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1、 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。機器人專題 行業研究|深度報告 絲杠是絲杠是核心傳動部件,壁壘高核心傳動部件,壁壘高國產替代空間廣闊國產替代空間廣闊。絲杠是機械設備中將回轉運動、直線運動相互轉換的傳動元件,主要應用于傳動和控制系統中,廣泛應用于數控機床、制造設備、機器人、精密儀器等領域。絲杠的高壁壘主要是體現在加工工藝、生產設備、原材料方面。1)滾珠絲杠:2022 年中國大陸滾珠絲杠市場高端國產化率僅占 5%,中端國產化率為 30%,國產替代空間廣闊。根據 Verified Marke
2、t Research 預測,2030 年全球滾珠絲杠市場將達約 28.13 億美元。2)行星滾柱絲杠:與滾珠絲杠相比,行星滾柱絲杠具備更強的承載力和更高的傳動效率(90%以上)。根據前瞻產業研究院預測,2022 年我國行星滾柱絲杠市場規模約為 4.4 億元。但是 2022 年中國行星滾柱絲杠市場國產化率僅為 19%。3)梯形絲杠:結構簡單但傳動效率較低,同時具有自鎖性好、壽命長等特點。人形機器人開啟絲杠成長空間,國產替代有望加速人形機器人開啟絲杠成長空間,國產替代有望加速。特斯拉人形機器人進展迅速,在兩年不到的時間內實現了快速迭代,完成了開發平臺建造、Optimus 產品亮相以及電機扭矩控制、
3、環境探測與記憶、雙手復雜任務等能力的實現。特斯拉發布的最新一代 Optimus 在身體機械部分有 28 個關節(14 個旋轉執行器+14 個線性執行器),2 個靈巧手共有 12 個關節(6 個執行器*2)。在線性執行器中,人形機器人大多采用反式行星滾柱絲杠,考慮到人形機器人的放量市場將快速擴容,我們對不同情景進行測算,當特斯拉人形機器人產量達到 50 萬、100 萬、200 萬臺時,全球行星滾柱絲杠市場空間可能分別新增 99 億元、166 億元、280 億元。伴隨行星滾柱絲杠市場的高增,國產替代有望加速突破。人形機器人產業機遇下,人形機器人產業機遇下,我們也看好我們也看好高端裝備高端裝備國產化
4、國產化提速提速。人形機器人的放量必將催生我國高端制造領域自主可控的迫切需求。例如絲杠行業的核心設備螺紋磨床國產化率低,尤其高精度螺紋磨床基本依賴于進口。我們認為,未來人形機器人的放量,產業鏈降本訴求將不斷提升,高端裝備將成為全產業鏈降本的關鍵環節之一,因此人形機器人產業機遇下,高端裝備國產化有望提速。人形機器人產業機遇下,絲杠是核心傳動部件,壁壘高國產化率低,我們認為以特斯拉 Optimus 為代表的人形機器人如果進展順利并逐步放量,將新增百億級別的行星滾柱絲杠市場空間;同時我們認為全產業鏈降本訴求下,高端裝備國產化有望提速。建議關注產業鏈相關公司:五洲新春(603667,買入)、貝斯特(30
5、0580,未評級)(汽車組)、恒立液壓(601100,未評級)、秦川機床(000837,未評級)、鼎智科技(873593,未評級)(電新組)、禾川科技(688320,未評級)(電新組)、長盛軸承(300718,未評級)、田中精機(300461,未評級)、華辰裝備(300809,未評級)、日發精機(002520,未評級)。風險提示風險提示 絲杠下游需求不及預期;人形機器人進展不及預期;國產替代進程不及預期;行業競爭加??;假設條件變化影響測算結果。投資建議與投資標的 核心觀點 國家/地區 中國 行業 機械設備行業 報告發布日期 2023 年 10 月 25 日 王天一 021-63325888*6
6、126 執業證書編號:S0860510120021 楊震 021-63325888*6090 執業證書編號:S0860520060002 香港證監會牌照:BSW113 丁昊 執業證書編號:S0860522080002 劉嘉倩 9 月叉車機床數據轉好,一帶一路有望助推出口:機械行業周報 2023-10-21 國家支持工業母機發展,高端裝備企業將持續受益:機械行業周報 2023-09-25 數據轉暖,通用自動化復蘇途中:機械行業周報 2023-09-19 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 人形機器人系列報告 看好(維持)機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有
7、關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。2 目錄 1.絲杠:核心傳動部件,高壁壘國產替代空間廣闊.5 1.1 絲杠:高端精密直線運動的核心部件.5 1.2 滾珠絲杠:中高端國產化率低,國產替代空間廣闊.7 1.3 行星滾柱絲杠:性能更優異,壁壘較高.11 1.4 梯形絲杠:傳動效率較低,具備自鎖性.15 2.人形機器人開啟絲杠成長空間,國產替代有望加速.16 2.1 滾珠絲杠:預計 2030 年全球市場規??蛇_ 28.13 億美元.16 2.2 行星滾柱絲杠:人形機器人帶來新機遇,百億市場待開啟.
8、17 3.相關標的介紹.22 3.1 五洲新春:軸承磨前共性底層技術龍頭,積極布局機器人領域.22 3.2 新劍傳動(未上市):深耕絲杠領域經驗豐富,具備年產 350 萬套產能.23 3.3 貝斯特:渦輪增壓器零部件龍頭,絲杠導軌業務有序推進.24 3.4 恒立液壓:國內液壓龍頭,線性驅動器項目預計 2024 年 Q2 投產.25 3.5 秦川機床:高端數控機床國產替代領軍企業,定增擴產滾珠絲杠相關產能.25 3.6 鼎智科技:微特電機“小巨人”,布局空心杯電機和行星滾柱絲杠.26 3.7 禾川科技:國內工業自動化控制引領者,可轉債募資打造利潤新增長點.27 3.8 長盛軸承:專精特新“小巨人
9、”,定增擬擴建滾珠絲杠.28 3.9 南京工藝(未上市):科改煥發新活力,聚焦精密滾動部件.29 3.10 田中精機:國內精密繞線設備領導者,空心杯電機繞組設備供應商.30 3.11 華辰裝備:國內數控軋輥磨床領軍者,攜手貝斯特共研直線導軌磨床.31 3.12 日發精機:致力中高端機床國產化,推動數控螺紋磨床國產替代.32 投資建議.33 風險提示.33 1WzXNAbY9YkWnRsO6MdN9PsQnNoMnOkPnMnNkPsQrP6MnMmMwMoOmNMYrNqQ 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見
10、分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。3 圖表目錄 圖 1:行星滾柱絲杠產業鏈示意圖.6 圖 2:日本 Mitsui Seiki 三井精機螺紋磨床.7 圖 3:德國 SMS 通用螺紋磨床 US/UL.7 圖 4:滾珠絲杠示意圖.7 圖 5:滾珠絲杠組成.7 圖 6:2022 年滾珠絲杠中國大陸高端市場競爭格局(銷售額占比).11 圖 7:2022 年滾珠絲杠中國大陸中端市場競爭格局(銷售額占比).11 圖 8:行星滾柱絲杠結構示意圖.11 圖 9:2020 年中國行星滾柱絲杠下游需求分析.13 圖 10:2004-2023 全球行星滾柱絲杠行業專
11、利申請數量(單位:項).13 圖 11:2022 年行星滾柱絲杠國內市場競爭格局(銷售額占比).14 圖 12:梯形絲杠結構示意圖.15 圖 13:2015-2022 年全球滾珠絲杠市場規模及增速.16 圖 14:2015-2022E 年中國滾珠絲杠市場規模及增速.16 圖 15:2014-2021 年中國滾珠絲杠產量及需求量情況.16 圖 16:2014-2021 年中國滾珠絲杠價格(元/套).16 圖 17:特斯拉人形機器人發展歷程圖.18 圖 18:人形機器人軟硬件架構示意圖.19 圖 19:人形機器人行業產業鏈.19 圖 20:2026-2030 年全球及中國人形機器人行業市場規模預測
12、(單位:億美元).20 圖 21:2023 年人形機器人核心零部件價值量分布圖預測.20 圖 22:2030 年人形機器人核心零部件價值量分布圖預測.20 圖 23:2022-2028E 中國行星滾柱絲杠市場規模(單位:億元,不考慮人形機器人放量).21 圖 24:五洲新春 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).22 圖 25:五洲新春 2018-2022 年主營業務分產品業毛利率(%).22 圖 26:新劍傳動 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).23 圖 27:新劍傳動 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).23 圖 28:貝斯特 2018-2022
13、年主營業務分產品收入(億元).24 圖 29:貝斯特 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).24 圖 30:恒立液壓 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).25 圖 31:恒立液壓 2018-2022 年主營業務分產品毛利率.25 圖 32:秦川機床 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).26 圖 33:秦川機床 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).26 圖 34:鼎智科技 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).27 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披
14、露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。4 圖 35:鼎智科技 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).27 圖 36:禾川科技 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).28 圖 37:禾川科技 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).28 圖 38:長盛軸承 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).29 圖 39:長盛軸承 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).29 圖 40:自潤滑軸承系列產品圖.29 圖 41:DKF 型高速精密滾珠絲杠副.30 圖 42:GGBAA/AAL 精密滾珠直線
15、導軌副.30 圖 43:田中精機 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).30 圖 44:田中精機 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).30 圖 45:華辰裝備 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).31 圖 46:華辰裝備 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).31 圖 47:日發精機 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元).32 圖 48:日發精機 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%).32 表 1:絲杠的分類.5 表 2:2020-2023 年絲杠產業國家層面部分重點相關政策匯總.5 表 3:滾珠絲杠分類.8 表 4:
16、滾珠絲杠的特性.8 表 5:滾珠絲杠常用參數.9 表 6:NC 機床適用的滾珠絲杠精度等級.9 表 7:其他各機械適用的滾珠絲杠精度等級.10 表 8:行星滾柱絲杠的分類.12 表 9:相較于滾珠絲杠,行星滾柱絲杠更具優勢.12 表 10:全球代表性行星滾珠絲杠企業區域分布.13 表 11:中國與全球代表性行星滾柱絲杠企業基準產品參數對標.14 表 12:梯形絲杠的特點.15 表 13:2023 年部分全球人形機器人代表性企業產品分析.17 表 14:中國人形機器人行業核心零部件國產替代空間對比和部分代表企業.20 表 15:特斯拉人形機器人不同產量下的行星滾柱絲杠新增市場空間的測算.21 表
