车辆齿轮是汽车传动系统核心零部件，工艺技术和资金门槛较高。汽车齿轮主要应用于变速器、减速器和差速器。汽车齿轮是重资产行业，对强度和精度性能要求高，具备工艺技术门槛和国际认证门槛。同时汽车齿轮标准化程度高、生产批量大，对于设备投入及资金要求较高。持续扩产导致齿轮厂商折旧增加，拖累盈利能力，2021年起部分公司释放业绩弹性。目前行业格局分散，随着电动化对齿轮精度的要求提升集中度有望提高。

新能源化引领产业新趋势，建议关注行业格局变化带来的投资机会。新能源汽车渗透率正快速提升，混动及纯电动车齿轮发展空间广阔，对技术工艺要求与燃油车不同，带动齿轮行业格局变化。

• 差速器：总成化、模块化采购趋势明显，独立齿轮厂商迎来新机遇。

• 变速器：短期面临自动变速器替代手动变速器、国产化和自主品牌高端化、变速器总成价值量提升三大趋势；中长期而言混动车较快放量，对变速器提出更高要求，产品壁垒提高。

• 减速器：新能源汽车电驱动系统对减速器齿轮工艺提出更高要求，电驱动“多合一”趋势下第三方齿轮供应商受益。

技术升级带动ASP提升，丰富应用领域打开市场空间。我们认为，随着单级减速器向双级减速器升级、单电机向双电机升级、轮边电机技术兴起等趋势，汽车齿轮单车价值量有望翻倍提升。齿轮业务拓展性强，除汽车外还在工业机器人、农机、工程机械、轨交设备等领域具备广阔应用空间。    

汽车行业下游需求不及预期，新能源渗透率提升不及预期。

车辆齿轮作为汽车传动系统核心零部件，主要应用于变速器、减速器和差速器。齿轮按照其使用场合可以分为车辆齿轮与工业齿轮两大体系。齿轮精度等级分为12级，由高精度到低精度，0-3级为标准测量齿轮，4-6级为高精度传动齿轮，7-8级为普通传统齿轮，9-12级为低档齿轮，车辆齿轮一般采用8级以下的较高精度。车辆齿轮是汽车主要的基础传动零件，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性、使用寿命及可靠性，主要应用在汽车变速器总成和汽车驱动桥传动总成（主减速器及差速器）。根据中马传动招股说明书，2017年车辆齿轮占齿轮产品市场比重高达62%。

在传统燃油汽车里，发动机到驱动车轮之间的动力传递机构是汽车的传动系统。传动系统主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴组成，其中主减速器、差速器和半轴构成驱动桥总成（或称最终传动装置）。发动机输出的动力，先经过离合器，由变速器变扭和变速后，经传动轴把动力传递到主减速器上，最后通过差速器和半轴把动力传递到驱动轮上。

► 变速器是用于协调发动机转速和车轮的实际行驶速度从而实现发动机性能的变速装置。主要原理是通过不同尺寸及齿数的齿轮互相啮合，为不同车速提供必需的动力输出。变速器由变速传动机构和操作机构组成，传动机构由普通传动齿轮或行星传动齿轮组成。

► 主减速器是辅助变速器解决发动机特性和汽车行驶要求间和结构布置上矛盾、降低减速比的装置，通常和差速器布置在一起，使得左右车轮能够获得所需要的不同转速。主减速器通常使用齿轮传动机构，依靠齿数少（常为奇数）的小齿轮带齿数多的冠形齿轮来实现减速。

► 差速器主要通过转换内外侧车轮的旋转速率，以弥补内外侧车轮转弯距离的差异，从而帮助汽车顺畅的转弯。差速器由差速器壳体、里程表主动齿轮、从动锥齿轮构成。其中，差速器壳体里配置有两个行星齿轮和两个与传动轴相连的半轴齿轮。

电动化趋势下，电驱动系统代替燃油动力系统，减速器替代变速器。从燃油车到电动车，整车动力零部件发生了深刻变化，燃油车的心脏“发动机+变速器”被“电机+电机控制器+减速器”的电驱动系统取代。由于电机工作的高效区覆盖范围远优于内燃机高效区范围及电机本身的驱动特性等，减速器仅需单档或双档即可实现燃油车多档变速器的输出特性，变速器不再适用纯电动汽车。

