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国产替代加速,绿的谐波机电一体化amp

发布时间:2024/12/2 12:35:32   

(报告出品方/分析师:安信证券郭倩倩)

1.国内谐波减速器龙头,业绩高速增长

1.1.专精谐波减速器,纵向拓展一体化

国内谐波减速器龙头,年市占率达24.7%。经过20余年的发展,公司发展成为专业从事精密传动装置研发、设计、生产和销售的高新技术企业,产品包括谐波减速器及精密零部件、机电一体化产品、智能自动化装备等。其产品广泛应用于工业机器人、服务机器人、数控机床、医疗器械、半导体生产设备、新能源装备等高端制造领域。

公司在国内率先实现了谐波减速器的工业化生产和规模化应用,打破了国际品牌在国内机器人谐波减速器领域的垄断,成为国内谐波减速器第一大龙头。

年公司在国内谐波减速器领域市占率达24.7%。年公司实现营业收入4.46亿元,归母净利润1.55亿元,其中“谐波减速器及金属部件产品”收入占比为93.43%,“机电一体化产品”收入占比为5.76%,智能自动化设备加其他业务收入占比为0.81%。

公司依托精密机械加工业务逐步转型谐波减速器,发展经历三个阶段:

阶段一:团队搭建与公司创立。

年,公司目前的实控人左昱昱先生在恒加金属原有的金属来料加工业务的基础上建立团队,自主研发工业机器人领域谐波传动技术。年,制造出第一台谐波减速器原型机。年,首台减速器样机送检,同年创办绿的谐波。

阶段二:产品推出与技术积累。

年,公司谐波减速器开始上市销售。同年,经过检测验证后,国内知名机器人生产厂商埃夫特开始批量采购公司谐波减速器。年,公司主持编制的GB/T-《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准发布并实施。

阶段三:业务成长与产能扩建。

年11月至年8月,公司与境外知名客户UniversalRobots经过初步接触、样品测试、实地考察、小规模采购后,建立了初步合作关系;年11月,公司与其签订框架协议,开始实现向国际主流机器人厂商批量出口供货;年,公司完成10万台产销目标,年产50万台生产基地开始动工;同年,为适应谐波减速器未来市场需求,公司推出融合谐波减速器、电机、传感器的机电一体化模组产品;年公司于科创板上市。

1.2.管理团队技术深厚,股权激励完善

股权较为集中,子公司业务分工明确。公司控股股东、实际控制人为左昱昱、左晶先生,二人系兄弟关系,分别持有公司20.38%股份,合计持股40.76%。左昱昱先生担任公司董事长、左晶先生担任公司副董事长,直接参与公司经营。

各子公司职能如下:①恒加金属:主要负责精密零部件生产与销售;②麻雀智能:主要负责智能化自动控制系统、智能元器件业务;③开璇智能:主要从事电机、驱动器、控制器、自动化控制设备、机电一体化业务;④钧微动力:主要从事液压动力机械及元件业务;⑤国泰智达:主要从事特种设备业务;⑥上海赛威德:主要从事智能机器人业务。

深耕技术研发,核心技术人员身居要职,管理团队背景强大。公司实控人之一左昱昱先生深耕精密制造领域,带领团队自主研发精密谐波减速器。目前,在谐波减速器的基础上,左昱昱带领团队继续开展机电一体化产品的开发和应用。

此外,公司董事、副总经理李谦先生也是核心技术人员,李谦年加入恒加金属担任技术部经理,与左昱昱共同带领研发团队进行理论技术研究,年绿的谐波成立后,李谦主要负责谐波减速器的生产工作。

作为项目负责人,李谦先生参与了多项省级以上科研攻关项目,是GB/T-《机器人用谐波齿轮减速器》、GB/T-《工业机器人谐波减速器柔性轴承》、GB/T-《机器人用精密齿轮传动装置试验方法》三项国家标准的主要起草人。

股权激励完善,激发团队活力。公司于年10月发布年限制性股票激励计划,计划授予限制性股票数量25.00万股,占公告时公司总股本的0.21%。其中,首次授予22.50万股,预留2.50万股,授予价格60元/股。

