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MIR 睿工业正式发布《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》| MIR DATABANK

时间:2025-06-16来源:

导语:近日,由MIR 睿工业主编的《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》正式发布(以下简称“白皮书”)。
 

      在智能制造与机器人产业爆发的浪潮中,精密减速器作为高端装备的“核心关节”,凭借更高的传动精度、扭矩密度和寿命等特性,支撑着工业机器人精准定位、五轴机床微米级加工等高端场景,但其核心技术曾长期被外资垄断。如今,以自消隙结构、PEEK材料注塑工艺为代表的新技术,正突破传统传动逻辑和工艺瓶颈;同时,工业机器人、五轴机床以及即将规模化量产的人形机器人,进一步推动精密减速器技术加速迭代,开启国产替代与产业变革的新征程。

  近日,由MIR 睿工业主编的《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》正式发布(以下简称“白皮书”)。白皮书聚焦精密减速器产业链技术演进与市场变革,深度剖析行业内外资格局及未来发展趋势,探讨新兴技术如何突破高端制造“关节卡喉”难题,并基于工业机器人、五轴机床等高精密应用场景的市场数据,勾勒精密减速器市场的发展路径。

01中国精密减速器市场分析

  1减速器定义

  减速器是一种常见的机械传动装置,通常由齿轮传动、蜗杆传动或齿轮-蜗杆复合传动机构封装于刚性壳体内,作为电机与执行机构之间的中间连接部件,其主要功能是降低转速、增加输出扭矩。

  减速器根据精度划分为一般传动减速器和精密减速器两大类。其中,一般传动减速器控制精度低,用于满足通用机械设备或特殊行业设备基本的动力传动需求。而相比一般传动减速器,精密减速器的空程*≤7弧分,具有更高传动精度、更小回差、更大扭转刚度的特点,常用于机器人和高端机床等高精度需求行业。

  精密减速器代表类型的性能分布图

 

  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  *空程:减速器有多个因素会影响其整体传动精度,这些因素长期以来一直是工业机器人、高端机床用减速器的研发重点。大量的研究表明,背隙在减速器传动精度上起主要作用。背隙会导致输入和输出轴之间产生空程,有高精度需求的精密设备,如机器人则很难在运动中实现准确定位。一般来说,减速器的精密程度越高,其背隙就越小。空程是对齿隙理论的进一步表述,它描述了在刚度滞回测试曲线中,在输出端施加±100%的额定扭矩,而仅应用±3%的标称输入扭矩所产生的角位移。

  精密减速器结构形式多样,按啮合方式可分为精密摆线类减速器、谐波类减速器、精密行星类减速器、精密蜗杆类减速器。

  减速器类型树状图
  
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)



  2整体市场

  据白皮书数据显示,2024年中国减速器市场规模达923亿元,其中精密减速器作为高端制造的“核心关节”,主要应用于机器人、数控机床、半导体等精密制造领域,占整体市场规模的10%左右。

  2022-2030年中国精密减速器市场规模及预测(单位:亿元)
  (注:数据范围只包括在中国市场销售规模,不含出口)


  

  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  近几年,中国精密减速器市场规模呈快速增长趋势。

  从细分产品来看,谐波减速器和RV减速器由于高精度、结构扁平化的特点主要应用于工业机器人行业,伴随工业机器人销量增长,减速器的市场规模也随之上涨;而精密行星减速器、精密蜗杆类减速器如滚子凸轮、蜗轮蜗杆主要应用在机床行业,受近年高端精密机床需求增长及国产替代拉动,机床行业对精密减速器需求增加,带动精密行星减速器、精密蜗杆类减速器较高增速增长。

  未来,在中国高端产业的持续升级下,精密减速器将更多地应用在工业与非工业市场。在工业领域,精密机床对精度与效率提升的需求日益迫切,叠加新能源、半导体等战略性新兴产业的蓬勃发展,将持续催生对高精度、高可靠性减速器的规模化需求;在非工业领域,医疗设备的智能化升级、航空航天装备的性能革新,以及军用装备的精密化发展,均对精密减速器的技术迭代提出更高要求。

  尤为值得关注的是,人形机器人在工业场景与非工业场景(如服务机器人、特种作业)的爆发式增长预期,将成为拉动精密减速器市场高速发展的重要增量市场。


  3国产化趋势

  当前中国精密减速器市场仍呈现着“外资主导高端、国产加速替代中低端”的竞争格局。据MIR DATABANK统计,2024年国产品牌在中国市场份额按营收计占57%,但按销量计则达70%。

  这种差异主要源于:内资产品在一致性和稳定性方面仍与外资存在差距,目前主要应用于工业机器人简单搬运、上下料等简单场景(产品单价较低),而汽车点焊等高价值量高端领域仍由外资厂商主导。

  2024年中国精密减速器内外资市场格局
  (注:数据范围只包括在中国市场销售规模,不含出口)
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)

