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1、 1/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 國產替代系列三：壁壘高市場空間廣闊，絲國產替代系列三：壁壘高市場空間廣闊，絲杠行業國產替代有望加速杠行業國產替代有望加速 絲杠作為傳動核心部件，在機床、汽車和航空航天等多個領域都發揮著重要作用，人形機器人產業化進程加速，更是有望帶來絲杠市場廣闊增量。而在實際行業發展中，我國絲杠行業從產品端到制造端，都嚴重依賴進口，國產替代需求強烈?；谶@種現狀，國內企業亟需打破技術壁壘，加快研發步伐，突破關鍵技術，以取得國產替代實質性突破。以下我們就聚焦國內絲杠行業國產替代，來探尋該行業發展中的相

2、關問題。我們將主要沿行業國產替代現狀、所呈現出的市場機遇、行業前景展望三條主線為大家展開分析。絲杠行業在我國市場發展中，面臨哪些市場壁壘？當前國產替代進程怎樣？在關鍵環節上有哪些突破？研發方面，相關市場主體做了哪些準備？以及在行業國產替代視角下，所呈現出的市場機遇有哪些？相關布局企業發展情況如何？后續行業市場空間有多大？迎合市場量產，行業有哪些發展趨勢？帶著上述問題，我們一起去找尋答案。目錄目錄 一、行業概述.1 二、市場壁壘.5 三、國產替代.9 四、市場機遇.18 五、相關企業.20 六、市場空間.23 七、發展趨勢.26 八、參考研報.26 一、一、行業概述行業概述 1、絲杠：精密傳動部

3、件，下游應用廣泛絲杠：精密傳動部件，下游應用廣泛 絲杠是一種可以使旋轉運動變成直線運動的傳動副零件，其優勢在于高速運動下保證定位精準，由于摩擦力較低，其傳動效率可達 90%。絲杠對于精度以及強度要求都較高，原因在于絲杠不僅需要精確地確定工作臺位置從而將旋轉運動變為直線運動，還需要傳導動力，在精度、強度、耐磨性等方面均提出較高要求，故而絲杠的加工工藝以及原材料都有較高要求。常見的絲杠類型：包括梯形絲杠（滑動絲杠）、滾珠絲杠和行星滾柱絲杠。2/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、梯形絲杠：技術成熟工藝簡單，但精度與效率低梯形絲杠：技術成熟工藝簡單，但

4、精度與效率低 梯形絲杠是一種滑動運動，適用于慢速、精度要求不高等領域梯形絲杠是一種滑動運動，適用于慢速、精度要求不高等領域。梯形絲杠由螺桿和螺母組成，螺桿上布有梯形螺紋，依靠螺母與螺桿的旋合傳遞運動和動力，是完全依靠機械接觸產生滑動，是一種滑動運動，其傳動效率 30-70%（低于滾珠 90%+），且其高速發熱明顯，更適用于低速運動，同時精度較低為C10 以上（滾珠最高可到 C0 級），但其有自鎖功能（滾珠無，需外加零件）。梯形絲杠多應用于數控機床、自動輸送系統、測量設備等。梯形絲杠加工工藝簡單，主要為切銷工藝，已經成熟廣泛推廣梯形絲杠加工工藝簡單，主要為切銷工藝，已經成熟廣泛推廣。梯形絲杠加工

5、方式有滾壓、切削和研磨三種制造方式，從精度看研磨（15um/300mm）切削（50um/300mm）滾壓（90um/300mm），但由于研磨成本高 10 倍以上，目前多采用切削方式，技術簡單，工藝成熟。切削工藝中，目前多用旋風銑銷絲杠設備，可替代此前的車削工藝，可將銑絲、滾花一次完成，減少表面粗糙度。3、滾珠絲杠：精度高應用廣，但國產技術仍待提升滾珠絲杠：精度高應用廣，但國產技術仍待提升 滾珠絲杠是滾動運動，傳動效率高、精度高滾珠絲杠是滾動運動，傳動效率高、精度高。滾珠絲杠由絲桿、螺母、滾珠、回珠器主要部件構成，核心部分是滾珠，滾珠位于絲桿的螺紋槽內，同時與螺母的螺紋槽接觸。當絲杠旋轉時，滾珠

