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Como componente central en los sistemas de transmisión, los reductores desempeñan un papel fundamental en la reducción de la velocidad de rotación y el aumento del par. Su rendimiento técnico determina directamente la precisión operativa y la estabilidad de los equipos posteriores. En el sector de la robótica humanoide, los reductores de precisión se encuentran entre los componentes clave, representando aproximadamente el 16% de la estructura de costos. La precisión y la confiabilidad de la transmisión de estos reductores impactan directamente en la flexibilidad de los movimientos de los robots humanoides y su adaptabilidad a diversos escenarios. El análisis de la demanda del mercado indica una industrialización global acelerada de los robots humanoides, con un mercado incremental proyectado de 10 mil millones de yuanes para 2030. A medida que las políticas nacionales apoyan cada vez más la industria de la robótica, la inminente producción en masa de robots humanoides está creando una ventana de crecimiento explosivo para los reductores de precisión. Desde una perspectiva técnica, el mercado de reductores de precisión ha estado dominado durante mucho tiempo por empresas extranjeras: los reductores armónicos están liderados por Harmonic Drive con una participación de mercado global que supera el 80%; En el sector de reductores de RV, la japonesa Nabtesco posee más del 40% de la participación de mercado en China; el mercado de reductores planetarios de precisión también está dominado principalmente por fabricantes japoneses y alemanes. Este panorama no solo resalta la urgencia de la sustitución doméstica, sino que también establece un punto de referencia para que los fabricantes nacionales logren avances tecnológicos. Desde la perspectiva de la sustitución doméstica, los fabricantes nacionales han logrado avances clave en tecnología y mercado para 2025: el tamaño del mercado nacional de reductores armónicos alcanzó los 2.49 mil millones de yuanes en 2023, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de 16.54% de 2019 a 2023; se espera que el tamaño del mercado de reductores de RV en China alcance los 6 mil millones de yuanes para 2025, con fabricantes nacionales como Huan Dong Technology acercándose continuamente a los niveles avanzados internacionales en capacidades técnicas; El tamaño del mercado global de reductores planetarios de precisión creció de 929 millones de yuanes a 1.376 millones de yuanes entre 2020 y 2024, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) de 10,32. Los productos nacionales de alta gama han alcanzado niveles avanzados internacionales en indicadores clave como la precisión de transmisión, la eficiencia y el ruido, logrando la sustitución de importaciones en algunos campos, y la tasa de localización está aumentando gradualmente. En este momento crucial para la industria, la creciente demanda de robots humanoides y los avances en la tecnología nacional de reductores han creado un efecto sinérgico, impulsando el proceso de sustitución nacional a una fase crítica de implementación y cosecha. En este contexto, este informe proporciona un análisis en profundidad de los impulsores del crecimiento, las vías tecnológicas y el progreso de la sustitución nacional en el sector de los reductores, ofreciendo información esencial para la investigación industrial y las decisiones de inversión.

1.1 El reductor cumple una doble función: reducción de velocidad y aumento de par, con amplias aplicaciones posteriores. Como componente fundamental que conecta las fuentes de energía con los mecanismos de accionamiento, los reductores de engranajes funcionan mediante engranajes multietapa para reducir la velocidad de entrada y amplificar el par de salida, lo que los hace indispensables en los sistemas de transmisión mecánica. Dado que la mayoría de la maquinaria industrial opera en condiciones de alta carga y baja velocidad, donde la transmisión directa del motor primario no es práctica, los reductores de engranajes son esenciales para lograr la correspondencia entre velocidad y par. Gracias a un diseño de relación de transmisión de precisión, reducen proporcionalmente la velocidad de entrada y aumentan proporcionalmente el par de salida, garantizando una alineación óptima entre los parámetros de potencia y los requisitos de carga. Como elemento central de la transmisión mecánica moderna, el rendimiento de los reductores de engranajes determina directamente la eficiencia de la transmisión, la precisión operativa y la fiabilidad de los equipos de los sistemas de energía. Esto los hace irreemplazables en aplicaciones críticas como equipos automatizados, maquinaria de construcción y sistemas de transporte. El tamaño del mercado de la industria china de reductores muestra una tendencia al alza constante, con una tasa de crecimiento a largo plazo que se mantiene en torno a los 51111111111. Según datos de Rui Guan Consulting, el tamaño del mercado de la industria china de reductores alcanzó los 144.700 millones de yuanes en 2024, y la tasa de crecimiento se ha mantenido en el rango de 51111111111 en los últimos años. Influenciadas por la reducción de la mano de obra nacional y el creciente envejecimiento de la población, las empresas manufactureras están acelerando la transición a la producción automatizada para reducir los costos laborales y mejorar la eficiencia de la producción, lo que impulsa directamente el crecimiento de la demanda de componentes esenciales para la automatización industrial, como los reductores. Mientras tanto, los fabricantes nacionales de reductores mejoran continuamente la competitividad de los reductores de producción nacional mediante la introducción, asimilación, absorción e innovación de tecnologías extranjeras avanzadas, promoviendo el proceso de localización y sustitución de productos y reduciendo gradualmente la dependencia de las tecnologías extranjeras. Las aplicaciones posteriores de los reductores abarcan numerosos sectores y desempeñan un papel crucial. Gracias a su excelente capacidad de carga, fiabilidad, durabilidad y control preciso de la velocidad y el par, los reductores son clave para mejorar la eficiencia de sistemas de producción completos en diversas industrias. Sus aplicaciones posteriores incluyen principalmente elevación y transporte, cemento y materiales de construcción, robótica, minería pesada, metalurgia y generación de energía, entre otros sectores de la economía nacional y la industria de defensa. Entre estos, la elevación y el transporte, el cemento y los materiales de construcción, y la robótica son los campos de aplicación más importantes para los reductores. Con el crecimiento económico sostenido de China y la profundización de la automatización industrial, el producto interior bruto y la inversión en activos fijos han aumentado año tras año. Como componente básico clave de los equipos industriales, la demanda de reductores en el mercado también ha aumentado constantemente. 