02精密减速器技术分析


  在工业自动化与智能化深度融合的产业背景下,精密减速器作为工业机器人、高端数控机床等先进制造装备的核心传动部件,其技术发展直接关联现代制造业的精度控制能力与智能化实现水平。自20世纪中后期工业自动化技术普及以来,该领域经历了从机械传动原理创新到材料工艺体系迭代的系统性技术演进,通过多学科技术交叉融合,持续突破传动精度、承载能力及寿命周期的工程应用边界。

  1精密减速器技术发展历程

  20世纪后期,随着工业机器人产业的兴起,精密传动技术需求推动减速器进入精密化发展阶段。谐波传动技术的商业化应用(如哈默纳科工业级产品)突破了传统刚性传动限制,其柔性传动结构实现180角秒以内的精度控制,成为轻载机器人关节的核心部件。RV减速器(纳博特斯克)通过摆线针轮与行星齿轮的复合传动设计,解决了重载工况下的高精度传动难题,满足工业机器人高负载关节的应用需求。

  进入21世纪,制造业对高精度、长寿命传动部件的需求持续提升,推动减速器技术向智能化、绿色化方向发展。PSC锥形齿轮自消隙行星减速器通过自动补偿技术实现齿轮间隙动态调节,维持传动精度的长期稳定性;爱磁科技研发的变位行星架自消隙行星减速器大大提高了减速器精度和寿命,以及自消隙塑料谐波减速器,突破传统金属加工限制,采用注塑工艺实现塑料基谐波减速器的规模化生产,显著提升了产能弹性。这些技术创新在材料应用、结构设计及制造工艺方面形成突破,推动减速器技术体系的持续迭代。

  但随着中国高端制造业的快速发展对减速器性能提出更高的要求,以及五轴机床等高端设备需要更高精度和更长精度寿命的减速器产品,与此同时,制造业竞争加剧促使厂商降本压力增大。由于高端减速器核心技术长期被国外厂商垄断,外资减速器价格居高不下,与国内市场强烈的降本需求形成矛盾,导致外资传统高端技术产品的市场接受度持续下降。

  综合来看,传统主流的减速器技术产品在中国市场应用中普遍存在以下痛点。

  传统主流减速器应用现状及痛点分析
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)

  在此背景下,具备高精度、高扭矩刚性、高效率以及长精度寿命的新型减速器技术将更有可能获得高端市场份额,并在新一轮产业变革中占据领先地位。

  从技术原理创新来看,中国高端制造对精密减速器高精度和长寿命需求强烈,背隙是影响其性能的关键因素,自消隙技术作为重要发展方向,可有效抑制背隙影响。

  新材料应用方面,PEEK材料因具有优异性能在中高端领域有替代金属材料的趋势,但存在磨损快导致精度与刚度易失效的缺陷,限制其大规模应用。

  生产加工工艺上,传统减速器生产依赖进口设备和人工操作,流程复杂,难以大规模量产,且面临人形机器人减速器技术路线未定的风险,而结合PEEK材料采用注塑工艺生产的方案在当前人形机器人产业背景下更具竞争力与发展潜力。


  2新型技术代表厂商

  1)Melior Motion

  Melior Motion及其前身公司Stephan-Werke为机器人制造商和工业自动化应用开发精密齿轮已有30多年历史。2011年,Stephan-Werke被Premium公司收购。Melior Motion作为独立公司,成立于2017年,总部位于德国哈梅林,同年,Melior Motion将首批新型工业机器人行星齿轮箱推向市场,并迅速成为全球领先的工业机器人精密减速机供应商。

  锥形齿轮自消隙行星技术:Melior Motion的PSC减速器技术采用其专利特有的自消隙技术,采用锥形齿轮的行星齿轮系统,即末级行星齿轮与内齿圈为互相配合的锥形齿轮,行星轮有轴向自由度,并在该方向上装有一个类似弹簧的小型自调节机构。该机构能持续对行星齿轮和齿圈间的啮合面施加一个恒定预压力。因此,该弹簧机构与锥形齿轮的设计能带来的啮合预紧力,能在齿面出现极微小间隙时自动将齿面“咬”紧。其专利的自调节弹簧机构保证随磨损自动补偿、长寿命维持极低背隙。但由于PSC减速器价格较高,在中国市场的接受度较低。

  锥形齿轮自消隙减速器较传统结构优势特点
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  2)爱磁科技

  爱磁科技创立于2015年,是专门从事精密减速器的创新型科技公司,公司独创的H3K减速器、自消隙塑料谐波减速器在精度和精度寿命等性能上明显提升,是突破外资高端应用封锁的新型行星、谐波减速器的技术代表。

  爱磁科技目前拥有多种先进的自消隙技术:

  变位行星架自消隙技术:通过创新性的变位行星架系统,以自锁锥套、可变形行星架等取代传统刚性行星架,当出现齿隙时,行星架弹簧系统主动变形调节行星轮位置,确保无侧隙啮合,相比传统行星减速器,能实现优异的传动精度、重复定位精度,还可减缓齿面磨损,延长精度寿命。

  自消隙谐波技术:采用“双柔轮+限位环”结构,用限位环与外柔轮替代传统刚轮,使内外柔轮弹性变形并紧密啮合,克服传统谐波减速器因加工或磨损导致精度下降的问题。

  自消隙塑料谐波技术:内外柔轮采用PEEK材料,结合独创的自消隙谐波减速器技术,在轻量化与耐久性上实现跨越式提升,通过消隙谐波技术补偿机制,即使PEEK材质齿轮磨损也能维持啮合精度,保持全生命周期高精度特性。

  自消隙减速器较传统结构优势特点
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)

03精密减速器下游市场分析


  精密减速器在工业领域应用广泛,目前主要集中在工业机器人、精密机床、半导体等具有高精度要求的行业。

  下游行业定义与分类
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  根据白皮书数据显示,2024年精密减速器下游应用行业中,工业机器人以36%的占比位居首位,主要使用谐波和RV减速器。机床行业以23%的占比紧随其后,主要应用精密行星减速器。人形机器人当前市场份额虽小,但其在工业和商业领域的广阔应用前景将推动行业爆发式增长,作为核心部件的精密减速器,未来有望迎来大规模应用机遇。

  2024年中国精密减速器下游行业分布(单位:台)
  (注:数据范围只包括在中国市场销售规模,不含出口)


  


  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  1工业机器人

  根据MIR 睿工业测算,2024年中国市场,精密减速器在工业机器人行业出货量约有109.7万台。预测到2030年,随着工业机器人在更多下游行业的渗透以及国产工业机器人市场份额进一步提升,精密减速器在工业机器人行业的出货量将达173.4万台。未来长期内,随着智能化、柔性化工业机器人的发展,以及国产工业机器人技术的提升和在汽车等高端场景的不断突破,都将持续带动精密减速器出货量的稳定增长。


  2022-2030年中国减速器在工业机器人市场规模及预测(单位:万台)
  (注:数据范围只包括在中国市场销售规模,不含出口)
  
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  2机床

  在机床行业,减速器是伺服电机与执行端的“桥梁”,可以有效解决数控机床转速扭矩不匹配、惯量过大等问题。

  数控机床是装有程序系统的自动化机床,精度及柔性比传统机床更高,二者传动方式有根本区别。传统机床通过齿轮箱、离合器等机械结构变速,不需要额外减速器。数控机床采用伺服电机直接驱动滚珠丝杠或旋转轴,但在高负载(如大型加工中心)或高精度(如五轴机床等)应用中,会使用减速器来提升扭矩、刚性和精度。因此,白皮书重点研究了数控金属切削机床的减速器应用。

  不同类型数控金属切削机床减速器典型配置情况
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  机床行业对减速器的要求远超机器人、半导体设备等下游行业,高精度仅是基础,刚出厂精度高,不代表一直都能稳定可靠,精度寿命才是核心价值所在。转台、摆头等关键部件需在千万次回转、重载冲击及温度变化下长期保持精度,这正是机床行业减速器的“隐形痛点”。

  但目前传统的传动方案都不能满足较长的精度寿命,仅少数例如自消隙减速器PSC、H3K等高精度、高寿命产品能解决上述的痛点问题。


  3人形机器人

  为实现各类动作(如行走、搬运、平衡等),人形机器人通常采用“电机+减速器”组合的驱动关节,减速器可解决电机扭矩不足问题,满足动作精确、稳定、结构紧凑等需求。

  根据MIR 睿工业测算,2024年国内人形机器人产量近2000台,预计2025年产量将破万台;2024年中国减速器在人形机器人上的出货约有4.3万台,随着人形机器人产量进一步提升,预计2025年中国减速器在人形机器人上的出货将接近30万台。

  未来长期,人形机器人将在工业场景、服务型场景、户外勘探场景等有更多应用,其对高刚性、长寿命、高精度减速器的需求更加强烈,将拉动减速器出货量持续高速增长。

  2024年中国各类型减速器在人形机器人上出货占比

  


  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


  2024年人形机器人上谐波减速器与行星减速器出货比例呈现6:4,其中谐波减速器出货近2.5万台,行星减速器出货超1.8万台。谐波减速器在轮式、双足式人形机器人皆有应用,行星减速器集中应用于双足式人形机器人的下肢部位。

  长期来看,根据目前主流减速器应用方案,谐波减速器在人形机器人上出货将更多,尤其是涉及类人动作的、高定位精度要求的机器人对谐波减速器需求多,而行星减速器将在中低端或成本较为敏感的场景中部署。

  谐波与行星减速器在人形机器人上的发展特点
  (信息来源:《2025年中国精密减速器行业发展白皮书》)


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标签: 精密减速器

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