6、在絲桿和螺xXmVmU9ZkZlXnU6McM7NtRqQtRsOiNoOnReRmMwO7NrQpPNZtPmQwMnRqN 3/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 母之間滾動，實現力的傳遞和直線運動?；刂槠饕话惴譃閮妊h式和外循環，在輕載和小型絲杠情況下用內循環，反之使用外循環。滾珠絲杠工藝分為研磨與軋制，已國產化，但高精度產品技術仍待提升滾珠絲杠工藝分為研磨與軋制，已國產化，但高精度產品技術仍待提升。滾珠絲杠加工核心在于滾道制作，螺母的螺紋采用研磨技術，而絲桿可采用研磨和軋制兩種工藝。軋制是采用冷加工工藝模具制造，自動化程度高，適合大批量生產，

7、成本低，但精度偏低一般為 C7 級以上；而研磨工序長，從熱處理、粗加工（車削）、到精磨（磨削），效率低，但精度高，一般為 C7 級以下，可達到 C0 級。國產技術已突破，但高精度產品技術仍需提升，全球滾柱絲杠市場空間超 120 億。4、滾柱絲杠：性能更優，但加工難成本高，空間待開發滾柱絲杠：性能更優，但加工難成本高，空間待開發 行星滾柱絲杠是線接觸的滾動運動，具備滾珠優勢，同時承載力更強、壽命長、體積小行星滾柱絲杠是線接觸的滾動運動，具備滾珠優勢，同時承載力更強、壽命長、體積小。行星滾柱絲杠由主絲桿，6-12 根滾柱，螺母，軸承蓋和齒套筒組成，與滾珠絲杠的結構相似，區別在于其載荷傳遞元件為螺紋

8、滾柱，是線接觸；而滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠，是點接觸。滾柱替代滾珠將使負載通過眾多接觸點迅速釋放，從而能有更高載荷和抗沖能力，同規格的滾珠絲杠的載荷是滾珠的 3 倍，壽命是滾珠的 15 倍，同載荷情況下，體積是滾珠的 1/3。根據不同的結構設計，滾柱絲杠分為循環式、非循環式、反轉式等，其中特斯拉人形機器人采用反轉式，根據不同的結構設計，滾柱絲杠分為循環式、非循環式、反轉式等，其中特斯拉人形機器人采用反轉式，難度更高難度更高。反轉式滾柱絲杠反轉式滾柱絲杠：螺母作為主動件（長度長，加工難度大），絲桿為輸出構件（滾柱圍繞絲桿旋轉，區別于圍繞螺母旋轉），沒有內齒圈，優勢在于結構緊湊，用于小行程工作場

9、景。循環式循環式：去掉了內齒圈，增加返回器（凸輪環結構），滾柱可在螺母內旋轉一周后歸位，增加螺紋數量，具有更高剛度，用于醫療器械、精密儀器等。非循環非循環：增加殼體、端蓋、圓柱滾子軸承等部件，承載力強，應用于重型機械、石油化工等，成本高。4/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 滾柱絲杠與滾珠有同源性，但綜合性能更優，加工難度大及未大規模生產限制成本下降滾柱絲杠與滾珠有同源性，但綜合性能更優，加工難度大及未大規模生產限制成本下降。滾柱絲杠與滾珠絲杠其運動原理類似，且加工設備基本相同，工藝具備同源性。滾柱絲杠綜合性能更優，包括承載力大、壽命長、體積小、速

10、度快等，但其加工工藝難，市場需求遠不及滾珠（不足 10 億 vs 超 100 億），因此成本遠高于滾珠絲杠。未來隨著人形機器人放量，滾柱絲杠有望大規?；a。5、絲杠精度等級可分為絲杠精度等級可分為 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 級級 滾珠絲桿的滾珠絲桿的 JIS 等級可分為等級可分為 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 級級，精度表示方法為無論滾珠絲杠的長度為多長，任取 300mm 的誤差都在等級代表的精度之內，如精度等級為 7 級時，任意 300mm 行程內行程變動量為 0.050mm，即 C7=0.05。5/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深