后因年度权益分派实施,公司将授予价格调整至42.39元/股,授予数量调整至35.00万股。其中,首次授予总量调整为31.50万股;预留授予总量调整为3.50万股,实际授予1.26万股,剩余不再生效。业绩考核目标系以-年平均净利润为基数,-年的最近三年平均净利润增长率分别不低于30%、40%、50%。年度公司归母净利润为1.89亿元,-三年平均净利润增长率为60.28%,完成第一个归属期归属条件。

1.3.受益于机器人下游放量,业绩高速增长

业绩快速增长,利润端增速快于收入端。-年,公司收入由1.76亿元提升至4.46亿元,CAGR为20.47%。收入规模持续扩张,主要系两方面原因。

①产品技术逐步完善:公司在国内率先实现了谐波减速器的规模化生产,并持续改进工艺、提高产量,进口替代逐渐加速,公司市占率逐步提升。

②国内机器换人趋势加强:制造业对自动化生产设备需求旺盛,快速提升了公司产品销量。-年,归母净利润由0.49亿提升至1.55亿元,CAGR为26.16%,利润端增速快于收入端,主要系公司产能提升带来规模效应和运营效率提升所致。

年公司实现收入4.46亿元,同比增长0.54%;归母净利润1.55亿元,同比减少17.91%,主要系年受宏观环境、通货膨胀、出口受阻等因素影响,我国3C电子产品、半导体行业等市场需求较为低迷,行业固定资产投资放缓,使得公司下游工业机器人等产品需求承压,导致公司业务增速有所放缓。

收入受下游景气度影响较大。年,公司营收同比下滑15.32%,主要原因有两点:

①下游需求紧缩:受实体经济增速放缓的影响,年4季度开始工业机器人下游占比较大的应用领域如汽车、3C等景气度下滑,机器人行业整体产量减少,对谐波减速器需求紧缩,公司谐波减速器出货量亦有所下滑。

②产品售价降低:随着生产规模提升、工艺改进及成本管理加强,公司谐波减速器产品平均成本下降。其次,小型谐波减速器单价较低,公司小型谐波减速器比重上升拉低平均产品售价

谐波减速器及金属部件营收占比超90%,机电一体化产品发展迅速。-年,公司谐波减速器及金属部件营业收入占总收入比重一直位于90%以上。年以来,公司推出机电一体化产品,营业收入实现快速扩张,从年的0.01亿元提升至年的0.26亿元,业务占比提升至年的5.76%。

下游应用:年机器人行业收入占比提升至80%以上。年,公司机器人/机械装备/数控机床/医疗器械/其他行业收入占比分别70.98%/21.62%/3.29%/1.95%/2.16%,年收入占比变化为80.97%/9.45%/5.95%/2.83%/0.80%。

可以看出,下游应用中机器人行业收入占比提升,主要系机器人销量快速增长,行业增速快于其他行业所致。

销售区域:近5年中国境内销售额占比80%左右。-年,公司境内销售占比维持在80%左右,年境内销售占比降低至68.04%,主要系两方面影响所致:①年国内工业机器人下游市场不景气,出货量减少,公司境内谐波减速器销售额较大幅度下降;②年公司海外大客户UniversalRobots销售额大幅度提升,使得公司境外销售额有较大幅度的提升。

毛利率维持较高水平,净利率持续提升。-年公司销售毛利率维持在47%-53%的较高水平。年公司毛利率下滑,系公司业务扩张及产能提升,成本上涨所致。在原材料涨价背景下,年公司销售毛利率仍提升至52.52%,同比提升5.34pct。年受需求低迷以及行业竞争加剧影响,公司销售毛利率回落至48.69%。-年,公司销售净利率由27.15%提升至35.09%,增幅明显,系公司规模效应提升,加强内控,费用率降低所致。

谐波减速器毛利率较高,一体化产品毛利率逐步提升。年谐波减速器及金属部件毛利率为48.78%,同比减少4.40pct;机电一体产品毛利率42.37%,同比提升4.86pct;谐波减速器毛利率主要受行业竞争影响。而机电一体化产品近年来盈利能力逐步提升,主要系一体化业务正处于扩张期,其产品结构逐步优化、品种逐步健全,从而实现利润率的稳步提升。

