摆线针轮减速机的优点和缺点(双环传动研究报告：“登峰造极”的精密传动专家)
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篇首语：亦余心之所善兮，虽九死其犹未悔。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了摆线针轮减速机的优点和缺点(双环传动研究报告：“登峰造极”的精密传动专家)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
摆线针轮减速机的优点和缺点(双环传动研究报告：“登峰造极”的精密传动专家)
（报告出品方/作者：华西证券，崔琰）
1.稀缺高精齿轮龙头 客户结构优质
1.1.深耕四十年的国产高精齿轮龙头
公司是全球知名的齿轮传动部件供应商，深耕齿轮传动 40 余年，客户结构优质。 公司成立于 1980 年，一直专注于齿轮传动零部件的研发、设计与制造，主要产品包 括乘用车齿轮、商用车齿轮、工程机械齿轮、摩托车齿轮等，2021 年齿轮收入占比 高达 80.4%，其他业务主要为 RV 减速器及钢材销售。
2010 年以来，公司不断发力乘用车齿轮，经历了从低端迈向高端，从手动变速 箱齿轮到 CVT、DCT 、AT 等自动变速箱齿轮，再到新能源汽车齿轮的升级；同时， 公司面向全球市场，客户结构优质，主要客户覆盖采埃孚、爱信、麦格纳、博格华纳、 康明斯、广西玉柴等一级供应商及大众、通用、福特、上汽、广汽、全球领先电动车 制造企业、比亚迪、现代、吉利等主流整车厂。
深耕乘用车领域，合作核心客户，高精齿轮突破不断。公司从 2011 年开始大力 向自动变速箱转型，目前已完成从低附加值的齿轮向 CVT、DCT、AT 等自动变速箱、 新能源汽车电驱动齿轮等高精齿轮的转型，深度合作多家核心主机厂与 Tier1 客户。
CVT 领域，公司与核心 CVT 供应商日本加特可合作，终端配套丰田等偏好 CVT 变速箱的主流日系客户；DCT 领域，公司与上汽、广汽、比亚迪深度合作燃油车、混动车变速箱项 目；AT 领域，公司早期从东安动力、盛瑞传动等国产供应商切入，逐步与市占 率前两位的爱信、采埃孚等核心 tier1，以及通用、福特、上汽、一汽、广 汽等主机厂形成稳定合作；新能源汽车领域，公司合作全球领先电动车制造企业、比亚迪、蔚来、 PSA、上汽、广汽，纯电、混动双轮驱动。
家族持股，核心生产基地位于江浙。公司是典型的家族企业，董事长吴长鸿及 其一致行动人为公司的实际控制人，截至 2022 年 3 月 31 日直接或间接持有公司 21.13%的股份。其中，叶善群和陈菊花为夫妻关系，吴长鸿为其大女婿，陈剑峰为 其二女婿，蒋亦卿为其三女婿，吴长鸿、蒋亦卿、陈剑峰分别担任公司董事长，董事 及副总经理，监事职务。
公司下辖多家子公司及 5 大生产基地，主要分布在浙江玉环、浙江嘉兴、江苏 淮安、大连、重庆等地区。江、浙地区贴近各大新能源主机厂，产能布局充分，为未 来重点发展区域。
1.2.新能源乘用车齿轮放量 盈利能力向上
新能源乘用车齿轮厚积薄发，2021 年营收创新高。2017-2020 年受汽车行业下 行及投资扩产影响，公司业绩有所承压。2021 年，受益于产能释放及新能源乘用车 齿轮放量，在原材料涨价、缺芯、疫情等各种不利影响下，业绩逆势高增，实现营收 53.91 亿元，同比+47.1%，其中新能源乘用车收入占据 13%，同比大增；归母净利 润 3.26 亿元，同比+537.0%；2022Q1 营收 16.55 亿元，+40.9%，归母净利 1.19 亿 元，+124.1%，依旧保持高速增长态势。
量产爬坡提速，盈利能力向上。2019-2020 年，受产能加速扩张影响，公司折 旧费用与人力、制造费用等分摊成本提升，毛利率有所下滑，2020、2021 年，随着 新建新能源汽车齿轮、自动变速箱齿轮的投产与量产爬坡，盈利水平逐步回升， 2022 Q1 毛、净利率分别为 19.4%、7.5%，盈利能力向上。
费用管控能力增强，研发投入稳步增长。2018-2020 年，公司资本开支较高， 财务费用有所提升；2021 年，产能释放推动规模效应形成，期间费用率明显改善； 2021 年，扣除股权激励费用（4,988 万元）后管理费用率约为 3.3%，实现连年下降，2022Q1 销售、管理、财务费用率合计仅 3.5%，成本管控能力强。研发方面，2018- 2021 年，公司研发投入稳步增长，研发费用率、研发人数占比分别从 3.6%、8.8% 增长至 4.0%、10.2%，为公司新项目开发提供有力支持。
