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Galliumnitrid-Chips (GaN) haben mit ihren Kernvorteilen – geringe Verluste und hohe Leistungsdichte – die Grenzen herkömmlicher Silizium-basierter Bauelemente ĂŒberwunden und sich als SchlĂŒsseltechnologie fĂŒr die Entwicklung von Mittel- und Niederspannungs-Motorantrieben etabliert. Zu den Kernvorteilen von GaN-Chips zĂ€hlen: Geringe Schaltverluste: Null-Sperrverzögerung, kein Reststrom, geringe Schaltverluste der Kondensatoren, optimierte Spannungs-Strom-Überlappungsverluste – all dies reduziert die Gesamtverluste des Systems signifikant. Hohe FrequenzanpassungsfĂ€higkeit: GaN unterstĂŒtzt höhere PWM-Frequenzen (weit ĂŒber dem Bereich von 6–16 kHz von Silizium-basierten Bauelementen). Die Frequenzerhöhung fĂŒhrt zu minimalen Leistungsverlusten, wodurch Strom- und Drehmomentwelligkeit des Motors effektiv reduziert und gleichzeitig die Regelgenauigkeit verbessert wird. Hohe Leistungsdichte: Kleinere passive Bauelemente (InduktivitĂ€ten und Kondensatoren) ermöglichen höhere Ausgangsströme unter gleichen Bedingungen und somit die UnterstĂŒtzung grĂ¶ĂŸerer Lasten. Robuste Umgebungsbedingungen und schnelle ReaktionsfĂ€higkeit: GaN zeichnet sich durch geringe Temperaturerhöhung, hohe WĂ€rmebestĂ€ndigkeit, schnelle dynamische ReaktionsfĂ€higkeit und AnpassungsfĂ€higkeit an komplexe Betriebsbedingungen aus. Vergleich der Kernparameter von GaN- und Si-basierten (IGBT/MOSFET) Motortreibern KontrastverhĂ€ltnis GaN-basierter Motortreiber Si-basierter Motortreiber (IGBT/MOSFET) I. Grundlegende Materialeigenschaften BandlĂŒcke 3,4 eV (große BandlĂŒcke, hohe Temperatur- und DruckbestĂ€ndigkeit) 1,12 eV (kleine BandlĂŒcke, geringe Toleranzgrenze) WĂ€rmeleitfĂ€higkeit Etwa dreimal so hoch wie die von Silizium (hohe WĂ€rmeleitfĂ€higkeit) Referenzwert (ca. 150 W/(m·K), mit geringer LeitfĂ€higkeit) ElektronensĂ€ttigungsgeschwindigkeit 2,8 × 10⁷ cm/s (Hochfrequenzschaltung möglich) Etwa 1 × 10⁷ cm/s (Hochfrequenzleistung begrenzt) II. Schaltleistung Maximale Schaltfrequenz UnterstĂŒtzt MHz-Bereich (typischerweise 100 kHz+; in einigen FĂ€llen MHz) Ausgelegt fĂŒr 20 kHz, typischer Betrieb zwischen 6 und 16 kHz (Hochfrequenzbetrieb verursacht signifikante Leistungsverluste) Sperrverzögerungsladung Null (keine Sperrverzögerungsverluste, unterstĂŒtzt hohe di/dt/dv/dt-Schaltgeschwindigkeiten) IGBTs benötigen parallele Dioden, die dennoch Sperrverzögerungsverluste verursachen; die Body-Diode eines MOSFETs hat einen hohen Qrr-Wert. Totzeit Minimum 14 ns (reduziert Drehmomentharmonische und Vibrationen) 100–500 ns (kann StromdiskontinuitĂ€t verursachen, was zu Drehmomentharmonischen sechster Ordnung fĂŒhrt) III. Verlustcharakteristika: Reduzierung der Schaltverluste (im Vergleich zu Silizium): Im diskreten Betrieb reduziert um 39% (11,6 W vs. 19 W), im kombinierten Betrieb reduziert um 24,5% (12,3 W vs. 16,3 W). Basiswert (hohe Frequenzen verursachen ein hohes VerlustverhĂ€ltnis und begrenzen den Wirkungsgrad). Frequenzerhöhung: Verlustzunahme. Die Leistungssteigerung betrĂ€gt nur 0,7 W bei einer Frequenzerhöhung von 20 kHz auf 40 kHz, wĂ€hrend die Verlustzunahme um 83% reduziert wird. Die Ausgangsleistung steigt um 4,1 W bei einer Erhöhung der Ausgangsleistung von 20 kWz auf 40 kWz (wobei die Verluste mit steigender Frequenz deutlich zunehmen). Der Einschaltwiderstand (RDS(on)) ist basierend auf einem zweidimensionalen Elektronengas (2DEG) deutlich niedriger als bei Siliziumbauelementen mit denselben Spezifikationen. Der Durchlasswiderstand (RDS) von MOSFETs steigt mit StromstĂ€rke und Temperatur, wĂ€hrend IGBTs eine konstante SĂ€ttigungsspannung beibehalten, aber Stromverluste am Ende des Betriebspunkts aufweisen. IV. Thermische Eigenschaften: WĂ€rmewiderstand (Rth(is)) Bis zu 0,5 K/W (Flip-Chip/CCP, kurzer WĂ€rmepfad) 1,5–2 K/W (traditionelles GehĂ€use mit geringer WĂ€rmeableitungseffizienz) Unterschiede in der Sperrschichttemperatur bei gleicher Leistungsaufnahme Niedrige GehĂ€usetemperatur (20–40 °C) (schnelle WĂ€rmeleitung, minimale WĂ€rmestauung) Die Temperatur ist zu hoch und kann den Überhitzungsschutz auslösen. KĂŒhlkörper erforderlich FĂŒr GerĂ€te unter 200 W ist kein KĂŒhlkörper erforderlich; die 1-kW-Lösung mit geschlossenem GehĂ€use macht einen KĂŒhlkörper ĂŒberflĂŒssig, wenn die StromstĂ€rke unter 18 A liegt. Systeme mit mittlerer und niedriger Leistung benötigen weiterhin KĂŒhlkörper, wĂ€hrend Hochleistungssysteme großflĂ€chige Kaltluft-/FlĂŒssigkeitskĂŒhlmodule benötigen. V. Systemdesignmerkmale Volumen passiver Komponenten Der Austausch eines 330-”F-Elektrolytkondensators durch einen 22-”F-Keramikkondensator reduziert die InduktivitĂ€t (wodurch die Anforderungen an die kapazitive InduktivitĂ€t bei hohen Frequenzen sinken). Verwendung von Elektrolytkondensatoren und InduktivitĂ€ten mit großem Volumen (was eine Stromwelligkeitssimulation bei niedrigen Frequenzen erfordert). Leistungsdichte (Ausgangsstrom). Die diskrete Lösung bietet ein um 3,5 A höheres effektives Strom-Wert-VerhĂ€ltnis (Si) und unterstĂŒtzt gleichzeitig eine höhere Belastbarkeit bei identischem Temperaturanstieg. Referenzwert (StromverstĂ€rkung begrenzt durch Leistungsverluste und WĂ€rmeabfuhr). Elektromagnetische Störungen. Hohe Integration (z. B. gekapselte HalbbrĂŒcke), die eine interne Motorintegration ermöglicht, um die KabellĂ€nge zu reduzieren und elektromagnetische Störungen zu minimieren. Diskrete Bauweise, lange KabellĂ€nge, starke elektromagnetische Abstrahlung bei hohen Frequenzen. VI. ZuverlĂ€ssigkeit und Temperaturtoleranz: Die Temperaturtoleranz ist deutlich höher als bei Si-basierten Bauelementen (stabilisierter Betrieb unter hoher Last). Niedrige Temperaturtoleranz, verkĂŒrzte Lebensdauer bei hohen Temperaturen (Arrhenius-Modell). Die Lebensdauer verdoppelt sich mit jedem Abfall der Sperrschichttemperatur um 10 °C (niedrigere Sperrschichttemperatur verlĂ€ngert die Lebensdauer). Hohe GehĂ€usetemperatur und relativ kurze Lebensdauer. Mittlere Betriebsdauer zwischen AusfĂ€llen (MTBF): Höher (geringe Verluste + geringe thermische Belastung, reduziertes Ausfallrisiko). Niedriger (höhere thermische Belastung und Ausfallwahrscheinlichkeit aufgrund von Verschleiß). Typische Hersteller und Lösungen fĂŒr GaN: TI DRV7308 Integrierter GaN-FET-Vortreiber mit Dreiphasenmodulation und feldorientierter Steuerung. 12 mm × 12 mm QFN-GehĂ€use mit einem Wirkungsgrad von ĂŒber 99% in 250-W-Motorantriebsanwendungen, wodurch ein KĂŒhlkörper ĂŒberflĂŒssig wird. Innosense Niederspannungslösung (48–60 V Eingang, kompatibel mit Motoren der 1-kW-Klasse): Diskrete Schaltung (INNDMD48V25A1): 6 INN100EA035A + 3 INS2003FQ, Gesamtverlust 11,6 W (Si-Schaltung 19 W) bei 40 kHz/20 A, Temperaturanstieg nur 10 °C bei Frequenzerhöhung auf 40 kHz. Verkapselte Schaltung (INNDMD48V22A1): 3 ISG3204LA HalbbrĂŒcken-GaN-Verkapselung, Gesamtverlust 12,3 W (Si-Schaltung 16,3 W) bei 40 kHz/20 A, kein KĂŒhlkörper erforderlich bis 18 A. Unternehmen wie Texas Instruments (TI), Infineon, Innosense, EPC und Nanoware entwickeln aktiv Anwendungen von Galliumnitrid (GaN) in humanoiden Robotern, insbesondere fĂŒr Motorantriebssysteme.