我们选取双环传动、蓝黛科技、豪能股份、精锻科技及中马传动作为A股上市齿轮厂商代表，选取68家A股上市重点零部件厂商财务数据计算汽车零部件行业平均值。

汽车齿轮行业对强度和精度性能要求高，具备一定的工艺技术门槛和较高的国际认证门槛。作为汽车传动系统的核心零部件，齿轮直接影响汽车的噪声、平稳性、受用寿命及可靠性，主机厂对齿轮的强度和精度要求较高，因此齿轮生产企业的工艺技术水平和技术储备要求较高。主机厂出于供应链保护和提高附加值的考虑大多选择自制变速箱及车辆齿轮，同时向关系密切的跨国一级供应商进行采购传动系统部件，形成金字塔式的多层级供应商体系。国内汽车齿轮厂商作为二级供应商主要通过向一级供应商提供各种齿轮产品进入全球体系，同时需要通过国际组织、国家和地区行业协会等组织的第三方认证，才可能被主机厂选择为候选供应商，并由在主机厂做出第二方认证，才能成为主机厂采购体系的成员。

设备及工艺壁垒强，先发优势系核心竞争力。保证齿轮加工精度的前提条件在于磨齿、珩齿、伞齿、旋分铣、车齿等齿轮加工设备，现阶段齿轮加工设备主要由卡帕、利勃海尔、莱斯豪尔等国际厂商主导，均价超1000万元，且年产能有限。除设备基础外，齿轮生产厂商对于设备工艺的理解、生产设备参数的优化等know-how工艺积淀是提升产能利用率与产品良率的另一重要壁垒。因此，我们认为，能够率先与国际设备厂商达成紧密合作、提前锁定设备订单并能共同磨合设备设计使用的先发优势成为齿轮厂商的核心竞争力。

高价齿轮加工设备投入对于齿轮厂商的资金要求较高。根据双环传动招股说明书显示，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，属于重资产行业。汽车齿轮对高精生产设备等资本投入的需求较大，设备专用性高，随着齿轮产品的更新换代，需要大量的固定资产投入和研发费用支出，具有一定的资金门槛。2010-2021年A股上市齿轮厂商平均Capex占收入比重均在10%以上，高于A股重点零部件厂商平均值，其中2015-2018年间Capex占比呈较快上升趋势，齿轮厂商受当期国内汽车行业景气度较高的影响持续投入设备、扩大产能规模，我们认为这体现了齿轮厂商高资本支出、重资产的特征，对厂商的资金、设备投入及产能储备上要求较高。

上市齿轮厂商的固定资产折旧拖累盈利能力，2021年以来部分公司业绩弹性释放。2010-2021年A股上市齿轮厂商毛利率及净利率整体呈下降趋势，降幅高于零部件行业平均。同时，2010-2021年A股上市齿轮厂商平均固定资产折旧占收入比重均在5%以上、整体呈现上升趋势，高于零部件行业平均，我们认为持续扩产导致齿轮厂商的固定资产折旧持续增加，在一定程度上拖累了其盈利能力。我们认为，随着新能源化引领汽车齿轮外包化、提升齿轮产品壁垒，独立齿轮厂商的产能利用实现进一步提升，2021年以来重点公司的业绩弹性持续释放，盈利能力得到改善。

国内燃油车齿轮市场中第三方供应商集中度低。燃油车主机厂出于供应链保护和提高附加值的考虑大多选择自制变速箱及车辆齿轮，同时向采埃孚、爱信精机等国际Tier 1厂商进行采购传动系统部件。根据中国机械通用零部件工业协会，截至 2022年末，我国齿轮行业规模以上企业（年产值超过 5,000 万元）近千家，其中骨干企业（年产值超过 1 亿元）100 多家，国内市场竞争激烈。

新能源车齿轮市场中第三方供应商崛起，集中度有望提高。电动智能化趋势下，主机厂将更多研发精力逐渐向动力电池、智能座舱、自动驾驶等技术倾斜，齿轮作为电驱动系统的二级零部件外包化趋势显著。此外，新能源车对齿轮精度工艺及加工设备提出了更高要求，我们认为，提前布局设备产能、积累工艺经验的国内第三方供应商迎来新机遇。

差速器总成化供货为齿轮独立厂商提供提升ASP的机会。近年来，在“新四化”背景下，汽车行业出现多个新兴品牌，其生产规模尚且不大，更注重产品端、营销端的提升，因此总成化、模块化采购趋势明显：由原先的采购差速器锥齿轮和壳体等零件自行装配，逐渐转变为直接采购差速器总成，为原本供应差速器齿轮零件的独立厂商带来新机遇。从单车价值的角度考量，齿轮供应平均价值量约为100元，差速器总成化使得齿轮厂商可以附带供应壳体、垫圈等，我们预计单车价值有望提升到200-300元。 市场规模来看，我们假设：1）中国以及全球四驱车占比10%；2）差速器总成单价300元，测算可得，2023年中国及全球市场差速器总成市场规模分别为79/235亿元。