公司深耕齿轮传动四十余年，一路稳扎稳打，成功跻身全球知名的齿轮传动部件 供应商。近年来，公司积极向高精齿轮传动领域转型，在纯电动车减速器齿轮、混合 动力车变速箱齿轮等新能源汽车齿轮领域取得优异成绩。2021 年公司新能源乘用车 齿轮销量 503.1 万件（电动车占比较大），根据我们测算，占全国 A0 级以上纯电动 车减速器齿轮市场份额的 60%以上，确立龙头地位。受益于新能源乘用车齿轮放量， 公司业绩迎来高增，且规模效应驱动费用率下降，盈利能力向上。未来，公司将顺应 电动化发展趋势，持续发力新能源汽车高精齿轮，开拓全球主流客户，提升新能源乘 用车齿轮市场份额，展望全球龙头。
2.电动化重塑格局 技术先行铸就高精齿轮龙头
2.1.第三方电驱供应商崛起 齿轮外包大势所趋
燃油车时代，主机厂与变速箱 tier1 倾向自制齿轮产能，高精尖齿轮厂极度稀缺。 传统燃油车以发动机、变速箱为核心技术，大众、通用、奔驰、上汽等大型主机厂均 采用以自建变速箱、齿轮产能为主，外包为辅的供应模式。DCT、CVT、AT 等自动 变速箱由于技术壁垒较高，外包程度高于传统机械手动变速箱，其中采埃孚、爱信、 博格华纳等变速箱供应商倾向齿轮外包。
主机厂与 tier1 通常外购齿轮毛坯件并自行进行精加工，在节约成本的同时掌控 核心精加工技术、保证品质一致性，使得长期以来第三方齿轮厂商以低端产品为主、 话语权弱，高精尖齿轮厂极度稀缺。
新能源汽车时代，第三方电驱供应商崛起，重塑行业格局。新能源汽车时代电 驱系统集成化、平台化成为主流，电驱系统供应分为以特斯拉、蔚来、比亚迪为代表 的主机厂选择的“自制”以及多数主机厂选择的向第三方电驱系统供应商外采两种模 式。出于资源分配及降本增效考虑，主机厂通常着力于电驱动模块的研发和设计，不 会选择自制齿轮；且以日电产、汇川技术、联合电子、方正电机、华为为代表的第三 方电驱系统供应商多由电机电控供应商转型而来，无齿轮制造能力，为第三方齿轮供 应商提供切入更多供应链的机会，行业格局得以重塑。
双电机电驱系统推动齿轮平均单车价值量提升。纯电动车通过改变电机转速实 现输出功率的改变，无需依靠多挡变速装置，齿轮构型以单档两级减速齿轮为主，单 车价值约为 500-600 元。
由于双驱动电机车型具备： 1）共同驱动，动力性能好； 2）前后轴可独立进行扭矩分配，通过选择两个电机高效工作点降低整车电耗， 提高驱动效率及能量回收效率； 3）单个电机的功率需求降低，制造难度降低 等几大优势，已在特斯拉 Model S/Y、蔚来 ES8、ET7、唐 DM 等中高端车型上 应用，齿轮单车价值为 1,000-1,200 元。
目前，双电机系统由于存在电驱系统设计难度提升，控制算法复杂，以及成本偏 高，多应用于 C 级以上中高端车型及旗舰车型。我们预计，随着对车辆动力性能、 电池能力回收要求的不断提升，双电机驱动系统有望向 B 级车型渗透，占比将进一 步提升。根据 NE 时代数据，2021 年中国新能源乘用车电机装机量达 325.5 万台， 新能源乘用车上险数达 288.3 万辆（纯电 235.8 万辆，PHEV 及其他 52.5 万辆）， PHEV 等车型以单电机驱动为主，据此计算单车电价装机量为 1.16 台，双驱动电机 车型占比约为 16%，我们预计 2025 年双驱动电机占比有望提升至 35%。
混动车型齿轮技术多样，齿轮单车价值较高。混动车型包括驱动电机、发电电 机及发动机，其传动装置既包括一套完整的纯电减速器，也包括类似燃油车的变速箱 结构。由于混动电机功率一般低于纯电，单极减速器拥有单一传动比，难以同时兼顾 动力性和经济性，变速箱通常采用多挡传输路线、无极传输路线。目前，自主品牌混 动车型减速器以 CVT 减速器、DCT 减速器为主，丰田日系混动系统以行星齿轮组为 核心。混动变速箱构型复杂多变，齿轮平均单车价值约为 1,000 元左右。
受益电动化持续推进，新能源乘用车齿轮市场规模迎高增。我们预计 2025 年全 球新能源乘用车渗透率 28%，BEV 销量占比 56%，BEV 减速器用齿轮单车价值 600元/套，双电机车型销量占比 40%，单车价值 1,200 元/套；PHEV 销量占比 44%，变 速箱单车价值 1,200 元/套；预计 2025 年全球 BEV/PHEV 乘用车齿轮市场规模分别 为 86.8/97.4 亿元，新能源乘用车齿轮市场规模合计 184.1 亿元，2021-2025 CAGR 38.0%。