17、 16:行星滾柱絲杠電動缸與其他解決方案的技術對比.23 表 17:鼎智科技公司下游應用領域及終端產品.26 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。5 1.絲杠絲杠:核心傳動部件,核心傳動部件,高高壁壘壁壘國產替代空間廣闊國產替代空間廣闊 1.1 絲杠:高端精密直線運動的核心部件 絲杠是機械設備中將回轉運動、直線運動相互轉換的傳動元件。絲杠是機械設備中將回轉運動、直線運動相互轉換的傳動元件。絲杠主要應用于傳動和控制系統中,廣泛應
18、用于數控機床、制造設備、機器人、精密儀器等領域。根據結構不同,絲杠可分為滾珠絲杠、行星滾柱絲杠和梯形絲杠。滾珠絲杠由螺母、螺紋絲杠、滾珠構成,以點接觸的形式,將回轉運動轉化為直線運動,具有摩擦小、精度高等優勢。行星滾柱絲杠主要由絲杠、滾柱、螺母、內齒圈、保持架和彈性擋圈組成,融合了行星減速器和絲杠的原理,轉變為線/面接觸的形式,性能顯著優于滾珠絲杠,但設計、加工、設備采購難度高。梯形絲杠由螺母和螺紋絲杠構成,以面接觸的形式產生直線運動,自鎖性能好,但傳動效率低。表 1:絲杠的分類 滾珠絲杠滾珠絲杠 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠 梯形絲杠梯形絲杠 示意圖 接觸方式 點接觸 線/面接觸 面接觸 摩擦力
19、 最小 較小 大 自鎖性能 不完全自鎖 不完全自鎖 完全自助 傳動效率 85%以上 90%以上 15%-85%承載能力 較大 最大 小 精度 最高 較高 低 絲杠與螺帽間隙 小 小 大 速度 較高 最高 低 下游應用領域 高檔數控機床、普通機械、工業機器人、人形機器人、航空航天、醫藥、模具加工等 航天器、望遠鏡等高精度控制系統,機床、數控機床、精密機器人、半導體設備等 電梯、汽車、自動化設備、機床、消費品設備等 數據來源:公司官網,東方證券研究所 工信部等有關部門積極出臺了一系列有益于高端裝備制造業的政策,為絲杠行業的發展提供有力工信部等有關部門積極出臺了一系列有益于高端裝備制造業的政策,為絲
20、杠行業的發展提供有力支持。支持。2022 年 3 月,工信部發布了先進裝備制造業高質量發展三年行動計劃(2022-2024 年),明確了先進裝備制造業高質量發展的具體目標和重點任務,推動裝備制造業實現升級轉型。2023年2月,工信部發布了智能檢測裝備產業發展行動計劃(2023-2025年)的通知,要求企業著重突破核心技術、增強高端供給、加速推廣應用、壯大市場主體,構建智能制造發展所需的智能檢測裝備產業體系,為制造強國、質量強國、數字中國建設提供有力支持。作為高端裝備制造的重要組成部分,絲杠在智能制造裝備、軌道交通裝備、航空航天裝備、汽車制造裝備等多個子行業中廣泛應用,其在精密傳動領域的高性能和
21、穩定性使其成為這些領域中不可或缺的關鍵元件。表 2:2020-2023 年絲杠產業國家層面部分重點相關政策匯總 發布日期 政策名稱 主要內容 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。6 2023 年 6 月 制造業可靠性提升實施意見 重點提升工業母機用滾珠絲杠、導軌、主軸等機械器件,農業機械以及工業機器人的關鍵專用基礎零部件和高端軸承、精密齒輪、高強度緊固件、高性能密封件等通用基礎零部件的可靠性水平;提升鑄、鍛、焊、熱處理等基礎工
22、藝水平。2023 年 4 月 關于推動鑄造和鍛壓行業高質量發展的指導意見 到 2025 年,鑄造和鍛壓行業總體水平進一步提高,保障裝備制造業產業鏈供應鏈安全穩定的能力明顯增強。產業結構更趨合理,產業布局與生產要素更加協同。2023 年 2 月 智能檢測裝備產業發展行動計劃(2023-2025 年)到 2025 年,智能檢測技術基本滿足用戶領域制造工藝需求,核心零部件、專用軟件和整機裝備供給能力顯著提升,重點領域智能檢測裝備示范帶動和規模應用成效明顯,產業生態初步形成,基本滿足智能制造發展需求。2022 年 9 月 關于深化電子電器行業管理制度改革的意見 發揮政府投資基金引領作用,鼓勵地方投資基
23、金和社會資本投資,著力培育行業優質企業,支持產業鏈鏈主企業、制造業單項冠軍企業和“專精特新”中小企業發展。2021年 12月“十四五智能制造發展規劃 到 2025 年,供給能力明顯增強,智能制造裝備和工業軟件市場滿足率分別超過 70%和 50%培育 150 家以上專業水平高、服務能力強的智能制造系統解決方案供應商。2021 年 6 月 關于加快培育發展制造業優質企業的指導意見 加大基礎零部件、基礎電子元器件、基礎軟件、基礎材料、基礎工藝、高端儀器設備、集成電路、網絡安全等領域關鍵核心技術、產品、裝備攻關和示范應用。2020 年 7 月 國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標
24、綱要 培育先進制造業集群,推動集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機器人、先進軌道交通裝備、先進電力裝備、工程機械、高端數控機床、醫藥及醫療設備等產業創新發展。數據來源:前瞻產業研究院,東方證券研究所 絲杠產業鏈上游為原材料與零部件供應,下游涵蓋多個應用場景。絲杠產業鏈上游為原材料與零部件供應,下游涵蓋多個應用場景。以行星滾柱絲杠為例,其產業鏈由上游原材料與零部件供應、中游行星滾柱絲杠制造、下游多應用領域構成。在上游環節,行星滾柱絲杠中絲杠選用的材料多為合金結構鋼,螺母和滾柱選用的材料為高碳鉻軸承鋼;零部件包括絲杠、螺母等關鍵部件。下游應用場景涵蓋了多個行業,從汽車、石油天然氣、醫療器械到
25、光學儀器、工程機械、機器人、自動化和機床設備等。圖 1:行星滾柱絲杠產業鏈示意圖 數據來源:前瞻產業研究院,東方證券研究所 絲杠絲杠在加工工藝、生產設備、原材料方面具備在加工工藝、生產設備、原材料方面具備較高的壁壘。較高的壁壘。以滾珠絲杠為例,由其在工作時一般承受彎曲、扭轉、疲勞和沖擊載荷,同時在轉動部位又承受較強的摩擦力,這就要求滾珠絲杠在設計、制造時,必須保證其具備表面高硬度和高耐磨性、心部高強韌度以及高的尺寸穩定性。高端滾珠絲杠制造難度大,需要成熟的加工工藝、先進的生產設備、高質量的原材料來支撐。在加工工藝方面,精密滾珠絲杠可分為磨削滾珠絲杠和冷軋滾珠絲杠。磨削滾珠絲杠是按照基準統一原則
26、,以兩端中心孔為加工工藝工序基準,通過熱處理、車削、磨削等幾十道工序加工,制造精度高達 P1 級,可作為定位部件應用到高精度設備中;冷軋滾珠絲杠成本低、效率高,但制造精度僅在 P7 級左右,只能應用于一般場景。在生產設備方面,磨削是高精度滾珠絲杠的主要加工工藝,通過使用螺紋磨床高速旋轉的成型砂輪對加工工件表面進行高速切削。根據絲杠精度,選擇中高端數控螺紋磨床或高端數控 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。7 螺紋磨床。當前高端
27、絲杠加工設備自主化率低,國內僅少數廠商可提供中高端絲杠生產設備,存在“卡脖子”問題。日本與中國臺灣滾珠絲杠供應商占據了全球70%左右的市場份額,而作為其高精度 C3 級以上研磨級滾珠絲杠,無一例外均采用三井精機螺紋磨床作為工作母機床。在原材料方面,絲杠需要采用高強度、高硬度、高淬透性、耐摩擦性的原材料,以保證其可靠性。國產滾珠絲杠性能與國外同類產品性能之間存在一定差距,主要原因為國產絲杠原材料質量欠佳且熱加工工藝不成熟。國產滾珠絲杠原材料主要為 GCr15 高碳滾珠軸承鋼,還有 GCr15SiMn、9Mn2V、CrWMn、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi及 38CrMoAl等。日本滾珠絲
28、杠主要采用 S55C,德國滾珠絲杠采用 1.0213(Cf53)、13505(100Cr6)58CrV4 及 100CrMn6等。國外滾珠絲杠原材料表面感應加熱淬硬層的硬度梯度分布相對于國產滾珠絲杠原材料更趨于合理,表面硬化層、過渡層到心部的金相組織均優于國產滾珠絲杠,使得其性能優于國產滾珠絲杠。圖 2:日本 Mitsui Seiki 三井精機螺紋磨床 圖 3:德國 SMS 通用螺紋磨床 US/UL 數據來源:日本三井精機公司官網,東方證券研究所 數據來源:德國 SMS 公司官網,東方證券研究所 1.2 滾珠絲杠:中高端國產化率低,國產替代空間廣闊 滾珠絲杠滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使
29、用的傳動元件。其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。滾珠絲杠的構成包括螺杠、螺母、鋼球、預壓片、反向器以及防塵器。在滾珠絲杠中,鋼球沿著螺旋滾道滾動,驅動螺母或絲杠軸向移動,這一過程將原本采用梯形絲杠的傳動方式中的螺紋摩擦轉變為滾動摩擦,從而降低了摩擦阻力,提高了傳動精度和傳動機械效率。從而降低了摩擦阻力,提高了傳動精度和傳動機械效率。圖 4:滾珠絲杠示意圖 圖 5:滾珠絲杠組成 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您
30、的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。8 數據來源:五洲新春集團公眾號,東方證券研究所 數據來源:漢藝精工官網,東方證券研究所 根據特點和應用的不同,滾珠絲杠可劃分為自潤式滾珠絲杠、靜音式滾珠絲杠、高速化滾珠絲杠根據特點和應用的不同,滾珠絲杠可劃分為自潤式滾珠絲杠、靜音式滾珠絲杠、高速化滾珠絲杠和重負荷型滾珠絲杠四類。和重負荷型滾珠絲杠四類。自潤式滾珠絲杠可以減少換油和廢油處理成本;靜音式滾珠絲杠可以抑制滾珠間碰撞的噪音;高速化滾珠絲杠使用在工具機的快速進給、磨具高速切削中心機和高速縱荷切削中心等領域;重負荷型滾珠絲杠因可承受較大的軸向負荷,適用于全電式設計機、空壓機、半導
31、體制造裝置和鍛壓制造裝置等。表 3:滾珠絲杠分類 滾珠絲杠分類滾珠絲杠分類 簡介簡介 自潤式滾珠絲杠 具有可拆換除油裝置的自潤式滾珠絲杠,不需要潤滑管路系統與設備,減少了換油和廢油處理成本。靜音式滾珠絲杠 它的原理是在滾珠之間設置有特殊溝型的滾珠間隔環,可以抑制住滾珠與滾珠之間碰撞所產生的噪音,使滾珠絲杠在運動的時候更加的安靜、平順。高速化滾珠絲杠 具有高加速、高剛性、高速進給、低振動、低噪音的特點。使用在工具機的快速進給,磨具高速切削中心機和高速縱荷切削中心等領域。重負荷型滾珠絲杠 能夠承受較大的軸向負荷,適用于全電式設計機、空壓機、半導體制造裝置和鍛壓制造裝置等。數據來源:世界制造技術與裝
32、備市場期刊文章HIWIN_(R)E1 系列新產品自潤式滾珠絲杠和自潤式直線導軌,公司官網,屈岳陵高效率的 HIWINSUPER-S 高速化滾珠絲杠,東方證券研究所 滾珠絲杠是一種成熟可靠的傳動結構滾珠絲杠是一種成熟可靠的傳動結構,具有眾多優點。整體來看,經過工業生產實踐,滾珠絲杠傳動結構是最成熟、最可靠的驅動系統,具有機械機構和控制結構簡單、維護方便、經濟性好具有機械機構和控制結構簡單、維護方便、經濟性好、傳動效率高、同步性能好、傳動剛度高、使用壽命長傳動效率高、同步性能好、傳動剛度高、使用壽命長的優點的優點。隨著滾珠絲杠副加工裝配技術的提高,以及對系統微動特性的理解和應用,與其他驅動機構相比
33、,滾珠絲杠得到了廣泛的應用。表 4:滾珠絲杠的特性 滾珠絲杠特性滾珠絲杠特性 傳動精度高 由于滾珠絲杠采用滾珠運動,起動扭矩極小,不會出現打滑等爬行現象,具有較高的進給精度。傳動效率高 與滑動螺旋相比,滾珠螺旋傳動的摩擦阻力小,傳動效率可達 90%以上,是滑動絲杠傳動的 2-4 倍,能有效地將扭矩轉化為推力,或將推力轉化為扭矩。同步性能好 由于滾珠絲杠螺旋傳動的滾動摩擦特性,摩擦阻力幾乎與運轉速度無關,機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁
34、的免責申明。9 因此,運轉啟動時無顫動,低速下運轉無爬行現象。在需要同步傳動的情況下,使用幾套相同導程的滾珠絲杠副可以獲得良好的同步性能。傳動剛度高 滾珠絲杠副內外滾道均為偏心角雙孤面,滾道間隙極小時傳動靈活。如有必要,可消除軸向間隙和初級彈性變形,以獲得良好的剛性。使用壽命長 滾珠螺旋副的絲杠、螺母和滾珠都經過淬硬,而且滾動摩擦產生的磨損極小,故螺旋副經長期使用仍能保持其精度,工作壽命很長。傳動的可逆性(不能自鎖)它既可把回轉運動變成直線運動(正傳動),又可把直線運動變成回轉運動(逆傳動),滾珠絲杠具有可逆性但缺點是不能自鎖。數據來源:張慶濤淺談滾珠絲杠的設計,公司官網,東方證券研究所 滾珠