Das Kernprinzip der 48-V-Architektur besteht darin, die Spannung bei gleichbleibender Leistung zu erhöhen und so den Strom zu reduzieren. Dies bietet eine Reihe entscheidender Vorteile: 1. Hohe Effizienz, geringe Verluste: (1) GemĂ€ĂŸ der Gleichstrom-Leistungsformel P = U × I steigt die Spannung bei konstanter Leistung um das Vierfache (von 12 V auf 48 V), wĂ€hrend der Strom auf ein Viertel seines ursprĂŒnglichen Wertes sinkt. (2) Nach dem Jouleschen Gesetz ist der WĂ€rmeverlust in einem Draht (P_Verlust = IÂČ Ă— R) proportional zum Quadrat des Stroms. Durch die Reduzierung des Stroms auf ein Viertel sinkt der Leitungsverlust auf ein Sechzehntel des ursprĂŒnglichen Wertes, was die Energieeffizienz deutlich verbessert. Leichtbauweise und kostengĂŒnstig: (1) Geringere Ströme ermöglichen die Verwendung dĂŒnnerer DrĂ€hte (mit kleineren QuerschnittsflĂ€chen). (2) Dies reduziert direkt das Gewicht der Systemkabel und die Materialkosten, was in gewichtssensiblen Bereichen wie der Automobilindustrie und der Robotik entscheidend ist. 3. Hohe Leistungsdichte: (1) Bei Robotern ermöglichen kleinere Motoren und dĂŒnnere Kabel kompaktere und leichtere Verbindungsdesigns, wodurch FlexibilitĂ€t und Integration verbessert werden. Sicherheit und KontinuitĂ€t: (1) 48 V dienen in typischen Anwendungen als maximale sichere Spannung, wodurch aufwendige elektrische Sicherheitsmaßnahmen entfallen und SystemkomplexitĂ€t und -kosten reduziert werden. (2) Es handelt sich um eine natĂŒrliche Weiterentwicklung bestehender Niederspannungssysteme (12 V/24 V), die die technische KontinuitĂ€t (mit Bleiakkumulatoren in Vielfachen von 6 V) gewĂ€hrleistet.  
Entwicklungslinie: von der Deckung grundlegender BedĂŒrfnisse hin zu höchster Effizienz, Anwendungsbereich von stationĂ€ren Anlagen bis hin zu mobilen Plattformen. FrĂŒhe Standards (Anfang des 20. Jahrhunderts): 48 V Gleichstrom wurden zur Standardspannung fĂŒr Festnetzvermittlungsstellen und legten damit den Grundstein fĂŒr moderne Telekommunikationsnetze. Die Entwicklung der Automobilindustrie: 6-V-Ära: Drei in Reihe geschaltete 2-V-Bleiakkumulatoren bildeten den frĂŒhen Standard. 12-V-Ära: Mit der zunehmenden Verbreitung von Bordelektronik und dem steigenden Energiebedarf entwickelte sich die Konfiguration zu sechs in Reihe geschalteten Akkus (6 V × 2). 24-V-Ära: Nutzfahrzeuge verwenden aufgrund ihres hohen Energiebedarfs eine 12-Zellen-Reihenschaltung (12 V × 2), um den Stromverbrauch zu senken und die Effizienz zu steigern. Revolution der Rechenzentren (ca. 2016): AngefĂŒhrt von Google und dem Open Compute Project (OCP), begegnete diese Initiative dem massiven Stromverbrauch von Servern durch die Implementierung einer 48-V-Stromverteilung, wodurch Energieverschwendung und Betriebskosten deutlich reduziert wurden. Automobil-Durchbruch (2023–2024): Teslas Cybertruck war das erste Serienfahrzeug mit einem vollstĂ€ndig auf 48-V-Antrieb umgestellten Antriebsstrang. Er löste das jahrzehntelang genutzte 12-V-System ab und demonstrierte dessen immenses Potenzial fĂŒr mobile Plattformen. EinfĂŒhrung in der Robotik (seit 2020): Industrie-, Logistik- und Serviceroboter nutzen die 48-V-Architektur, um höhere Effizienz, geringeres Gewicht und kompaktere Bauweisen zu erzielen. Das erste Jahr humanoider Roboter (2024): FĂŒhrende Hersteller wie Teslas Optimus und XPengs IRON haben die 48-V-Batteriearchitektur eingefĂŒhrt und sie damit als neuen Standard fĂŒr fortschrittliche mobile Roboterplattformen etabliert. Die 48-V-Architektur bildet die Grundlage fĂŒr Roboter, um „kompakte GrĂ¶ĂŸe, lange Akkulaufzeit und intelligente Interaktion“ zu ermöglichen.  
Als Kernkomponente in Getriebesystemen spielen Untersetzungsgetriebe eine zentrale Rolle bei der Reduzierung der Drehzahl und der Erhöhung des Drehmoments. Ihre technische LeistungsfĂ€higkeit bestimmt direkt die Betriebsgenauigkeit und StabilitĂ€t nachgeschalteter Anlagen. Im Bereich der humanoiden Robotik zĂ€hlen PrĂ€zisionsgetriebe zu den SchlĂŒsselkomponenten und machen etwa 161.111.111.111 der Kosten aus. Die Übertragungsgenauigkeit und ZuverlĂ€ssigkeit dieser Getriebe beeinflussen unmittelbar die FlexibilitĂ€t der Bewegungen humanoider Roboter und ihre AnpassungsfĂ€higkeit an verschiedene Szenarien. Marktanalysen deuten auf eine beschleunigte globale Industrialisierung humanoider Roboter hin, mit einem prognostizierten zusĂ€tzlichen Marktvolumen von 10 Milliarden Yuan bis 2030. Da die nationale Politik die Robotikindustrie zunehmend fördert, eröffnet die bevorstehende Massenproduktion humanoider Roboter ein enormes Wachstumspotenzial fĂŒr PrĂ€zisionsgetriebe. Aus technischer Sicht wird der Markt fĂŒr PrĂ€zisionsgetriebe seit Langem von auslĂ€ndischen Unternehmen dominiert: Harmonic Drive ist mit einem globalen Marktanteil von ĂŒber 80.111.111.1111 MarktfĂŒhrer im Bereich der Harmonic-Drive-Getriebe. Im Bereich der RV-Getriebe hĂ€lt das japanische Unternehmen Nabtesco in China einen Marktanteil von ĂŒber 401.111.111.111 %. Auch der Markt fĂŒr PrĂ€zisionsplanetengetriebe wird hauptsĂ€chlich von japanischen und deutschen Herstellern dominiert. Diese Situation unterstreicht nicht nur die Dringlichkeit der Substitution durch heimische Hersteller, sondern setzt auch MaßstĂ€be fĂŒr technologische DurchbrĂŒche. Im Hinblick auf die Substitution durch heimische Hersteller haben diese bis 2025 wichtige technologische und marktbezogene Fortschritte erzielt: Der chinesische Markt fĂŒr Harmonic-Reduziergetriebe erreichte 2023 ein Volumen von 2,49 Milliarden Yuan, mit einer durchschnittlichen jĂ€hrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16,54 % von 2019 bis 2023. Der Markt fĂŒr RV-Getriebe in China wird bis 2025 voraussichtlich ein Volumen von 6 Milliarden Yuan erreichen, wobei heimische Hersteller wie Huan Dong Technology ihre technischen FĂ€higkeiten kontinuierlich auf internationales Spitzenniveau ausbauen. Der globale Markt fĂŒr PrĂ€zisionsplanetengetriebe wuchs von 2020 bis 2024 von 929 Millionen Yuan auf 1,376 Milliarden Yuan, was einer durchschnittlichen jĂ€hrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 10,32 % entspricht. Hochwertige inlĂ€ndische Produkte haben in SchlĂŒsselindikatoren wie Übertragungsgenauigkeit, Wirkungsgrad und GerĂ€uscharmut internationales Spitzenniveau erreicht und konnten in einigen Bereichen Importe ersetzen. Der Lokalisierungsgrad steigt kontinuierlich. In dieser entscheidenden Phase fĂŒr die Branche haben die wachsende Nachfrage nach humanoiden Robotern und die Fortschritte in der inlĂ€ndischen Getriebetechnologie einen Synergieeffekt erzeugt und den Substitutionsprozess in eine kritische Phase der Umsetzung und des Markterfolgs eingeleitet. Vor diesem Hintergrund bietet dieser Bericht eine detaillierte Analyse der Wachstumstreiber, der technologischen Entwicklungen und der Fortschritte bei der Substitution inlĂ€ndischer Produkte im Getriebesektor und liefert wichtige Erkenntnisse fĂŒr industrielle Forschungs- und Investitionsentscheidungen.
