB、 发那科、安川、库卡等主流机器人整机厂商把减速机二次销售给中国 本土企业；当供货给中国公司时，售价则是 ABB 等企业采购价的 2-4 倍， 且供货周期长达 3 个月至半年以上，不仅大幅压缩了本土机器人企业的 利润空间，还拖累了本土机器人企业的开发进度。减速机国产化有望进一步推动国产机器人发展，2025 年国内减速机市 场

16、空间预计超过 100 亿。受制造业升级和疫情催化影响，新能源汽车、 3C 电子等领域“机器换人”需求持续释放，国产工业机器人产量大增， 并逐步向医疗、光伏、金属制品、仓储物流、家电等应用领域渗透，市场潜在增量空间可观。一般工业机器人每个关节都需要配备一台减速机，负载 20kg 以下的小 臂、手腕关节可采用谐波减速器，大臂位置使用 RV 减速器，多关节机 器人一般需要 4-6 个减速机。2020 年国内工业机器人产量 23.7 万台， 同比增长 19.1%，假设平均每台机器人 5 个关节，行业年复合增速 25%， 预计 2025 年国内减速机市场空间 117 亿元，年复合增速22.4%，考虑当

17、前国产减速机的渗透率极低（估计 10%左右），国产减速机的复合增速 将远超行业增速。3.3. 机器人减速机的国货之光双环传动依托齿轮主业，发挥制造积累优势，公司是国内机器人关节的后起之 秀，RV 减速器年出货量超过 2 万颗，是国内为数不多大批量产的减速 机厂商。公司 2014 年 3 月立项“工业机器人 RV 减速器”，进行减速器 研发、设计和新设备采购，并在年内已完成 RV-C、RV-E 两大系列多种 型号减速器的设计工作和台架测试。2015 年 5 月，募集资金 3亿元投入 机器人 RV 减速器产业化项目，实现产能 6 万套工业机器人 RV 减速器的 生产能力。2016 年 11 月与新

18、松机器人签订合作框架协议，2018 年 3 月与埃夫特签订 1 万台减速器供货协议。目前，公司开发了 40 余种 高精密减速器，客户全面覆盖国内主流的机器人厂商。为保障机器人关节业务顺利运营，公司 2020-2021 年将机器人关节业务 和团队单独拆分成子公司独立运营，同时通过股权深度绑定核心技术 人员。2020 年 4 月，公司以自有资金出资 2,000 万元设立全资子公司浙 江环动关节科技有限公司，核心技术人员张靖博士担任环动科技的负 责人。2021 年8月，核心技术团队和公司管理层向环动科技增资，股权 深度绑定后，充分地调动环动科技经营管理团队、核心骨干的积极性, 有效地吸引、稳定优秀人

19、才。公司机器人业务蓄势待发，提供潜在估值溢价。根据公司公告披露， 2020 年环动科技（机器人关节业务子公司）实现收入 2617 万元，净利 润 584 万元，2021H1 实现收入 4227 万元，净利润 449 万元，公司 RV 减 速机业务顺利实现盈利拐点，预计随着出货量的提升，盈利表现将进 一步改善。公司谐波减速器 2018-2019 年投放市场，2021 年基本完成 了市场验证，预计 2022 年将进行市场推广，打开环动科技的成长新空 间。对比机器人关节的同行业公司，环动科技具备较高的估值溢价潜力。 全球谐波减速机龙头哈默纳科 PE 估值长期在 30-60 倍波动，国内谐波 减速机龙头绿的谐波 PE 估值中枢约为 150 倍，纳博由于 RV 减速器只 占其业务收入的 40%，估值相对较低，PE 估值区间为 16-32 倍。