我们预计 2025 年中国新能源乘用车渗透率 42%，BEV 销量占比 60%，BEV 减 速器齿轮单车价值 500 元/套，双电机车型销量占比 35%，单车价值 1,000 元/套； PHEV 销量占比 40%，变速箱齿轮单车价值 1,000 元/套；预计 2025 年中国 BEV/PHEV 乘用车齿轮市场规模分别为 44.3/43.8 亿元，新能源乘用车齿轮市场规模 合计 88.1 亿元，2021-2025 CAGR 42.3%。
2.2.新能源汽车齿轮技术升级 驱动竞争格局集中化
新能源汽车齿轮对精度、噪音控制要求显著提升。新能源汽车驱动电机的转速 显著高于传统燃油车发动机转速。发动机最大功率转速一般在 5,000-6,000 转/分， 仅奥迪、保时捷等少量豪华车型超过 7,000 转/分，而 A00 级车型电机转速约为 8,000 转/分，A0 级以上车型电机转速多为 14,000-18,000 转/分，特斯拉的高功率电 机转速更是达到 20,000 转/分。
电机输入轴转速提升导致传动齿轮转速提升、瞬时速度波动较大，更高的冲击载 荷易影响传动的平稳性，使得齿轮更易受到磨损，寿命减少、噪音提高，因此新能源 汽车对齿轮精度和齿部啮合的要求提升，按照国标 GB/T 10095.1-2008 齿轮精度划 分，传统燃油车齿轮精度一般为 6-7 级，电动车齿轮精度为 4-5 级。精度等级相差一 级，承载能力强度约相差 20-30%，噪声约相差 2.5-3dB。
新能源汽车齿轮精度、噪音要求提升，铸就高系统性壁垒。齿轮的传动精度主 要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，相比于传统燃油汽车，新能源汽车高精度传动 齿轮的齿廓总偏差、螺旋线总偏差、齿距偏差等方面均显著减小，对齿轮设计、工艺 控制、高精设备使用、成品检测、多品种小批量生产效率等各个方面提出更高要求， 铸就较高的系统性壁垒。
（1）工艺技术壁垒提高：
齿轮加工工艺过程要经过毛坯锻造、粗加工（齿坯加工、齿形加工、齿端加工）、 热处理、精加工（精基准修正及齿形精加工）等几大阶段，包括 20-40 道工序。 机加工阶段需要加工出齿轮基准（齿坯），同时完成对于齿形以外的次要表 面的加工，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求； 粗加工阶段完成对齿形的初步加工，是保证齿轮加工精度的基础。热处理阶段用于提高齿面的硬度、耐磨性和疲劳强度，齿心的强度和韧性；精加工阶段需要采用 PCBN 刀具对齿轮端面、内孔进行切削，对于齿形精 加工可采取磨齿，剃齿，珩齿等多种方法。
对于高精齿轮来讲，热处理、磨齿是最核心工艺。热处理能够增加齿轮表面硬 度，加强产品机械性能；磨齿属于精加工工序，能够提高齿轮精度、减少噪音。
1）核心工艺技术难点：热处理
传动齿轮需要外硬内韧，齿面应具有高的接触疲劳强度、高的硬度和耐磨性，齿 轮心部应具有良好的综合力学性能或较好的强韧性。热处理过程中齿轮的变形直接影 响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命，是提高齿轮寿命、耐磨性、承载力最关键的工 序，占齿轮工艺难度的 40%左右。新能源汽车齿轮由于受冲击频繁，通常采用 20CrMnTi 钢作为齿轮材料，经历渗碳、淬火、低温回火等热处理步骤。
工艺控制方面：热处理的控制要点包括炉温控制、气氛、时间周期的控制，加 热温度过高、过低，冷却不均，均会导致齿轮发生变形，影响良率。由于齿轮各个面 硬度要求均有所差异，热处理需要在保证齿轮各个面硬度需求的同时，保持一个炉子 齿轮性能的一致性；且不同材料、精度、大小的齿轮热处理工艺有所差异，需要大量 的试验和反复仿真，才能得出最优的工艺路线，整体工艺流程存在很多 know how。
设备需求方面：热处理所需核心设备低压真空渗碳炉，在全球中，真空渗碳炉 市场较为集中，CR5 约 为 75%，主要企业包括 ECM，Ipsen，ALDVacuum Technologies，Secowarwick，Tenova 等，行业龙头 ECM 占据市场总份额的 25% 左右。
2）核心工艺技术难点：磨齿
新能源汽车齿轮精度高，微观修型工艺控制难度高。齿轮的微观修型，如鼓形 量、修缘量、形状误差、波纹度，对于齿轮的寿命、噪音有决定性影响。对于精度需 求 4-5 级的齿轮，磨齿是唯一的精加工方法。磨齿对磨前工序误差的纠正能力强，能 够将机齿面粗糙度减小至 0.63-0.16 微米，同时显著降低齿轮啮合噪声，提高传动性 能。
磨齿中有大量的 know how，需要根据需求开发软件、工装，使磨齿机产生不同 的运动轨迹，从而改变齿形；新能源汽车齿轮精度 4-5 级，微观修型难度提升，需要 根据实验研究、工况状态进行点对点个性化设计，对工艺控制能力要求极高。