1.1 Das Untersetzungsgetriebe erfĂŒllt die Doppelfunktion der Drehzahlreduzierung und DrehmomentverstĂ€rkung und findet vielfĂ€ltige Anwendung in nachgelagerten Systemen. Als zentrales Bauteil, das Energiequellen mit Antriebsmechanismen verbindet, reduziert es durch mehrstufiges Zahnradeingreifen die Eingangsdrehzahl und erhöht gleichzeitig das Ausgangsdrehmoment. Dadurch ist es in mechanischen Getriebesystemen unverzichtbar. Da die meisten Industriemaschinen unter hohen Lasten und niedrigen Drehzahlen arbeiten, wo ein direkter Antrieb durch die Antriebsmaschine unpraktisch ist, sind Untersetzungsgetriebe fĂŒr die optimale Anpassung von Drehzahl und Drehmoment unerlĂ€sslich. Durch prĂ€zise ÜbersetzungsverhĂ€ltnisse reduzieren sie die Eingangsdrehzahl proportional und erhöhen gleichzeitig das Ausgangsdrehmoment. So gewĂ€hrleisten sie eine optimale Abstimmung zwischen Leistungsparametern und Lastanforderungen. Als Kernelement moderner mechanischer Getriebe bestimmt die Leistung von Untersetzungsgetrieben direkt den Wirkungsgrad, die Betriebsgenauigkeit und die ZuverlĂ€ssigkeit von Energiesystemen. Dies macht sie in kritischen Anwendungen wie Automatisierungsanlagen, Baumaschinen und Transportsystemen unersetzlich. Der chinesische Markt fĂŒr Getriebe verzeichnet einen stetigen AufwĂ€rtstrend mit einer langfristigen Wachstumsrate von rund 511.111.111.111 %. Laut Daten von Rui Guan Consulting erreichte der Markt im Jahr 2024 ein Volumen von 144,7 Milliarden Yuan, wobei die Wachstumsrate in den letzten Jahren konstant bei etwa 511.111.111.111 % lag. Angesichts des RĂŒckgangs der ArbeitskrĂ€fte im Inland und der zunehmenden Alterung der Bevölkerung beschleunigen produzierende Unternehmen den Übergang zu automatisierter Fertigung, um Lohnkosten zu senken und die Produktionseffizienz zu steigern. Dies treibt die Nachfrage nach Kernkomponenten der industriellen Automatisierung, wie beispielsweise Getrieben, direkt an. Gleichzeitig verbessern inlĂ€ndische Getriebehersteller kontinuierlich die WettbewerbsfĂ€higkeit ihrer Produkte, indem sie fortschrittliche auslĂ€ndische Technologien einfĂŒhren, anwenden und weiterentwickeln, die Lokalisierung und Substitution von Produkten vorantreiben und so die AbhĂ€ngigkeit von auslĂ€ndischen Technologien schrittweise reduzieren. Die nachgelagerten Anwendungen von Getrieben erstrecken sich ĂŒber zahlreiche Branchen und spielen eine entscheidende Rolle. Dank ihrer hervorragenden TragfĂ€higkeit, ZuverlĂ€ssigkeit, Langlebigkeit und prĂ€zisen Drehzahl- und Drehmomentregelung sind Getriebe der SchlĂŒssel zur Effizienzsteigerung ganzer Produktionssysteme in verschiedenen Branchen. Zu ihren Hauptanwendungen zĂ€hlen Hebe- und Transportwesen, die Zement- und Baustoffindustrie, Robotik, der Schwerbergbau, die Metallurgie und die Energieerzeugung sowie weitere Sektoren der Volkswirtschaft und der Verteidigungsindustrie. Hebe- und Transportwesen, die Zement- und Baustoffindustrie und die Robotik gehören zu den wichtigsten Anwendungsgebieten von Getrieben. Mit Chinas anhaltendem Wirtschaftswachstum und der zunehmenden industriellen Automatisierung steigen das Bruttoinlandsprodukt und die Investitionen in Sachanlagen kontinuierlich. Als wichtige Basiskomponente von Industrieanlagen wĂ€chst auch die Marktnachfrage nach Getrieben stetig. 1.2 Getriebe lassen sich in drei Kategorien einteilen: Standard-, Spezial- und PrĂ€zisionsgetriebe. Standardgetriebe sind in der Regel breit einsetzbar, Spezialgetriebe werden kundenspezifisch gefertigt, wĂ€hrend PrĂ€zisionsgetriebe auf hochprĂ€zise Bewegungssteuerung und Positionierung ausgelegt sind. Standardgetriebe sind Getriebe, die primĂ€r fĂŒr mittlere und kleine Anwendungen entwickelt wurden. Sie finden breite Anwendung in Industriegetrieben, Förderanlagen und verwandten Bereichen, bieten jedoch nur eine begrenzte Regelgenauigkeit und decken lediglich die grundlegenden KraftĂŒbertragungsanforderungen der meisten Maschinen ab. Zu den fĂŒhrenden Herstellern zĂ€hlen SEW, Siemens, Guomao Co., Ltd., Ningbo Dongli, Jiangsu Tailong und Zhongda Lide. Spezialgetriebe: Kundenspezifische Untersetzungsgetriebe, die nach spezifischen industriellen Anforderungen entwickelt werden, typischerweise in großen oder extra großen AusfĂŒhrungen, können fĂŒr spezifische Anwendungsszenarien oder Branchenanforderungen optimiert werden, um höhere Leistungsstandards und spezielle Funktionsanforderungen zu erfĂŒllen, wie beispielsweise Getriebe fĂŒr Windkraftanlagen, metallurgische Getriebe usw. ReprĂ€sentative Unternehmen sind unter anderem China High-Speed Transmission, Hangchi Forward, Weili Transmission, Zhongchi und Jinlei Co., Ltd. PrĂ€zisionsgetriebe zeichnen sich durch geringes Spiel, hohe Genauigkeit, lange Lebensdauer und außergewöhnliche ZuverlĂ€ssigkeit aus und sind die bevorzugte Wahl fĂŒr prĂ€zisionskritische Anwendungen wie Robotik und High-End-Werkzeugmaschinen. FĂŒhrende Hersteller sind HAMERNAK, Nabtesco, LĂŒde Harmonic und Zhongda Lide. Abbildung 4: Getriebe werden in Standard-, Spezial- und PrĂ€zisionsgetriebe unterteilt. Standardgetriebe: Diese modularen und in Serie gefertigten Einheiten sind primĂ€r fĂŒr kleine und mittlere Anwendungen konzipiert und finden in verschiedenen Branchen breite Anwendung. Beispiele fĂŒr Spezialgetriebe: SEW, Siemens, Guomao Co., Ltd., Ningbo Dongli, Jiangsu Tailong, Zhongda Lide und andere. Spezialgetriebe: Diese Getriebe sind hauptsĂ€chlich groß und extra groß und meist Sonderanfertigungen und branchenspezifisch. China berichtet ĂŒber Hochgeschwindigkeitsgetriebe, Hangchi Forward, Weili Transmission, Heavy Teeth und Jinlei Shares. PrĂ€zisionsgetriebe: Mit geringem RĂŒcklaufspiel, hoher PrĂ€zision, langer Lebensdauer und zuverlĂ€ssiger StabilitĂ€t werden sie hĂ€ufig in High-End-Bereichen wie Robotik und CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt. Hamernak, Nabotsk, Green Harmonics, Zhongda Lide usw. Quelle: Guomao Co., Ltd. Prospekt, Wanlian Securities Research Institute. PrĂ€zisionsgetriebe lassen sich je nach Aufbau und Übertragungsmethode in Harmonic-Reduziergetriebe, RV-Reduziergetriebe und PrĂ€zisionsplanetengetriebe unterteilen. ① Harmonic-Reduziergetriebe: Besteht aus einem Wellengenerator, einem flexiblen und einem starren Zahnrad. Vorteile wie kompakte Bauweise, geringes Gewicht, hohe Übertragungsgenauigkeit, ruhiger Lauf und hohes ÜbersetzungsverhĂ€ltnis machen es besonders geeignet fĂŒr Industrieroboter und humanoide Roboter in Branchen wie 3C, Halbleiter und Medizintechnik. Es wird hauptsĂ€chlich in Komponenten wie Roboterarmen, -handgelenken und -hĂ€nden eingesetzt. Zu seinen Nachteilen zĂ€hlen jedoch geringes Drehmoment, ineffiziente KraftĂŒbertragung und begrenzte Lebensdauer. ② RV-Reduziergetriebe: Dieser zweistufige Mechanismus kombiniert ein Planetengetriebe mit Evolventenverzahnung und ein Planetengetriebe mit Zykloidenritzel. Es zeichnet sich durch hohe Übertragungseffizienz, ruhigen Lauf, hohe Belastbarkeit, ausgezeichnete Steifigkeit und ĂŒberlegene Stoßfestigkeit aus und wird daher hĂ€ufig in hochbelasteten Bauteilen von Industrierobotern wie Basen, Armen und Schultern eingesetzt. Zu seinen Nachteilen zĂ€hlen jedoch die komplexe Struktur, der hohe Fertigungsaufwand und die hohen Kosten. ⑱ PrĂ€zisions-Planetengetriebe: Kompakte Bauweise, bestehend aus PlanetenrĂ€dern, Sonnenrad und Innenzahnkranz, mit kompakter Struktur, hohem Drehmoment, hohem Wirkungsgrad der einstufigen Übertragung, geringem Gewicht, langer Lebensdauer und Wartungsfreiheit. Es wird hauptsĂ€chlich in den Körperdrehgelenken von Robotern mit geringen PrĂ€zisionsanforderungen eingesetzt. Seine EinschrĂ€nkung ist der kleine Bereich des einstufigen ÜbersetzungsverhĂ€ltnisses. Abbildung 5: Vergleich der drei PrĂ€zisionsgetriebe: Getriebekategorie, Konstruktionsmerkmale, Vorteile, Nachteile, Anwendungsbereich, schematische Darstellung. Harmonisches Getriebe: Die Hauptkomponenten sind der Wellengenerator, das flexible und das starre GehĂ€use. Im Betrieb des Getriebes erfĂ€hrt der Wellengenerator eine kontrollierbare Verformung, und die Kraft wird durch den Eingriff des flexiblen und des starren GehĂ€uses ĂŒbertragen. Hohe Übertragungsgenauigkeit, geringes Gewicht und Volumen, ruhiger Lauf, großes ÜbersetzungsverhĂ€ltnis. Das Drehmoment ist relativ gering, der Wirkungsgrad niedrig und die Lebensdauer begrenzt. Gelenke in Robotern mit geringeren Lasten, wie Unterarm, Handgelenk und Hand, werden in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, PrĂ€zisionsbearbeitungsmaschinen und Medizintechnik eingesetzt. RV-Untersetzungsgetriebe: Es gibt hauptsĂ€chlich zwei Arten von Getrieben: Evolventen-Planetengetriebe und Zykloiden-Planetengetriebe. Die Übertragungsgenauigkeit, der Wirkungsgrad und die StabilitĂ€t sind hoch, die TragfĂ€higkeit ist hoch, die Steifigkeit und die Stoßfestigkeit sind gut. Komplexe Struktur, schwierige Herstellung, hohe Kosten und begrenzte Lebensdauer. Der Roboter hat schwere Basen und große Gelenke wie Arm und Schulter. PrĂ€zisions-Planetengetriebe: Die kompakte Bauweise umfasst hauptsĂ€chlich PlanetenrĂ€der, SonnenrĂ€der und Innenzahnringe. PrĂ€zisions-Planetengetriebe haben typischerweise ein einstufiges UntersetzungsverhĂ€ltnis von 10 oder weniger, wobei die Anzahl der Untersetzungsstufen in der Regel drei nicht ĂŒberschreitet. Einstufiges Getriebe mit einem Wirkungsgrad von 97%, leichter Bauweise und einer Lebensdauer von bis zu 20.000 Stunden – wartungsfrei. Das einstufige Getriebe verfĂŒgt ĂŒber einen engen Übersetzungsbereich. PrĂ€zisionsgetriebe fĂŒr mobile Roboter, Anlagen fĂŒr neue Energien, High-End-Werkzeugmaschinen und intelligente Transportsysteme. Quelle: Kefeng Intelligence IPO-Prospekt, Wanlian Securities Research Institute. Abbildung 6: Vergleich der Parameter dreier PrĂ€zisionsgetriebe. Wichtige Indikatoren: Harmonic-Reducer, RV-Verzögerer, PrĂ€zisionsplanetengetriebe. Wirkungsgrad: >70%1 >80% >95%1. Übertragungsgenauigkeit: ≀60 ≀60 ≀180. ÜbersetzungsverhĂ€ltnis: 30–160 30–192,4 3–512. Lebensdauer (h): >8.000 >6.000 >20.000. Torsionssteifigkeit (N·m/Bogenminute): 1,34–54,09 20–1.176. 