35、絲杠的常用參數包括公稱直徑、導程、長度、螺母形式、精度和預壓等級。滾珠絲杠的常用參數包括公稱直徑、導程、長度、螺母形式、精度和預壓等級。表 5:滾珠絲杠常用參數 參數名稱參數名稱 參數介紹參數介紹 公稱直徑 即絲杠的外徑,常見規格有(單位:mm):12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,但各廠家一般只備 15-50 的貨,其他直徑大部分都是期貨(見單生產,貨期大約在 30-60 天,日系產品大約是 2-2.5 個月,歐美產品大約是 3-4 個月)。公稱直徑和負載基本成正比,直徑越大的負載越大。至于動額定負荷與靜額定負荷,前者指運動狀態下的額定軸向負載,后者是
36、指靜止狀態下的額定軸向負載。設計時參考前者即可。額定負荷并非最大負荷,實際負荷與額定負荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。導程 導程指的是絲杠旋轉一周,螺母直線運動的距離。常見的導程有(單位:mm):2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40,跟導程有關系的參數是螺母運動速度和滾珠絲杠可提供的直線推力。導程越大,相同轉速情況下,直線運動速度越快,具體的計算關系為:v=ri。其中 v:螺母的移動速度(單位:mm/s);r:絲杠的旋轉速度(單位:r/s);i:導程(單位:mm)。長度 長度有兩個概念,一個是全長,另一個是螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分,一個是螺紋全長,一個是有效行程,前
37、者是指螺紋部分的總長度,后者是指螺母直線移動的理論最大長度,螺紋長度=有效行程+螺母長度+設計余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯軸器則大致是聯軸器長度的一半+裕量)。螺母形式 按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負載和剛性差異,單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調整預壓而前者不能,另外后者的價格和長度大致均是前者的2倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下,設計者在選用時應盡量選擇常規形式,以避免維護時備件的貨期問題。精度 按國內分類,精度等級有 P1、P2、P3、P4、P5
38、、P7、P10;日本、韓國以及中國臺灣省采用 JIS 等級,即 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10;歐洲國家的標準采用的是 IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT7、IT10。預壓等級 又稱預緊,預壓等級越高,螺母與螺桿配合越緊;反之,等級越低越松。遵循的原則是:大直徑、雙螺母、高精度、驅動力矩較大,當絲杠的應用出現以上情況時,預壓等級可選高一點,反之選低一點 數據來源:沐風機械公眾號,東方證券研究所 表 6:NC 機床適用的滾珠絲杠精度等級 用途用途 NC 機床機床 車床車床 銑鏜床銑鏜床 加工中加工中心心 鉆床鉆床 坐標鏜坐標鏜床床 磨床磨床 電火花加電火花加工械工械
39、 線切割線切割機機 沖沖床床 激光加工激光加工機械機械 木工木工機械機械 軸 X Z XY Z XY Z XY Z XY Z XY Z XY Z XY Z XY XY Z 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。10 精度等級 P1 P2 P3 P4 P5 T7 T10 數據來源:南京工藝官網,東方證券研究所 表 7:其他各機械適用的滾珠絲杠精度等級 用途用途 通用通用機械機械專用專用機械機械 半導體半導體/印刷版制造設備印刷版制
40、造設備 工業機器人工業機器人 冶冶金金設設備備機機械械 電電動動注注塑塑機機 三三維維測測量量儀儀 橡橡塑塑機機械械 圖圖像像處處理理設設備備 曝曝光光設設備備 化化學學處處理理設設備備 引引線線焊焊接接機機 探探測測器器 電子電子零件零件插件插件機機 印印刷刷版版開開孔孔機機 正交坐正交坐標型標型 垂直多垂直多關節型關節型 圓圓筒筒坐坐標標型型 組組裝裝 其其他他 組組裝裝 其其他他 精度等級 P1 P2 P3 P4 P5 T7 T10 數據來源:南京工藝官網,東方證券研究所 2022 年年中國中國大陸大陸滾珠絲杠市場高端滾珠絲杠市場高端國產化率國產化率僅占僅占 5%,中端,中端國產化率為國
41、產化率為 30%,國產替代空間廣闊。國產替代空間廣闊。根據智研咨詢,2022 年中國大陸廠商僅占國內高端滾珠絲杠市場銷售額的 5%,占國內中端滾珠絲杠市場銷售額的 30%,滾珠絲杠中高端市場的國產替代空間廣闊。近年來,國內企業加速布局推動絲杠國產替代,隨著國家對制造業的大力支持,國內的滾珠絲杠企業逐漸增多,在技術、質量等方面也取得了較大的進步。全球絲杠市場方面,2022 年全球滾珠絲杠行業 CR5 市占率達到約 44%,主要來自歐美和日本,市場集中度高。根據秦川機床公告,日本和歐洲絲杠導軌企業占據了全球約 70%的市場銷售額,主要生產商有 NSK、THK、SKF 和 TBIMOTION 等企業
42、。機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。11 圖6:2022年滾珠絲杠中國大陸高端市場競爭格局(銷售額占比)圖7:2022年滾珠絲杠中國大陸中端市場競爭格局(銷售額占比)數據來源:智研咨詢,金屬加工公眾號,東方證券研究所 數據來源:智研咨詢,金屬加工公眾號,東方證券研究所 1.3 行星滾柱絲杠:性能更優異,壁壘較高 行星滾柱絲杠是將旋轉運動轉化為直線運動,傳動單元為絲杠及螺母之間的滾柱。行星滾柱絲杠是將旋轉運動轉化為直線運動,傳
43、動單元為絲杠及螺母之間的滾柱。行星滾柱絲杠在主螺紋絲杠的周圍,行星布置安裝了 6-8 個螺紋滾柱小絲杠,利用電機的旋轉轉換為絲杠或螺母的直線運動。絲杠、滾柱、螺母三者之間通過螺紋噴合實現傳動。絲杠是牙型角為 90 的多頭螺紋;滾柱是具有相同牙型角的單頭螺紋;螺母是具有與絲杠相同頭數和牙型的內螺紋。行星滾柱絲杠結構與滾珠絲杠相似,是將滾珠替換為具有螺紋結構的滾柱,而絲桿和螺母結構基本相似。圖 8:行星滾柱絲杠結構示意圖 數據來源:李凱,葉佩青等精密行星滾柱絲杠的傳動特性,東方證券研究所 根據滾柱相對于絲杠和螺母的運動關系,行星滾柱絲杠可以分成標準式、反向式、循環式、軸根據滾柱相對于絲杠和螺母的運
44、動關系,行星滾柱絲杠可以分成標準式、反向式、循環式、軸承環式和差動式五種。承環式和差動式五種。五種行星滾柱絲杠的應用場景不同,標準式是目前應用最廣泛的類型,能夠實現較大行程,適用于環境惡劣、高負載、高速等場合,主要應用于精密機床、機器人、軍工裝備等領域;反向式(倒置式)主要用于中小負載、小行程和高速的應用場景,用于航空、航天、船舶、電力等領域;循環式主要應用于要求高剛度、高承載、高精度的場合,如醫療器械、光學精密儀器等領域;軸承環式主要適用于高承載、高效率等場合重型機械等領域;差動式具有更小的導程,適用于傳動比較大、承載能力較高的應用場合。德國:力士樂;日本:THK、NSK90%中國大陸:漢江
45、、南工藝5%中國臺灣:上銀、銀泰5%德國:力士樂;日本:THK、NSK30%中國大陸:漢江、南工藝30%中國臺灣:上銀、銀泰40%機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。12 表 8:行星滾柱絲杠的分類 行星滾柱絲杠種類行星滾柱絲杠種類 特點特點 應用場景應用場景 標準式 絲杠、螺母為三角形多頭螺紋,滾柱為具有一定螺旋升角的球形單頭螺紋,并在其兩端加工有直齒,內齒圈固定在螺母兩端并與滾柱兩端的直齒輪嚙合 能夠實現較大行程,適用于環
46、境惡劣、高負載、高速等場合,主要應用于精密機床、機器人、軍工裝備等領域,是目前應用最廣泛的類型 反向式(倒置式)螺母為主動件,絲杠為輸出構件,滾柱、絲杠之間無相對軸向位移,其最大的優勢在于可將其螺母作為電機轉子實現電機和絲杠一體化設計,形成結構緊湊的一體式機電作動器 主要用于中小負載、小行程和高速的應用場景,用于航空、航天、船舶、電力等領域 循環式 相比于標準式,其去掉了內齒圈增加了凸輪環結構和參與嚙合的螺紋數量,具有較高的剛度和較大的承載能力 主要應用于要求高剛度、高承載、高精度的場合,如醫療器械、光學精密儀器等領域 軸承環式 滾柱與循環式相同,為環槽結構,相比于標準式,其螺母上去掉了內齒圈
47、,增加了殼體、端蓋及推力圓柱滾子軸承等部件。推力圓柱滾子軸承大大提高了其承載能力,同時也減小了各構件間的磨損,增大了傳動效率 主要適用于高承載、高效率等場合重型機械等領域如石油化工、重型機械等領域 差動式 無內齒圈,無滾柱上齒輪段。其滾柱、螺母均為環槽結構,且滾柱的環槽分為多段,其中小中徑段與螺母嚙合,大中徑段與絲杠嚙合 更小的導程,適用于傳動比較大,承載能力較高的應用場合 數據來源:柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計,東方證券研究所 與目前廣泛應用的滾珠絲杠相比,行星滾柱絲杠具有許多優點。與目前廣泛應用的滾珠絲杠相比,行星滾柱絲杠具有許多優點。包括:(1)承載能力強。滾柱與絲杠接觸半徑更大,
48、且所有滾柱同時參與嚙合成線接觸,在相同絲杠直徑下,比滾珠絲杠承載能力提高 615 倍;(2)安裝空間緊湊。相同負載下比滾珠絲杠節省 1/3 空間;(3)傳動效率高。滾柱絲杠用滾動摩擦代替滑動摩擦,潤滑良好的情況下效率可達 90%;(4)速度和加速度特性好。絲杠轉速可達 6000r/min,直線速度可達 2m/s以上,加速度可達 10000rad/s2以上;(5)傳動精度高。定位精度優于 1m;(6)傳動噪聲低。無需滾動件循環裝置,高速運轉時產生的振動噪聲較??;(7)工作壽命和可靠性高。壽命比同類滾珠絲杠提高 10 倍以上,可在惡劣工況下可靠工作,無需更換備件;(8)環境適應性強。工作環境溫度范
49、圍提高 2 倍以上。表 9:相較于滾珠絲杠,行星滾柱絲杠更具優勢 主要優勢主要優勢 承載力強 相同絲杠直徑下,比滾珠絲杠承載能力提高 6-15 倍 節省空間 相同負載下,比滾珠絲杠節省 1/3 空間,傳動效率高 傳動效率好 潤滑良好情況下可達 90%,噪聲小 速度和加速度好 轉速可達 6000r/min,直線速度可達 2m/s,加速度可達 1000rad/s2 定位精度 定位精度優于 1um 壽命 壽命比同類滾珠絲杠提高 10 倍以上 工作環境溫度范圍 比同類型滾珠絲杠提高 2 倍以上 數據來源:李凱,葉佩青等精密行星滾柱絲杠的傳動特性,東方證券研究所 行星滾柱絲杠下游應用場景廣泛,主要包含汽
50、車及新能源、智能汽車、石油天然氣、醫療器械、光學儀器、工程機械、機器人、自動化和機床設備。其中在人形機器人領域,主要用于直線關節部位,具有高承載、快響應、體積小、噪音低、高精度等優點;在汽車、新能源、智能汽車、工程機械領域替代液壓驅動,具有響應快、精度高、容易實現電控化等優勢;在醫療器械、光學儀器、機器人、自動化和機床設備領域替代滾珠絲杠,具有導程小、精度高、穩定性好、壽命長等特點。機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。13 根
51、據金屬加工雜志社最新發布的第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告,數控機床、機器人根據金屬加工雜志社最新發布的第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告,數控機床、機器人是是行星滾柱絲杠最主要的需求領域。行星滾柱絲杠最主要的需求領域。圖 9:2020 年中國行星滾柱絲杠下游需求分析 數據來源:金屬加工雜志,前瞻產業研究院,東方證券研究所 我國行星滾柱絲杠行業可分為萌芽期(2008 年以前)、成長期(2008-2013 年)和高速成長期(2014 年至今)。在萌芽期,中國行星滾柱絲杠專利數量在全球占比20%以下,多數專利來源于德國、美國、日本、荷蘭等國家,技術主要涉及行星滾柱絲杠總體結構設計技術、行星滾柱絲
52、杠及螺母螺紋加工制造技術方面,主要申請人有日本豐田公司(TOYOTA)、日本精工株式會社(NSK)、德國舍弗勒技術公司、瑞典滾珠軸承制造公司(SKF)等。2008-2013 年,中國行星滾柱絲杠專利數量在全球占比在 40%-60%之間,行業進入成長期;2014 年至今,我國行星滾柱絲杠快速發展,國內大型生產企業技術逐漸提升。當前,我國中低檔當前,我國中低檔產品與國外同類產品差距較小或基本持平,但生產效率低于國外,高性能、高檔次產品與國外同類產品差距較小或基本持平,但生產效率低于國外,高性能、高檔次的產品與的產品與 NSK、THK、INA 等知名企業有明顯差距,尚無在國際上有影響力的知名品牌。等