分下游市场来看,公司机器人毛利率适中,医疗器械毛利率较高,机械装备毛利率较低。年,机器人/机械装备/数控机床/医疗器械毛利率分别为48.82%/33.12%/58.03%/67.34%。医疗器械行业下游毛利率较高,主要系该行业所使用谐波减速器等零部件精度及安全性等要求较高,在市场上的竞争者较少,产品附加值较高所致;机械装备下游毛利率较低,主要系该行业所使用谐波减速器等零部件对精度要求较低,竞争者较多,产品附加值较低所致。

分区域来看,公司境内销售毛利率较高,境外销售毛利率较低。-年,公司境内销售毛利率相较于境外高3-4个pct,主要系公司销往境外的小型谐波减速器占比高于境内,整体单价较低,以及国外市场运输成本较高所致。

费用控制能力逐步提升,研发费用率维持高水平。-年公司期间费用率持续提升,系当时公司收入规模较小,且处于完善产品种类、开拓市场的初步阶段,导致销售费用率、管理费用率、研发费用率提升较大所致。

年以来,随着公司产能逐步放量,规模效应开始显现,叠加内部费用控制能力的加强,期间费用率呈现下降趋势。

年公司期间费用率达12.19%,同比提升1.12pct,主要系国内疫情影响,公司收入端增速放缓,而费用较为刚性的影响。其中,销售费用率1.32%,同比降低0.64pct;管理费用率5.24%,同比提升1.31pct;研发费用率10.29%,同比提升1.01pct;财务费用率-4.66%,同比减少0.55pct。

人均创收和人均创利稳步提升。-年,公司处于技术研发、产品开发、销售拓展、产能扩建的蓄力冲刺阶段。伴随公司营收和利润的增长,员工数量同步扩充,因而人均创收和人均创利保持相对稳定。

年以来,公司产能扩张明显,营收和利润大幅度提升,超过人员扩张速度,因而人均创收和人均创利亦呈现大幅度的提升。

年受行业需求影响,营业收入稳定,利润端表现出一定幅度的下滑,从而影响人均创收及人均创利的增长。随着下游需求的恢复,人均创利有望持续提升。

2.行业分析:应用场景丰富,赛道成长性强,行业壁垒高

2.1.下游应用:谐波减速器为核心零部件,机器人为主要应用场景

减速器用途:降低电机转速、提升扭矩,为不可或缺的核心零部件。以优傲UR5协作机器人为例,其关节处需要利用电机实现转动。

但电机功率比较有限,转速相对偏高,带来以下两方面影响:

1)电机直接输出的扭矩较小,无法承受较大的负载;

2)机器人关节的转动往往不需要电机一样的高转速。因此,通常需要在电机的输出端安装减速器,从而降低输出的转速,提升扭矩。

谐波减速器特点:相较于传统齿轮减速装置,谐波减速器结构简单,由波发生器、柔轮和刚轮三部分构成。

①波发生器:以下图示中的绿色椭圆形部分,中间是凸轮,外圈是滚珠轴承,其内圈固定在凸轮上,外圈通过滚珠发生弹性形变。

②柔轮:图示中的粉红色部分,使用柔性金属材料制成,外圈有齿。

③刚轮:图示中的青色部分,使用刚性材料制成,内圈有齿。

以上三部分可任意固定一个,其余一个主动、一个从动,实现减速或增速;也可变换成两个输入,一个输出,组成差动传动。

实际使用中,通常固定刚轮,利用电机带动波发生器,柔轮输出转动。波发生器为椭圆形,将波发生器塞入柔轮,会迫使柔轮变为椭圆形,与波发生器紧密贴合。

再将波发生器和柔轮的整体塞入刚轮,柔轮长轴两端的外齿刚好和刚轮的内齿啮合,而短轴两端的外齿与刚轮的内齿脱开。波发生器轴承处连接电机,电机带动波发生器一起顺时针转动。转动过程中,椭圆形的波发生器会迫使柔轮不断变形,柔轮上的齿顺时针依次与刚轮内圈的每个齿啮合。