10–370 Nenndrehmoment (Nm) 6,6–921 101–6.135 40–1.200 GerĂ€uschpegel (dB) ≀60 ≀70 ≀65 Temperaturanstieg (°C) ≀40 ≀45 ≀30 Quelle: Kefeng Intelligence IPO-Prospekt, Wanlian Securities Research Institute
PrĂ€zisionsgetriebe sind die Kernkomponenten von Robotern und machen einen erheblichen Teil der Kostenstruktur sowohl von Industrierobotern als auch von humanoiden Robotern aus. Ihre Leistung bestimmt direkt die Gesamtleistung des Roboters, weshalb QualitĂ€t und Leistung die wichtigsten Auswahlkriterien sind. Getriebe stellen einen wesentlichen Anteil der Gesamtkosten eines Roboters dar. Laut Daten des China Business Industry Research Institute machen sie 351.111.111.111 der Kosten von Industrierobotern aus und sind damit die kostenintensivste Komponente. Daten von Zhiyan Consulting zeigen, dass sie 161.111.111.111 der Kosten von humanoiden Robotern ausmachen und damit nach rahmenlosen Drehmomentmotoren den zweithöchsten Anteil haben. Dies positioniert sie als SchlĂŒsselkomponente humanoider Roboter. Trotz des durch technologische Fortschritte und verschĂ€rften Wettbewerbs bedingten PreisrĂŒckgangs bei Getrieben bleiben diese ein entscheidender Kostenfaktor fĂŒr Roboter. Globale Getriebehersteller treiben die Kostensenkung kontinuierlich durch technologische Innovationen und Skaleneffekte in der Produktion voran. 2.1 Harmonic-Reduziergetriebe: Robotik als Wachstumsmarkt, Green Harmonic erzielt Durchbruch. Das Harmonic-Reduziergetriebe besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Wellengenerator, einem flexiblen und einem starren Rad. Durch deren koordiniertes Zusammenspiel erreicht dieses GerĂ€t hohe UntersetzungsverhĂ€ltnisse und Drehmomente in kompakter Bauweise. Der Wellengenerator treibt die Rotation des starren Rades ĂŒber die elastische Verformung des flexiblen Rades an und reduziert so effektiv die Drehzahl bei gleichzeitig erhöhtem Drehmoment. Diese Konstruktion macht es besonders geeignet fĂŒr PrĂ€zisionssteuerungsanwendungen und beengte Umgebungen. Der chinesische Markt fĂŒr Harmonic-Reduziergetriebe expandiert rasant. Diese prĂ€zisionsgetriebenen Komponenten werden in PrĂ€zisionsantriebssystemen weit verbreitet eingesetzt und finden mittlerweile auch Anwendung in der Robotik, bei High-End-CNC-Werkzeugmaschinen, in der Halbleiterfertigung und in Medizintechnik. Daten des China Business Industry Research Institute zeigen, dass das Marktvolumen von 1,35 Milliarden Yuan im Jahr 2019 auf 2,49 Milliarden Yuan im Jahr 2023 gestiegen ist, was einer robusten durchschnittlichen jĂ€hrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16,54 % entspricht. Der Markt soll bis 2025 ein Volumen von 3,32 Milliarden Yuan erreichen, mit einer durchschnittlichen jĂ€hrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 15,47 % im Zeitraum 2023–2025. Der globale Markt fĂŒr SchwingungsdĂ€mpfer weist eine dominante MarktfĂŒhrerstruktur auf, wobei LĂŒde Harmonic in der heimischen Produktion bahnbrechende Erfolge erzielt hat. Der Wettbewerb ist weiterhin stark konzentriert, wobei der japanische Hersteller Harmonic Drive mit einem globalen Marktanteil von ĂŒber 80 % eine fĂŒhrende Position einnimmt. Auf dem chinesischen Markt fĂŒr SchwingungsdĂ€mpfer im Jahr 2023 belegten Harmonic Drive und LĂŒde Harmonic die Spitzenposition mit Marktanteilen von 38,7 % bzw. 14,5 %. Unternehmen wie Lai Fu Harmonic, Tongchuan Technology und das japanische Unternehmen Shinboshi Technology bildeten die zweite Reihe mit Marktanteilen von 9,21 %, 7,31 % bzw. 6,71 %. Technologisch gesehen behauptet Harmonic Drive seine BranchenfĂŒhrerschaft, wĂ€hrend japanische Hersteller wie LĂŒde Harmonic durch technologische DurchbrĂŒche und Prozessverbesserungen bei UntersetzungsverhĂ€ltnissen, Nenndrehmoment, Getriebewirkungsgrad und PrĂ€zision international fĂŒhrendes Niveau erreicht haben. Dieser Fortschritt hat das Technologiemonopol auslĂ€ndischer Hersteller bei High-End-Harmonikgetrieben gebrochen und importierte Marken nach und nach verdrĂ€ngt. Tabelle 13: Grundlegende Informationen zu fĂŒhrenden in- und auslĂ€ndischen Herstellern von Harmonic Drive Systems Inc. (HDSI) Japan ... AusrĂŒstung usw. Laifubo Shaoxing, Zhejiang (China) Harmonische Getriebe Industrieroboter, Serviceroboter, Medizintechnik, hochprĂ€zise Automatisierungsanlagen usw. 2.2 RV-Getriebe: Japanische Unternehmen fĂŒhren den Markt an, großes Substitutionspotenzial im Inland Das RV-Getriebe nutzt einen zweistufigen Reduktionsmechanismus, der ein Evolventen-Planetengetriebe der ersten Stufe mit einem Zykloiden-Planetengetriebe der zweiten Stufe kombiniert. Diese Konstruktion bietet außergewöhnliche Vorteile wie einen großen Übersetzungsbereich und einen hohen Wirkungsgrad. Dank seiner robusten TragfĂ€higkeit und ĂŒberlegenen Steifigkeit eignet es sich ideal als Hochleistungsgetriebesystem, insbesondere fĂŒr Industrieroboter, CNC-Werkzeugmaschinen und medizinische DiagnosegerĂ€te, bei denen Übertragungseffizienz, TragfĂ€higkeit und PrĂ€zision entscheidende Anforderungen sind. Der Markt fĂŒr RV-Getriebe wĂ€chst kontinuierlich, wobei das Marktwachstum in China den globalen Durchschnitt ĂŒbertrifft. Sowohl der globale als auch der chinesische Markt fĂŒr RV-Getriebe verzeichnen ein stetiges Wachstum, das vor allem durch die rasante Entwicklung der industriellen Automatisierung und der intelligenten Fertigung, insbesondere durch die weitverbreitete Anwendung im Bereich der Industrieroboter, angetrieben wird. Laut Daten von QY Research wuchs der globale Markt fĂŒr RV-Getriebe von 2018 bis 2023 von 3,43 Milliarden Yuan auf 7,51 Milliarden Yuan, was einer durchschnittlichen jĂ€hrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16,97 % entspricht. Daten des Huajing Industry Research Institute zufolge stieg der chinesische Markt fĂŒr RV-Getriebe von 2014 bis 2021 von 1,082 Milliarden Yuan auf 4,295 Milliarden Yuan, mit einer CAGR von 21,77 %, und ĂŒbertraf damit die globale durchschnittliche Wachstumsrate. Es wird prognostiziert, dass der Markt bis 2025 ein Volumen von 6 Milliarden Yuan erreichen wird. Das hohe Wachstum des chinesischen Marktes fĂŒr RV-Getriebe von 2014 bis 2017 ist hauptsĂ€chlich auf den rasanten Anstieg der Installationen von Industrierobotern in nachgelagerten Bereichen zurĂŒckzufĂŒhren. Die Verlangsamung des Wachstums bei der Installation von Industrierobotern von 2018 bis 2019 fĂŒhrte zu einer Stagnation des Marktwachstums fĂŒr RV-Getriebe. Die erneute Beschleunigung der Industrieroboterinstallationen von 2020 bis 2021 trieb die Nachfrage nach RV-Getrieben hingegen deutlich an. Nabtesco behauptet seine dominante Position auf dem Markt fĂŒr RV-Getriebe, wobei die BemĂŒhungen um eine Substitution durch inlĂ€ndische Anbieter deutlich an Dynamik gewinnen. Im globalen RV-Getriebesektor ist der japanische Hersteller Nabtesco seit Jahren BranchenfĂŒhrer. In Japan dominierte Nabtesco den Markt im Jahr 2020 mit einem Marktanteil von 54,80%, gefolgt von Sumitomo Heavy Industries (6,601111111111) und Zhongda Lide (6,161111111111). Von 2021 bis 2023 verĂ€nderte sich die Marktlandschaft deutlich. Huandong Technology verzeichnete ein starkes Wachstum und steigerte seinen Marktanteil von 5,25 im Jahr 2020 auf 18,89 im Jahr 2023. Damit sicherte sich das Unternehmen seine Position als zweitgrĂ¶ĂŸter Akteur in China. Gleichzeitig sanken die Marktanteile internationaler Hersteller, wobei der Anteil von Nabtesco von 54,80 auf 40,17 zurĂŒckging. Da Huandong Technology die Importe von Nabtesco zunehmend ersetzt, hat das Unternehmen seine FĂŒhrungsposition auf dem chinesischen Markt fĂŒr robotergestĂŒtzte RV-Getriebe weiter gefestigt.