1.2 Los reductores se pueden clasificar en tres categorías: de uso general, de uso especial y de precisión. Los reductores se clasifican en tres tipos principales: reductores de uso general, reductores especializados y reductores de precisión. En general, los reductores de uso general tienen una amplia aplicación, los reductores especializados se diseñan a medida para necesidades específicas, mientras que los reductores de precisión se centran en ofrecer capacidades de control de movimiento y posicionamiento de alta precisión. Los reductores de propósito general son dispositivos de transmisión estándar diseñados principalmente para aplicaciones de mediana y pequeña escala. Ampliamente utilizados en cajas de engranajes industriales, sistemas de transporte y sectores relacionados, ofrecen una precisión de control limitada, satisfaciendo únicamente las necesidades básicas de transmisión de potencia de la mayoría de la maquinaria. Entre los fabricantes líderes se incluyen SEW, Siemens, Guomao Co., Ltd., Ningbo Dongli, Jiangsu Tailong y Zhongda Lide. Reductores especializados: Los dispositivos de reducción de velocidad personalizados, desarrollados según las necesidades industriales específicas, generalmente con especificaciones grandes o extragrandes, se pueden optimizar para escenarios de aplicación específicos o requisitos de la industria para cumplir con estándares de rendimiento más altos y necesidades funcionales especiales, como cajas de engranajes para generación de energía eólica, cajas de engranajes metalúrgicas, etc. Entre las empresas representativas se incluyen China High-Speed Transmission, Hangchi Forward, Weili Transmission, Zhongchi, Jinlei Co., Ltd., etc. Los reductores de precisión, que se caracterizan por su bajo juego, alta precisión, larga vida útil y excepcional confiabilidad, son la opción preferida para aplicaciones de precisión crítica, como la robótica y las máquinas herramienta de alta gama. Los fabricantes líderes incluyen HAMERNAK, Nabtesco, Lüde Harmonic y Zhongda Lide. Figura 4: Los reductores se clasifican en tipos de propósito general, especializados y de precisión. característica de nivel en nombre del reductor general de la empresa Diseñadas principalmente para aplicaciones de tamaño pequeño y mediano, estas unidades modulares y serializadas son ampliamente aplicables en varias industrias. SEW, Siemens, Guomao Co., Ltd., Ningbo Dongli, Jiangsu Tailong, Zhongda Lide y otros reductores especiales Las especificaciones son principalmente grandes y extra grandes, en su mayoría productos no estándar y específicos de la industria. China informa sobre transmisión de alta velocidad, Hangchi Forward, Weili Transmission, Heavy Teeth, dispositivo de reducción de velocidad de precisión Jinlei Shares Con baja holgura de retorno, alta precisión, larga vida útil y estabilidad confiable, se usa ampliamente en campos de alta gama como robótica y máquinas herramienta CNC. Hamernak, Nabotsk, Green Harmonics, Zhongda Lide, etc. Fuente: prospecto de Guomao Co., Ltd., Wanlian Securities Research Institute Dependiendo de su estructura y métodos de transmisión, los reductores de precisión se pueden clasificar en reductores armónicos, reductores RV y reductores planetarios de precisión. ① Reductor armónico: compuesto por un generador de ondas, engranaje flexible y engranaje rígido. Con ventajas como tamaño compacto, diseño liviano, alta precisión de transmisión, funcionamiento suave y gran relación de transmisión, es particularmente adecuado para robots industriales y robots humanoides en industrias como 3C, semiconductores y dispositivos médicos. Se utiliza principalmente en componentes como brazos, muñecas y manos robóticas. Sin embargo, sus desventajas incluyen transmisión de bajo torque, transferencia de potencia ineficiente y vida útil limitada. ② Reductor RV: este mecanismo de dos etapas combina la transmisión de engranajes planetarios evolventes con la transmisión planetaria de piñón cicloidal. Con alta eficiencia de transmisión, funcionamiento suave, fuerte capacidad de carga, excelente rigidez y resistencia superior al impacto por sobrecarga, se usa ampliamente en componentes de carga pesada de robots industriales, como bases, brazos y hombros. Sin embargo, sus desventajas incluyen una estructura compleja, alta dificultad de fabricación y costos elevados. ③ Reductor de engranajes planetarios de precisión: compacto en tamaño, compuesto por engranajes planetarios, engranaje solar y corona dentada interna, con estructura compacta, alto torque, alta eficiencia de transmisión de una sola etapa, peso ligero, larga vida útil y libre de mantenimiento, etc. Se usa principalmente en las juntas de rotación del cuerpo de robots con bajos requisitos de precisión. Su limitación es el pequeño rango de relación de transmisión de una sola etapa. Figura 5: Comparación de tres reductores de precisión Categoría del reductor Característica de diseño Mérito Deficiencia Área de aplicación Dibujo esquemático Reductor armónico Los componentes principales son el generador de olas, la cabina flexible y la cabina rígida. Cuando el reductor opera, el generador de olas sufre una deformación controlable y la potencia se transmite a través del engrane de las cabinas flexible y rígida. Alta precisión de transmisión, peso y volumen reducidos, funcionamiento suave, gran relación de transmisión. La transferencia de par es relativamente pequeña, la eficiencia de transmisión es baja y la vida útil es limitada. Las articulaciones de los robots con cargas más ligeras, como el antebrazo, la muñeca y la mano, se utilizan en campos como el aeroespacial, los equipos de mecanizado de precisión y los dispositivos médicos. Desacelerador RV Incluye principalmente dos tipos de dispositivos de transmisión: la transmisión de engranajes planetarios evolventes y la transmisión planetaria de rueda dentada cicloidal. La precisión de la transmisión es alta, la eficiencia de la transmisión es alta, la estabilidad de la