53、知名企業有明顯差距,尚無在國際上有影響力的知名品牌。圖 10:2004-2023 全球行星滾柱絲杠行業專利申請數量(單位:項)數據來源:田青行星滾柱絲杠技術專利分析,東方證券研究所 全球代表性行星滾柱絲杠企業主要分布在全球代表性行星滾柱絲杠企業主要分布在歐洲的歐洲的德國、瑞士和瑞典德國、瑞士和瑞典,例如德國的 Schaeffler、Bosch Rexroth、Steinmeyer 等公司。美國代表性行星滾柱絲杠企業有 CMC、Moog,日本則有NSK 和 THK 兩大集團。國內則以 HIWIN、南京工藝、博特精工、優士特、新劍傳動等為代表。表 10:全球代表性行星滾珠絲杠企業區域分布 國家 代
54、表性企業 中國 HIWIN 54.3%49.7%34.3%30.9%29.7%23.3%19.5%14.7%3.4%01020304050607080國內國外萌芽期成長期快速成長期 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。14 南京工藝 博特精工 優士特 新劍傳動 日本 NSK THK 英國 Engineered Arts 美國 CMS Moog 德國 Schaeffler Bosch Rexroth Steinmeyer 數據來
55、源:前瞻產業研究院,東方證券研究所 2022 年中國年中國行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠市場國產化率為市場國產化率為 19%。根據王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究,2022 年國外行星滾柱絲杠龍頭制造商 Rollvis、GSA和 Ewellix 的中國市場銷售額占比分別為 26%、26%、14%;中國本土行星滾柱絲杠廠商合計市場份額占比為 19%,其中以南京工藝、博特精工為代表,市場份額均為 8%。相比之下,中國大陸廠商南京工藝、濟寧博特在產品性能上與境外頭部廠商仍有差距。但國內企業積極布局行星滾柱絲杠產品,未來有望通過提升產品性能提高市占率。圖 11:2022 年行星滾柱絲杠國內市場競爭格局
56、(銷售額占比)數據來源:王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究,東方證券研究所 中國本土行星滾柱絲杠企業產品布局較為稀缺,在導程精度、最大動載荷、最大靜載荷等性能方中國本土行星滾柱絲杠企業產品布局較為稀缺,在導程精度、最大動載荷、最大靜載荷等性能方面與國外同規格產品存在差距面與國外同規格產品存在差距。在導程精度方面,全球行星滾柱絲杠領先企業載導程精度方面能夠實現 G1-G5 全覆蓋,而中國缺乏能夠達到這一標準的企業;在最大動載荷、最大靜載荷方面,國內的行星滾柱絲杠產品顯著低于國外同規格產品,而承載能力是行星滾柱絲杠的重要性能之一,亟需實現核心技術創新。表 11:中國與全球代表性行星滾柱絲杠企業
57、基準產品參數對標 廠商 導程精度 極限速度 最大動載荷 最大靜載荷 公稱直徑 南京工藝/123.28KN 177.28KN 18-60mm GSA G1-G5 全覆蓋 4700rpm 168.9KN 246.9KN 20-63mm Ewellix G1-G5 全覆蓋/133KN 197KN 8-64mm 26%26%14%12%8%8%3%3%RollvisGSAEWELLIXRexroth濟寧博特南京工藝優仕特CMC 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證
58、券研究報告最后一頁的免責申明。15 數據來源:南京工藝裝備制造有限公司官網,前瞻產業研究院,瑞士 GAS 公司官網,Ewellix 公司官網,東方證券研究所 1.4 梯形絲杠:傳動效率較低,具備自鎖性 梯形絲杠是一種利用滑動摩擦將旋轉運動轉換為直線運動的機械裝置。梯形絲杠是一種利用滑動摩擦將旋轉運動轉換為直線運動的機械裝置。梯形絲杠依靠螺母與絲杠之間產生的相對滑動,利用滑動摩擦完成從旋轉運動到直線運動的轉換。梯形絲杠的結構簡單,主要是由絲杠和螺母組成,其長度 L 與直徑 d 的比值較大,通常 L/d 值為 2050,梯形螺紋絲杠的牙型為等腰梯形,上窄下寬。安裝簡單方便,但精度較低,剛性較差。梯
59、形絲杠和滾珠絲杠的運動原理相同,不同之處在于梯形絲杠里沒有滾珠,螺母和絲杠軸之間的運動完全依靠機械接觸產生滑動,屬于滑動摩擦,所以梯形絲杠也叫滑動絲杠。圖 12:梯形絲杠結構示意圖 數據來源:安昂商城,東方證券研究所 梯形絲杠具有自鎖性好、壽命長等特點,在梯形絲杠具有自鎖性好、壽命長等特點,在機械、自動化、消費品等領域都有廣泛的應用機械、自動化、消費品等領域都有廣泛的應用。梯形絲杠的傳動效率大約為15%-85%,具有耐磨性能好、自鎖性好(當停止旋轉時,梯形絲杠系統通常會自鎖,防止自發移動)、壽命長(由于滾動摩擦,通常具有較長的使用壽命)、負載能力強(可用于支撐軸承部加工)等特點。梯形絲桿在機械
60、、自動化、消費品等領域都有廣泛的應用,對于控制位置、速度和力度起到了重要的作用。機床:常被用于數控機床、車床、銑床、鉆床、磨床等機床中,用于控制工具或工件的位置、速度和力度,實現加工工藝的控制。自動化設備:也被廣泛應用于各種自動化設備中,例如機器人、自動化生產線、自動化裝配線等,用于控制機器人或生產線的運動、位置和速度。電梯:電梯的上升和下降通常通過梯形絲桿來實現。汽車:也被用于汽車底盤懸掛系統、制動系統、變速器等部分中。消費品設備:還被應用于各種消費品設備中,例如升降桌、手動升降床、電視升降架等。表 12:梯形絲杠的特點 梯形絲杠特點梯形絲杠特點 耐磨性能好 梯形絲杠的滾軋軸有較高的耐磨損性
61、,同時長度標準,所以配合使用梯形絲杠的時候,運動效果可以更平滑 壽命長 梯形絲杠的結構緊密,性能好,所以可以更加長久地工作,大大提高了運行壽命 可以額外加工軸端支撐座 可以很容易的通過車削或者銑削來加工支撐軸承部 高強度鋅合金 采用高強度鋅合金,具有高度耐焦化性、耐磨損性和耐負荷性 數據來源:山東樂樂機械公司官網,THK 技術支持網站,東方證券研究所 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。16 2.人形機器人開啟絲杠成長空間人形
62、機器人開啟絲杠成長空間,國產替代有望加速,國產替代有望加速 2.1 滾珠絲杠:預計 2030 年全球市場規??蛇_ 28.13 億美元 全球滾珠絲杠市場規模穩步增長,預計全球滾珠絲杠市場規模穩步增長,預計 2030 年將達到年將達到 28.13 億美元。億美元。根據秦川機床 2023 年定增公告,2015 年全球滾珠絲杠市場規模為 12.23 億美元,2021 年增至 17.50 億美元,CAGR 為6.15%。根據Verified Market Research統計數據,2022年全球滾珠絲杠市場空間17.99億美元,預計到 2030 年達到 28.13 億美元,期間復合增速 5.93%。20
63、22 年年中國滾珠絲杠市場規模中國滾珠絲杠市場規模約為約為 28 億元億元。根據秦川機床 2023 年定增公告,中國是滾珠絲杠產品重要的消費市場之一,近年來國內市場規模占全球規??偭康?0%左右。2015年我國滾珠絲杠市場規模為 14.31 億元,2021 年我國滾珠絲杠市場規模約為 25.55 億元,CAGR 為 10.14%,高于全球復合年增長率。預計 2022 年我國滾珠絲杠市場規模約為 27.70 億元。圖 13:2015-2022 年全球滾珠絲杠市場規模及增速 圖 14:2015-2022E 年中國滾珠絲杠市場規模及增速 數據來源:秦川機床公司公告,Verified Market R
64、esearch,東方證券研究所 數據來源:秦川機床公司公告,東方證券研究所 國內滾珠絲杠供需缺口明顯,產品價格下降趨勢放緩。國內滾珠絲杠供需缺口明顯,產品價格下降趨勢放緩。從國內行業供需情況來看,滾珠絲杠需求量遠遠大于生產量,行業供需缺口明顯。據華經產業研究院統計,2021 年中國滾珠絲杠(滾珠絲杠副)產量達到 983 萬套,需求量為 1406 萬套。從價格走勢來看,近幾年來隨著我國滾珠絲杠副行業市場競爭加劇,國內企業向中高端市場滲透,外資品牌積極搶占經濟型產品市場份額,行業市場競爭顯著加劇,使得行業市場價格總體呈現出明顯的下降態勢。據華經產業研究院數據顯示,國內滾珠絲杠價格從2014年225
65、元/套的均價下降至2021年的181元/套,CAGR為-3.06%,價格下降速度逐漸放緩。圖 15:2014-2021 年中國滾珠絲杠產量及需求量情況 圖 16:2014-2021 年中國滾珠絲杠價格(元/套)12.2313.0513.8114.7715.7116.5117.5017.996.70%5.82%6.95%6.36%5.09%6.00%2.80%0%1%2%3%4%5%6%7%8%0.005.0010.0015.0020.002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022全球滾珠絲杠市場規模增速規模/億美元增速14.3116.7618.1519.50
66、21.9423.6125.5527.7017.12%8.29%7.44%12.51%7.61%8.22%8.41%0%5%10%15%20%0510152025302015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E中國滾珠絲杠市場規模增速規模/億元增速%機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。17 2693394445256167318609835766728229211021117312761406
67、0%5%10%15%20%25%30%35%0200400600800100012001400160020142015201620172018201920202021產量需求量產量增速/%需求量增速/%增速/%22521320419719118718518105010015020025020142015201620172018201920202021市場價格 數據來源:華經產業研究院,東方證券研究所 數據來源:華經產業研究院,東方證券研究所 2.2 行星滾柱絲杠:人形機器人帶來新機遇,百億市場待開啟 早在 1986-1993 年,日本本田公司接連開發了 E0 到 E6 等 7 種行走機器人,只
68、有腿部結構,主要用于研究行走功能。1993 年,公司在研制的 P1 基礎上加上了雙臂使其初具人形,而后同年完成的 P3則是 ASIMO的原型。2000年,本田公司推出 ASIMO;2013年,美國波士頓動力公司推出Atlas,能夠在碎石堆上行走。當前人形機器人的主要布局者多為科技公司,也有多家跨界公司入局。美國 1X technologies 公司與 ADT commercial 合作成功開發的 EVE 機器人可用于安保、護理、調酒等場景,目前在售,每月可生產 10 臺,在美國和歐洲部分地區開始投入使用;公司的 NEO 機器人主要應用于安保、物流、制造、機械操作以及處理復雜的作業,2023 年
69、底開始接受預訂。英國 Engineered Arts 研發的Ameca 機器人可以在與人類互動時檢測情緒和年齡,并可以用常見的表情進行交流,主要應用于實驗研究、展覽、接待、教育等領域。國內有小米 Cyberone 重建真實世界、實現運動姿態平衡、感知人類情緒;優必選 Walker X 主要應用于科技展館、影視綜藝、商演活動、政企展廳;智元機器人遠征 A1 預計先應用在工業制造領域,隨后逐步走向 to C 應用。表 13:2023 年部分全球人形機器人代表性企業產品分析 公司 人形機器人 身高(cm)體重(kg)速度(km/h)自由度 (關節數)功能及應用場景 1X technologies(美
70、國)EVE 186 83 14.4/安保、護理、調酒等 NEO/30 步行:4 跑步:12/主要應用于安保、物流制造、機械操作以及處理復雜的作業 特斯拉(美國)Optimus 173 73 8 50 澆水植物、移動金屬棒環境感知和記憶力較好力度控制較準確等 Boston dynamics(美國)Atlas 150 89 9 28 可以行走、奔跑并穿越多種復雜地形、手部靈活能完成抓取等動作 產量/需求量(萬套)機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最
71、后一頁的免責申明。18 Agility Robotics(美國)Digit 175 不足 65/16 移動手提袋或包裹、卸貨、行走交付 Engineered Arts(英國)Ameca 187 49/61 可以在與人類互動時檢測情緒和年齡,并可以用常見的表情進行交流,應用于實驗研究、展覽、接待、教育 本田(日本)ASIMO 130 50 2.7 57 可同時與多人進行對話,不僅可以步行、奔跑、倒退走、跳躍,也可以在些微不平的地面行走 小米(中國)Cyberone 177 52 3.6 21 重注真實世界,實現運動動態平衡、感知人類情緒 優必選(中國)Wolker X 130 63 3 41 復