高精度磨齿机使用 know how 多，价格昂贵，铸就高技术、资本壁垒。磨齿机 是超精密磨齿加工的核心设备，其产能限制、使用壁垒、生产效率以及高昂的价格均 形成较强壁垒。
磨齿机是齿轮加工工艺中生产周期最长的设备，单台磨齿机产能低，一年产 能仅为 2-4 万台纯电驱齿轮，构建产能需购置大量高精磨齿机；磨齿机使用 know how多，需要长期加工经验才能有效匹配工装夹具对设备 进行合理的二次开发，设计砂轮走向，避免噪音，保证设备精度和一致性； 同时，只有具备丰富批量生产经验的厂商才能有效快速地调试设备，提升设 备使用的精度和效率；磨齿机价格高昂，采购周期较长，全球范围内能够实现 DIN4 级稳定加工精 度的磨齿机供应商仅德国 Kapp Niles、Hofler，Kolb 几家，单台高精度磨齿 机价格约 1,000 万，交货周期 1-1.5 年。
3）技术难点三：噪音控制
新能源汽车由于电机声音较小，对噪音控制要求较高。齿轮噪音产生涉及设计、 制造、安装、使用维护等多个方面，精度是影响噪音的重要因素，制造过程齿形误差、 齿距误差、齿向误差均会导致出现传动噪声。齿形误差小、齿面粗糙度小的齿轮，在 相同试验条件下，其噪声比普通齿轮要小 10dB。齿距误差小的齿轮，在相同试验条 件下，其噪声级比普通齿轮要小 6-12dB。
在精度之外，齿轮宽度、齿距、压力角大小等齿轮设计因素及后续装配过程也会 导致噪音提升，对齿轮设计、加工提出更高要求。
快速响应需求提升，管理能力重要性突显。在保持齿轮精度、噪音控制的基础 上，供应商需要对各个环节的半成品、成品进行检测，实时进行质量管控，同时，由 于新能源汽车客户车型上市周期的显著缩短，供应商需要在短期内实现快速开发和稳 定、高效的生产，在保证交付质量的同时加强成本控制。 综上，新能源汽车时代，减速器、变速箱齿轮的技术、管理难度将进一步升级， 进而促进格局进一步集中，为具备领先技术、丰富生产经验、强大工艺流程管理能力、 丰厚产能储备和设备资源的厂商提供发展良机。
2.3.强者恒强 剑指全球高精齿轮龙头
2.3.1.技术、产能、管理水平全面领先行业，受益格局集中
公司自 2012 年开始进行新能源汽车减速器高精齿轮研发，拥有多年纯电齿轮开 发和量产经验，与全球领先电动车制造企业、蔚来、比亚迪等主流新能源车企和优质 电驱系统厂商深入合作，在材料、热处理、磨齿、降噪等关键工艺，设备及产能储备， 以及产品质量稳定性、生产过程管理上均具备领先优势，是目前国内少数具备大批量 生产 5 级以上精度齿轮能力的第三方齿轮供应商之一。（报告来源：未来智库）
1）技术、研发先行，核心工艺水平领先同行业
①热处理方面，公司历经多年研究开发，通过大量的试验和反复仿真形成专门 的数据库，配备多名专业热处理工程师，拥有齿轮渗碳淬火内在质量控制技术、齿轮 预修正技术、齿轮检测技术等核心技术，具备丰富的经验及数据积累，能够选择最优 的工艺路线，良好控制热处理环节的形变；
②磨齿工艺方面，公司拥有齿轮硬齿面加工磨齿技术、齿轮硬车技术等加工技 术，配备专业团队研究设备利用、设计与制造工装夹具以及齿轮方面的软件开发，能 够高效快速调试设备，最大化提升设备使用的精度和效率，具备批量化生产 4-5 级高 精纯电齿轮的丰富经验；
③降噪处理方面，公司于 2012 年起建立汽车齿轮振动噪声测试中心，通过滚光 技术对齿面的粗糙度进行修正，提升齿面材料支撑率，增加接触面积降低噪音， 2021 年拟再度投资 1.72 亿建设高速低噪传动部件实验室项目，进行深入研发与产业 化。
此外，公司在专注生产的同时着力研发，于 2021 建立环研传动研究院，下设新 产品开发室、振动噪声试验室、材料性能试验室、疲劳寿命试验室和刀具工艺研究室，在齿轮软件设计、小总成项目开发、齿轮减振降噪关键技术、材料特性、齿轮可 靠性等多方面持续进行研究。
2）高端设备储备充分，产能建设迅猛果断
高端设备储备充分，率先布局高精度磨齿机。2018-2021 年间，公司募投多个 自动变速箱齿轮（含混动齿轮）项目及新能源乘用车齿轮项目，投资 10+亿元购置设 备，目前拥有德国 KAPP 公司的高精度磨齿机、法国 ECM 公司低压真空渗碳淬火炉、YK7232 和 YK7236 型蜗杆磨齿机，美国格里森数控高效滚齿机、日本清和数控高效 滚齿机等众多高精加工设备；以及德国克林贝格公司生产的全自动数控齿轮测量中心 P26、P40C；英国泰勒公司生产的圆度仪、轮廓粗糙度仪；美国热电公司的 ARL3460 光谱分析仪、滚刀检查仪、探伤机等高精度检验、测量设备，不仅在前道 工序的滚齿机、热处理设备具备丰厚储备，在高端磨齿机等精加工设备上实现了抢先 布局。