transmisión es alta, la capacidad de carga es fuerte, la rigidez y el rendimiento de impacto de sobrecarga son buenos. Estructura compleja, difícil de fabricar, alto coste y vida útil limitada. El robot tiene bases pesadas y articulaciones grandes, como el brazo y el hombro. Reductor planetario de precisión. El diseño compacto incluye principalmente engranajes planetarios, engranajes solares y anillos de engranaje internos. Los reductores planetarios de precisión suelen tener una relación de reducción de una sola etapa de 10 o menos, y el número de etapas de reducción generalmente no supera las tres. Transmisión de una sola etapa con una eficiencia excepcional, diseño ligero y una vida útil de hasta 20 000 horas, sin necesidad de mantenimiento. La transmisión de una sola etapa ofrece un rango de relaciones de transmisión reducido. Sistemas de transmisión de precisión para robots móviles, equipos de nueva energía, máquinas herramienta de alta gama y transporte inteligente Fuente: Prospecto de IPO de Kefeng Intelligence, Wanlian Securities Research Institute Figura 6: Comparación de parámetros de tres reductores de precisión Indicadores clave reductor armónico desacelerador RV reductor planetario de precisión eficiencia de transmisión ＞70% ＞80% ＞95% precisión de transmisión ≤60 ≤60 ≤180 relación de transmisión 30-160 30-192,4 3-512 vida útil diseñada （h） ＞8000 ＞6000 ＞20 000 rigidez torsional （N·m/arc·min） 1,34-54,09 20-1176 10-370 par de salida nominal (N·m) 6,6-921 101-6135 40-1200 ruido (db) ≤60 ≤70 ≤65 aumento de temperatura (℃) ≤40 ≤45 ≤30 Fuente: Prospecto de IPO de Kefeng Intelligence, Wanlian Securities Research Institute

Los reductores de precisión son componentes esenciales de los robots y representan una parte significativa de su estructura de costos, tanto en robots industriales como humanoides. Su rendimiento determina directamente el rendimiento general del robot, por lo que la calidad y el rendimiento son factores clave durante la selección. Los reductores representan una parte sustancial del costo total de un robot. Según datos del Instituto de Investigación de la Industria Empresarial de China, representan el 35% del costo de los robots industriales, lo que los convierte en el componente de mayor costo. Datos de Zhiyan Consulting muestran que representan el 16% del costo de los robots humanoides, solo superados por los motores de par sin marco, lo que los posiciona como un componente clave en los robots humanoides. A pesar de la tendencia a la baja en los precios de los reductores, impulsada por los avances tecnológicos y la intensificación de la competencia en el mercado, siguen siendo una parte crucial de los costos de los robots. Los fabricantes globales de reductores impulsan continuamente la reducción de costos mediante la innovación tecnológica y la producción a gran escala. 2.1 Reductor armónico: La robótica es el principal mercado incremental. La tecnología armónica ecológica logra un gran avance. El reductor armónico consta de tres componentes clave: un generador de ondas, una rueda flexible y una rueda rígida. Gracias a su funcionamiento coordinado, este dispositivo alcanza altas relaciones de reducción y un alto par de salida en un diseño compacto. El generador de ondas impulsa la rotación de la rueda rígida mediante la deformación elástica de la rueda flexible, reduciendo eficazmente la velocidad y aumentando el par. Este diseño lo hace especialmente adecuado para aplicaciones de control de precisión y entornos con limitaciones de espacio. El mercado chino de reductores armónicos está experimentando una rápida expansión. Estos componentes accionados por precisión se utilizan ampliamente en sistemas de transmisión de precisión, y sus aplicaciones se extienden ahora a la robótica, las máquinas herramienta CNC de alta gama, la fabricación de semiconductores y los equipos médicos. Los datos del Instituto de Investigación de la Industria Empresarial de China muestran que el tamaño del mercado creció de 1.350 millones de yuanes en 2019 a 2.490 millones de yuanes en 2023, alcanzando una sólida tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 16,54%. Se proyecta que el mercado alcance los 3.320 millones de yuanes para 2025, con una CAGR de 15,47% durante el período 2023-2025. El mercado mundial de reductores de armónicos exhibe una estructura de "líder dominante", con Lüde Harmonic logrando avances en la producción nacional. El panorama competitivo sigue siendo altamente concentrado, con el fabricante japonés Harmonic Drive manteniendo una posición de liderazgo con más de 80% cuota de mercado de ventas global. En el mercado de reductores de armónicos de China en 2023, Harmonic Drive y Lüde Harmonic se clasificaron en el primer nivel, capturando 38,7% y 14,5% de cuota de mercado de ventas respectivamente. Empresas como Lai Fu Harmonic, Tongchuan Technology y la japonesa Shinboshi Technology conformaron el segundo nivel, con una cuota de mercado del 9,21, 7,3 y 6,7 respectivamente. En términos tecnológicos, Harmonic Drive mantiene el liderazgo del sector, mientras que fabricantes nacionales como Lüde Harmonic han alcanzado un nivel internacional de avanzada gracias a avances tecnológicos y mejoras en los procesos de producción, como las relaciones de reducción, el par nominal, la eficiencia de la transmisión y la precisión. Este progreso ha roto el monopolio tecnológico de los fabricantes extranjeros en reductores armónicos de alta gama, reemplazando gradualmente a las marcas importadas. Gráfico 13: Información básica de los principales fabricantes nacionales y extranjeros de reductores armónicos Nombre de la empresa Ubicación de registro Ubicación de registro principal Categorías principales de productos Campos de aplicación Harmonic Drive Systems Inc. (HDSI) Japón Reductores armónicos, reductores planetarios, actuadores, servoaccionamientos, etc. Campo de la robótica industrial (representado por robots multiarticulares), equipos médicos, instrumentos de medición óptica, equipos de comunicación, equipos de impresión, así como robots de aguas profundas, desarrollo aeroespacial, etc. NIDEC (Japón) Japón Motores, ventiladores, sopladores, controladores de motores, reductores, transportadores, equipos ópticos, sensores, dispositivos electrónicos, accesorios de equipos, equipos de producción, etc. Automotriz, electrodomésticos, electrónica de consumo, robots, logística, atención médica y sanitaria, instalaciones públicas (transporte, energía, TIC), comercio, entretenimiento, industria, etc. Green