72、雜地形自適應、動態足腿控制、手眼協調操作,U-SLAM 視覺導航;主要應用于科技展館、影視綜藝、商演活動、政企展廳 智元機器人(中國)遠征 A1 175 55 7 49+先應用在工業制造領域隨后逐步走向 To C 應用 數據來源:公司官網,前瞻產業研究院,東方證券研究所 特斯拉人形機器人進展迅速,特斯拉人形機器人進展迅速,在兩年不到的時間內實現了快速迭代,完成了開發平臺建造、在兩年不到的時間內實現了快速迭代,完成了開發平臺建造、Optimus 產品亮相以及電機扭矩控制、環境探測與記憶、雙手復雜任務等能力的實現。產品亮相以及電機扭矩控制、環境探測與記憶、雙手復雜任務等能力的實現。2021 年首屆
73、特斯拉 AI DAY 上其首席執行官馬斯克首次公布特斯拉機器人 Tesla Optimus 概念圖。2022年特斯拉AI DAY上特斯拉公布了Optimus原型機的首秀,實現了自主行走,轉身,揮手等動作。2023 年 5 月的股東大會提到特斯拉自研超算 Dojo 為 Optimus 提供算力支持,可加快訓練速度并降低訓練成本,加快人形機器人的產業化落地。截至 2023 年 8 月,至少有五個特斯拉 Optimus機器人原型已經建成并能夠行走,使用的電機、控制器和電子設備均由特斯拉設計和制造。馬斯馬斯克克預計預計 Optimus 將大規模量產至“百萬”量級,預計其單臺成本或將低于將大規模量產至“
74、百萬”量級,預計其單臺成本或將低于 2 萬美元。萬美元。圖 17:特斯拉人形機器人發展歷程圖 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。19 數據來源:特斯拉公司官網,前瞻產業研究院,東方證券研究所 軟件決定人形機器人高度,算法需與硬件匹配。軟件決定人形機器人高度,算法需與硬件匹配。人形機器人本質是 AI 系統落地物理世界的最佳載體,算法是核心,需與硬件匹配。機器人的輸出包含了虛擬與物理兩種能力。雖然人形機器人從本體硬件上看,存在抗
75、壓硬度與靈敏度不足的問題,但更核心問題在于是算法對運動能力的控制,包括本體平衡、行走的步態、手部抓取等規劃與控制。這需要成熟的感知系統基礎、強大的算法分解任務和規劃動作、大模型不斷仿真訓練以及超強的算力支撐,同時要求算法與硬件相匹配。這要求機器人企業需自研算法,并持續更新迭代。圖 18:人形機器人軟硬件架構示意圖 數據來源:Tesla AI Day,前瞻產業研究院,東方證券研究所 人形機器人產業鏈主要包括上游的核心零部件,例如無框力矩電機、空心杯電機、傳感器、專用芯片等;中游為機器人本體制造,包括設計、制造、測試三大環節;下游為人形機器人應用領域,包括工業制造、倉儲物流、醫療服務、商業服務、家
76、庭使用等。圖 19:人形機器人行業產業鏈 數據來源:Tesla AI Day,前瞻產業研究院,東方證券研究所 從全球范圍來看,人形機器人已有商業應用場景預期落地,例如巡邏、物流倉儲;商業化進程領先的人形機器人產品則有 EVE 和 Digit。具體而言,美國 1X technologies 公司與 ADT commercial公司共同研發的人形機器人 EVE 目前已成功應用于巡邏安保場景;Digit 的應用場景主要是在物流倉儲環節,進行的任務主要包括卸載貨車、搬運箱子、管理貨架等,預計將在2025年全面上市。在政策、資本以及技術多維度賦能下,人形機器人市場的潛力有望被加速釋放。未來的商業應用場景
77、有望滲透進入服務業、制造業等領域。馬斯克曾表示其設計特斯拉機器人的遠景目標是讓其服務于千家萬戶比如做飯、修剪草坪、照顧老人等。目前較有潛力的人形機器人發展方向主要面向制造業、航天探索、生活服務業、高??蒲械?,預計2025年人形機器人將有望實現制造業場景 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。20 應用的突破,小批量應用于電子、汽車等生產制造環境。根據根據 2023 年年 5 月月 GGII 發布的報告預測,發布的報告預測,預計到
78、預計到2026年全球人形機器人在服務機器人中的滲透率有望達到年全球人形機器人在服務機器人中的滲透率有望達到3.5%,市場規模超,市場規模超20億美元,億美元,到到 2030 年全球市場規模有望突破年全球市場規模有望突破 200 億美元。參考中國服務機器人市場約占全球市場億美元。參考中國服務機器人市場約占全球市場 25%的數的數值測算,值測算,2030 年中國人形機器人市場規模將達年中國人形機器人市場規模將達 50 億美元。億美元。圖 20:2026-2030 年全球及中國人形機器人行業市場規模預測(單位:億美元)數據來源:GGII,前瞻產業研究院,東方證券研究所 根據 Tesla AI Day
79、 的預測數據,以特斯拉 Optimus 為例,2023 年人形機器人核心零部件價值量排名前三的是無框力矩電機、減速器和力傳感器;2030 年無框力矩電機價值量占比下降,力傳感器、減速器價值量占比上升,且力傳感器將超過減速器,排名第二,三者合計占比仍超過 50%。圖 21:2023 年人形機器人核心零部件價值量分布圖預測 圖 22:2030 年人形機器人核心零部件價值量分布圖預測 數據來源:Tesla AI Day,前瞻產業研究院,東方證券研究所 數據來源:前瞻經濟學人 APT,東方證券研究所 從單機價值量占比來看,無框力矩電機、減速器和力傳感器價值量占比較高;從降本空間來看,空心杯電機、無框力
80、矩電機等降本空間較大;而從國產替代空間來看,行星滾柱絲杠、空心杯電機、慣導 imu 等國產化率較低,國產替代空間大。表 14:中國人形機器人行業核心零部件國產替代空間對比和部分代表企業 核心零部件 2023 單機價值量占比 國產化率 部分代表企業 無框力矩電機 21%中等 步科股份、禾川科技、昊志機電等 減速器 16%較高 綠的諧波、昊志機電、國茂股份、秦川機床、豐立智能、雙環傳動、中大力德、科風智能等 力傳感器 16%中等 柯力傳感、昊志機電等 絲杠 14%低 五洲新春、新劍傳動、貝斯特、恒立液壓、秦川機床、鼎智科技、禾川科技、長盛軸承、南京工藝等 202005500501001502002
81、502026E2030E全球中國無框力矩電機,21%減速器,16%力傳感器,16%絲杠,14%空心杯電機,4%慣導 imu,1%其他,28%無框力矩電機減速器力傳感器絲杠空心杯電機慣導 imu其他無框力矩電機,18%力傳感器,18%減速器,17%絲杠,16%空心杯電機,1%慣導 imu,2%其他,28%無框力矩電機力傳感器減速器絲杠空心杯電機慣導 imu其他 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。21 空心杯電機 4%低 鳴志電
82、器、鼎智科技(江蘇雷利)、托邦股份等 慣導 imu 1%低 芯動聯科、華依科技、蘇州固锝等 數據來源:Tesla Al Day,各公司官網,前瞻產業研究院,東方證券研究所 2022 年我國行星滾柱絲杠市場規模約為年我國行星滾柱絲杠市場規模約為 4.4 億元億元。我國行星滾柱絲杠行業受限于制造工藝難度高,生產設備有限,總體市場規模較低。根據前瞻產業研究院預測,前瞻產業研究院參考 Persistence Market Research 的數據,中國滾柱絲杠行業市場規模僅占全球的 5%;結合 DATAINTELO 數據,2022 年我國行星滾柱絲杠市場規模約為 4.4 億元。不考慮人形機器人放量,不
83、考慮人形機器人放量,根據前瞻產業研究院根據前瞻產業研究院預測,預測,2023-2028 年我國行星滾柱絲杠行業市場將以年我國行星滾柱絲杠行業市場將以 7.5%的年復合增速擴大,預計的年復合增速擴大,預計 2028 年我國年我國行星滾柱絲杠行業市場規模將達行星滾柱絲杠行業市場規模將達 6.7 億元。億元。圖 23:2022-2028E 中國行星滾柱絲杠市場規模(單位:億元,不考慮人形機器人放量)數據來源:DATAINTELO 數據,Persistence Market Research 數據,前瞻產業研究院,東方證券研究所 此外,假設此外,假設人形機器人人形機器人進展順利逐步進展順利逐步放量,放
84、量,或或將為行星滾柱絲杠將為行星滾柱絲杠新增新增百億市場空間。百億市場空間??紤]到特斯拉人形機器人未來逐步放量,或將打開行星滾柱絲杠市場的天花板,同時考慮到未來產業入局者可能會增多,在旺盛需求下我們假設單根行星滾柱絲杠價格會呈現下降趨勢。我們假設特斯拉人形機器人產量 1 萬臺時,單根行星滾柱絲杠的價格約 2000 元;隨著特斯拉人形機器人大規模量產,達到 200 萬臺產量時,單根行星滾柱絲杠價格約降至 1000 元。我們對不同情景進行測算,當特斯拉人形機器人產量達到 50 萬、100 萬、200 萬臺時,全球行星滾柱絲杠市場空間可能分別新增 99 億元、166 億元、280 億元。表 15:特
85、斯拉人形機器人不同產量下的行星滾柱絲杠新增市場空間的測算 行星滾柱絲杠的市場空間測算 情景 1 情景 2 情景 3 情景 4 情景 5 特斯拉人形機器人產量(萬臺)1 10 50 100 200 單機行星滾柱絲杠用量(根)14 14 14 14 14 行星滾柱絲杠需求量(萬根)14 140 700 1400 2800 行星滾柱絲杠單價(元)2000 1682 1414 1189 1000 0.001.002.003.004.005.006.007.008.0020222023E2024E2025E2026E2027E2028E市場規模 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成
86、長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。22 行星滾柱絲杠市場空間(億元)3 24 99 166 280 數據來源:特斯拉 2022AIDAY,東方證券研究所測算 3.相關標相關標的的介紹介紹 3.1 五洲新春:軸承磨前共性底層技術龍頭,積極布局機器人領域 公司是公司是軸承磨前共性底層技術龍頭軸承磨前共性底層技術龍頭,軸承工藝能力成功平移至風電和汽配軸承工藝能力成功平移至風電和汽配。公司以軸承部件中價值量最大的套圈為業務核心,掌握了磨前工藝中關鍵的熱處理、鍛造、磨加工等共性平臺核心工藝,
87、成為全球軸承巨頭核心的供應商,且通過技術平移,進入精密零件領域。公司基礎業務是軸承零部件中價值占比最大的部件套圈,而最大的價值量比重代表了技術含量,憑借套圈磨前業務公司在熱加工、冷軋等領域積累的國內領先國際一流的技術能力,公司成為八大家中前七家穩定的套圈供應商。同時憑借在熱處理,專用檢測設備,磨加工等平臺型通用技術優勢,公司在風電軸承滾子,汽車安全氣囊等高技術領域,打破壟斷格局,在細分領域成為國內極少數的全球品牌供應商,享受了高毛利的細分市場。未來,以底層平臺技術為抓手,公司有望在廣闊的軸承和汽車零部件市場不斷獲得新的優質增長點。圖 24:五洲新春 2018-2022 年主營業務分產品收入(億
88、元)圖25:五洲新春2018-2022年主營業務分產品業毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 憑借全產業鏈優勢和技術儲備,公司憑借全產業鏈優勢和技術儲備,公司積極布局積極布局機器人領域機器人領域。根據公司23年中報,作為相應技術儲備,公司于 2015 年及 2016 年共申請一項機器人軸承的發明專利和兩項機器人實用新型專利,相關產品還在2016年完成浙江省科學技術成果登記。公司在汽車用滾珠絲杠業務上與下游現有及潛在客戶的溝通進展順利,部分產品 23年下半年可實現量產,未來或將成為新的利潤增長點。公司已經研發成功機器人諧波減速器柔
89、性薄壁軸承、RV減速器圓錐滾子軸承等,并積極研發交叉滾子軸承。公司加快下游市場開拓,短期內在柔性薄壁軸承完成對大族諧波、中大力德等諧波減速器生產廠商的送樣,同時已經與主流機器人系統供應商在機器人軸承及滾柱絲杠、滾珠絲杠等領域開展深入的技術交流,力爭在 23年下半年取得突破并交付相關樣品。公司將重點跟蹤機器人下游客戶和最終用戶的技術發展路線,將相關領域的產品研發作為未來發展的重點方向。0510152025303520182019202020212022軸承產品汽車零部件熱管理系統零部件其他業務0%5%10%15%20%25%30%20182019202020212022軸承產品汽車零部件熱管理系