双环所用磨齿机主要通过欧洲进口，基于与供应商的长期稳定合作，公司能够高 效实现高端设备的采购与落地，采购周期 8-12 个月（优于平均周期 1-1.5 年）；2021 年公司发布公告，拟新募投 4 个新能源乘用车齿轮项目并投资 4 亿元购置磨齿机； 2022 年，公司与 KAPP NILES 签订购买 251 台高效高精度数控磨齿机的战略合作协 议，高端磨齿机有望为公司获得更多订单、稳定批量生产 4-5 级高精度齿轮提供保障。
新能源汽车齿轮产能爬坡顺利，再度扩产夯实领先地位。公司自 2015 年以来开 始加速募投新能源汽车齿轮及 DCT、CVT、AT 等自动变速箱齿轮，目前产能储备充 分，截至 2021 年底，公司已建成 170 万台套/年的电动汽车齿轮的产能，且产能利 用率提升较快，新能源汽车齿轮产能从 2020 年度的 60.0% 提升至 2021 年 Q1-3 的 98.2%。2022 年，公司将继续大力开展新能源汽车齿轮产能建设，预计 2022 年底将 形成 350 万套电动车齿轮产能。
3）数字化管理把控品质，柔性化生产降本增效
精益化管理精准把控品质。公司从 2006 年开始推行 TPS（丰田精益生产管理模 式）管理系统，对整个生产过程实施追踪和监控，对每道工序的产品质量进行细致的 检测和控制，当前公司工厂生产自动化程度 60%以上，采用生产精度管理、设备利 用率管理、单个齿轮条形码管理等数字化、精益化管理方法，提升产品质量控制能力 与生产效率；
平台化生产降低成本。在生产方面，由于公司每年开发齿轮数量多于 1,000 种， 在产齿轮数量多达 2 万种，每种齿轮生产的数量不尽相同，公司通过各种齿轮特点 和客户需求，将齿轮组织不同平台生产，高效满足客户的“多品种、小批量”需求并 形成“批量化” 制造能力，提高经济性。
柔性生产提升效率。公司采用柔性生产和模块化换线，通过改换工装夹具实现 不同产品的生产，机加工切换 1 小时，关键设备柔性换线 1 小时左右。纯电动传动 件由于产品结构相似，生产线的共通性更强，柔性换线帮助公司快速实现项目切换， 大幅提升生产效率。
双环传动软硬实力兼具，在技术、工艺、设备、产能、生产管理等全方位领先 同行业竞争对手。第三方齿轮供应商本身较为稀少，双环传动国内主要竞争对手包 括蓝黛科技、中马传动、精锻科技等，多聚焦于低转速电动车齿轮，产能布局、设备 储备较少，公司具备绝对领先优势，有望受益电动化带来的高精齿轮格局集中。
中马传动：于 2017 年开发出能够满足 6,000-15,000r/min 电机转速的齿轮， 减速器齿轮主要搭载于商用车及 A0、A00 级乘用车，且一直处于小批量生 产状态，最近一次募投仅投资“年产 3 万台新能源汽车减速器及 204 万件 自动变速箱齿轮技改项目”等一项新能源汽车齿轮项目，发展重心仍然在变 速箱齿轮。
蓝黛科技：2020 年以前一直处于研发、客户拓展阶段，自 2020 年开始获 得大量客户和批量生产，2021 年投资 4.8 亿用于建设新能源汽车齿轮及电 机轴产能，但从服务客户来看，其产品以技术难度较低的电机轴为主，配套 车型以中低端为主。
精锻科技：公司目前以配套差速器总成为主，2020 年新开发了用于配套差 速器总成的主减齿轮，非主传动齿轮，与双环业务重合度较低，且精锻科技 主要工艺为锻造而非机加工。为提升传动精度、减小噪音，新能源汽车齿轮 以斜齿轮为主，而锻造工艺不适合斜齿轮制造，因此工艺通用性较弱，高精 减速器齿轮批产能力弱。
2.3.2.新能源汽齿冠军地位稳固 发力全球市场
主机厂、电驱 Tier1 齐发力，率先抢占新能源汽车中高端市场。公司集中优势资 源，专注 A0 级以上车型高精齿轮制造，凭借多年与国内外客户在高品质传动件上的 合作经验以及高精度齿轮的技术与生产管理优势，公司获得全球领先电动车制造企业、 比亚迪、蔚来、上汽、广汽等头部主机厂客户以及日电产、汇川、麦格纳、博格华纳 等电驱系统及减速器厂商高度认可。2021 年公司新能源乘用车齿轮出货 503.14 万件 （电动车占比较大），根据我们测算，占全国 A0 级以上纯电动车减速器齿轮市场份 额的 60%以上，确立新能源乘用车齿轮市场领先地位。
在手订单充沛，发力全球市场。截至 2021 年 12月 31 日，公司已获得新能源汽 车驱动系统齿轮在手订单与 2022 年意向性合同共计 16.4 亿元左右，并于 2021 年斩 获 PSA E-DCT 混动项目七年独家供货订单，预计将于 2022 Q4 正式投产，2023 年 开始爬坡增量，到 2024 年将达到峰值年产量并持续至 2028 年，协议生命周期销售 额约为 35.54 亿元，助力公司实现高精齿轮出海，发力全球市场。