短期看：燃油车变速器技术路线迭代，抬升变速器单车价值

我们认为，变速器行业正在面临以下三个发展趋势：

趋势一：自动变速器持续代替手动变速器，渗透率不断提升。自动挡省时省力、舒适性高、简单易学的特点带动自动变速器的渗透率在全球范围内不断提升。我国自动变速器替代进程落后于海外，根据《我国自动变速器发展现状及未来趋势》（2010），截至2010年，自动变速器在美国汽车市场上的占有率接近90%，在日本汽车市场上占有率在80%以上，在欧洲乘用车市场上占有率在50%以上，反观我国2010年自动挡渗透率为29%，到了2022年涨至85%。

趋势二：国产化、自主品牌高端化，给国内高级自动变速器供应商带来机遇。国内供应商具有响应速度快等特点，打造高端品牌的自主车企，尤其是看重效率和经济性的新势力车企，更加青睐产品符合装车标准的国内厂商。根据《中国制造2025》节能与新能源汽车技术路线图，我国自主品牌高效自动变速器的市场占有率应在2025/2030年达到40%/60%。

趋势三：变速器总成价值量提升。

► 挡位增加，技术标准提升。自动挡挡位逐渐增加，技术要求更加精密，提升变速器的产品附加值，提升高端供应商议价能力的同时，推升行业的进入壁垒，对供应商的配套、资金、技术能力提出了更高的要求。

► 多级供应体系下，层级间供货模块化。专业化分工背景下，车企的零部件自制率降低，对外部独立的零部件提供商的依赖增强，传统单件采购模式向模块化转变，客户与供应商间的认证加固，使采购模式从采购单个零部件向采购模块化转变，提升单价产品价值。目前我国第三方供货主要靠海外企业在国内设立合资公司，内资自动变速箱制造企业较少。

我们认为，受品牌高端化建设、消费者对舒适性要求提升的需求拉动，以及排放要求的约束、国产化激励的政策推动，变速器行业将会走一条更多挡位、更宽速比、更轻重量、更高密度、更高效率、更复杂结构、更高成本的发展路线，资金壁垒高、技术储备丰富的国内变速器供应企业有望在红海市场中持续发力。

中长期看：混动车型市场份额提升，产品壁垒有所提高

2022年混动车型销量增速超过纯电，市场份额快速提升。2022年混合动力车型销量增速陡峭，累计销量151.2万辆，同比增长151.3%，高于纯电动车型销量增速84.6%。我们认为，混动车型较纯电车可有效解决里程焦虑痛点，叠加比亚迪、理想、华为问界等混动车型实现优质产品供给，推动混动车型放量；向前看，考虑到双积分考核机制和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》共同指引燃油车进行混动技术路线转型，混动车型销量及市占率有望持续增长。

比亚迪占据混动领先地位，其他自主品牌已推出混动技术平台及车型产品。2022年前三季度，比亚迪DM系列产品力及性价比突出，在国内主流A/B级别混动市场中分别占据80%/45%以上份额。其他自主品牌于20年陆续发布全新混动技术，22年逐步推出全新PHEV车型产品。吉利在2021年底推出雷神混动系统，2022年车型矩阵丰富化，推出帝豪L、星越L Hi·X版本。长城在2022年3月召开“长城汽车智能新能源干货大会”，发布了全球首创的智能四驱电混技术“Hi4”，并规划首搭近期上市的全新哈弗新能源车型。

混动技术路线多样，对变速器性能及匹配程度提出更高要求。在技术方案上，混合动力汽车在原有动力基础上引进发电机，构建发动机+电动机双驱动模式。电机数量和电机结构布局不同，节油性能会产生巨大差异。按发动机和电动机的连接方式，可将混动汽车分为串联式结构、并联式结构和混联式结构。我们认为，对于变速器供应商而言，混动变速器需匹配纯电动模式、纯燃油模式、混动串联模式、混动并联模式或混动混联模式等多种动力模式，并保证燃油经济性和动力性能，产品壁垒有所提升。

综合考虑燃油车与混动车，2023-2025年我国变速器齿轮规模将保持在180亿元左右。我们认为，短期看，国内乘用车自动变速器渗透率仍在提升叠加总成价值量增长，燃油车变速器齿轮市场规模虽然在萎缩，但尚有支撑；长期看，混动车型对变速器仍有需求，混动渗透率增长，混动变速器市场规模增量有望弥补燃油车变速器齿轮萎缩的市场规模。我们测算得到，2023-2025年国内变速器齿轮市场规模将保持在180亿元左右。