90、統零部件 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。23 3.2 新劍傳動(未上市):深耕絲杠領域經驗豐富,具備年產350 萬套產能 公司致力于機電傳動為核心的智能制造,為國家級專精特新“小巨人”企業。公司致力于機電傳動為核心的智能制造,為國家級專精特新“小巨人”企業。公司成立于 1999年,專業從事研發生產CNC車磨精密軸、小模數切削、滾軋成型齒輪蝸桿、座椅水平驅動器、行星滾柱絲杠及電動缸、智能柔性模塊化關節等相關系列產品。200
91、5 年,公司成立研發中心、研發中心(上海)實驗室分部,專注于機電傳動應用場景概念創新研究,產品設計、仿真、實驗和制造工藝工程技術研發。公司的產品具有專業性和拓展空間,布局在人機協作與服務機器人行業、行星滾柱絲杠及電動缸專項系列產品等行業,被工業和信息化部評為國家專精特新“小巨人”企業。表 16:行星滾柱絲杠電動缸與其他解決方案的技術對比 性能性能 滾柱絲杠電動缸滾柱絲杠電動缸 滾珠絲杠電動缸滾珠絲杠電動缸 液壓缸液壓缸 氣缸氣缸 承載能力 很高 高 很高 高 壽命 很長 中等 維護好可較長 維護好可較長 速度 很快 中等 中等 很快 加速度 很高 中等 很高 很高 位置可控性 容易 容易 困難
92、 很困難 機械剛度 很高 中等 很高 很低 抗沖擊性能 很高 中等 很高 高 相對體積 小 中等 大 大 摩擦 小 小 小 中等 效率 85%90%50%50%安裝 簡單 簡單 復雜 復雜 數據來源:公司官網,東方證券研究所 公司深耕絲杠領域,具備公司深耕絲杠領域,具備行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠正向設計技術及制造工藝,已具備年產正向設計技術及制造工藝,已具備年產 350 萬套的能力。萬套的能力。2008 年,公司開始對行星滾柱絲杠電動缸產品進行技術研究。由于長期從事超精密加工、滾軋加工齒輪蝸桿的研究與生產,公司在加工技術方面積累了豐富的經驗。行星滾柱絲杠電動缸最大的技術特點是在與滾珠絲杠直徑相同
93、時,承載能力提高 6 倍、壽命提高 14 倍。行星滾柱絲杠電動缸可以替代液壓驅動系統,具有響應速度快、精度高、負載高、更加清潔環保、更容易實現電控化的特點。也可以替代滾珠絲杠電動缸,突顯導程小、精度高、穩定性好、壽命長等特點。這項技術將成為替代液壓驅動、滾珠絲杠電動缸的主力技術方案。根據公司公告,新劍傳動已成功實現了標準式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、差動式行星滾柱絲杠等的批量市場銷售,年產能達 350 萬套。圖 26:新劍傳動 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 27:新劍傳動 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形
94、機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。24 數據來源:Wind,東方證券研究所 數據來源:Wind,東方證券研究所 3.3 貝斯特:渦輪增壓器零部件龍頭,絲杠導軌業務有序推進 公司是渦輪公司是渦輪增壓器零部件龍頭增壓器零部件龍頭,三梯次產業三梯次產業彰顯長遠彰顯長遠戰略布局戰略布局。公司的主要產品包括渦輪增壓器精密軸承件、渦輪增壓器葉輪、渦輪增壓器中間殼、發動機缸體等關鍵汽車零部件,座椅構件等飛機機艙零部件,用于汽車、軌道交通等領域的工裝夾具,以及飛機機身自動化鉆鉚系統、自
95、動化工業生產線等智能制造系統集成產品。公司充分發揮“精密加工為特長、鑄造產業為支撐、智能裝備為驅動”的產業聯動發展的核心競爭優勢,構建緊密相連、無縫對接、齊頭并進的三梯次產業鏈:第一梯次產業,持續做實做強現有業務,并向增程式、混動汽車零部件拓展,確保公司現金流和基本盤,筑牢壓艙石作用,有力支撐公司轉型升級發展需要;第二梯次產業,結合先發優勢,定位電動汽車、氫燃料汽車核心零部件,夯實向新能源汽車零部件賽道的轉型升級;第三梯次產業,充分利用現有資源,發揮公司在工裝夾具、智能裝備領域的技術優勢和在汽車行業的生產管理體系優勢,搶抓機遇,高舉高打全面布局直線滾動功能部件,導入“工業母機”新賽道。子公司子
96、公司宇華精機全面布局直線滾動功能部件宇華精機全面布局直線滾動功能部件,絲杠導軌業務有序推進絲杠導軌業務有序推進。根據公司 2023 年半年報,2022 年 1 月,公司設立全資子公司“無錫宇華精機有限公司”,充分發揮公司在工裝夾具、智能裝備、工業自動化集成等領域的技術優勢和在汽車行業的生產管理體系優勢,全面布局直線滾動功能部件(產品包括:高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等),瞄準高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域等市場進行大力開拓,高舉高打,快速切入“工業母機”新賽道。目前,公司生產的滾珠絲杠副、直線導軌副等產品首臺套已實現成功下線,部分產品已在送樣驗證過程中。圖 2
97、8:貝斯特 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 29:貝斯特 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.020182019202020212022其他產品行星滾柱絲杠電動缸產線系列產品滾軋成型蝸桿齒輪產線系列產品汽車座椅水平調節器CNC車磨軸產線系列產品0%10%20%30%40%50%60%70%80%20182019202020212022CNC車磨軸產線系列產品汽車座椅水平調節器滾軋成型蝸桿齒輪產線系列產品行星滾
98、柱絲杠電動缸產線系列產品其他產品02468101220182019202020212022汽車零部件其他零部件智能裝備及工裝其他收入0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20182019202020212022汽車零部件其他零部件智能裝備及工裝 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。25 3.4 恒立液壓:國內液壓龍頭,線性驅動器項目預計 2024 年Q2 投產 公司是公司是國內國內液壓龍頭液壓龍頭,
99、積極拓展新市場和新品類積極拓展新市場和新品類。公司成立于 2005 年,從液壓油缸制造發展成為涵蓋高壓油缸、高壓柱塞泵、液壓多路閥、工業閥、液壓系統、液壓測試臺及高精密液壓鑄件等產品研發和制造的大型綜合性企業。液壓元件及系統作為大型機械核心傳動裝置,公司液壓產品下游應用機械包括:以挖掘機為代表的行走機械、以盾構機為代表的地下掘進設備、以港口機械為代表的海工海事機械、以高空作業平臺為代表的特種車輛、以及風電太陽能等行業與領域。下游客戶包括:美國卡特彼勒、日本神鋼、日立建機、久保田建機、三一、徐工、柳工、中鐵工程、鐵建重工等世界 500 強和全球知名主機客戶。行業下行期,公司在保持傳統業務板塊核心
100、競爭力的同時,積極拓展新的市場和新的產品種類,通過緊湊液壓事業部的建立,填補了公司小型液壓件的空白;通過通用泵閥產品的不斷開發,使公司在農業機械、高空作業平臺、路面機械、一般工業等非挖行業的下游應用有更多可能;同時公司不斷加大研發投入,在智能控制領域不斷有控制器、電控手柄,電腳踏,CAN 總線驅動器等產品批量供貨;在資本支出方面,公司募投項目有序推進,進展順利;通過墨西哥建廠、設立巴西子公司,鞏固并擴大美洲市場業務。線性驅動器項目預計線性驅動器項目預計 2024 年第二季度投產年第二季度投產。2021 年 9 月,恒立液壓發布定向增發項目,其中的線性驅動器項目主要聚焦于電動缸和滾珠絲杠設備研發
101、,電動缸是液壓缸和氣動缸的升級產品,而滾珠絲杠是電動缸的關鍵零部件。根據 2023 年半年報,該項目預計 2024 年第二季度投產,預計達產后將形成年產10.4萬根標準滾珠絲杠電動缸、4500根重載滾珠絲杠電動缸、750根行星滾柱絲杠電動缸、10 萬米標準滾珠絲杠和 10 萬米重載滾珠絲杠的生產能力。圖 30:恒立液壓 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 31:恒立液壓 2018-2022 年主營業務分產品毛利率 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 3.5 秦川機床:高端數控機床國產替代領軍企業,定增擴產滾珠絲杠相關產能
102、公司是高端公司是高端數控機床國產替代領軍企業數控機床國產替代領軍企業。公司是中國機床工具行業品類最多、精密復雜程度最高、產業鏈最完整、綜合競爭優勢顯著的企業之一,在齒輪加工機床、加工中心、車削中心、螺紋磨床、復雜刀具等領域處于國內第一梯隊。在國內率先建立首家智能機床創新中心并推出第一代五款智能機床,集團公司旗下漢江機床、漢江工具入選國家專精特新“小巨人”企業。沃克齒輪、秦川數控、關中工具等四戶企業入選2022年省“專精特新”中小企業。秦川本部數控磨齒機榮獲0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.020182019202020212022液壓油缸液壓
103、泵閥液壓系統配件及鑄件0%10%20%30%40%50%60%20182019202020212022液壓油缸液壓泵閥液壓系統配件及鑄件 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。26 國家工信部“制造業單項冠軍產品”稱號。數控機床的使用率是衡量一個國家工業自動化水平的重要指標,2021 年數控化率為 44.90%,但與發達國家相比,我國機床數控化率仍較低,目前發達國家數控機床產量數控化率的平均水平在 70%以上,產值數控化率在 8
104、0-90%左右。我國工業結構的優化升級,對作為工業母機的機床的加工精度、效率、穩定性等精細化指標要求逐漸提高,中高端產品的需求日益增加。中國制造 2025規劃中明確提出,2025 年中國高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過 80%,高檔數控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列。公司發布定增擴充公司發布定增擴充滾珠絲杠精密螺桿副、滾動直線導軌滾珠絲杠精密螺桿副、滾動直線導軌產能,達產后可實現年收入產能,達產后可實現年收入 5 億元。億元。2023年 7 月,公司發布定增募資 12.30 億元,用于秦創原秦川集團高檔工業母機創新基地項目(一期)(4.54 億元)、新能源汽車領域滾動功能部
105、件研發與產業化建設項目(1.80 億元)、新能源乘用車零部件建設項目(1.30 億元)、復雜刀具產業鏈強鏈補鏈賦能提升技術改造項目(1.00 億元)、補充流動資金(3.66 億元)。其中新能源汽車領域滾動功能部件研發與產業化建設項目的主要產品為滾珠絲杠精密螺桿副、滾動直線導軌,建設期為 3 年,預計達產后新增滾珠絲杠/精密螺桿副產能 28萬件/年、滑動直線導軌產能 13萬米/年,完全達產后可新增銷售收入 5億元。公司在新能源汽車產業制造領域已開展布局,能夠向下游提供關鍵零件加工所需的高端裝備和機床滾動功能部件(滾珠絲杠副和滾動直線導軌副),并向新能源汽車企業直接提供精密螺桿副、高檔齒輪等關鍵零
106、部件。圖 32:秦川機床 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 33:秦川機床 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 3.6 鼎智科技:微特電機“小巨人”,布局空心杯電機和行星滾柱絲杠 公司公司是是微特電機“小巨人”微特電機“小巨人”,受益于,受益于醫療器械和工業自動化領域醫療器械和工業自動化領域的國產替代的國產替代。公司專注于醫療及工業自動化用線性執行器、編碼器、驅控器及其組件為基礎的精密運動控制系列產品,為客戶提供精密運動控制系列產品一攬子解決方案。主要產品包括線性執行器、混
107、合式步進電機、音圈電機以及智能驅控器等,廣泛使用于醫療診斷設備、生命科學儀器、實驗室自動化、機器人、流體控制、半導體及精密電子生產設備,各類工業自動化設備。憑借多年的生產制造與服務經驗積累,公司現已擁有綜合性的能力,包括產品研發設計、樣品打樣制造、核心部件自制、柔性精密生產以及產品檢驗測試等服務。表 17:鼎智科技公司下游應用領域及終端產品 產品產品 下游應用領域下游應用領域 主要終端產品主要終端產品 線性執行器 醫療領域、工業自動化領域 體外診斷設備、核酸提取設備、寵物診斷010203040506020182019202020212022機床類零部件工具類儀器儀表類貿易類其他其他業務0%10