  Das elektrische Antriebssystem entwickelt sich in Richtung kompakter Bauweise, geringen Gewichts, hoher Effizienz und geringer GerĂ€uschentwicklung. Dies ermöglicht mehr Platz, höhere Reichweite und einen höheren Fahrkomfort. ▶ Entwicklungsrichtung: Die Koaxial-Planetengetriebetechnologie entspricht den Entwicklungszielen elektrischer Antriebssysteme und etabliert sich als Haupttrend fĂŒr zukĂŒnftige elektrische Antriebssysteme, insbesondere bei Produkten mit hohem Drehmoment. Um Nutzern ein optimales Fahrerlebnis zu bieten, werden Planetengetriebe den Markt zunehmend dominieren. Sowohl inlĂ€ndische OEMs als auch Tier-1-Zulieferer investieren aktiv in die Entwicklung dieser Technologie. Kernkomponenten und -prozesse von Planetengetrieben, wie z. B. ZahnkrĂ€nze, Planetengetriebemechanismen, PlanetentrĂ€ger-Stanzung und Schweißen, weisen ein signifikantes Wachstumspotenzial auf. Um den Anforderungen der Nutzer an optimales Handling und vielseitige Leistungsabgabe in verschiedenen Szenarien gerecht zu werden, werden verteilte elektrische Antriebssysteme (einschließlich zentral integrierter verteilter Antriebe, radseitiger Antriebe und Nabenmotoren) zusammen mit Mehrganggetrieben in Spezialanwendungen eingesetzt. Dies verbessert das Fahrerlebnis unter verschiedenen Betriebsbedingungen und in unterschiedlichen Umgebungen deutlich. Die meisten elektrischen Antriebssysteme mit geringem Drehmoment nutzen weiterhin Parallelwellengetriebe, um ein optimales Kosten-Nutzen-VerhĂ€ltnis fĂŒr Endanwender zu gewĂ€hrleisten. ▶ Lieferkette und Kooperationsmodell: Da China den Fokus auf die ElektromobilitĂ€t legt, sind die anfĂ€nglichen technischen HĂŒrden und die Investitionsschwellen fĂŒr die Industrialisierung elektrischer Antriebssysteme im Vergleich zur traditionellen Getriebeindustrie niedriger. Dies fördert die kontinuierliche Entwicklung der chinesischen Elektroantriebsbranche fĂŒr neue Energien. Aus der anfĂ€nglichen Dominanz der Lieferkette hat sich schrittweise ein zweigleisiger Ansatz entwickelt, der die Lieferkette mit der Eigenentwicklung und -fertigung von OEM-Systemen kombiniert. Mit zunehmendem Wettbewerb und steigendem Integrationsgrad elektrischer Antriebssysteme wird die zukĂŒnftige Lieferkette enger mit den OEMs verzahnt sein, mit klarer Arbeitsteilung, um langfristige MarktstabilitĂ€t zu sichern. Trends und Ziele fĂŒr hocheffiziente Getriebesysteme: Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Effizienzziele werden Technologien wie hochprĂ€zise Wellenverzahnung, reibungsarme Lager, verlustarme Wellenanordnungen, Trockenölwannensysteme mit aktiver Schmierung und Schmierstoffe mit extrem niedriger ViskositĂ€t zunehmend eingesetzt. In Verbindung mit der weitverbreiteten Verwendung von koaxialen Planetengetrieben wird erwartet, dass das CLTC-Effizienzziel fĂŒr Getriebesysteme bis 2024 den Wert von 98% ĂŒbertreffen wird. ZukĂŒnftige Effizienzsteigerungen werden ĂŒber isolierte Verbesserungen einzelner Komponenten oder Baugruppen hinausgehen und sich stattdessen auf die Optimierung des gesamten Systems und integrierte Multi-Strategie-Anwendungen konzentrieren. Die Effizienzkennzahlen werden detaillierter, da Automobilhersteller nun realitĂ€tsnahe Leistungskennzahlen wie den stationĂ€ren Bereich bei 100 km/h und 120 km/h – ĂŒber den herkömmlichen CLTC-Benchmark (China Light-Duty Test Cycle) hinaus – priorisieren, um besser auf die tĂ€glichen FahrbedĂŒrfnisse der Nutzer einzugehen. Abbildung 3 Wirkungsgrade von Getrieben in der Elektroantriebsindustrie in den letzten drei Jahren. Der Trend und die Ziele des Leichtbaus. Von 2027 bis 2030 wird erwartet, dass Planetengetriebe in Hochleistungs- und Hochdrehmoment-Elektroantriebssystemen weit verbreitet eingesetzt werden, wodurch das Gewicht im Vergleich zu den aktuellen Standards um 30% bis 40% reduziert wird. Durch Fortschritte bei neuen Werkstoffen (z. B. GehĂ€use aus Magnesium-Aluminium-Legierung) und Fertigungsprozessen (wie dem Verschweißen von Differentialbolzen anstelle von Schrauben und dem Stanzen von DifferentialgehĂ€usen im Druckgussverfahren) wird eine weitere Gewichtsreduzierung des Antriebssystems um 5% kg prognostiziert. Zeit 2027–2030 Drehmomentabgabe <3000 Nm 3000–4000 Nm 4000–5000 Nm Gewicht (Trockengewicht) <15 kg 15–18 kg 18–25 kg Tabelle 5 Zusammenhang zwischen Getriebegewicht und Drehmomentabgabe Trend und Ziel gerĂ€uscharmer Getriebesysteme Um den steigenden Komfortanforderungen der Nutzer gerecht zu werden, wurden die Anregungsoptimierung und die PfadsimulationsfĂ€higkeiten des Getriebesystems kontinuierlich verbessert, wobei die NVH-Ziele je nach Fahrzeugklasse variieren. Parallel zu den Fortschritten bei den Simulationstechniken hat sich der Fokus der NVH-Forschung auf nutzerkritische Fahrbedingungen verlagert. Der anfĂ€ngliche Entwicklungsschwerpunkt hat sich von der NVH-Performance (GerĂ€usch-, Vibrations- und Rauheitsverhalten) hin zu realen Fahrszenarien wie Teillastfahrten und stationĂ€rer Fahrt verlagert. NVH-Probleme sind systembedingte Herausforderungen. Mit steigenden Nutzeranforderungen entwickeln sich Lösungen fĂŒr NVH-Probleme in elektrischen Antrieben von isolierten Korrekturen hin zu umfassenden SystemansĂ€tzen, die ein ausgewogenes VerhĂ€ltnis von Kosten und Effizienz gewĂ€hrleisten. Dazu gehören Strategien wie die GerĂ€uschmaskierung fĂŒr das HintergrundgerĂ€usch der Getriebestufe, die lokale akustische GehĂ€usekonstruktion und die frequenzspezifische Optimierung von Akustikmaterialien. Dank kontinuierlicher Fortschritte in der Fertigung von Getriebekomponenten sinkt der GerĂ€uschpegel in Antriebssystemen stetig. Der GerĂ€uschstandard fĂŒr das Getriebesystem liegt bei einem durchschnittlichen GerĂ€uschpegel in 1,5 m Entfernung; die prognostizierte Zielvorgabe ist in der folgenden Tabelle dargestellt. GerĂ€uschentwicklung des PrĂŒfstands bei halber Last und vollem Drehmoment (Zeitraum 2024–2027, 2027–2030): Einstiegsmodell: 70 dB(A), 68 dB(A); Mittelklasse- bis Oberklassemodelle: 65 dB(A), 60 dB(A). Tabelle 6: Durchschnittliche GerĂ€uschentwicklung. Trends und Zielvorgaben fĂŒr die rĂ€umlichen Abmessungen: Um den Anforderungen an mehr Innenraum und Plattformlayout des Antriebsstrangs gerecht zu werden, muss dieser kompakt und regelmĂ€ĂŸig geformt sein. Daher entwickelt sich das Getriebe schrittweise von der Parallelwellen- zur Planetenkoaxialanordnung. Die Planetenanordnung bietet insbesondere in X-Richtung im Vergleich zu Parallelwellenkonfigurationen deutlich geringere rĂ€umliche Abmessungen. Bei gleicher Ausgangsleistung kann die X-Achsen-Konfiguration den Platzbedarf um ca. 40% reduzieren.  
Anforderungen an Hochgeschwindigkeitslager ▶ Aktuelle Situation: Im Jahr 2024 spezifizieren die Industrieanforderungen fĂŒr Lager im Allgemeinen Drehzahlen zwischen 16.000 und 23.000 U/min. Einige OEMs entwickeln bereits in der Vorforschungsphase Ultrahochgeschwindigkeitsmotoren, die 30.000 U/min erfordern. Betrachtet man den Lagereinsatz bei den verschiedenen OEMs, dominieren importierte Marken den Markt fĂŒr Hochgeschwindigkeitslager, wĂ€hrend inlĂ€ndische Marken in der technologischen Entwicklung und bei der InstallationsprĂŒfung schnell aufholen. ▶ Herausforderung: Ultrahochgeschwindigkeitslager mit geringer Reibung und niedriger Temperaturerhöhung durch den Einsatz speziell wĂ€rmebehandelter Stahlkugeln oder kostengĂŒnstiger Keramikkugeln. Leichtbauweise fĂŒr HochgeschwindigkeitslagerkĂ€fige zur UnterdrĂŒckung des „Schirmeffekts“ in Taschenbohrungen, begleitet von Forschung und Entwicklung sowie Designsimulationen spezieller KĂ€figmaterialien. Hochgeschwindigkeitslager erfordern eine höhere innere PrĂ€zision, z. B. hinsichtlich Rundheit, Welligkeit, Rauheit, Profil, Rundlauf usw. Zeitachse 2015–2017 2018–2019 2020–2024 2025 2030 Lager dmN 800.000 1 Million 1,5 Millionen 180.000 2 Millionen Beispiel fĂŒr die Lagerdrehzahl (Einheit U/min) 6208→13000 6208→16000 6208→25000 6208→30000 6208→33000 Tabelle 3 Zeitplan fĂŒr die Massenproduktion elektrisch angetriebener Hochgeschwindigkeitslager (dmN: Drehzahlparameter in mm·U/min) Der Bedarf an hoher Lagereffizienz ▶ Aktuelle Situation Im Jahr 2024 spezifizieren die Anforderungen der Industrie an Lager im Allgemeinen Drehzahlen zwischen 16.000 und 23.000 U/min, wobei einige OEMs bereits in der Vorforschungsphase Ultrahochgeschwindigkeitsmotoren mit 30.000 U/min entwickeln. Im Hinblick auf den Lagereinsatz dominieren importierte Marken den Markt fĂŒr Hochgeschwindigkeitslager, wĂ€hrend inlĂ€ndische Marken in der technologischen Entwicklung und bei der InstallationsprĂŒfung schnell aufholen. ▶ Herausforderung annehmen: Kegelrollenlager bieten geringere Reibungsverluste durch optimierte FlanschkonvexitĂ€t, hochprĂ€zise Fertigung und NylonkĂ€fig. Das Lager zeichnet sich durch Miniaturisierung und kundenspezifisches Design aus und verwendet hochreinen Stahl mit speziellen WĂ€rmebehandlungs- und Beschichtungstechnologien. WĂ€hlen Sie die optimale Lagereffizienzkombination basierend auf den tatsĂ€chlichen Betriebsbedingungen, z. B. DGBB+CRB, TRB oder TBB. Entwicklungsbedarf an Isolierlagern ▶ Aktuelle Situation: Mit der branchenweiten EinfĂŒhrung von 800-V-Hochspannungsplattformen fĂŒr elektrische Antriebe haben sich die Leistungsmodule in Wechselrichtern von IGBT auf SiC umgestellt, was zu schnelleren Schaltgeschwindigkeiten fĂŒhrt. Die hohe Spannungsanstiegsgeschwindigkeit (dv/dt) erhöht das Risiko elektrischer Korrosion in Lagern drastisch und erfordert einen verbesserten Isolationsschutz. Hybrid-Keramikkugellager bieten zwar derzeit die beste Isolation, ihre exorbitanten Herstellungskosten stellen jedoch weiterhin ein großes Problem fĂŒr die Industrie dar. Gleichzeitig werden kostengĂŒnstige isolierte Buchsenlager aktiv entwickelt, wobei fĂŒhrende Hersteller wie SKF, Ensk, Fuji Electric und Renben vertreten sind. ▶ Herausforderung annehmen: Entwicklung kostengĂŒnstiger Keramikkugellager und Lokalisierung der Lieferkette fĂŒr Keramikpulver. Das isolierte Buchsenlager wird mit einer Ziel-Isolationsimpedanz von 800 Ω bei 1–5 MHz entwickelt. Zeitrahmen: 2018–2020, 2021–2023, 2024, 2025 und darĂŒber hinaus. Spannungsplattform: 800.000, 1 Million, 1,5 Millionen, 180.000. Motorlager, Kugellager, Hybrid-Keramikkugellager. Die Isolierschicht hat eine Impedanz von 400 Ω (1–5 MHz). Die Isolierschicht hat eine Impedanz von 800Ω (1-5MHz).  
1. Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsgetriebe ▶ Aktuelle Situation: Hochgeschwindigkeitsgetriebe werden in Elektrofahrzeugen aufgrund ihrer FĂ€higkeit zur stabilen KraftĂŒbertragung bei hohen Drehzahlen hĂ€ufig eingesetzt. Ihre Anwendung umfasst verschiedene Aspekte wie Materialauswahl, Konstruktion, Fertigung und Schmierung. Die Getriebedrehzahl in Elektrofahrzeugen hat sich von 12.000 U/min auf ĂŒber 20.000 U/min entwickelt und tendiert nun zu 30.000 U/min und mehr. Die Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsgetrieben hat höhere Anforderungen an Konstruktion, Materialauswahl und Fertigung gestellt, insbesondere hinsichtlich Lebensdauer, Schmierung, WĂ€rmeableitung und NVH (GerĂ€usche, Vibrationen und Rauheit). ▶ Herausforderung: ZuverlĂ€ssigkeit: Der Betrieb mit hohen Drehzahlen beschleunigt die ZahnoberflĂ€chenermĂŒdung, ReibermĂŒdung und Spannungskonzentration, was zu vorzeitigem Getriebeausfall fĂŒhrt. Aktuell werden Werkstoffe wie 20MnCr5 fĂŒr Getriebe ausgewĂ€hlt, die eine höhere Festigkeit, bessere ZĂ€higkeit sowie ĂŒberlegene WĂ€rmebehandlung und Verarbeitbarkeit bieten. Schmierung und WĂ€rmeableitung: Bei hohen Drehzahlen erfahren ZahnrĂ€der höhere Umfangsgeschwindigkeiten. Dies fĂŒhrt zu erhöhter WĂ€rmeentwicklung beim Eingriff und behindert die Ölfilmbildung, wodurch das Risiko von ZahnradausfĂ€llen steigt. Dies stellt auch grĂ¶ĂŸere Herausforderungen an die Zahnradkonstruktion und erfordert strengere Spezifikationen fĂŒr Antihafteigenschaften, Schlupfraten und Umfangsgeschwindigkeiten. Ein gut gestaltetes Zahnprofil ist besonders wichtig, ebenso wie die Auswahl der Schmierstoffe und die proaktive Schmierung der ZahnrĂ€der. Dynamisches Auswuchten: Mit steigender Drehzahl verstĂ€rkt sich der Einfluss der dynamischen Auswuchtfaktoren auf das NVH-Verhalten von Elektroantrieben, und die Anforderungen an das dynamische Auswuchten von Wellen-Zahn-Verbindungen werden strenger. Aktuell unterliegen alle Wellen-Zahn-Verbindungen dynamischen AuswuchtprĂŒfungen. NVH von ZahnrĂ€dern: Die erweiterten Drehmoment-, Drehzahl- und Rotationsfrequenzbereiche bei hohen Drehzahlen erhöhen die KomplexitĂ€t der NVH-Regelung erheblich. Dies stellt Herausforderungen an die Steuerung der Zahnradanregung und der Fahrzeugantriebswege und erfordert eine abgestimmte Auslegung der GerĂ€uschdĂ€mpfungssysteme fĂŒr Elektroantrieb und Fahrzeug sowie die Schwingungs- und GerĂ€uschisolierung der Struktur. Bei höheren Drehzahlen erweitern sich die Drehmoment- und Drehzahlbereiche erheblich, wĂ€hrend sich der zugehörige Drehzahlbereich nahezu verdoppelt, was die NVH-Kontrolle deutlich erschwert. Daher gehören Akustikpakete mittlerweile zum Standard in elektrischen Antriebssystemen. Zahnradfertigung: Die PrĂ€zisionsanforderungen an ZahnrĂ€der steigen stetig. Derzeit vollzieht die Industrie den Übergang von den nationalen Normen der Klassen 5-6 zu Klassen 5 und höher, was den Fertigungsprozess anspruchsvoller macht. Anforderungen an hohe ÜbersetzungsverhĂ€ltnisse ▶ Aktuelle Situation: Mit der Weiterentwicklung der Motorleistung steigt die Spitzendrehzahl des Motors kontinuierlich, die maximale Drehzahlgrenze wird schrittweise erhöht und die Grenze des ÜbersetzungsverhĂ€ltnisses erweitert. Im Hinblick auf Fahrzeugbeschleunigung und Wirtschaftlichkeit des elektrischen Antriebs kann eine Erhöhung des ÜbersetzungsverhĂ€ltnisses das Drehmoment an den RĂ€dern des Fahrzeugs schnell steigern und gleichzeitig das Motorvolumen reduzieren, um die Wirtschaftlichkeit zu optimieren. Mit steigender Spitzendrehzahl des Motors von ĂŒber 20.000 U/min steigt auch das ÜbersetzungsverhĂ€ltnis kontinuierlich an. Beispielsweise hat Huichuan Serienfertigungsprojekte mit einem ÜbersetzungsverhĂ€ltnis > 12, und Huawei hat Serienfertigungsprojekte mit einem ÜbersetzungsverhĂ€ltnis > 13. Konstruktionen mit ÜbersetzungsverhĂ€ltnissen ĂŒber 13 werden zunehmend zum Standard. ▶ Herausforderung angenommen: Der Einsatz von Hochgeschwindigkeitsgetrieben stellt höhere Anforderungen an die Getriebeleistung und -fertigung. NVH-Verhalten: Hochgeschwindigkeitsgetrieben erzeugen typischerweise mehr GerĂ€usche und Vibrationen, was ihre Konstruktion, Materialauswahl und Fertigung zu grĂ¶ĂŸeren technischen Herausforderungen macht. Hinsichtlich der ZuverlĂ€ssigkeit mĂŒssen Hochgeschwindigkeitsgetrieben höhere Drehmomente und Drehzahlen aushalten, und die lineare Eingriffsgeschwindigkeit ist ebenfalls höher, was strengere Anforderungen an die ZuverlĂ€ssigkeitskennwerte fĂŒr Biegung und Kontakt stellt. Material: Mit steigender Drehzahl und steigendem Drehmoment mĂŒssen auch die Eigenschaften des Getriebematerials verbessert werden, wobei Festigkeit und Verschleißfestigkeit berĂŒcksichtigt werden mĂŒssen. In der Fertigung reagieren Hochgeschwindigkeitsgetrieben empfindlicher auf die Eingriffsbelastung, was eine höhere PrĂ€zision und Konsistenz erfordert. Hohe NVH-Anforderungen an Getriebe ▶ Aktuelle Situation: Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren reagieren Elektrofahrzeuge empfindlicher auf das NVH-Verhalten von Getrieben und erfordern daher höhere NVH-Standards, insbesondere hinsichtlich Laufruhe und GerĂ€uschreduzierung. Getriebe sind eine zentrale Energiequelle in elektrischen Antriebssystemen. Aufgrund ihrer aufwendigen Fertigungsprozesse und der hohen KomplexitĂ€t der Steuerung stellen NVH-Probleme (GerĂ€usche, Vibrationen und Rauheit) in Getrieben eine erhebliche Herausforderung fĂŒr die Industrie dar. Branchenstatistiken zeigen, dass 70–80 % der NVH-Probleme im Aftermarket auf Lager und Getriebe zurĂŒckzufĂŒhren sind, wobei getriebebezogene Probleme 50–60 % ausmachen. Getriebe-NVH trĂ€gt maßgeblich zum gesamten NVH-Verhalten des Fahrzeugs bei. Da Hochgeschwindigkeitsgetriebe und Getriebe mit hohen Übersetzungen immer hĂ€ufiger eingesetzt werden, hat sich die BewĂ€ltigung der NVH-Herausforderungen in Getrieben zur obersten PrioritĂ€t der Industrie entwickelt. ▶ Herausforderung annehmen: Getriebe-NVH umfasst verschiedene Aspekte wie Getriebe, Elektroantrieb, Fahrgestell und das gesamte Fahrzeug. Es handelt sich um einen systematischen Kontrollindex mit einem großen Bereich und hoher KomplexitĂ€t in der Steuerung. Bereits zu Beginn der Konstruktion sollten Risiken im Hinblick auf die Dimensionen der Zahnradkonstruktion, -fertigung und des Kraftwegs identifiziert und im Voraus kontrolliert werden. Bei der Zahnradkonstruktion betrifft das NVH-Verhalten (GerĂ€usche, Vibrationen und Rauheit) von WellenzahnrĂ€dern viele Bereiche, wie z. B. die Zahnradkonstruktion selbst, die Bearbeitung, die Montage, die Steifigkeit der GehĂ€uselagerung, die Lagersteifigkeit, den Wellenzahnradmodus, den GehĂ€usemodus, den elektrischen Antriebsmodus, den Motormodus, den KraftĂŒbertragungsweg, die Schallabstrahlung usw. Abbildung 2: Kontrollpunkte fĂŒr AchszahngerĂ€usche. Quelle: Zusammengestellt aus öffentlichen Daten. In der Zahnradfertigung steigen die PrĂ€zisionsanforderungen stetig. WĂ€hrend die Industrie derzeit die nationalen Normen der Klassen 5–6 einhĂ€lt, erfordern die steigenden NVH-Anforderungen (GerĂ€usche, Vibrationen und Rauheit) nun spezifische PrĂ€zisionskennzahlen fĂŒr ZahnrĂ€der, die Klasse 4 ĂŒbertreffen. Dies stellt erhebliche Herausforderungen fĂŒr die Sicherstellung von Genauigkeit und Konsistenz dar. Angesichts des langen Bearbeitungszyklus und der zahlreichen kritischen Schritte sind strenge Kontrollen in allen Phasen unerlĂ€sslich – von der Materialauswahl und der Rohlingsfertigung bis hin zur WĂ€rmebehandlung, OberflĂ€chenbearbeitung und dem Zahnradschleifen. Jeder Prozess erfordert eine prĂ€zise Parameteroptimierung, was die Fertigung zusĂ€tzlich verkompliziert. Eine umfassende Überwachung ist unerlĂ€sslich fĂŒr NVH-kritische Parameter wie Zahnprofilorientierung, kumulativer Rundlauf, OberflĂ€chenrauheit, Fourier-Analyse, ZahnoberflĂ€chenwelligkeit, dreidimensionales Profil, dynamische Auswuchtung und Schleifmuster.  