谐波减速器原理:核心在于柔轮和刚轮之间的“错齿运动”。

一般情况下,柔轮比刚轮少两个齿,波发生器每顺时针转动一圈,就使得柔轮逆时针错位两个齿,随着电机的不断转动,这种错位效应连续起来,便表现为柔轮的逆时针转动。

假设刚轮总共有个齿,柔轮共有个齿,电机带动波发生器每转动一圈,柔轮便会旋转2/圈,即1/圈。因此,电机需要转动圈,柔轮才会转动一圈,减速比为。因为柔轮的转速比波发生器要小很多,以此实现降低电机转速和增大输出扭矩的目的。

通过调节柔轮和刚轮的相对齿数,可获得不同的减速比。假设刚轮总共有个齿,柔轮总共有个齿,比刚轮少4个齿。电机带动波发生器每顺时针转动一圈,柔轮便会逆时针错位4个齿,即逆时针旋转4/圈(1/50圈)。因此,电机转动50圈,柔轮才会转动一圈,减速比为50,从而实现了不同的减速效果。

谐波减速器下游应用:主要应用于机器人,此外涉及数控机床、半导体、光伏、医疗设备等行业。以全球减速机龙头哈默纳科为例,其下游应用中工业机器人占比超过50%,其余应用领域相对比较分散,包括半导体制造设备、数控机床、电机制造商等其他行业。

主要下游机器人行业分析:品类众多,可分工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。

(1)工业机器人:具有多关节和多自由度,通过编程实现自动运行,并具备一定的视觉、力觉等感知能力的机器人。常见的工业机器人有多关节机器人、SCARA平面多关节机器人、delta并联机器人、协作机器人、直角坐标机器人等。传统的工业机器人体积较大,较为危险,一般被限制在特定的工作趋于独立工作,能够代替人类完成各种繁重、乏味或有害环境下的工作,广泛应用于焊接、机加工、搬运、装配、分拣、喷涂等生产环节。

减速器系工业机器人产业链上游价值占比最高的核心零部件,成本占比约35%。根据OFWeek的数据统计,工业机器人中减速器/伺服系统/控制系统/机器人本体/其他五部分的价值量占比分别为35%/20%/15%/15%/15%,其中减速器价值量居首位。

工业机器人中使用的减速器主要可分为RV减速器和谐波减速器,二者各有优劣。

1)RV减速器:传动比范围大、精度较为稳定、抗疲劳强度较高,具有更高的刚性和扭矩承载能力,一般用于机器人大臂、基座等重负载部位,但其重量重、外形尺寸较大,无法向轻便、灵活的轻负载领域发展,且结构复杂,成本较高。

2)谐波减速器:具有单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高的优点,并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作。

与一般减速器比较,在输出力矩相同时,谐波减速器的体积可减少2/3,重量可减轻1/2,这使其在机器人小臂、腕部、手部等对轻便、灵活要求较高的部件处具有无可替代的优势。

谐波减速器广泛应用于工业机器人的关节处。

1)六轴多关节机器人:按照负载大小通常使用1-6个谐波减速器。六轴多关节机器人有6个自由度,若负载为10kg以下,6个关节都使用谐波减速器;若负载为10kg-30kg,在负载端、手腕转动处、小臂转动处使用谐波减速器,其余关节因为承重较大使用RV减速器;若负载为30kg以上,一般仅在负载端使用谐波减速器,其余关节使用RV减速器。

2)协作机器人:协作机器人有6-7个关节,用于人机协作生产,负载较轻,一般全部使用谐波减速器。

3)SCARA机器人:一般使用2-3个谐波减速器,其中Z轴使用皮带齿轮传动,也可能使用谐波减速器或行星减速器。

4)DELTA机器人:一般使用3个谐波减速器。

(2)服务机器人:一种半自主或全自主工作的机器人,能为人类提供保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等功能,广泛应用于餐饮、酒店、医疗、养老、物流、消防、家政等场景。从中长期看,这类机器人有巨大的市场潜力。其中,减速器位于服务机器人产业链上游,与工业机器人类似是服务机器人的核心零部件之一,广泛用于各种关节转动处。

人形机器人是一种特殊的服务机器人,拥有与人类相似的肢体结构,使用双足行走,具备一定的人工智能。人形机器人最初的设计定位是应用于和人类直接接触的场景,例如家庭、学校、餐厅、候机厅、表演等。人形机器人相较于传统的服务机器人,形态和动作更像人形,自由度更高,关节数量更多,对谐波减速器的需求量也更大。

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