Harmonic Suzhou, Jiangsu (China) Reductores armónicos y componentes metálicos, productos integrados en motores, productos hidráulicos Campos de fabricación de alta gama como robots industriales, robots de servicio, máquinas herramienta CNC, dispositivos médicos, equipos de producción de semiconductores, equipos de nuevas energías, etc. Laifubo Shaoxing, Zhejiang (China) Reductores armónicos Robots industriales, robots de servicio, equipos médicos, equipos de automatización de alta precisión, etc. 2.2 Reductor RV: las empresas japonesas lideran el mercado, enorme potencial de sustitución nacional El reductor RV emplea un mecanismo de reducción de dos etapas, que combina una transmisión planetaria evolvente de primera etapa con una transmisión planetaria cicloidal de segunda etapa. Este diseño ofrece ventajas excepcionales que incluyen un amplio rango de transmisión y alta eficiencia. Con una capacidad de carga robusta y una rigidez superior, sirve como un sistema de transmisión ideal de alto rendimiento, particularmente adecuado para robots industriales, máquinas herramienta CNC y equipos de diagnóstico médico donde la eficiencia de la transmisión, la capacidad de carga y la precisión son requisitos críticos. El mercado de reductores RV continúa expandiéndose, con una tasa de crecimiento del mercado de China que supera el promedio mundial. Tanto el mercado mundial como el de reductores RV están mostrando un crecimiento constante, impulsado principalmente por el rápido desarrollo de la automatización industrial y la fabricación inteligente, especialmente la aplicación generalizada en el campo de los robots industriales. Según datos de QY Research, el tamaño del mercado global de reductores de RV creció de 3.43 mil millones de yuanes a 7.51 mil millones de yuanes de 2018 a 2023, con una CAGR de 16.97%. Según datos de Huajing Industry Research Institute, el tamaño del mercado de reductores de RV de China aumentó de 1.082 mil millones de yuanes a 4.295 mil millones de yuanes de 2014 a 2021, con una CAGR de 21.77%, superando la tasa de crecimiento promedio mundial. Se proyecta que el tamaño del mercado alcanzará los 6 mil millones de yuanes para 2025. Entre estos, la alta tasa de crecimiento del mercado de reductores de RV de China de 2014 a 2017 se atribuyó principalmente al rápido aumento en las instalaciones de robots industriales posteriores; La desaceleración en el crecimiento de la instalación de robots industriales entre 2018 y 2019 provocó un estancamiento en el crecimiento del tamaño del mercado de reductores de RV; y la renovada aceleración en las instalaciones de robots industriales entre 2020 y 2021 impulsó un aumento significativo en la demanda de reductores de RV. Nabtesco mantiene una posición dominante en el mercado de reductores de RV, con esfuerzos nacionales de sustitución cobrando un impulso significativo. En el sector global de reductores de RV, el fabricante japonés Nabtesco ha mantenido un liderazgo constante en la industria. A nivel nacional, Nabtesco dominó el mercado en 2020 con una cuota de mercado absoluta del 54,80%, seguida de Sumitomo Heavy Industries (6,60%) y Zhongda Lide (6,16%). Entre 2021 y 2023, el panorama del mercado experimentó cambios notables, ya que Huandong Technology demostró un sólido crecimiento, aumentando su cuota de mercado de 5,25 en 2020 a 18,89 en 2023, consolidando su posición como el segundo mayor actor de China. Mientras tanto, los fabricantes internacionales vieron reducida su cuota de mercado, y la de Nabtesco pasó de 54,80 a 40,17. A medida que Huandong Technology reemplaza progresivamente las importaciones de Nabtesco, ha consolidado aún más su liderazgo en el mercado chino de reductores robóticos para vehículos recreativos.

  El sistema de propulsión eléctrica se está desarrollando hacia una dirección multiobjetivo: tamaño compacto, bajo peso, alta eficiencia y bajo nivel de ruido, lo que proporciona más espacio, mayor resistencia y un entorno de conducción más cómodo para el vehículo. ▶ Dirección de desarrollo: La tecnología de engranajes planetarios coaxiales se alinea con los objetivos de desarrollo de los sistemas de propulsión eléctrica y se perfila como la tendencia dominante para los futuros sistemas de propulsión eléctrica, especialmente en productos de alto par. Para ofrecer experiencias de alto rendimiento a los usuarios, los engranajes planetarios dominarán gradualmente el mercado. Tanto los fabricantes de equipos originales (OEM) nacionales como los fabricantes de primer nivel están invirtiendo activamente en y desarrollando esta tecnología. Los componentes y procesos principales de los engranajes planetarios, como las coronas dentadas, los mecanismos de engranajes planetarios, el estampado de portaplanetarios y la soldadura, muestran un importante potencial de crecimiento. Para satisfacer las demandas de los usuarios de un manejo óptimo y una potencia versátil en diversos escenarios, se están implementando sistemas de propulsión eléctrica distribuida (incluyendo la propulsión distribuida central integrada, la propulsión lateral y los motores de buje), junto con sistemas de transmisión multivelocidad, en aplicaciones especializadas, lo que mejora significativamente la experiencia del usuario en diversas condiciones y entornos operativos. Mientras tanto, la mayoría de los sistemas de accionamiento eléctrico de bajo par siguen utilizando configuraciones de transmisión de eje paralelo, lo que garantiza una óptima relación calidad-precio para los usuarios finales. ▶ Cadena de suministro y modelo de cooperación: Gracias al énfasis del país en la industria de vehículos de nueva energía, en comparación con la industria de transmisión tradicional, el umbral técnico inicial y el umbral de inversión en industrialización para los sistemas de accionamiento eléctrico son más bajos, lo que impulsa aún más el desarrollo continuo de la industria de sistemas de accionamiento eléctrico de nueva energía en China. Desde el dominio inicial de la cadena de suministro, se ha evolucionado gradualmente hacia un enfoque de doble vía: cadena de suministro y sistemas de desarrollo y fabricación propios de los fabricantes de equipos originales (OEM). A medida que se intensifica la competencia en el mercado y mejora el nivel de integración de los sistemas de accionamiento eléctrico, la futura cadena de suministro se integrará más estrechamente con los fabricantes de equipos originales (OEM), con una clara división