11、度|研究報告研究報告 二二、市場壁壘、市場壁壘 1、高精度絲杠的壁壘主要集中于生產工藝、加工設備及原材料高精度絲杠的壁壘主要集中于生產工藝、加工設備及原材料 絲杠對精度、強度、耐磨性、可靠性等方面有很高要求，主要制備壁壘包括加工工藝、設備、原材料等三方面。螺紋加工、熱處理等為核心加工工序，需要深刻 knowhow 積淀；生產設備主要依賴進口且售價昂貴、交付期長。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠存在類似的物理構造，二者的螺紋加工方式主要包括磨削加工、旋風銑削、車行星滾柱絲杠與滾珠絲杠存在類似的物理構造，二者的螺紋加工方式主要包括磨削加工、旋風銑削、車削、滾壓成形等削、滾壓成形等。目前海外巨頭通過磨削與滾壓

12、成形進行加工，國內主要采用切削方式生產滾柱，采用磨削加工絲杠螺紋。而滾壓成形具備較高的技術壁壘，目前全球范圍內僅有少數海外廠商能夠通過滾壓成形實現行星滾柱絲杠的規模量產。高精高精度、高一致性的螺紋的加工壁壘較高，依賴相關工作人員的技術經驗度、高一致性的螺紋的加工壁壘較高，依賴相關工作人員的技術經驗。行星滾柱絲杠通過螺紋牙之間的嚙合實現運動及載荷傳遞，并通過齒輪嚙合實現滾柱正確裝配，因此螺紋及齒輪的加工精度對其裝配、傳動及承載特性具備重要影響，而滾柱、絲杠、螺母上高精度、高一致性的螺紋存在較大的加工難度，依賴于儀器操作員與工程師的技術經驗。6/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|

13、深度深度|研究報告研究報告 熱處理對絲杠成品零件的制造質量、精度具有較大影響，需要深刻熱處理對絲杠成品零件的制造質量、精度具有較大影響，需要深刻 knowhow 積淀積淀。主要分為預備熱處理與最終熱處理。預備熱處理的作用是改善絲杠切削性能、消除殘余應力、為最終熱處理做準備，而最終熱處理的作用是提高螺紋表面硬度及耐磨性。根據循環式行星滾柱絲杠副的設計，熱處理后的GCr15 高碳鉻軸承鋼的屈服強度提升 3-5 倍，硬度提升 2-3 倍，機械強度及剛度顯著提升。熱處理工藝需要深刻 knowhow 積淀，國內廠商近年來已取得一定進步，但在工藝參數選擇等方面仍與海外有一定差距，導致絲杠的精度及可靠性落后

14、于海外。行星滾柱絲杠制備的核心設備包括高精度螺紋磨床等，依賴進口且造價昂貴、交付周期長行星滾柱絲杠制備的核心設備包括高精度螺紋磨床等，依賴進口且造價昂貴、交付周期長。行星滾柱絲杠已有成熟制備方案，核心設備包括旋風銑設備、螺紋磨床等，主要依賴進口且造價昂貴。旋風銑設備是一種用于加工大型螺紋的高效能精密專用設備，可加工淬硬鋼等難以加工的材料。目前旋風銑床主要依賴國外引進，南京工藝南京工藝于 2004 年首次引進德國公司的 PW160 型 CNC 旋風硬銑機床，2009 年又引進其 PW300HP 型 1000mmCNC 旋風硬銑機床，可精銑出整體 800mm 以上的大型滾珠絲杠副。而漢漢江機床江機