新能源“三合一”电驱系统趋势下，新进入者涌入。新能源三合一电驱系统由控制器、减速器和电机三部分通过共用壳体组合而成。1H22“三合一”电驱动系统前十大供应商包括比亚迪、特斯拉等主机厂、主机厂体系内供应商和合资公司以及汇川技术、巨一科技、上海电驱动等独立第三方供应商。我们认为，较为稳定的燃油车变速箱竞争格局已发生变化，电驱动系统的行业格局正在重塑，新进入者涌入。

电驱动系统新进入者加速齿轮外包化趋势，独立齿轮厂商迎来新机遇。在新能源汽车的传动系统中，电机、电机控制器和减速器往往作为一个模块供应给主机厂，原本的变速器从传统燃油车产业链中的一级供应商逐渐转变为新能源汽车产业链中电驱动系统下的减速器二级供应商。同时，减速器与电机电控不同，技术复杂度较低，而对于设备投入和工艺要求较高，新进入电驱动领域的厂商往往采用外包模式，独立第三方齿轮供应商迎来新机遇。

新能源汽车里的电驱动系统对减速器及其齿轮工艺提出更高要求。电驱动系统中较为简单的架构是电机直驱，但目前的技术水平要做出大扭矩、低转速、重量轻的电机，既贵且难。高速电机与减速器的组合，目前成为行业主流方案。要实现电机高转速下的小传动比、小体积，对减速器的设计、制造水平等要求很高。传统燃油车四冲程发动机最高转速一般在5,000-6,500rpm之间，而驱动电机的最高转速通常在12,000rpm、部分甚至达到20,000rpm，是前者的2-4倍。较自动变速箱要求的6-7级齿轮精度，高速电机对减速器齿轮精度提出更高要求，平均精度须达到4级以上。此外，减速器齿轮在噪音、发热、密封、轴承、轻量化等其他方面也都面临技术难点。

我们测算得出国内纯电动汽车减速器齿轮2023E/2025E的市场规模分别是30/43亿元。我们进行以下假设：（1）使用双电机模式的纯电动乘用车销量占比逐年增长；（2）A00/A0级纯电动乘用车单套减速器齿轮价值量300元；（3）A级及以上纯电动乘用车单套减速器齿轮价值量600元。得到2023E/2025E纯电动汽车减速器齿轮的国内市场规模分别是30/43亿元，2022-2025年CAGR达到20.3%，市场规模有望持续增长。

我们认为，当前行业尚处高速发展阶段，伴随下游需求逐步增长、技术逐步优化，行业有望逐步实现技术和产品的升级，即：1）单级减速器向双级减速器升级，2）单电机向双电机升级，3）轮边电机技术兴起。以上升级趋势有望提升齿轮单车价值量，打开齿轮市场规模。

► 单级减速器向双级减速器升级。双级减速器（或称两档变速箱）对于相同的整车性能要求，可有效减小电机扭矩及转速，优化电机运行状态，使电机尽量工作在高效率的转速区间，从而降低损耗、提高续航里程，但相对单级减速器而言成本较高，我们预计在技术成熟后有望在中高端车型上有所应用。

► 单电机向双电机升级。在单电机搭配单级减速器的驱动方案里，虽然单电机的高效区占比较大，但为了满足电动汽车行驶的各种工况，电机会运行在低效区内，使得驱动效率大大降低。而双电机驱动的形式则可以通过合理的分配算法将每个工况点的动力需求分配到各电机上，从而提高驱动系统的效率，延长续航里程。此外，双电机也可解决换挡动力中断问题以及降低高性能高转速电驱总成设计制造难度大等问题。目前市面上中高端电动车出于动力性能和工作效率的考虑，大部分采用双电机驱动模式，特斯拉Model S甚至推出了三电机驱动模式。我们认为，伴随电动汽车高端化发展、电驱动技术的发展及相关成本的下降，单电机模式有望向双电机模式升级。

► 轮边电机技术兴起：轮边电机位于汽车轮边外部，每个轮边电机动力通过轮边减速器传递至车轮，驱动单个车轮转动。轮边电机构成为一台电机+减速器，取消了主减速器和差速器。其优势在于提升功率、降低电耗、节省底盘空间，同时可分别调整每个车轮的转速和方向，增加车辆灵活性。由于一辆车需4个轮边电机驱动，所需齿轮数量大幅上升，单车价值量约为单电机的4倍。目前，轮边电机应用车型包括Rivian旗下的电动皮卡R1T、硬派越野车R1S，比亚迪应用“易四方”技术的仰望U8、U9等。