del trabajo, para garantizar la estabilidad del mercado a largo plazo. Tendencias y objetivos para sistemas de transmisión de alta eficiencia: Con la mejora continua de los objetivos de eficiencia, se adoptarán progresivamente tecnologías como dientes de eje de ultraalta precisión, rodamientos de baja resistencia a la rodadura, disposiciones de eje con baja pérdida de aceite por agitación, sistemas de cárter de aceite seco con lubricante activo y lubricantes de viscosidad ultrabaja. Junto con el uso generalizado de reductores planetarios coaxiales, se espera que el objetivo de eficiencia CLTC para sistemas de transmisión supere los 98% para 2024. Las futuras mejoras de eficiencia irán más allá de las actualizaciones aisladas de componentes o subconjuntos, centrándose en la optimización a nivel de sistema y en aplicaciones multiestrategia integradas. Las métricas de eficiencia serán más granulares, y los fabricantes de automóviles priorizan ahora métricas de rendimiento en condiciones reales, como la autonomía de 100 km/h y 120 km/h en estado estacionario —más allá del parámetro de referencia convencional del CLTC (Ciclo de Prueba de Trabajo Ligero de China)—, para adaptarse mejor a las necesidades de conducción diaria de los usuarios. Figura 3 Niveles de eficiencia de los reductores de la industria de accionamientos eléctricos en los últimos tres años Tendencia y objetivos del diseño liviano De 2027 a 2030, se espera que los conjuntos de engranajes planetarios se adopten ampliamente en sistemas de accionamiento eléctrico de alta potencia y alto torque, reduciendo el peso entre un 30% a un 40% en comparación con los estándares actuales. Con los avances en nuevos materiales (p. ej., carcasas de aleación de magnesio y aluminio) y procesos de fabricación (como soldar pernos diferenciales en lugar de tornillos y estampar carcasas diferenciales fundidas a presión), se proyecta que el peso del sistema de transmisión disminuya en un 5% adicional. tiempo 2027-2030 salida de torque <3000 Nm 3000-4000 Nm 4000-5000 Nm Peso (peso en seco) <15 kg 15-18 kg 18-25 kg Tabla 5 Relación entre el peso del sistema de transmisión y la salida de torque Tendencia y objetivo del sistema de transmisión de bajo ruido Para cumplir con los requisitos de comodidad cada vez más estrictos de los usuarios, el sistema de transmisión ha mejorado progresivamente su optimización de excitación y capacidades de simulación de ruta, con objetivos de NVH que varían entre las diferentes clases de vehículos. Junto con los avances en las técnicas de simulación, la investigación de NVH ha cambiado el enfoque hacia las condiciones de conducción críticas para el usuario. El énfasis inicial del desarrollo se ha trasladado del rendimiento de NVH con par motor 100% a escenarios reales como aceleración suave y conducción en estado estable. Los problemas de NVH son inherentemente desafíos sistémicos. A medida que aumentan las demandas de los usuarios, las soluciones para los problemas de NVH en los motores eléctricos están evolucionando desde soluciones aisladas hasta enfoques integrales a nivel de sistema, buscando un equilibrio entre la rentabilidad y la eficiencia. Esto incluye estrategias como el enmascaramiento de ruido para el ruido de fondo en la etapa de engranajes, el empaquetamiento acústico localizado y la optimización de materiales acústicos según la frecuencia. Gracias a los continuos avances en la fabricación de componentes para reductores de transmisión, los niveles de ruido en los sistemas de transmisión están disminuyendo progresivamente. El estándar de ruido del sistema de transmisión es de 1,5 m de ruido promedio, y la predicción de la tendencia objetivo se muestra en la tabla a continuación. Ruido del banco de media carga en condición de par completo tiempo 2024-2027 2027-2030 Modelo de gama baja 70 dB (A) 68 dB (A) Modelos de coche de gama media a alta 65 dB (A) 60 dB (A) Tabla 6: Tendencias medias de ruido Tendencias y objetivos de dimensiones espaciales Para satisfacer la demanda de mayor espacio interior y diseño de la plataforma del tren motriz, se requiere que este sea compacto y de forma regular, y la transmisión se está desarrollando gradualmente desde un eje paralelo a una disposición coaxial planetaria. La disposición planetaria ofrece dimensiones espaciales superiores, particularmente en la dirección del eje X en comparación con las configuraciones de eje paralelo. Con una capacidad de salida equivalente, la configuración del eje X puede reducir el requisito de espacio en aproximadamente 40%.  

1. El requisito de rotación a alta velocidad de los engranajes ▶ Situación actual. Los engranajes de alta velocidad se han adoptado ampliamente en los vehículos de nuevas energías, principalmente por su capacidad para transmitir potencia de forma estable a altas velocidades. Su aplicación abarca múltiples aspectos, como la selección de materiales, el diseño, la fabricación y la lubricación. La velocidad de los engranajes en los vehículos de nuevas energías ha evolucionado de 12 000 rpm a más de 20 000 rpm, y ahora tiende a superar las 30 000 rpm. El desarrollo de engranajes de alta velocidad ha incrementado los requisitos de diseño, selección de materiales y fabricación, especialmente en cuanto al control de la vida útil, la lubricación, la disipación de calor y el NVH (ruido, vibración y aspereza). ▶ Fiabilidad: El funcionamiento a alta velocidad acelera la fatiga por contacto de la superficie del diente, la fatiga por rozamiento y la concentración de tensiones, lo que provoca fallos prematuros en los engranajes. Actualmente, se seleccionan materiales como el 20MnCr5 para engranajes, que ofrecen mayor resistencia, mejor tenacidad y un tratamiento térmico y una procesabilidad superiores. Lubricación y disipación de calor: A altas velocidades de rotación, los engranajes experimentan velocidades lineales más altas, lo que genera una mayor generación de calor durante el engrane y dificulta la formación de una película de aceite, lo que aumenta el riesgo de fallos. Esto también plantea mayores desafíos en el diseño de engranajes, requiriendo especificaciones más estrictas en cuanto a propiedades antiaglomerantes, tasas de deslizamiento y velocidades lineales. Un perfil de diente bien diseñado es especialmente crucial, al igual que la selección de lubricantes y la lubricación proactiva de los engranajes. Equilibrado dinámico: A medida que aumenta la velocidad de rotación, el impacto de los factores de equilibrio dinámico en