15、床自主研發出 HJO92 型旋風銑床，單次銑長度最大可達 800mm。而螺紋磨床用于加工行星滾柱絲杠的螺紋，對絲杠的精度有重要影響，目前主要依賴進口。由于相關生產設備售價高昂，且交付期較長，因此具備較強資金實力、在絲杠行業布局較早的公司或具備一定優勢。滾珠絲杠常采用滾珠絲杠常采用 GCr15 高碳鉻軸承鋼作為原材料高碳鉻軸承鋼作為原材料。滾珠絲杠在工作時承受復雜的交變載荷、交變應力的作用，易產生彎曲扭轉組合變形，因此滾珠絲杠的滾道、軸頸必須具備高精度、高強度、高剛度、強耐磨性等良好的工程力學性能。滾珠絲杠通常采用 GCr15 高碳鉻軸承鋼作為材料，其在淬火加低溫回火后具備硬度高、組織均勻、耐磨

16、性強、解除疲勞強度高等優點，但同時也有塑性一般、切削性能中等、焊接性能差、回火脆性等缺點，因此需要在磨削滾珠絲杠粗加工前進行預先熱處理，通過球化退火把GCr15 材料中的碳化物球化，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物組織，降低材料組織硬度，提高材料塑性機能，改善材料金屬切削機加工性能。7/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行星滾柱絲杠的絲杠行星滾柱絲杠的絲杠/螺母與滾柱分別選取合金結構鋼螺母與滾柱分別選取合金結構鋼 50CrMo4/GCr15 高碳鉻軸承鋼作為原材料高碳鉻軸承鋼作為原材料。在行星滾柱絲杠的運行過程中，絲杠螺母滾柱的螺紋滾

17、道會受到連續、周期、頻繁的振動及摩擦，導致絲杠工件由于工作溫度升高而出現滾道磨損、熱變形等失效形式，因此需要選取硬度高、耐磨性強、承載力強及溫度適應性良好的材料，還需要考慮材料的切削性能及經濟性。根據航天精密傳動機構行星滾柱絲杠的設計與研究，絲杠常選用合金結構鋼 50CrMo4，其強度和淬透性比 35CrMo 更好，調質后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好，高溫情況下仍有高蠕變強度和持久強度；螺母和滾柱選取 GCr15 高碳鉻軸承鋼，其綜合性能良好，淬火和回火后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性和高的接觸疲勞壽命，熱加工變形性能和切削加工性能均較好。南京工藝南京工藝行星滾柱絲杠副

18、在淬火后的硬度可達 HRC58 以上，主要應用于伺服電動缸。2、國內在絲杠領域研究起步較晚，高端絲杠較海外差距顯著國內在絲杠領域研究起步較晚，高端絲杠較海外差距顯著 受益于學界持續研究、政策支持等因素，我國滾珠絲杠迅速發展，但高端產品仍較海外存在顯受益于學界持續研究、政策支持等因素，我國滾珠絲杠迅速發展，但高端產品仍較海外存在顯著差距著差距。滾珠絲杠起源于 19 世紀末，1940 年美國通用公司將其用于汽車方向盤轉向機構后開始被廣泛使用。1965 年滾珠絲杠在數控車床上的應用取得突破性進展，助力加快機械制造業的發展。滾珠絲杠的發展方向從“敏捷省能傳動”向“高速度、高精度和高可靠性傳動”演進。國

19、內自 20 世紀 50 年代開展大量滾珠絲杠相關研究，于 1964 年自主研制出第一套滾珠絲杠副，在國內學界持續研究、有限元分析相關軟件成熟、政策支持等因素推動下，我國滾珠絲杠迅速發展。當前我國中低檔產品已接近持平海外同類競品，而高端產品與海外巨頭仍有顯著差距。當前海外廠商可穩定生產 C1 級滾珠絲杠，而國內廠商可穩定生產 C2 級滾珠絲杠，尚無法穩定供應 C1 級產品。歷經超歷經超 80 年的研究歷程，海外龍頭構建了行星滾柱絲杠的全面理論體系與成熟產品矩陣年的研究歷程，海外龍頭構建了行星滾柱絲杠的全面理論體系與成熟產品矩陣。瑞典發明家Carl Bruno Strandgren 于 1942