平台化项目加速放量，市场份额提升。全球范围内，优秀高精齿轮供应商极度 稀缺，基于公司的领先技术、大批量生产下的质量控制、快速响应能力和成本控制能 力，伴随全球领先电动车制造企业、蔚来、比亚迪等车型放量，以及 PSA 全球项目 的实施，公司新能源乘用车齿轮业务有望迎来高速增长，海外市场份额将逐步提升， 我们预计 2025 年公司国内/海外新能源乘用车齿轮收入分别为 43.79 /14.53 亿元， 市场份额分别为 50%/15%；全球新能源乘用车齿轮综合市场份额达 32%，收入规模 达 58.3 亿元，2021-2025 CAGR 69.8%。
2.3.3.从齿轮到小平台 客户粘性增强 新增量可期
配套差速器总成，单车价值提升，客户粘性增强。公司从 2022 年 Q1 开始为全 球领先电动车企业配套差速器产品，单车价值约为 300 元，小平台出货模式下，我 们预计纯电动车单车价值将由 500 元提升至 800 元。
差速器小总成包含 4 个直锥齿，以及 2-3 根半轴，由于差速器在装配位置上与主 减速器齿轮紧密连接，因此新产品与公司现有减速器齿轮产品粘性极强，小平台出货 模式有助于帮助客户减省装配产线，实现降本增效，从而有效增强客户粘性。未来， 减速器齿轮+差速器小平台出货模式有望帮助公司将拓展更多客户，我们预计 2022/2023 年差速器总成出货量将突破 90/150 万件，增量收入可期。
2.3.4.拟收购三多乐 精密传动总成加速开拓
拟收购精密注塑模具及齿轮公司，持股 75%。2022 年 3 月，公司设立精密注塑 子公司浙江环驱科技，2022 年 5 月 23 日，环驱科技与深圳市三多乐、三多乐有限 公司共同签署《投资框架协议》（非正式协议），拟由环驱科技收购香港三多乐持有的 深圳三多乐、越南三多乐 100%股权，香港三多乐原股东采用对环驱科技增资的方式， 与双环传动共同持股环驱科技，收购完成后双环传动、香港三多乐拟分别持有环驱科 技 75%、25%股份。
拟收购三多乐，精密传动总成加速开拓。三多乐成立于 1994 年，自成立以来一 直致力于精密注塑模具及精密注塑零部件的研发、生产和销售，目前三多乐的主营业 务包括精密注塑齿轮、精密注塑模具及机器人配件、仪表组件，覆盖办公用品（OA）、 汽车零部件、智能服务等多个领域，与理光、施乐、西门子、麦格纳、斑马、广州小 糸等汽车配件、办公设备、电子电器等行业龙头达成密切的战略合作。
环驱科技成立之初以小齿轮及执行机构小总成为发展重心，我们预计收购三多乐 有助于提升公司小总成设计、研发能力，助力齿轮主业做精做细，增强公司精密传动 零件及精密小总成传动系统的开发、配套能力；同时开拓服务机器人、智能家居、智 能办公、智能医疗等领域，丰富齿轮产品谱系，增强公司在精密传动领域的综合竞争 力。
3.RV 减速器厚积薄发 国产替代腾飞在即
3.1.国产机器人崛起 RV 减速器国产替代加速
RV 减速器是工业机器人中应用范围最广泛的精密减速器。工业机器人主流减速 器为谐波减速器和 RV 减速器，相比于谐波减速器，RV 减速器具有更高的刚度、回 转精度和负载能力，安装于多关节机器人的机座、大臂、肩部等位置，广泛用于拆码 垛、工业、物流等重负载（20-500KG）场景。单台工业机器人所需精密减速器中， RV 减速器占比约为 60%-80%。
RV 减速器结构复杂，兼具行星减速器和摆线针轮减速器优势。RV 减速器是在 传统摆线针轮、行星齿轮传动装置基础上发展起来的传动机构，由一个行星齿轮减速 器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成，分为两级减速。
第一级减速：输入轴的旋转从输入齿轮传递到直齿轮（行星齿轮），输入齿轮和 直齿轮的齿数比为减速比； 第二级减速：直齿轮与曲柄轴相连接，为第二减速部摆线针轮部分的输入。曲轴 的偏心部分通过滚针轴承安装 2 个 RV 齿轮，RV 齿轮做交错的圆周摆动。曲柄 轴旋转一次，RV 齿轮沿着与曲柄轴的旋转方向相反的方向旋转一个齿轮距离， 减速比与外壳销槽数、偏心齿轮齿数相关。
RV 减速器结构密度高，且采用两级减速结构，减速比大，具备扭矩刚性更强、 负载强度更高，体积更小、重量更轻，稳定性更高，使用寿命更长等优点。
日系企业主导，中国 RV 减速器行业格局渐松动。由于 RV 减速器构型复杂，设 计原理及加工技术壁垒极高，长期以来全球市场格局高度集中，日本减速器巨头纳博 特斯克占据全球 70+%市场份额，累计出货 1,000+万台。近年来，伴随国产 RV 减 速器的发展，纳博特斯克在中国的市场份额已低于全球水平，并呈降低趋势，2021 年公司为国内市场份额仅次于纳博特斯克的 RV 减速器供应商。