el NVH de los accionamientos eléctricos se intensifica gradualmente, y los requisitos de equilibrio dinámico para los componentes eje-diente se vuelven más estrictos. Actualmente, todos los componentes eje-diente incluyen requisitos de inspección de equilibrio dinámico. NVH de engranajes: La ampliación de los rangos de par, velocidad y frecuencia de rotación a altas velocidades de engranajes aumenta significativamente la complejidad del control de NVH. Esto plantea desafíos en la gestión de la excitación de los engranajes y las rutas de transmisión del vehículo, lo que requiere un diseño coordinado de los paquetes de sonido de los accionamientos eléctricos y del vehículo, junto con el aislamiento de vibraciones y ruido para las rutas estructurales. A velocidades más altas, los rangos de par y velocidad se amplían considerablemente, mientras que el rango de frecuencia de rotación correspondiente casi se duplica, lo que complica sustancialmente el control de NVH. Como resultado, los paquetes acústicos se han convertido en una característica estándar en los sistemas de accionamiento eléctrico. Fabricación de engranajes: Los requisitos de precisión para los engranajes son cada vez más estrictos. Actualmente, la industria está haciendo la transición de los grados 5-6 del estándar nacional a los grados 5 y superiores, lo que dificulta el proceso de fabricación. El requisito de altas relaciones de transmisión ▶ situación actual Con el desarrollo del rendimiento del motor, la velocidad máxima del motor aumenta gradualmente, el límite de la velocidad máxima se mejora gradualmente y el límite de la relación de transmisión se libera gradualmente. Considerando la aceleración del vehículo y la economía de la propulsión eléctrica, aumentar la relación de velocidad puede mejorar rápidamente el par motor del extremo de la rueda del vehículo y reducir el volumen del motor para alcanzar el índice económico. A medida que la velocidad máxima del motor se acerca a 20,000+, la relación de transmisión también muestra una tendencia al aumento gradual. Por ejemplo, Huichuan tiene proyectos de producción en masa con una relación de transmisión > 12, y Huawei tiene proyectos de producción en masa con una relación de transmisión > 13. Los diseños con relaciones de transmisión superiores a 13 se están convirtiendo gradualmente en la norma. ▶ lanzar el guante La aplicación de engranajes de alta relación de velocidad ha aumentado la dificultad tanto en el rendimiento como en la fabricación de los engranajes. Rendimiento NVH: Los engranajes de alta relación de velocidad suelen generar más ruido y vibración, y su diseño, selección de materiales y fabricación plantean mayores desafíos técnicos. En términos de confiabilidad, el engranaje de alta relación de velocidad debe soportar un mayor par y velocidad, y la velocidad lineal de engrane del engranaje también es mayor, lo que plantea requisitos más estrictos en el índice de confiabilidad de flexión y contacto. Material: Con el aumento de la velocidad y el par, el rendimiento del material del engranaje también debe ser mayor, lo que debe considerar la resistencia y la resistencia al desgaste. En la fabricación, el engranaje de alta relación de velocidad es más sensible a la excitación de engrane del engranaje, lo que hace que el engranaje requiera una mayor precisión y consistencia. Requisitos altos de NVH para engranajes ▶ situación actual A diferencia de los motores de combustión interna, los vehículos de nueva energía son más sensibles al rendimiento de NVH de los engranajes, lo que requiere estándares de NVH más altos para los sistemas de engranajes, particularmente en términos de suavidad de transmisión y reducción de ruido. Los engranajes son una fuente de energía clave en los sistemas de accionamiento eléctrico. Dados sus largos procesos de fabricación y alta complejidad de control, los problemas de NVH (ruido, vibración y aspereza) en los engranajes plantean un desafío significativo para la industria. Las estadísticas de la industria indican que el 70-80% de los problemas de NVH del mercado de accesorios provienen de cojinetes y engranajes, y los problemas relacionados con los engranajes representan el 50-60%. El NVH de los engranajes es un contribuyente importante al rendimiento general de NVH del vehículo. A medida que los engranajes de alta velocidad y alta relación se vuelven cada vez más frecuentes, abordar los desafíos de NVH en los engranajes se ha convertido en la principal prioridad de la industria. ▶ lanzar el guante El NVH de los engranajes involucra múltiples aspectos, como los engranajes, el accionamiento eléctrico, el chasis y todo el vehículo. Es un índice de control sistemático con un amplio rango y gran dificultad en el control. Al comienzo del diseño, los riesgos deben identificarse y controlarse de antemano a partir de las dimensiones del diseño y la fabricación de engranajes y la trayectoria. En el diseño de engranajes, NVH del engranaje del eje involucra muchos campos, como el diseño de engranajes, el mecanizado, el ensamblaje, la rigidez del soporte de la carcasa, la rigidez del cojinete, el modo de engranaje del eje, el modo de carcasa, el modo de accionamiento eléctrico, el modo de motor, la trayectoria de transmisión, la radiación acústica, etc. Figura 2: Puntos de control de chirrido de dientes de eje Fuente: Compilado a partir de datos públicos En la fabricación de engranajes, los requisitos de precisión están aumentando. Si bien la industria actualmente se adhiere a los grados 5-6 de la norma nacional, las crecientes demandas de NVH (ruido, vibración y aspereza) ahora requieren métricas de precisión de engranajes específicas que superen el grado 4, lo que plantea desafíos significativos tanto para la precisión como para el aseguramiento de la consistencia. Dado el largo ciclo de procesamiento y las múltiples etapas críticas, los controles estrictos son esenciales en todas las fases, desde la selección del material y la producción en bruto hasta el tratamiento térmico, el acabado y el rectificado de engranajes. Cada proceso requiere una optimización precisa de los parámetros, lo que complica aún más la fabricación. El monitoreo integral es imperativo para los parámetros críticos de NVH, incluida la orientación del perfil del diente, el descentramiento acumulado, la rugosidad de la superficie, el análisis de Fourier, la ondulación de la superficie del diente, el perfil tridimensional, el equilibrio dinámico y los patrones de pulido.  