Um der Entwicklung von Elektrofahrzeugen gerecht zu werden, steigen die Anforderungen an Getriebe stetig. ▶ Leichtbau: Mit der Entwicklung von Elektrofahrzeugen hin zu einem geringeren Gewicht werden auch Getriebe und Antriebssysteme hinsichtlich kleinerem Volumen und geringerer Masse optimiert. Strukturelle Innovationen, ZahnrĂ€der mit kleinem Achsabstand und Planetengetriebe sind zum Branchentrend geworden. ▶ Hocheffiziente Getriebe: Um die Reichweite und die Gesamtenergieeffizienz von Elektrofahrzeugen zu verbessern, werden hocheffiziente Getriebe und Antriebssysteme hinsichtlich Wirkungsgrad, ÜbersetzungsverhĂ€ltnis und Drehmomentdichte kontinuierlich optimiert. Hochgeschwindigkeits- und hochĂŒbersetzte Getriebe sind im Trend. ▶ Hohe Anforderungen an NVH-Eigenschaften: Die GerĂ€uschdĂ€mpfung ist entscheidend fĂŒr den Fahrkomfort von Elektrofahrzeugen. Getriebe mit hohen NVH-Eigenschaften sind zu einem wichtigen Entwicklungskriterium fĂŒr Elektrofahrzeuggetriebe geworden. Die Konstruktionsdimension wird im Voraus festgelegt und umfasst eine mehrdimensionale Konstruktionskontrolle, die unter anderem die Zahnradstruktur, die Bearbeitung, die Montage, die GehĂ€usestĂŒtzsteifigkeit, die Lagersteifigkeit, die Wellen-Zahn-Beziehung, die GehĂ€use-Beziehung, die Antriebs- und Motor-Beziehung, die Vermeidung von Ordnungsfehlern, den Übertragungsweg und die Schallabstrahlung berĂŒcksichtigt. ▶ Werkstoffe und Fertigung: Hochleistungswerkstoffe wie hochfeste StĂ€hle, moderne Legierungen, Nichtmetalle und Verbundwerkstoffe werden zunehmend eingesetzt. Die PrĂ€zisionsanforderungen an ZahnrĂ€der steigen stetig. Nationale Normen fordern eine PrĂ€zision der GĂŒteklasse 5 oder höher, wobei einige Parameter bereits GĂŒteklasse 4 oder höher erreichen. Ein umfassendes Kontrollsystem integriert Mensch, Maschine, Material, Methode und Umweltfaktoren in die Zahnradfertigung. Die strikte Abstimmung aller Bearbeitungsprozesse gewĂ€hrleistet die vollstĂ€ndige Sequenzgenauigkeit. Der Einsatz neuer Technologien wie Honen, Feinschleifen und PrĂ€zisionszahnradfertigung verbessert die Genauigkeit bei gleichbleibender QualitĂ€t. ▶ Aufgrund von Zahntoleranzen, Bearbeitungsfehlern, Montagefehlern usw. weist das Zahnrad neben der charakteristischen Ordnung weitere Ordnungsfehler auf. Daher ist die Kontrolle der ZahnradprĂ€zision von entscheidender Bedeutung.  
(1) Die sukzessive EinfĂŒhrung nationaler Strategien und Industriepolitiken hat die rasante Entwicklung inlĂ€ndischer PrĂ€zisionsgetriebe vorangetrieben. In den letzten Jahren haben Industriepolitiken technologische DurchbrĂŒche und die beschleunigte Entwicklung von Industrierobotern und PrĂ€zisionsgetrieben stark unterstĂŒtzt. Die Regierung hat Robotik und High-End-CNC-Werkzeugmaschinen als einen der zehn prioritĂ€ren Schwerpunktbereiche mit besonderer Förderungspflicht definiert und spezifische Anforderungen an die technische Weiterentwicklung und Industrialisierung intelligenter Kernkomponenten wie Getriebe gestellt. Der 14. FĂŒnfjahresplan und seine BegleitplĂ€ne skizzieren Strategien zur Vertiefung der Fertigungsstrategie, zur Optimierung und Modernisierung des Fertigungssektors, zur Förderung fortschrittlicher Fertigungscluster und zur Innovationsförderung in Branchen wie der Robotik. Der Plan betont die Entwicklung intelligenter Fertigungsanlagen und die Behebung von SchwĂ€chen in den Bereichen Wahrnehmung, Steuerung, Entscheidungsfindung und AusfĂŒhrung durch die Zusammenarbeit von Industrie, Wissenschaft und Forschung. Zu den wichtigsten Zielen gehören die Überwindung kritischer EngpĂ€sse bei Basiskomponenten und -gerĂ€ten sowie die Entwicklung fortschrittlicher Steuerungen, hochprĂ€ziser Servoantriebssysteme und leistungsstarker, hochzuverlĂ€ssiger Getriebe. Der „14. FĂŒnfjahresplan fĂŒr die Entwicklung der Roboterindustrie“ beispielsweise skizziert, dass die kommenden fĂŒnf Jahre und darĂŒber hinaus angesichts neuer Rahmenbedingungen und Anforderungen eine strategische Chance fĂŒr Chinas Roboterindustrie darstellen, SelbststĂ€ndigkeit, Innovation und sprunghafte Entwicklung zu erreichen. Er betont die Nutzung von Chancen, die BewĂ€ltigung von Herausforderungen und die beschleunigte Lösung von Problemen wie unzureichender Technologieakkumulation, schwachen industriellen Grundlagen und fehlender High-End-Lieferungen, um die Roboterindustrie so in Richtung einer Entwicklung im mittleren bis oberen Preissegment zu lenken. Der Plan befĂŒrwortet eine High-End- und intelligente Entwicklung mit dem Ziel der industriellen Transformation und der Modernisierung des Konsums. Zu den wichtigsten PrioritĂ€ten gehören der Durchbruch bei Kerntechnologien, die Konsolidierung der industriellen Grundlagen, die Verbesserung der LieferfĂ€higkeit, die Erweiterung der Marktanwendungen, die Verbesserung der StabilitĂ€t und WettbewerbsfĂ€higkeit der Lieferkette, die kontinuierliche Optimierung des industriellen Ökosystems und die Förderung eines qualitativ hochwertigen Wachstums im Robotersektor. Die im Plan festgelegten Entwicklungsziele lauten: Bis 2025 will China zu einem globalen Zentrum fĂŒr Robotikinnovationen, einem Cluster fĂŒr High-End-Fertigung und einem neuen Vorreiter fĂŒr integrierte Anwendungen werden. In Kerntechnologien der Robotik und bei Premiumprodukten werden bahnbrechende Fortschritte erzielt. Die Gesamtleistungskennzahlen erreichen international fĂŒhrendes Niveau, und SchlĂŒsselkomponenten entsprechen in ihrer ZuverlĂ€ssigkeit globalen Konkurrenten. Die jĂ€hrliche Umsatzwachstumsrate der Robotikindustrie wird 2011 ĂŒbersteigen und eine Gruppe international wettbewerbsfĂ€higer, fĂŒhrender Unternehmen sowie zahlreiche innovative, wachstumsstarke Spezialunternehmen („Little Giants“) hervorbringen. Drei bis fĂŒnf global einflussreiche Industriecluster werden entstehen. Die Roboterdichte in der Fertigung wird sich verdoppeln. Bis 2035 wird Chinas Robotikindustrie eine weltweit fĂŒhrende GesamtstĂ€rke erreichen, wobei Roboter zu integralen Bestandteilen der wirtschaftlichen Entwicklung, des Lebensunterhalts der Bevölkerung und der gesellschaftlichen Ordnung werden. Der Plan skizziert die wichtigsten Ziele: StĂ€rkung der industriellen Grundlagen, Verbesserung der FunktionalitĂ€t, Leistung und ZuverlĂ€ssigkeit kritischer Roboterkomponenten sowie Entwicklung fortschrittlicher Fertigungstechnologien fĂŒr Hochleistungsgetriebe, einschließlich RV- und Harmonic-Reducer. Diese Maßnahmen werden die PrĂ€zision (lĂ€ngere Lebensdauer), die ZuverlĂ€ssigkeit und die GerĂ€uschreduzierung verbessern und den Weg fĂŒr die Massenproduktion ebnen. Die sukzessive EinfĂŒhrung nationaler und industriepolitischer Maßnahmen hat die rasante Entwicklung inlĂ€ndischer PrĂ€zisionsgetriebe maßgeblich gefördert. (2) Dank der steigenden Nachfrage nach Industrierobotern expandiert der Markt fĂŒr Industrierobotergetriebe, einschließlich RV-Getriebe, rasant. Laut GGII-Daten stieg Chinas Gesamtnachfrage nach Industrierobotergetrieben zwischen 2021 und 2024 von 931.100 auf 1.366.000 Einheiten, was einer durchschnittlichen jĂ€hrlichen Wachstumsrate (CAGR) von 13,63 % entspricht. Die zusĂ€tzliche Nachfrage stieg von 824.100 auf 1.154.500 Einheiten, was einer CAGR von 11,89 % entspricht. Mit der fortschreitenden Digitalisierung wird die Automatisierung menschlicher Arbeitsprozesse erhebliche Vorteile bringen. Als Kernkomponente der industriellen Automatisierung, die die industrielle Modernisierung und die intelligente Fertigung unterstĂŒtzt, sind Getriebe fĂŒr langfristiges Wachstum bestens gerĂŒstet. (3) Aufstieg einheimischer Marken bei Industrierobotern und RV-Getrieben: In den letzten Jahren hat Chinas Industrieroboterbranche, angetrieben durch die stark steigende Nachfrage in nachgelagerten Bereichen, die Erweiterung der Anwendungsfelder und unterstĂŒtzt durch Industriepolitik und die Zusammenarbeit von Regierung, Industrie, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Endanwendern, den Durchbruch bei Kerntechnologien priorisiert. Einheimische Hersteller haben technische HĂŒrden bei kritischen Komponenten wie Getrieben kontinuierlich ĂŒberwunden und so ihre technologische Kompetenz und WettbewerbsfĂ€higkeit stetig ausgebaut. Die LeistungslĂŒcke zwischen chinesischen Produkten und globalen MarktfĂŒhrern verringert sich kontinuierlich. Auf dem chinesischen Industrierobotermarkt gewinnen einheimische Marken rasant an Bedeutung, und die Importsubstitution schreitet voran. Dank DurchbrĂŒchen bei SchlĂŒsseltechnologien, Leistungsverbesserungen bei einheimischen Robotern und der Optimierung der Lieferkette haben die chinesischen Industrieroboterhersteller in den letzten Jahren Marktchancen genutzt und ein rasantes Wachstum erzielt. Gleichzeitig befindet sich Chinas Industrie fĂŒr Industrierobotergetriebe, einschließlich RV-Getriebe, in einer Phase schnellen Wachstums. Da inlĂ€ndische Hersteller von RV-Getrieben ihre technischen FĂ€higkeiten und Produktleistung verbessern, ihre ProduktionskapazitĂ€ten schrittweise ausbauen und zunehmend deutliche Preis- und Kostenvorteile erzielen, erhöhen fĂŒhrende inlĂ€ndische Industrieroboterhersteller den Anteil lokal gefertigter RV-Getriebe in ihrer Beschaffung rasant. Dieser Trend wird durch Faktoren wie Lieferkettensicherheit und -stabilitĂ€t, Beschaffungskosten und Beschaffungszyklen bedingt. Der Markt fĂŒr Industrierobotergetriebe in China birgt ein erhebliches Wachstumspotenzial und bietet ein großes Marktvolumen.  