20、年申請行星滾柱絲杠的第一個發明專利，并于十多年后優化設計了帶螺旋升角的滾柱絲杠，為海外學術界此后的大量相關研究奠定理論基礎。William J.Roantree 和 Oliver Saari 分別在 1968 年和 1986 年設計了差動式行星滾柱絲杠和軸承環型行星滾柱絲杠。1987 年，大冢次郎等對標準式的三大構件進行了運動學和軸向剛性分析。1996 年，美國 LemorP 等推導出標準式的承載能力和傳動效率等計算公式。當前行星滾柱絲杠理論研究主要集中于結構參數、嚙合特性、運動學、承載特性、摩擦及效率等方向。目前，德國 Schaeffler、瑞士 Rollvis、瑞典 SKF、德國 INA、

21、美國 Exlar、瑞士 GSA、英國 PowerJack、德國 LTK 等國外龍頭均在行星滾柱絲杠的精度等級、潤滑維護、應用平臺等領域形成理論體系，積累大量生產應用經驗，形成針對下游各行業的成熟產品系列，但由于技術封鎖，行星滾柱絲杠的設計、制造、裝配等關鍵技術尚未公開。國內關于行星滾柱絲杠的研究起步較晚，國內企業盡管已實現小批量量產，但產品參數及品種均落后于國內關于行星滾柱絲杠的研究起步較晚，國內企業盡管已實現小批量量產，但產品參數及品種均落后于海外，尚處于初級階段海外，尚處于初級階段。國內關于行星滾柱絲杠的研究起步于 20 世紀 90 年代，學界從結構設計、運動分析、接觸特性等方面進行相關研

22、究并收獲一定成果。目前的基礎理論研究仍處于初步階段，尚未形成系統理論成果，在傳動效率、性能分析、試驗研究等方面的研究相對不足，因此盡管如博特精工博特精工、優勵優勵 8/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 聶夫聶夫、揚州眾孚揚州眾孚等公司均已實現行星滾柱絲杠的小批量生產，但在傳動效率、承載能力、精度、壽命、尺寸、生產一致性等指標上落后于海外，產品品種及應用范圍也顯著小于國外。中國大陸企業在滾珠絲杠中低端市場占據一定份額，但在高端市場的市占率仍較低中國大陸企業在滾珠絲杠中低端市場占據一定份額，但在高端市場的市占率仍較低。根據金屬加工公眾號，中國臺灣的上銀

23、、銀泰在國內中低端滾珠絲杠市場占據主要份額，而力士樂、THK、NSK 等日德廠商基本壟斷國內中高端滾珠絲杠市場。漢江機床漢江機床、南京工藝南京工藝等中國大陸企業在中低端市場占據一定份額，但在高端市場的市占率僅 5%，在加工制造水平、生產規模都顯著落后于海外龍頭。近年來，隨著國產高端滾珠絲杠性能不斷提升，疊加價格優勢，高端滾珠絲杠國產替代進程持續推進。9/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內國內滾柱絲杠市場仍由海外廠商主導，國內企業產品的應用場景相對有限滾柱絲杠市場仍由海外廠商主導，國內企業產品的應用場景相對有限。根據E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研

24、究，Rollvis 和 GSA 各占據國內滾柱絲杠市場 26%的份額，Ewellix 占據 14%的份額，而南京工藝南京工藝、博特精工博特精工各占 8%的份額，且產品應用場景集中于軍工行業。三三、國產替代、國產替代 1、當前進程：、當前進程：人形機器人催生新需求，外資品牌主導下國產替代加速人形機器人催生新需求，外資品牌主導下國產替代加速（1）滾珠絲杠：規模穩步提升，國產替代持續深化滾珠絲杠：規模穩步提升，國產替代持續深化 中國是滾珠絲杠產品重要消費市場之一，國內滾珠絲杠是超中國是滾珠絲杠產品重要消費市場之一，國內滾珠絲杠是超 50 億需求的細分賽道億需求的細分賽道。一方面，根據秦川秦川機床機床