(1) La sucesiva introducción de estrategias nacionales y políticas industriales ha impulsado el rápido desarrollo de los reductores de precisión nacionales. En los últimos años, las políticas industriales han brindado un fuerte apoyo a los avances tecnológicos y han acelerado el desarrollo de robots industriales y reductores de precisión. El gobierno ha designado la robótica y las máquinas herramienta CNC de alta gama como una de las diez áreas prioritarias clave que requieren una fuerte promoción, con requisitos específicos para lograr avances en ingeniería e industrializar componentes inteligentes como los reductores. El XIV Plan Quinquenal y sus planes de apoyo describen estrategias para profundizar la estrategia de potenciación manufacturera, optimizar y modernizar el sector manufacturero, fomentar clústeres de fabricación avanzada e impulsar la innovación en industrias como la robótica. El plan enfatiza el desarrollo de equipos de fabricación inteligentes, abordando las deficiencias en la percepción, el control, la toma de decisiones y la ejecución mediante la colaboración entre la industria, el mundo académico y la investigación. Los objetivos clave incluyen la superación de cuellos de botella críticos en componentes y dispositivos fundamentales, así como el desarrollo de controladores avanzados, sistemas de servoaccionamiento de alta precisión y reductores de alto rendimiento y alta confiabilidad. Por ejemplo, el "XIV Plan Quinquenal para el Desarrollo de la Industria Robótica" describe que, ante las nuevas circunstancias y requisitos, los próximos cinco años y los posteriores constituirán un período de oportunidad estratégica para que la industria robótica china logre la autosuficiencia, la innovación y un desarrollo acelerado. Hace hincapié en aprovechar las oportunidades, afrontar los desafíos y acelerar la búsqueda de soluciones a problemas como la insuficiente acumulación tecnológica, las débiles bases industriales y la falta de suministro de alta gama, impulsando así la industria robótica hacia un desarrollo de gama media-alta. El plan aboga por un desarrollo inteligente y de alta gama, con el objetivo de la transformación industrial y la modernización del consumo. Las prioridades clave incluyen la innovación en tecnologías clave, la consolidación de las bases industriales, la mejora del suministro eficaz, la expansión de las aplicaciones en el mercado, la mejora de la estabilidad y la competitividad de la cadena de suministro, el perfeccionamiento continuo del ecosistema industrial y el impulso del crecimiento de alta calidad en el sector de la robótica. Los objetivos de desarrollo establecidos en el plan son: Para 2025, China aspira a convertirse en un centro global de innovación en robótica, un clúster para la fabricación de alta gama y una nueva frontera para las aplicaciones integradas. Se lograrán avances en tecnologías robóticas clave y productos premium, con indicadores de rendimiento general que alcanzarán niveles avanzados internacionales y componentes clave que igualarán la confiabilidad de sus contrapartes globales. La tasa de crecimiento anual de los ingresos de la industria robótica superará el 2011, impulsando un grupo de empresas líderes internacionalmente competitivas y numerosas empresas innovadoras, especializadas y de alto crecimiento, llamadas "pequeñas gigantes". Se establecerán de tres a cinco clústeres industriales con influencia global. La densidad de robots de fabricación se duplicará. Para 2035, la industria robótica china alcanzará una fortaleza integral líder a nivel mundial, y los robots se convertirán en componentes integrales del desarrollo económico, el sustento de las personas y la gobernanza social. El plan describe los objetivos clave: fortalecer las bases industriales, mejorar la funcionalidad, el rendimiento y la confiabilidad de los componentes críticos de los robots, y desarrollar tecnologías de fabricación avanzadas para reductores de alto rendimiento, incluyendo reductores de RV y reductores armónicos. Estos esfuerzos mejorarán la retención de precisión (mayor vida útil), la confiabilidad y la reducción de ruido, allanando el camino para la producción en masa. El sucesivo despliegue de políticas nacionales e industriales ha proporcionado un fuerte apoyo para el rápido desarrollo de reductores de precisión nacionales. （2）Beneficiándose de la creciente demanda de robots industriales, el mercado de reductores de robots industriales, incluidos los reductores RV, se está expandiendo rápidamente. Según datos de GGII, la demanda total de reductores de robots industriales de China aumentó de 931.100 unidades a 1.366.000 unidades entre 2021 y 2024, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de 13,63%. La demanda incremental aumentó de 824.100 unidades a 1.154.500 unidades, logrando una CAGR de 11,89%. A medida que la digitalización se acelera, la automatización del trabajo humano obtendrá beneficios significativos. Como componente central que impulsa la automatización industrial, apoya la modernización industrial y la fabricación inteligente, los reductores están preparados para el crecimiento a largo plazo. (3) El auge de las marcas nacionales en robots industriales y reductores de RV En los últimos años, impulsado por la creciente demanda descendente, la expansión de los campos de aplicación y el respaldo de las políticas industriales y los esfuerzos de colaboración entre el gobierno, la industria, la academia, las instituciones de investigación y los usuarios finales, el sector de robótica industrial de China ha priorizado los avances en tecnologías centrales. Los fabricantes nacionales han superado constantemente los obstáculos técnicos en componentes críticos como las cajas de engranajes, mejorando constantemente su destreza tecnológica y ventaja competitiva. La brecha de rendimiento entre los productos chinos y los líderes mundiales continúa reduciéndose. En el mercado de robots industriales de China, las marcas nacionales están aumentando rápidamente y el proceso de sustitución de importaciones se está acelerando. Con los avances en tecnologías clave, las mejoras en el rendimiento de los robots nacionales y la optimización del sistema de la cadena de suministro, los fabricantes nacionales de robots industriales han aprovechado las oportunidades del mercado para lograr un rápido crecimiento en los últimos años. Mientras tanto, la industria de reductores de robots industriales de China, incluidos los reductores de RV, ha entrado en una fase de rápido crecimiento. A medida que los fabricantes nacionales de reductores de RV mejoran sus capacidades técnicas y el rendimiento de sus productos, amplían gradualmente su capacidad de producción y obtienen ventajas cada vez más significativas en precio y relación calidad-precio, los principales fabricantes nacionales de robots industriales están incrementando rápidamente la tasa de localización de reductores de RV en sus procesos de adquisición. Esta tendencia se debe a consideraciones como la seguridad y estabilidad de la cadena de suministro, los costos de adquisición y los ciclos de adquisición. El mercado nacional de reductores de robots industriales muestra un importante potencial de crecimiento y un amplio mercado.  