国产机器人崛起+巨头产能受限，RV 减速器国产替代需求旺盛。受疫情用工难 及人口老龄化、劳动力成本上升催化，中国工业机器人近年来发展迅猛，2019-2021 年国内工业机器人出货量从 14.9 万台增长至 25.6 万台，CAGR 31.0%，其中国产机 器人增速显著高于外资四大家族。目前国际巨头纳博特斯克仅有日本津工厂和中国常 州工厂两大生产基地，总产能约 100 万台/年，且大部分产能集中于日本，国内产能极度紧缺，且其扩产速度较慢，疫情影响下交货周期有所延长，难以满足国内工业机 器人快速增长的旺盛需求，RV 减速器国产替代势在必行。
工业机器人产销两旺，国产化率提升，预计 2025年全球/中国 RV 减速器市场规 模 98.4/65.5 亿元。工业机器人中，多关节机器人负载较大，驱动精确性要求高，通 常在对应关节处需要配套 1 个伺服电机+1 个的减速器实现驱动，单个机器人 RV 减 速器需求量为 4-5 个。
预计单台多关节机器人 RV 用量为 4.5 个，单价 3,000-4,000 元，考虑 RV 减速 器使用期间作为传动、承重部件，磨损不可避免，其使用寿命通常在 4-5 年左右，伴 随工业机器人市场增长，存量替换需求同步提升，我们预计 2025 年全球/中国 RV 减 速器市场规模分别为 98.44/ 65.53 亿元。其中，国产 RV 减速器在国产机器人中市占 率增长至 60%，规模约 23.8 亿元。
3.2.技术、客户全面领先 RV 减速器厚积薄发
国产 RV 发展已久，目前仍处于小批量供货阶段。中国 RV 减速器第一梯队企业 主要包括双环传动（环动科技）、南通振康、中大力德、秦川机床等企业，其中秦川 机床、南通振康涉足较早，由于 RV 减速器在客户处需要经过一定的试用和检验周期， 市场拓展需要时间，因此目前各企业均处于小批量供货阶段。
双环传动虽然起步较晚，但发展迅速，目前产销量、市占率均居于国产 RV 前列， 当前年产能约为 6 万台，同时在积极布局新产能。
RV 减速器精度要求高，零部件加工工艺类似高精齿轮。RV 减速器是工业机器 人的核心部件，对于传动精度、传动效率、刚度回差要求非常高，通常要求噪音低于 80db，寿命长于 6,000 小时。RV 减速器核心部件包括偏心轴（曲柄轴）、摆线轮、 针齿壳、行星架等，齿轮精度要求不低于 3 级。RV 减速器子部件加工工序与高精度 齿轮类似，需要通过渗碳淬火处理或氮化处理得到高硬耐磨表面，再通过磨齿精加工 降低噪音，提高减速器效率和使用寿命。
RV 减速器结构复杂，精度高，技术壁垒为系统性壁垒。RV 减速器在材料选取、 精密加工、齿面热处理、磨齿等环节均具有较高技术壁垒，且其包含 30+个零件，构 型复杂，装配精度要求为微米级，如何通过设计减小啮合间隙，实现各项工艺的密切 配合，降低产品的磨损，提升寿命，实现高精度、大规模生产是制造 RV 减速器的核 心难点。目前，国产供应商具备相应生产与研发能力，但难以做到批量、稳定供货。
公司立足自主创新，破局 RV 减速器。公司自 2012 年开始研发 RV 减速器，于 2015-2016 年形成小批量出货。目前，公司 RV 减速器产品有 SHPR-E、SHPR-C、 SHPR-H 等三大系列、40 余个型号，新研制的大负载及高功重比的系列化减速器已 成功应用于埃夫特、新松、广州数控等国内主流机器人产品中，实现了稳定的批量供 应，国内市场份额位居前列，已具备一定领先优势。
技术储备深厚，“酒香不怕巷子深”。公司在高精度齿轮领域研发生产经验丰富， 在渗碳、磨齿、降噪处理等核心工艺上积累深厚，通过 AT 自动变速箱配套也积累了 稳定的行星齿轮加工、供应能力，具备自主研制工业机器人精密减速器，形成工业机 器人用齿轮和精密减速器整体产品的技术和准备。
2012 年开始，公司从 0 到 1 进行 RV 减速器的研发，从原材料配比，工艺路线， 轴承选择，油脂成分配比，设计路径逐步探索，轴承制造、热处理和精加工等核心部 件和工艺均为自制。享有高精度小偏心曲轴双顶磨削技术、强力高效摆线磨齿技术等 精加工及装配技术。目前，公司产品在精度、噪音、使用寿命等部分性能上与纳博相 比已无特别差异，具备国产化替代的技术实力，通过在客户处的良好反馈，市场粘性 进一步加强。