25、 2023 年 5 月投資者關系記錄表，2022 年國內滾珠絲杠及滾動直線導軌市場容量約為 145 億，預計年復合增長率達 10%以上。另一方面，對機床成本拆分，對機床行業滾珠絲杠另一方面，對機床成本拆分，對機床行業滾珠絲杠+直線導軌的需求測算有同樣結論直線導軌的需求測算有同樣結論。根據 MIR，對機床主要成本拆分來看，數控、結構、傳動、電機、刀庫、其他部件分別占機床成本的 40%、25%、15%、10%、5%、5%。絲杠和導軌是傳動重要零部件，且占據主要成本（注：其他還包含主軸、軸承等）。根據 MIR 對國內機床實際消費額的估計，并假設國內機床的成本機床的成本率為 70%，滾珠絲杠+導軌的成

26、本占比約 10%，測算 2022 年國內滾珠絲杠+直線導軌的需求空間接近 130 億。一般機床 X、Y、Z軸配置一根滾珠絲杠和兩根直線導軌，單根絲杠價值量更高，預計機床滾珠絲杠應用即超 50 億空間。10/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 當前，雖然當前，雖然國內滾珠絲杠國內滾珠絲杠取得了一些突破，但整體來說取得了一些突破，但整體來說國產化率國產化率仍偏低，尤其在仍偏低，尤其在高端市場高端市場份額更低。份額更低。且由于海外技術封鎖，國產滾動部件水平基本保持在 P2 級以下水平，大部分產品在 P3-P5 級，難以滿足中高端機床等高端裝備需求。從某種程

27、度上，中國企業亟需實現自主可控。具體來說，中外產業發展，在以下方面存在差異，中國企業尚有進步空間。品類差異品類差異：根據公稱直徑、公稱導程、鋼球直徑、循環圈數等指標排列組合形成不同 SKU 產品。對比上銀科技上銀科技和南京工藝南京工藝，南京工藝覆蓋的公稱直徑型號、鋼球直徑型號、公稱導程型號等較上銀均有差異，上銀科技的產品 SKU 較我國大陸企業品系更加復雜繁多。指標差異指標差異：針對同一類型 SKU 或者相接近的產品，國內產品在動負載、靜負載及剛度等指標較進口品牌仍有一定差距。目前國內滾珠絲杠廠商包括南京工藝南京工藝、貝斯特貝斯特、秦川機床秦川機床、博特精工博特精工等，為國產替代中堅力量。南京

28、工藝南京工藝：目前其高速滾珠絲杠副性能達 60m/min 運行時噪音 70dB，高速滾動直線導軌副 60m/min運行時噪音 68dB，為精密臥式加工中心批量配套滾珠絲杠副、滾動導軌副，實現各軸快移速度40m/min、定位精度 0.002mm、重復定位精度 0.001mm。公司產品為高速、高精中高檔數控機床大批量配套，推進了國產滾動功能部件的提檔升級和替代進口。11/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 秦川機床秦川機床：下屬子公司漢江機床漢江機床可生產 2、3 級精度的滾珠絲杠、直線導軌，有較高的精度保持性，可以滿足中高檔數控機床的要求，實現了在新能

29、源汽車領域制造裝備滾動功能部件和精密螺桿副的國產化推廣應用。貝斯特貝斯特：2022 年初成立宇華精機宇華精機，落實公司高端裝備核心滾動功能部件研發及產業化項目，項目建成后將形成包括高精度滾珠絲杠副、高精度滾動導軌副等主營產品，并瞄準高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業三大市場進行大力開拓。目前公司的滾珠絲桿副、直線導軌副等首臺套已實現成功下線。（2）行星滾柱絲杠：受益人形機器人催化有望打開成長空間行星滾柱絲杠：受益人形機器人催化有望打開成長空間 行星滾柱絲杠的結構與滾珠絲杠類似，由絲杠、螺母、滾柱、內齒圈等組成，將滾珠替換為具有螺紋結構的滾柱。一般情況下，行星滾柱在主螺紋絲杠周圍布置 6-

