东吴证券人形机器人报告指出,滚柱丝杠是直线执行器核心部件,也是人形机器人供应链中弹性最大的环节之一。2022年全球/国内滚柱丝杠市场规模分别约85/4.4亿元,内资企业市占率不足20%。假设人形机器人量产100万台,单台14个丝杠、规模效应下单价值1000元,增量空间约136亿元。北特科技拟投资18.5亿元建设丝杠基地,恒立液压丝杆产线已投产,贝斯特行星滚柱丝杠已顺利出样,国产替代空间巨大。
行星滚柱丝杠性能优势显著,人形机器人刚需部件
行星滚柱丝杠是将丝杠旋转运动转变为螺母直线运动的精密传动机构,核心结构包括丝杠、滚柱、螺母、内齿圈、保持架和弹性挡圈。相较于滚珠丝杠,行星滚柱丝杠静载为3倍、寿命为15倍、同载荷下体积小1/3,传动效率可达90%,精度可达微米级。其高负载、长寿命、小体积的特点完美适配人形机器人对直线执行器小型化、高可靠性的要求。螺母内螺纹加工是核心工艺壁垒,砂轮磨削精度最高(可达C0级)但难以量产,以车代磨(硬车)效率高但精度略低(可达C3级),技术路线仍待收敛。高精度丝杠加工依赖日系/欧系进口磨床(单台价值量上百万元),设备采购周期长,是行业扩产的关键瓶颈。
人形机器人带来百亿增量,弹性空间巨大
2022年全球滚柱丝杠市场规模约85亿元,中国约4.4亿元,内资企业市占率不足20%,市场仍由海外企业主导。人形机器人是滚柱丝杠最大的潜在增量市场。特斯拉Optimus含14个直线执行器(对应14个滚柱丝杠),假设人形机器人量产100万台,规模效应下单丝杠价值1000元,对应增量空间约136亿元,是现有国内市场的30倍以上。若考虑行星滚柱丝杠在汽车(线控转向、线控制动)、高端机床等领域的延伸应用,市场空间更为广阔。滚柱丝杠环节将是人形机器人供应链中弹性最大的细分赛道之一。
| 公司 | 2023年营收 | 丝杠产能建设进展 |
|---|---|---|
| 北特科技 | 18.81亿元 | 拟投资18.5亿元建昆山丝杠基地,上海小批量产线已投产 |
| 恒立液压 | 89.85亿元 | 丝杆产线2024年5月投产,预计新增产值30亿元 |
| 贝斯特 | 13.43亿元 | 行星滚柱丝杠已顺利出样,2025年批量供货 |
| 五洲新春 | 31.06亿元 | 灵巧手微型丝杠、行星滚柱丝杠已向头部企业小批量交付 |
| 震裕科技 | 60.19亿元 | 丝杠样品线建成,全自动中试线日产100套 |
| 双林股份 | 41.39亿元 | 滚柱丝杠已研发出样品,试制产线已建成 |
国内玩家加速入局,工艺同源构筑竞争优势
人形机器人预期快速放量,国内主营业务与丝杠具有工艺同源性的企业加速入局。北特科技主营汽零(底盘、空调压缩机),拟投资18.5亿元在江苏昆山建设行星滚柱丝杠研发生产基地,上海嘉定工厂小批量产线已实现全工序独立生产。恒立液压主营工业机械(液压件),丝杆产线2024年5月投产,达产后将年产标准滚珠丝杆66万米、行星滚柱丝杆1万米、直线导轨100万米,预计新增年产值30亿元。贝斯特主营汽零(涡轮增压器等),行星滚柱丝杠已于2023年顺利出样,批量化生产工艺不断改善,为2025年批量供货做好技术储备。五洲新春已陆续开发出灵巧手微型丝杠、行星滚柱丝杠等新产品,并向国内外头部企业小批量交付。震裕科技建有一条机器人行星滚柱丝杠样品线,正在打通全自动生产及装配工艺流程。双林股份滚柱丝杠已研发出样品。新创传动(未上市)2021年已具备年产350万套批量化生产能力,2025年1月年产100万台人形机器人行星滚柱丝杠项目奠基。
国产替代窗口期已至
人形机器人量产对滚柱丝杠的大规模需求,为国产替代提供了历史性窗口。内资企业凭借工艺同源性、成本控制、快速响应等优势,有望在人形放量过程中逐步替代海外份额。但需注意高精度磨床设备仍高度依赖进口,扩产瓶颈短期内难以完全突破,率先打通设备供应和全工序生产能力的企业将占据先发优势。建议关注北特科技(全工序独立生产)、恒立液压(30亿产值规划)、贝斯特(2025年批量供货)、五洲新春(已小批量交付)等。
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