108、%20%30%40%50%60%70%80%90%20182019202020212022機床類零部件工具類儀器儀表類貿易類其他 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。27 設備、血液分析設備、尿液分析設備等醫療設備、工業機器人等工業設備 混合式步進電機 醫療領域、工業自動化領域 體外診斷設備、工業設備等 直流電機 醫療領域、工業自動化領域 物流自動化設備等工業設備、醫學影像分析設備等醫療設備 音圈電機 醫療領域 呼吸機 數據來
109、源:公司公告,東方證券研究所 公司公司關注人形機器人機遇,布局關注人形機器人機遇,布局空心杯電機、行星滾柱絲杠等高端產品空心杯電機、行星滾柱絲杠等高端產品。在絲杠方面,公司獨立設計梯形絲杠的牙形和滾壓輪,采用先進的滾壓設備和制造工藝,以確保絲杠具備出色的精度、表面光潔度和傳動效率等性能。在螺母方面,公司采用自主研發的材料配方和模芯牙形設計,結合獨特的脫模裝置,確保與絲杠的協同使用具備極小的背隙,傳動壽命可達 500 萬次以上(150mm行程往返),同時具備卓越的傳動精度、傳動效率和使用壽命。根據公司公告的投資者調研紀要,公司絲桿產品的精密性、穩定性、使用壽命、定制化程度等均處于行業領先水平。目
110、前,公司滑動絲桿效率國內領先;公司布局小尺寸滾珠絲桿和滾柱絲桿,最小直徑為 3mm,該產品精度與壽命等方面要求高,預計公司樣品 2023 年年底會出來;行星滾柱絲桿國內企業較少布局,公司已完成零部件研發并送樣客戶,成套行星滾柱絲桿在研發階段。此外,空心杯電機是公司重點發展的核心產品,最小直徑 8mm,最大轉速 8 萬轉/分鐘。目前,公司空心杯電機已基本成熟,處于中小批量供貨階段。公司自研空心杯電機繞線設備,可實現空心杯電機全自動批量生產。由于核心工藝及設備自研,公司的空心杯電機產能建設周期較短,可以快速滿足批量訂單??招谋姍C技術壁壘核心在于高轉速下的平穩性、壽命、噪音以及配套的行星減速箱。公
111、司掌握減速箱核心技術,自研產品處于樣機和測試階段,公司空心杯電機+減速箱配套產品國內領先。圖 34:鼎智科技 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 35:鼎智科技 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 3.7 禾川科技:國內工業自動化控制引領者,可轉債募資打造利潤新增長點 公司公司以伺服系統和以伺服系統和 PLC為核心為核心,是國內,是國內領先的工業自動化控制企業領先的工業自動化控制企業。公司是一家技術驅動的工業自動化控制核心部件及整體解決方案提供商,具有深度制造能力,建有自主化
112、壓鑄、CNC 精密加工、電子貼裝、自動組裝的深度制造產線,可以提供從產品設計、模具及壓鑄件生產、到零部件組裝的垂直產業鏈,保證生產彈性的同時還可以根據客戶的需求柔性化生產各類非標產品,確保了產品的品質及供貨的及時性。同時,公司還初步實現了生產過程中自動化與數字化的融合,公司產品在光伏、鋰電池、機器人、3C 電子、包裝、紡織、物流、木工、激光等行業廣泛應用,并00.511.522.533.520182019202020212022線性執行器音圈電機混合式步進電機直流電機0%10%20%30%40%50%60%70%80%20182019202020212022線性執行器音圈電機混合式步進電機直流
113、電機 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。28 覆蓋了比亞迪、工業富聯、寧德時代、順豐控股、三通一達、隆基股份、捷佳偉創、邁為股份、先導智能、藍思科技、埃夫特、卡諾普等多家行業龍頭企業。公司力爭為客戶提供由核心部件、機器自動化到數字化工廠的整體解決方案,產品矩陣已經實現工業自動化領域“控制+驅動+執行傳感+機電一體化”的覆蓋,并在近年沿產業鏈上下游不斷延伸,涉足上游的工控芯片、傳感器和下游的高端精密數控機床等領域。公司成功在部
114、分中高端工業自動化核心部件領域內與外資品牌開展競爭,助力中國制造業的轉型升級。公司擬發行可轉債,主要用于公司擬發行可轉債,主要用于滾珠絲杠副和滾動直線導軌副等部件滾珠絲杠副和滾動直線導軌副等部件研發及產業化。研發及產業化。2023年 4月,公司擬發行可轉債募資 7.5 億,用于高效工業傳動系統及精密傳動部件研發及產業化項目(5.6億)、微型光伏(儲能)逆變器研發及產業化項目(2.2 億)及補充流動資金(2.1 億)。高效工業傳動系統及精密傳動部件研發及產業化項目所規劃生產的精密傳動部件主要指滾珠絲杠副和滾動直線導軌副等部件。在機床制造領域,絲杠、導軌為傳動系統核心部件。伴隨滾珠絲杠、伺服電機及
115、控制單元性能提高,數控機床的進給系統直接用伺服電機與滾珠絲杠連接,一方面使整個系統結構簡單,減少了產生誤差的環節;一方面由于轉動慣量減小,伺服特性亦有改善。此外,導軌的運動摩擦力和負載兩個系數對機床進給系統性能及精度也會造成較大影響。隨著我國機床產業的升級,市場對于精密導軌、絲杠的需求預計會持續增長。在機器人制造領域,滾珠絲杠可用于機器人傳動裝置,通過滾珠絲杠組成單軸機器人/電動缸等完成線性驅動,根據特斯拉 AI Day2022 信息,特斯拉人形機器人“Optimus”下肢腿部將采用無框電機與行星滾柱絲杠的線性執行器,有望打開行星滾柱絲杠應用空間,目前行星滾柱絲杠國內整體研發、生產仍處于較早期
116、階段,市場成長空間較大。在汽車制造領域,滾珠絲杠在新能源汽車轉向機構、電助力轉向系統、電子駐車系統、剎車系統具有應用前景,在新能源汽車銷量高增長同時追求全電控、智能化發展背景下需求有望實現較快增長。在工業自動化裝備領域,絲杠、導軌亦作為基礎傳動部件有著廣泛的應用。圖 36:禾川科技 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 37:禾川科技 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 3.8 長盛軸承:專精特新“小巨人”,定增擬擴建滾珠絲杠 公司是國家專精特新“小巨人”企業,主營自潤滑軸承。
117、公司是國家專精特新“小巨人”企業,主營自潤滑軸承。公司主要產品為自潤滑軸承、低摩擦副零部件及相關的精密鑄件。作為潤滑軸承及高性能聚合物生產商,公司產品可應用于機器人關節、減速器等部位中,并已在工業減速器中廣泛應用,同時公司計劃拓展滑動軸承產品在人形機器人的精密減速器中的應用。公司深耕自潤滑軸承行業二十余年,在自潤滑軸承工藝、材料的研發創新、推廣應用等方面積累了豐富的經驗,已掌握減摩材料、高分子聚合物等領域核心技術,建立了行業內較全面的產品體系,擁有省級研究院、省級創新團隊。024681020182019202020212022伺服系統PLC機床其他收入-10%0%10%20%30%40%50%
118、20182019202020212022伺服系統PLC機床其他收入 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。29 圖 38:長盛軸承 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 39:長盛軸承 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 2022年公司發布定增預案,擬擴建年產滾珠絲杠年公司發布定增預案,擬擴建年產滾珠絲杠3萬套項
119、目。萬套項目。2022年9月,公司發布定增預案,積極擴建年產自潤滑軸承 16,700 萬套、滾珠絲杠 3 萬套項目。建設期為 2 年,項目達產后將形成年產 16,000 萬套金屬塑料聚合物自潤滑軸承、100 萬套金屬基自潤滑軸承、400 萬套雙金屬邊界潤滑軸承、200萬套高性能自潤滑平面滑動軸承、3萬套滾珠絲杠的生產能力。伴隨國家汽車產業政策推行、汽車市場的開拓與人形機器人產業發展,未來滾珠絲杠業務有望成為公司新亮點。圖 40:自潤滑軸承系列產品圖 數據來源:公司官網,東方證券研究所 3.9 南京工藝(未上市):科改煥發新活力,聚焦精密滾動部件 公司長期深耕絲杠行業,是我國滾珠絲杠行業標準的制
120、定者。公司長期深耕絲杠行業,是我國滾珠絲杠行業標準的制定者。公司是南京新工投資集團有限責任公司的控股子企業,成立于1952年,主營產品是以滾珠絲杠副、滾動導軌副為代表的滾動功能部件。公司于1964年研制出中國第一套滾珠絲杠副,擁有高速、重載、精密滾動功能部件基礎理論體系和標準體系。公司被認定為國家火炬計劃的重點高新技術企業,并獲得了工信部的制造業單項冠軍培育企業資格,入選全國國有企業改革“科改示范行動”。公司堅持自主創新公司堅持自主創新,技術底蘊深厚,技術底蘊深厚。公司建立了數字化創新設計平臺,建成了滾動功能部件全性能實驗室,擁有滾珠絲杠滾動導軌剛度、綜合性能、可靠性、壽命、精度保持性全性能試
121、驗設備,開展了一些列滾動功能部件基礎理論研究、試驗技術研究,解決了多項關鍵技術難題,研制成功超精密級滾動功能部件,在定位精度、重復定位精度、剛性、噪音、溫升等性能方面取得質的進步,這些產品廣泛用于高速、高精度的中高檔數控機床,推動了國內滾動功能部件領域的提檔升0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.020182019202020212022銅粉等金屬材料其他業務收入其他自潤滑軸承銅基邊界潤滑卷制軸承非金屬自潤滑軸承金屬基自潤滑軸承雙金屬邊界潤滑卷制軸承金屬塑料聚合物自潤滑卷制軸承0%10%20%30%40%50%60%70%20182019202020
122、212022金屬塑料聚合物自潤滑卷制軸承雙金屬邊界潤滑卷制軸承金屬基自潤滑軸承非金屬自潤滑軸承銅基邊界潤滑卷制軸承銅粉等金屬材料 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。30 級,有效替代了進口產品。在高速運行條件下,高速滾珠絲杠副的噪音只有70dB,而高速滾動直線導軌副的噪音則為68dB,這為精密臥式加工中心的大規模生產提供了關鍵的支持,使得各軸的快移速度可達 40m/min,同時保持出色的定位精度為 0.002mm,以及卓越的
123、重復定位精度為0.001mm。公司的創新努力也得到了充分認可,多項產品獲得國家專利,榮獲中國機械工業科學技術獎,并獲得國家重點新產品證書,彰顯了其在技術創新和質量卓越方面的領導地位。圖 41:DKF 型高速精密滾珠絲杠副 圖 42:GGBAA/AAL 精密滾珠直線導軌副 數據來源:公司官網,東方證券研究所 數據來源:公司官網,東方證券研究所 3.10 田中精機:國內精密繞線設備領導者,空心杯電機繞組設備供應商 公司是國內精密繞線設備領域的領導者。公司是國內精密繞線設備領域的領導者。公司前身為日本田中精機株式會社,始創于 1933 年日本福島縣,經過將近一個世紀的技術積累,公司從單一繞線機領域逐
124、步的拓展到消費電子產業、汽車產業、家電產業、醫療行業等相關領域。公司產品主要包括數控自動化標準機、非標準機以及數控自動化特殊設備,其中數控自動化標準機產品的設計、生產工藝和流程較為固定,主要實現基本的繞線功能,用于生產標準化的電子線圈。公司是國內精密繞線設備領域的領導者,在無線充電、快充、配套車規級變壓器、音圈、震動馬達、伺服電機、電梯曳引機、汽車轉向助力EPS 電機為代表的汽車相關配套產品、柔性裝配和以激光雷達自動化裝配為代表的精密裝配等多個相關領域的設備研發上積累了豐富的經驗,實現了精密繞線技術在新興產業內的橫向拓展。憑借多年積累的行業經驗和系統設計優勢,公司積極拓展產品線,根據客戶特定需
125、求,為其提供了一體化的產品和服務解決方案。在原有數控標準機的基礎上,公司已完成向繞線前后工序設備、非標準機和特殊機設備的延伸,實現包括自動上料、繞線、移載、焊錫、插端子、包膠、檢測以及數據上傳等主要功能在內的全流程工序的自動化和一體化,很好地滿足了客戶差異化、精細化及全產業鏈自動化的需求。圖 43:田中精機 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 44:田中精機 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本
126、證券研究報告最后一頁的免責申明。31 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 3.11 華辰裝備:國內數控軋輥磨床領軍者,攜手貝斯特共研直線導軌磨床 公司是國內專業從事全自動高精度數控軋輥磨床研發生產的創新型領先企業。公司是國內專業從事全自動高精度數控軋輥磨床研發生產的創新型領先企業。公司成立于 2007年,長期專注于高端精密磨削裝備領域,逐步掌握了數控軋輥磨床領域“關鍵功能部件-整機技術-技術服務”全產業鏈的核心技術。公司自主開發高速高精磨削技術與數控軋輥磨床產品,多次打破國外在高端數控軋銀磨床領域的技術壟斷,先后獲評“國家專精特新小巨人企