1. Relevanz fĂŒr die vorgelagerte Industrie: Die wichtigsten Rohstoffe fĂŒr RV-Getriebe sind extern bezogene Komponenten wie Lager, Rohlinge, Stahl und Schneidwerkzeuge. Die vorgelagerten Lieferketten fĂŒr Lager, Rohlinge und Stahl stammen ĂŒberwiegend aus der Stahlindustrie, wo ein reichliches Marktangebot und ein intensiver Wettbewerb herrschen. Sowohl ProduktqualitĂ€t als auch Lieferbedingungen erfĂŒllen die Anforderungen der Industrie. In den letzten Jahren blieben die Stahlpreise aufgrund von Angebotsreformen und dem Abbau von ÜberkapazitĂ€ten im Stahlsektor relativ stabil. Schwankungen der Stahlpreise – bedingt durch Faktoren wie internationale Rohstoffmarkttrends – können jedoch die Rohstoffkosten und Gewinnmargen von Getriebeprodukten beeinflussen. Langfristig betrachtet dĂŒrfte Chinas reichhaltiges Stahlangebot die RV-Getriebeindustrie voraussichtlich nicht negativ beeinflussen. Relevanz fĂŒr nachgelagerte Industrien: Als unverzichtbare Komponente in hochprĂ€zisen Anlagen werden RV-Getriebe in fortgeschrittenen Fertigungsbereichen wie Robotik und Industrieautomation umfassend eingesetzt. Ihre ProduktqualitĂ€t, ZuverlĂ€ssigkeit und Lebensdauer bestimmen direkt die Leistung der TrĂ€gersysteme, wĂ€hrend die GrĂ¶ĂŸe und die Entwicklungstrends der Branche von den Anforderungen des nachgelagerten Marktes bestimmt werden. In den letzten Jahren hat sich die Fertigung von High-End-AusrĂŒstung – reprĂ€sentiert durch Industrieroboter und CNC-Werkzeugmaschinen – dank Fördermaßnahmen wie dem „14. FĂŒnfjahresplan fĂŒr die allgemeine Maschinenbauteileindustrie“ und dem „14. FĂŒnfjahresplan fĂŒr die Entwicklung der Roboterindustrie“ zu einem zentralen Schwerpunkt der nationalen Entwicklung entwickelt, um bahnbrechende Innovationen zu erzielen. Gleichzeitig haben die beschleunigte industrielle Umstrukturierung und Modernisierung kontinuierliche Fortschritte in der industriellen Automatisierung und Digitalisierung vorangetrieben. Dank der Dynamik der nachgelagerten Industrie steht der RV-Getriebesektor vor einer neuen Phase rasanten Wachstums. Wettbewerbsumfeld: Im Kontext von Industrie 4.0 haben IndustrielĂ€nder wie Japan der Weiterentwicklung der Roboterindustrie PrioritĂ€t eingerĂ€umt. Sie haben bei Kernkomponenten wie RV-Getrieben vollstĂ€ndige Selbstversorgung erreicht und sich durch technologische FĂŒhrungsrolle einen bedeutenden Marktanteil gesichert. Die RV-Getriebeindustrie zeichnet sich durch hohe technische KomplexitĂ€t, erhebliche Investitionsschwellen und strenge MarktzugangsbeschrĂ€nkungen aus. Sie erfordert erhebliche Investitionen in Kapital und FachkrĂ€fte fĂŒr Forschung und Entwicklung, QualitĂ€tskontrolle und Produkttests. Fertigungsprozesse stellen hohe Anforderungen an Materialien, Produktionsanlagen und ProzessprĂ€zision, was die Massenproduktion erschwert. Weltweit können nur wenige Hersteller zuverlĂ€ssig in Serie gefertigte RV-Getriebe mit hoher LeistungsfĂ€higkeit liefern. Japanische Unternehmen dominieren dank ihrer langjĂ€hrigen Erfahrung, ihrer starken Kapitalbasis und ihres umfassenden technischen Know-hows den globalen Markt fĂŒr Industrierobotergetriebe. Zu den namhaften Vertretern zĂ€hlt Nabtesco, das sich durch modernste Forschung und Entwicklung, hohe ProduktionskapazitĂ€ten, gleichbleibende ProduktqualitĂ€t und langjĂ€hrige Kooperationen mit internationalen BranchenfĂŒhrern wie FANUC und KUKA eine herausragende Position erarbeitet hat. Da die chinesische RV-Getriebeindustrie erst spĂ€t in Gang kam, hinkt das technische Niveau der Unternehmen in diesem Sektor noch hinter dem international fĂŒhrender Firmen her. Auf dem heimischen Markt fĂŒr RV-Getriebe haben sich die technischen FĂ€higkeiten und die WettbewerbsfĂ€higkeit der inlĂ€ndischen Hersteller durch die kontinuierliche BewĂ€ltigung technischer Herausforderungen stetig verbessert und die LĂŒcke zwischen Produktleistung und internationalem Spitzenniveau verringert. Laut dem „China Robot Industry Development Report (2022)“ der China Electronics Society steigt die KernwettbewerbsfĂ€higkeit der SchlĂŒsselkomponenten in Chinas Industrierobotern kontinuierlich. Am Beispiel von Getrieben lĂ€sst sich zeigen, dass fĂŒhrende Unternehmen wie LĂŒde Harmonic (Schwerpunkt: Harmonic-Getriebe) und Huandong Technology (Schwerpunkt: RV-Getriebe) dank kontinuierlicher Investitionen in Forschung und Entwicklung, hochprĂ€ziser Fertigung, strenger QualitĂ€tskontrolle und stetig verbesserter Produktsysteme eine Vorreiterrolle auf dem chinesischen Getriebemarkt einnehmen. Weltweit ist Nabtesco MarktfĂŒhrer im Bereich RV-Getriebe. Auf dem chinesischen Markt hat neben Nabtesco auch Huandong Technology mit einem Marktanteil von nahezu 20%1 eine fĂŒhrende Position erreicht, wĂ€hrend andere Unternehmen vergleichsweise kleiner sind. Die wichtigsten Informationen und die Marktposition von Nabtesco (Japan) sind wie folgt: Als Erfinder von RV-Getrieben und fĂŒhrendes Unternehmen im Bereich der Bewegungssteuerung ist Nabtesco der weltweit grĂ¶ĂŸte Hersteller von robotergestĂŒtzten RV-Getrieben. Laut GGII-Statistiken betrug der Marktanteil von Circulation Technology China am chinesischen Markt fĂŒr Roboter-RV-Getriebe 2022, 2023 und 2024 50,87 %, 40,17 % bzw. 33,79 %. Das Hauptprodukt von Circulation Technology China, das RV-Getriebe, beliefert die fĂŒhrenden inlĂ€ndischen Roboterhersteller und verfĂŒgt ĂŒber starke Produktions- und VerarbeitungskapazitĂ€ten sowie eine hohe Markenbekanntheit in der Branche. Das Unternehmen hat sich zu einem professionellen Hersteller von RV-Getrieben fĂŒr Industrieroboter mit fĂŒhrendem Produktions- und Absatzvolumen in China entwickelt. Laut GGII-Statistiken betrug der Marktanteil von Circulation Technology China am chinesischen Markt fĂŒr Roboter-RV-Getriebe 2022, 2023 und 2024 13,65 %, 18,89 % bzw. 24,98 %. Quelle: öffentlich zugĂ€ngliche Daten, GGII. In den letzten Jahren konnte Shuanghuan Technology durch seine RV-Getriebe eine rasante Marktexpansion erzielen und sich eine dominante Stellung im chinesischen Robotiksektor sichern. 2020 dominierte Nabtesco den heimischen Markt fĂŒr RV-Getriebe mit einem Marktanteil von 54,80%, wĂ€hrend Sumitomo Heavy Industries 6,60% Marktanteil und Shuanghuan Technology lediglich 5,25% Marktanteil hielten. Von 2021 bis 2024 stieg der Marktanteil von Shuanghuan Technology kontinuierlich auf 10,%1, 13,651111111111, 18,89% und schließlich 24,98% und belegte damit stets den zweiten Platz hinter Nabtesco. Im gleichen Zeitraum sank der Marktanteil von Nabtesco auf 51,77 %, 50,87 %, 40,17 % und 33,79 %, wĂ€hrend der Marktanteil von Sumitomo Heavy Industries auf 5,06 %, 4,70 %, 3,91 % und 3,58 % zurĂŒckging. Dieser anhaltende RĂŒckgang der Marktanteile internationaler Wettbewerber unterstreicht die Rolle von Shuanghuan Technology als fĂŒhrende inlĂ€ndische Alternative zu Nabtesco-Produkten. Durch den schrittweisen Ersatz importierter Nabtesco-Komponenten hat Shuanghuan Technology seine Position als BranchenfĂŒhrer auf dem chinesischen Markt fĂŒr Robotik-RV-Getriebe gefestigt. [Haftungsausschluss] Dieser Auszug stammt aus dem Prospekt von Shuanghuan Technology. Alle Rechte liegen beim ursprĂŒnglichen Autor. Er dient ausschließlich dem Wissensaustausch und der Kommunikation und ist nicht fĂŒr kommerzielle Zwecke bestimmt. Wir wahren NeutralitĂ€t gegenĂŒber allen hierin geĂ€ußerten Ansichten. 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