1. Relevancia para la industria upstream. Las principales materias primas para los reductores RV incluyen componentes externos como rodamientos, piezas brutas, acero y herramientas de corte. Las cadenas de suministro upstream de rodamientos, piezas brutas y acero provienen principalmente de la industria siderúrgica, donde la oferta del mercado sigue siendo abundante y la competencia es intensa. Tanto la calidad del producto como las condiciones de suministro satisfacen las demandas de la industria. En los últimos años, los precios del acero se han mantenido relativamente estables debido a las reformas de la oferta y a los esfuerzos de reducción del exceso de capacidad en el sector siderúrgico. Sin embargo, las fluctuaciones en los precios del acero, impulsadas por factores como las tendencias del mercado internacional de materias primas, pueden afectar los costos de las materias primas y los márgenes de beneficio de los reductores. A largo plazo, es improbable que la abundante oferta de acero de China afecte negativamente a la industria de los reductores RV. Relevancia para las industrias downstream. Como componente indispensable en equipos de alta precisión, los reductores RV se utilizan ampliamente en sectores de fabricación avanzados como la robótica y la automatización industrial. La calidad, la fiabilidad y la vida útil de su producto determinan directamente el rendimiento de los sistemas host, mientras que la escala y las tendencias de desarrollo de la industria se ven impulsadas por las demandas del mercado downstream. En los últimos años, con la introducción de políticas de apoyo como el “14º Plan Quinquenal para la Industria de Piezas de Maquinaria General” y el “14º Plan Quinquenal para el Desarrollo de la Industria Robótica”, la fabricación de equipos de alta gama, representada por robots industriales y máquinas herramienta CNC de alta gama, se ha convertido en un foco clave para que el desarrollo nacional logre avances. Mientras tanto, la reestructuración y modernización industrial acelerada han impulsado avances continuos en la automatización industrial y la inteligenteización. Beneficiándose del impulso de la industria downstream, el sector de reductores de RV está listo para entrar en una nueva fase de rápido crecimiento. Panorama de la competencia de la industria En el contexto de la Industria 4.0, los países desarrollados representados por Japón han priorizado el avance de la industria robótica. Han logrado una autosuficiencia completa en componentes centrales como los reductores de RV y se han asegurado una participación de mercado significativa a través del liderazgo tecnológico. La industria de reductores de RV se caracteriza por una alta complejidad técnica, umbrales de inversión sustanciales y estrictas barreras industriales. Requiere una inversión sustancial de capital y talento en diseño de I+D, control de calidad y pruebas de productos. Los procesos de fabricación exigen estrictos requisitos de materiales, equipos de producción y precisión, lo que dificulta la producción a gran escala. A nivel mundial, pocos fabricantes pueden suministrar reductores de RV de producción en masa con un rendimiento fiable. Gracias a su larga trayectoria, sólida base de capital y amplia experiencia técnica, las empresas japonesas dominan el mercado global de reductores para robots industriales. Entre sus representantes más destacados se encuentra Nabtesco, que se ha consolidado gracias a sus capacidades de I+D de vanguardia, su capacidad de producción a gran escala, la calidad constante de sus productos y sus colaboraciones a largo plazo con líderes internacionales de la industria como FANUC y KUKA. Debido al tardío inicio de la industria china de reductores de RV, el nivel técnico general de las empresas del sector aún está por debajo del de las empresas líderes a nivel internacional. En el mercado nacional de reductores de RV, a medida que los fabricantes nacionales superan continuamente los desafíos técnicos, sus capacidades técnicas y competitividad han mejorado constantemente, reduciendo la brecha entre el rendimiento de los productos y los líderes internacionales. Según el "Informe sobre el Desarrollo de la Industria Robótica de China (2022)" de la Sociedad de Electrónica de China, la competitividad de los componentes clave de los robots industriales chinos continúa en aumento. Tomando los reductores como ejemplo, un grupo de empresas destacadas como Lüde Harmonic (centrada principalmente en reductores armónicos) y Huandong Technology (centrada principalmente en reductores RV) se han convertido en pioneras en liderar el desarrollo del mercado nacional de reductores, gracias a su sostenida inversión en I+D, capacidades de fabricación de alta precisión, estricto control de calidad y sistemas de productos en continua mejora. Principales empresas de la industria A nivel mundial, Nabtesco es el líder del mercado en la industria de reductores RV. En el mercado de reductores RV de China, además de Nabtesco, Huandong Technology ha ganado una posición de liderazgo con una cuota de mercado que se acerca a 20%, mientras que otras empresas son relativamente más pequeñas. La situación básica es la siguiente: nombre corporativo Ubicación de la sede Operaciones comerciales clave y posición en el mercado Nabtesco Japón Como creador de reductores RV y empresa líder en el campo del control de movimiento, es el mayor fabricante mundial de reductores RV robóticos. Según las estadísticas de GGII, su participación de mercado en los reductores RV robóticos de China fue 50.87%,40.17% y 33.79% en 2022, 2023 y 2024 respectivamente. Circulation Technology China El producto principal, el reductor RV, ha cubierto básicamente a los principales clientes nacionales de robots, con fuertes capacidades de producción y procesamiento, disfrutando de un alto conocimiento de marca en la industria. Se ha convertido en un fabricante profesional de reductores RV para robots industriales con un volumen de producción y ventas nacional líder. Según las estadísticas de GGII, su participación de mercado en el mercado de reductores RV robóticos de China fue 13.65%,18.89% y 24.98% en 2022, 2023 y 2024 respectivamente. Fuente: datos públicos, GGII. En los últimos años, Shuanghuan Technology ha logrado una rápida expansión de mercado y ha consolidado su dominio en el sector de la robótica china gracias a sus reductores de RV. En 2020, Nabtesco dominó el mercado nacional de reductores de RV con una participación del 54,80%, mientras que Sumitomo Heavy Industries obtuvo una participación del 6,60% y Shuanghuan Technology tan solo del 5,25%. Entre 2021 y 2024, la participación de mercado de Shuanghuan Technology aumentó de forma constante hasta alcanzar el 10,1%, el 13,65%, el 18,89% y el 24,98%, situándose en segundo lugar, solo superada por Nabtesco. Durante el mismo período, la cuota de mercado de Nabtesco disminuyó a 51,77%, 50,87%, 40,17% y 33,79%, mientras que la de Sumitomo Heavy Industries disminuyó a 5,06%, 4,70%, 3,9%1 y 3,58%. Esta disminución sostenida de la cuota de mercado de los competidores internacionales destaca el papel de Shuanghuan Technology como una alternativa nacional líder a los productos de Nabtesco. Al reemplazar progresivamente los componentes importados de Nabtesco, Shuanghuan Technology ha consolidado su posición como líder de la industria en el mercado chino de reductores de RV robóticos. [Descargo de responsabilidad] Este extracto proviene del prospecto de Shuanghuan Technology. Todos los derechos reservados al autor original. Únicamente para fines de intercambio de conocimientos y comunicación, no para uso comercial. Mantenemos nuestra neutralidad respecto a todos los puntos de vista expresados aquí. 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