工业机器人：市场潜力巨大，国产齿轮性能仍有提升空间

工业机器人市场快速增长，拓宽齿轮应用场景。据IFR统计，中国工业机器人密度已由2019年的140台/万人提升至2020年246台/万人，但较美国（255台/万人）、韩国（605台/万人）、日本（390台/万人）仍有较大提升空间。随着人工智能和物联网技术的不断发展，物流、安防、医疗、家居等领域的服务机器人市场潜力巨大，2021年12月28日工信部等多部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》，指出制造业机器人密度5年内翻倍，即由2020年246台/万人升至2025年492台/万人，对应国内机器人保有量将翻倍。一般来讲，20kg以上大负载机器人全部关节配备RV减速器，20kg以下轻负载机器人小臂、手腕等关节采用谐波减速器，其余关节采用RV减速器，谐波和RV减速器占比各一半。

外资品牌垄断市场，国产齿轮性能仍有提升空间。参考高工机器人数据，2022年控制器、伺服电机和减速器在机器人的成本中分别占比15%、20%、35%，是影响机器人性能和利润空间的关键环节。其中，RV减速器是工业机器人的关键环节，国产化进程较慢，据QYResearch统计，2020年中国RV减速机销量达到42.6万台，其中从销量上来看，2020年Nabtesco占据50%以上份额，垄断了国内RV减速器半壁江山，秦川机床、南通镇康、中大力德、双环传动等国产企业市场份额均位列前十名，基本技术已达到可用阶段，但齿轮寿命（国产1万小时vs进口5万小时）、传动精度等方面仍有较大提升空间，且收入体量与Nabtesco差距仍较大。

农业机械：政策支持下保有量较高，智能化复合化趋势激发更新需求

政策助力农业机械化，农机保有量较高。近年来，国家层面发布了一系列政策，助力农业机械化提升。2018年开始，我国在全国16个省份开展农业机械购置补贴引导植保无人飞机规范应用试点，推动我国农机保有量的增长。2021年农业农村部办公厅、财政部办公厅印发《2021-2023年农机购置补贴实施指导意见》，推动农业机械化向全程全面高质高效转型升级。近年来，我国农作物耕种收综合机械化水平大幅提高，根据农业农村部数据，2021年全国农作物耕种收综合机械化率已达到72.03%。根据《“十四五”全国农业机械化发展规划》，2025年预计增长至75%。根据农业农村部数据，2021年我国农业机械保有量达2.06亿台，我们预计2022年农业机械保有量达2.09亿台。

大型化、智能化、高效化趋势下，农机更新换代需求增长。当前，我国正处于从传统农业向现代农业转变的关键时期，随着国家农业生产结构的调整以及农户经营规模的不断扩大，农业机械向大型化、智能化、高效化发展。《2021-2023年农机购置补贴实施指导意见》中，补贴政策向技术先进的农机产品倾斜，对急需机具以及智能、复式、高端产品补贴比例从30%升至35%。我们认为，未来智能化、复合型的农用机械产品发展前景广阔，农机产品技术升级和更新换代的速度也将越来越快，对相应齿轮产品的精度等性能指标提出更高要求。

汽车行业下游需求不及预期。汽车齿轮厂商是整车厂的二级零部件供应商，如果汽车行业下游需求不及预期，那么上游汽车齿轮行业出货量也将下降，从而影响汽车齿轮厂商的经营与业绩表现。

新能源渗透率提升不及预期。新能源汽车发展为国产第三方齿轮厂商带来了外包化机遇，如果新能源渗透率低于预期，那么齿轮外包化进程放缓，新能源车用精密齿轮的市场规模增速减慢，汽车齿轮厂商的经营与业绩表现将会受到负面影响。

本文摘自：2023年3月21日已经发布的《汽车齿轮：“传动之心”持续受益电动化，高壁垒赛道国产品牌稳步前行》

樊建岐  联系人 汽车及出行设备 SAC 执证编号：S0080121080144

郭威秀  分析员 机械军工 SAC 执证编号：S0080521120004 SFC CE Ref：BSI157

厍静兰  分析员 汽车及出行设备 SAC 执证编号：S0080522080010

司颖  联系人 汽车及出行设备 SAC 执证编号：S0080122070162

王梓琳  联系人 机械军工 SAC 执证编号：S0080121060117

邓学  分析员 汽车及出行设备 SAC 执证编号：S0080521010008 SFC CE Ref：BJV008

常菁  分析员 汽车及出行设备 SAC 执证编号：S0080518110003 SFC CE Ref：BMX565

陈显帆  分析员 机械军工 SAC 执证编号：S0080521050004 SFC CE Ref：BRO897