国产替代加速，RV 减速器腾飞在即。目前，公司在 RV 减速器已经具备国产替 代的技术实力，受制于产能限制，2021 年 RV 减速器出货量不足 6 万台套，为满足下游客户旺盛的订单需求，公司也在积极布局产能中。随着国产机器人的崛起和 RV 减速器国产化替代提速，双环的 RV 减速器业务有望迎来高速增长，我们预计 2025 年双环在国产机器人 RV 中市占率达 38%，销量 30.0 万套，销售收入 9.0 亿元， 2021-2025 CAGR 约 52.8%。
4.股权激励+定增助力业绩增长 费用管控驱动盈利向上
4.1.股权激励+定增扩产，推动业绩稳健增长
股权激励范围广泛，调动全员积极性，助推业绩增长。2022 年 5 月 6 日，公司 发布股票期权激励计划，拟授予限制性股 800 万股，占股本总额的 1.0%。本次股权 激励涉及范围广泛，包括董事、高管、中层管理人员、技术骨干以及优秀员工等共计 407 人，其中中层、业务骨干及优秀员工获授期权占比例 82.50%。股权激励设置明 确公司考核和个人考核指标，有利于充分调动全体员工积极性，超额完成利润目标。
集中优势资源开拓 RV 减速器，员工持股提升全员积极性。2020 年 5 月，双环 传动剥离机器人关节减速机业务并成立环动科技，集中优势技术、人才和装备资源， 聚焦 RV 减速器技术和产品的专精发展；2021 年 9 月，公司通过员工持股平台对环 动科技增资，新增股东中，嘉兴维瀚、嘉兴环动等员工持股平台共计持股 12.1%， 参加对象包括公司经营管理团队、核心骨干人员及部分董事、监事、高级管理人员， 有助于吸引、稳定优秀人才，充分激发经营管理团队、核心骨干的积极性，促进员工 与公司及环动科技共同成长和发展。
定增将落地，扩产&研发两手抓，助力高精齿轮成长提速。2021 年 10 月，公司 发布非公开发行预案，拟发行 11,665 万股，募集资金总额 20 亿元，按照上限发行 后，预计实际控制人吴长鸿、陈菊花、陈剑峰、蒋亦卿及其一致行动人直接和间接控 制本公司 16,429 万股，持股比例为 18.37%。本次募集资金核心聚焦新能源汽车齿 轮扩产及研发项目建设，新增产能配套比亚迪、蔚来汽车、博格华纳、日电产及全球 领先电动车制造企业，助力高精齿轮成长提速。
4.2.产品结构升级+效率提升 驱动盈利能力向上
产品结构优化，整体毛利率向上。新能源汽车电驱动齿轮技术壁垒较高，毛利 率高于传统变速箱齿轮毛利率， 2021 年公司新能源乘用车齿轮收入占比从 2020 年 的 5%（根据销量大致估算）提升至 13.0%，在缺芯、原材料涨价、疫情、限电限产 等不利因素的影响下，依旧带动整体毛利率向上。伴随新能源汽车电驱动齿轮的快速 放量，预计 2024 年新能源乘用车齿轮收入占总营业收入比重将突破 40%，毛利率存 在较大改善空间。
降本增效，加强成本管控，盈利能力增强。产品结构因素之外，影响公司产品 成本的主要因素包括原材料采购价格、固定资产折旧计提以及产能利用率，未来公司 有望多管齐下，加强成本管控能力，促进盈利水平提升。
1）原材料价格趋于可控：2021 年，在钢材、锻件等原材料涨价的影响下，公 司毛利率受到一定影响。目前钢材价格趋于稳定，且公司采用成本加成模式进行定价， 与大部分客户签有原材料价格联动协议，未来有望通过与客户商谈，或联动钢厂共同 寻找三方共赢的解决方案，转嫁原材料价格超预期上涨的影响，毛利层面有望持续改 善。
2）综合产能利用率提升：2019~2020 年，公司乘、商用车齿轮产能尚处在爬坡 期，整体产能利用率有所下降，分别为 76.48%、73.27%。2021 年，新能源汽车客 户推动缩短项目开发及投产周期，新能源汽车齿轮产能利用率迅速提升至 2021 年 Q1-3 的 98.2%。伴随生产效率提升，2021Q1~2022Q1 期间费用率同比也有明显下 降，且整体呈下行趋势，费用管控能力提升，净利率呈稳步上升态势。
2022 年，公司将逐季投放新增新能源汽车齿轮产能，由于新能源汽车齿轮产能 紧俏，需求旺盛，预计未来量产爬坡速度较快，产能利用率将保持高位。同时，公司将通过技改提升磨齿机等核心设备的运行效率，加快生产节奏，提升生产效率，费用 管控有望继续改善。
3）资产周转率提升：2020 年以来，随着经营规模不断扩大，公司管理水平也 持续提升，精细化管理模式推动存货周转率和固定资产周转率显著提升，预计未来管 理能力有望得到延续。
我们预计通过上述成本管控举措，公司盈利能力有望得到持续改善，带来业绩 弹性，整体毛利率有望提升至 20%以上，乘用车齿轮（包含传统变速箱齿轮、差速 器小总成）毛利率望提升至 23%以上。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站
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