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1、1/28请务必阅读正文之后的免责条款部分2023 年 07 月 23 日行业研究证券研究报告工业机器人及工控系统工业机器人及工控系统行业深度分析行业深度分析人形机器人系列报告(二):行星滚柱丝杠“卡脖子”零件,高价值的必需品人形机器人系列报告(二):行星滚柱丝杠“卡脖子”零件,高价值的必需品投资要点投资要点 我们站在特斯拉角度,将我们站在特斯拉角度,将 Optimus 人形机器人潜在零部件厂商分为以下几类:人形机器人潜在零部件厂商分为以下几类:1)与特斯拉有长期合作关系,配合度高,与特斯拉有长期合作关系,配合度高,原有合作领域相关产品可直接应用于人形机器人领域,优先选择;2)细分领域有头部公司
2、,由于原有市场空间较小,且有一定技术壁垒,行业龙头未切入该细分领域,)细分领域有头部公司,由于原有市场空间较小,且有一定技术壁垒,行业龙头未切入该细分领域,其他零部件厂商短期内较难实现大规模供应,但长期有竞争加剧趋势,如空心杯电机和无框力矩电机等领域;如空心杯电机和无框力矩电机等领域;3)细分领域有龙头公司,原有市场空间较小,且技术上)细分领域有龙头公司,原有市场空间较小,且技术上 know-how 壁垒较高,壁垒较高,其他零部件厂商短期较难突破技术壁垒,中期较难实现大规模量产,这类厂商具有较强的不可替代性,如谐波减速器领域如谐波减速器领域;4)产品壁垒不高,原有市场空间较大,厂商多,市场集中
3、度较低,如连接器、编码器等产品,)产品壁垒不高,原有市场空间较大,厂商多,市场集中度较低,如连接器、编码器等产品,侧重响应快、配合度高、管理能力强的公司。5)原有市场空间较小,产品壁垒非常高,)原有市场空间较小,产品壁垒非常高,原有市场中生产这类产品性价比低,市场集中度高,而在人形机器人中价值量大,降本难度大,是“卡脖子”的零部件,如行星滚柱丝杠。如行星滚柱丝杠。我们认为在选择以行星滚柱丝杠为代表的第 5 类厂商时可能的要求:1)能够突破技术壁垒,实现应用)能够突破技术壁垒,实现应用 2)长期具有大幅降低成本的可能)长期具有大幅降低成本的可能 3)具备大规模量产的能力)具备大规模量产的能力 4
4、)初期降低性能要求,逐步优化迭代。)初期降低性能要求,逐步优化迭代。人形机器人中,丝杠类型选取核心制约因素是小型化,小型化诉求下优先级为:倒置行星滚柱丝杠人形机器人中,丝杠类型选取核心制约因素是小型化,小型化诉求下优先级为:倒置行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠滚珠丝杠。滚珠丝杠。Optimus 因为有“人形”要求,小型化是“能不能用”的问题,承载能力是“好不好用”的问题,单位寿命的价格是“贵不贵”的问题。丝杠的寿命和额定负载正相关,额定负载和体积正相关,因此制约寿命和负载的原因就是体积要求。行星滚柱丝杠相比滚珠丝杠有明显优势的核心就是易满足小型化要求。体现在:行星滚柱丝杠相比滚珠丝杠有明显
5、优势的核心就是易满足小型化要求。体现在:1)可以倒置。)可以倒置。从结构上来看,行星滚柱丝杠具有行星滚子部件,其螺母可作为伺服电机的转子,螺母旋转带动丝杠做轴向运动。而滚珠丝杠螺母上的反向循环装置无法驱动滚柱大幅度移动,因此无法倒置。2)单位体积承载力高。)单位体积承载力高。行星滚柱丝杠是面接触而滚珠丝杠是点接触,因此在相同丝杠直径下,前者比后者的承载能力提高 6 倍,相同负载下节省 1/3 空间,寿命提高 14 倍。行星滚柱丝杠核心难点在于制造工艺,加工精度主要影响寿命。行星滚柱丝杠核心难点在于制造工艺,加工精度主要影响寿命。行星滚柱丝杠价值量高,单价约单价约 2 万元万元,方案明确;滚珠丝
6、杠价值量较低,价格在几十元到几百元,价格在几十元到几百元,方案尚不明确,不过由于两者结构相似,生产过程中部分设备和工艺通用,部分滚珠丝杠厂商具备切入行星滚柱丝杠的可能性。因此本篇报告我们以行星滚柱丝杠为主,滚珠丝杠为辅。我们认为行星滚柱丝杠领域工艺壁垒我们认为行星滚柱丝杠领域工艺壁垒设备壁垒设备壁垒设计壁垒设计壁垒材料壁垒。材料壁垒。行星滚柱丝杠设计难度不算太大,难点在于制造。考虑到特斯拉对供应商扶持力度较大,目前全球已有成熟的制造设备,因此设备不是“有无”的问题,只是“价格高低”的问题。而工艺问题较难用资金实现突破,投资评级领先大市-B维持一年行业表现一年行业表现资料来源:聚源升幅%1M3M