127、業”、“國家制造業單項冠軍示范企業”。公司積極推進智能化建設,努力拓展井實現關鍵核心功能部件國產化生產和配套,對標國際同類產品領先技術,開發內外四復合磨床(亞磨削系列產品)、華辰自研數控系統、數控直線導軌磨床等產品和技術,助推公司解決行業卡脖子技術難題,助力鋼鐵、航空航天、工程機械、工業母機、汽車產業等國家重點領域的可持續發展,實現關鍵核心磨削裝備自主可控。根據 23年半年報顯示,公司產品已經裝備寶武集團、河鋼集團、首鋼集團、青山控股、鞍鋼集團、山鋼集團、日照鋼鐵等國內知名企業,并且在有色、造紙行業亦取得了良好口碑;除國內市場外,公司產品已打入國際市場,出口到泰國、印度、烏茲別克斯坦等國家。公
128、司與貝斯特達成全面合作戰略關系,計劃于公司與貝斯特達成全面合作戰略關系,計劃于 1 年內向貝斯特精機提供對標國際行業龍頭企業領年內向貝斯特精機提供對標國際行業龍頭企業領先水平的精密數控直線導軌先水平的精密數控直線導軌磨磨床產品以及相應技術支持。床產品以及相應技術支持。2023 年 10 月 8 日,公司公告稱與貝斯特達成全面合作戰略關系。雙方將致力于工業母機核心功能部件領域,共同推動國產高端數控直線導軌磨床關鍵核心技術攻關,力爭取得重大技術突破,實現該項目的工程化示范應用及產品進口替代。根據雙方所簽署的協議,華辰裝備計劃于 1 年內向貝斯特精機提供對標國際行業龍頭企業領先水平的精密數控直線導軌
129、磨床產品以及相應技術支持,該產品為目前全球磨削長度最長,技術難度及磨削效率最高的產品。圖 45:華辰裝備 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 46:華辰裝備 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)012345620182019202020212022標準機非標機特殊機精雕機其他0%10%20%30%40%50%60%20182019202020212022標準機非標機特殊機精雕機其他 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告
130、最后一頁的免責申明。32 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 3.12 日發精機:致力中高端機床國產化,推動數控螺紋磨床國產替代 公司深耕機床領域,公司深耕機床領域,致力于中高端機床國產化致力于中高端機床國產化。公司成立于 2000 年,是浙江省機械行業的骨干企業和原國家機械部數控機床重要制造基地、國家級 CIMS 工程示范企業、國家級高新技術企業,也是國內一家能夠同時生產立式數控車床、臥式數控車床、立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心和落地式鏜銑床的企業。2014 年組建日發航空裝備公司,并成功收購海外高端機床企業意大利 MCM,開
131、始布局航空航天制造領域。2018年通過并購Airwork,進入固定翼飛機和直升機租賃及運營及 MRO業務領域,已經成為業內航空運力服務及 MRO綜合實力排名前列的公司,取得了包括新西蘭、美國、歐洲、中國、南非、澳洲等國家和地區在內的覆蓋全球的完備民航經營資質。推動推動數控螺紋磨床數控螺紋磨床國產替代國產替代,設備目設備目前處于試磨階段前處于試磨階段。在絲杠方面,子公司日發機床一向重視產品研發,著力前瞻布局新能源產業鏈等新興行業及戰略性行業,現已形成了具有自主知識產權和市場競爭力的系列產品。2023 年重點推出了一款新產品數控螺紋磨床,其中數控外螺紋磨床主要用于螺桿、蝸桿、絲桿等零件的外螺紋精密
132、磨削加工;數控內螺紋磨床主要用于滾珠絲杠螺母外圓、端面及圓弧形內螺紋滾道的復合精密磨削加工;滾珠絲杠(絲桿)廣泛應用于機床、醫療器械、新能源汽車、機器人等智能化行業。該設備目前處于試磨階段,尚未投產,產品前景由行業發展情況及市場而定。圖 47:日發精機 2018-2022 年主營業務分產品收入(億元)圖 48:日發精機 2018-2022 年主營業務分產品毛利率(%)數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 數據來源:Wind,公司公告,東方證券研究所 00.511.522.533.544.520182019202020212022全自動數控軋輥磨床維修改造業務備件產品其他業務0%20%4
133、0%60%80%20182019202020212022全自動數控軋輥磨床維修改造業務備件產品其他業務051015202520182019202020212022數字化智能機床及產線航空航天智能裝備及產線航空航天零部件加工固定翼工程、運營及租售直升機工程、運營及租售其他業務0%20%40%60%80%100%20182019202020212022數字化智能機床及產線航空航天智能裝備及產線航空航天零部件加工固定翼工程、運營及租售直升機工程、運營及租售其他業務 機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部
134、分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。33 投資建議投資建議 人形機器人產業機遇下,絲杠是核心傳動部件,壁壘高國產化率低,我們認為以特斯拉 Optimus為代表的人形機器人如果進展順利并逐步放量,將新增百億級別的行星滾柱絲杠市場空間;同時我們認為全產業鏈降本訴求下,高端裝備國產化有望提速。建議關注產業鏈相關公司:五洲新春(603667,買入)、貝斯特(300580,未評級)(汽車組)、恒立液壓(601100,未評級)、秦川機床(000837,未評級)、鼎智科技(873593,未評級)(電新組)、禾川科技(688320,未評級)(電新組)、長盛軸承(300718,
135、未評級)、田中精機(300461,未評級)、華辰裝備(300809,未評級)、日發精機(002520,未評級)。風險提示風險提示 絲杠下游需求不及預期絲杠下游需求不及預期:絲杠主要應用于傳動和控制系統中,廣泛應用于數控機床、制造設備、機器人、精密儀器等領域,涵蓋領域較廣,可能下游需求不及市場預期;人形機器人人形機器人進展進展不及預期:不及預期:人形機器人目前還處于初期階段,技術路線等尚未完全確定,發展進程可能不及市場預期;國產替代進程不及預期:國產替代進程不及預期:目前國內相關廠商的技術與國外頭部廠商相比仍有較大差距,若技術突破進展不及預期,將影響到國產替代進程;行業競爭加?。盒袠I競爭加?。喊?/p>
136、隨人形機器人放量以及行業降本趨勢下,新參與者可能會增加,產品價格可能會有所下降,行業競爭可能會有所加??;假設條件變化影響測算結果假設條件變化影響測算結果:文中測算基于設定的前提假設基礎之上,若相關假設的數量、價格、用量等發生改變,存在假設條件發生變化導致結果產生偏差的風險。機械設備行業深度報告 絲杠:核心傳動部件,人形機器人開啟成長空間 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。34 分析師申明 每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的研究分析師在此作以下聲明:每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的
137、研究分析師在此作以下聲明:分析師在本報告中對所提及的證券或發行人發表的任何建議和觀點均準確地反映了其個人對該證券或發行人的看法和判斷;分析師薪酬的任何組成部分無論是在過去、現在及將來,均與其在本研究報告中所表述的具體建議或觀點無任何直接或間接的關系。投資評級和相關定義 報告發布日后的 12個月內行業或公司的漲跌幅相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅為基準(A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數);公司投資評級的量化標準公司投資評級的量化標準 買入:相對強于市場基準指數收益率 15%以上;增持:相對強于市場基準指數收益率 5%15%;中性:
138、相對于市場基準指數收益率在-5%+5%之間波動;減持:相對弱于市場基準指數收益率在-5%以下。未評級由于在報告發出之時該股票不在本公司研究覆蓋范圍內,分析師基于當時對該股票的研究狀況,未給予投資評級相關信息。暫停評級根據監管制度及本公司相關規定,研究報告發布之時該投資對象可能與本公司存在潛在的利益沖突情形;亦或是研究報告發布當時該股票的價值和價格分析存在重大不確定性,缺乏足夠的研究依據支持分析師給出明確投資評級;分析師在上述情況下暫停對該股票給予投資評級等信息,投資者需要注意在此報告發布之前曾給予該股票的投資評級、盈利預測及目標價格等信息不再有效。行業投資評級的量化標準行業投資評級的量化標準:
139、看好:相對強于市場基準指數收益率 5%以上;中性:相對于市場基準指數收益率在-5%+5%之間波動;看淡:相對于市場基準指數收益率在-5%以下。未評級:由于在報告發出之時該行業不在本公司研究覆蓋范圍內,分析師基于當時對該行業的研究狀況,未給予投資評級等相關信息。暫停評級:由于研究報告發布當時該行業的投資價值分析存在重大不確定性,缺乏足夠的研究依據支持分析師給出明確行業投資評級;分析師在上述情況下暫停對該行業給予投資評級信息,投資者需要注意在此報告發布之前曾給予該行業的投資評級信息不再有效。免責聲明 本證券研究報告(以下簡稱“本報告”)由東方證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)制作及發布。本公司
140、不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的全體接收人應當采取必要措施防止本報告被轉發給他人。本報告是基于本公司認為可靠的且目前已公開的信息撰寫,本公司力求但不保證該信息的準確性和完整性,客戶也不應該認為該信息是準確和完整的。同時,本公司不保證文中觀點或陳述不會發生任何變更,在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的證券研究報告。本公司會適時更新我們的研究,但可能會因某些規定而無法做到。除了一些定期出版的證券研究報告之外,絕大多數證券研究報告是在分析師認為適當的時候不定期地發布。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議,也沒有考慮到個別
141、客戶特殊的投資目標、財務狀況或需求??蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況,若有必要應尋求專家意見。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。本報告中提及的投資價格和價值以及這些投資帶來的收入可能會波動。過去的表現并不代表未來的表現,未來的回報也無法保證,投資者可能會損失本金。外匯匯率波動有可能對某些投資的價值或價格或來自這一投資的收入產生不良影響。那些涉及期貨、期權及其它衍生工具的交易,因其包括重大的市場風險,因此并不適合所有投資者。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任
142、何損失負任何責任,投資者自主作出投資決策并自行承擔投資風險,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本報告主要以電子版形式分發,間或也會輔以印刷品形式分發,所有報告版權均歸本公司所有。未經本公司事先書面協議授權,任何機構或個人不得以任何形式復制、轉發或公開傳播本報告的全部或部分內容。不得將報告內容作為訴訟、仲裁、傳媒所引用之證明或依據,不得用于營利或用于未經允許的其它用途。經本公司事先書面協議授權刊載或轉發的,被授權機構承擔相關刊載或者轉發責任。不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。提示客戶及公眾投資者慎重使用未經授權刊載或者轉發的本公司證券研究報告,慎重使用公眾媒體刊載的證券研究報告。HeadertTable_Address東方證券研究所 地址:上海市中山南路 318 號東方國際金融廣場 26 樓 電話:傳真:021-63325888 021-63326786 東方證券股份有限公司經相關主管機關核準具備證券投資咨詢業務資格,據此開展發布證券研究報告業務。東方證券股份有限公司及其關聯機構在法律許可的范圍內正在或將要與本研究報告所分析的企業發展業務關系。因此,投資者應當考慮到本公司可能存在對報告的客觀性產生影響的利益沖突,不應視本證券研究報告為作出投資決策的唯一因素。