30、8 個行星滾柱。當滾柱繞著絲杠做行星運動，滾柱既有與螺母嚙合的純滾動，也有與絲杠接觸產生的滑滾運動，多點嚙合，結構緊湊。通過大幅增加行星滾柱絲杠傳動過程的接觸面和受力面，相較滾珠絲杠保持一定精度、較高傳動效率的同時，又具有高負載的優點，為人形機器人直線執行器的重要部件。人形機器人運用有望帶來行星滾柱絲杠需求釋放人形機器人運用有望帶來行星滾柱絲杠需求釋放。根據特斯拉 2022 年 AIDay，Optimus 的動力總成主要采用旋轉執行器+直線執行器+靈巧手的硬件方案，且占據 Optimus 硬件最主要成本。其中旋轉執行器為諧波減速器+電機驅動方案，直線執行器為電機+梯形絲杠（4 個）及電機+行星

31、滾柱絲杠（10 個）組合方案。同時，國內部分靈巧手驅動方案采用微型伺服電缸結構，微型行星滾柱絲杠同樣具備運用空間，目前已有廠商具備微型行星滾柱絲杠螺母批量制造能力。行星滾柱絲杠目前仍以海外品牌為主，國內廠商加速進行行星滾柱絲杠產品驗證行星滾柱絲杠目前仍以海外品牌為主，國內廠商加速進行行星滾柱絲杠產品驗證。根據 DataIntelo Analysis，2017 年行星滾柱絲杠規模約為 10.2 億美元，預計 2030 年將達 18.1 億美元，CAGR 約 4.5%。預計未來伴隨行星滾柱絲杠在人形機器人、工程機械、醫療、半導體等領域運用滲透，需求規模將有更大增量。目前參與行星滾柱絲杠產品研發、制

32、造的商家多為歐美國際巨頭，如瑞士 GSA、Rollvis 等，在傳動件領域具備深厚積累。國內目前行星滾柱絲杠參與者逐步增多，包括新劍傳動新劍傳動、鼎智科技鼎智科技、貝斯特貝斯特、五洲五洲新春新春等。其中，根據新劍傳動的產品手冊來看，其已經擁有行星滾柱絲杠相對成熟的產品并實現在人形機器人運用。多數企業處于制樣、試樣階段，產品成熟度、穩定性有待持續驗證。今年受益國內企業購置先進設備產能、組建人才團隊、開展頻繁試樣等綜合因素催化，人形機器人用行星滾柱絲杠進展將相對積極，有望逐步釋放需求。12/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （3）中國品牌在中低端市場占

33、有一定份額，高端市場亟需突破中國品牌在中低端市場占有一定份額，高端市場亟需突破 根據金屬加工雜志社數據，在國內高端市場，歐美日企業市場占有率高達 90%，中國大陸、中國臺灣制造商市場份額各約 5%，高端市場格局相對集中；在國內中低端市場，大陸制造商擁有過約 30%，中低端市場格局相對分散。高端市場高端市場：對應下游市場主要為高精度切割、高速加工和高速定位的 CNC 機床、印刷機、精密機器人、航空航天、電動汽車、3C 裝備等重點領域。中低端市場中低端市場：主要以生產率高、價格低廉，并能保持機械效率高、耐磨性好的產品為主，下游應用精度要求不高，下游主要為工程機械、普通機床、打包機、注塑機等領域，也

34、包括醫院病床、手術臺、千斤頂、小型起重機、閥門開關等應用場景。2、關鍵環節：國內企業奮起直追，加快國產替代步伐關鍵環節：國內企業奮起直追，加快國產替代步伐（1）磨床設備海外領先，磨床設備海外領先，國內磨床企業奮起直追國內磨床企業奮起直追，已存在一定國產替代基礎，已存在一定國產替代基礎 磨床是絲杠加工的核心技術壁壘，其精度直接決定絲杠精度磨床是絲杠加工的核心技術壁壘，其精度直接決定絲杠精度。磨床通過其高度精密的磨削技術，能夠確保絲杠具有一致的螺紋形狀和尺寸，從而提供可靠的性能和穩定的運動控制。磨床的精度直接影響著絲杠的軸向精度、徑向精度以及整體的運動平穩性。精準的磨床工藝能夠確保絲杠的每個螺紋都

35、具有高度一致的規格，防止誤差和振動，從而提高系統的可靠性和工作精度，因而磨床其高精度的加工能力直接決定了絲杠最終的性能和質量。13/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 從零件構造角度看，絲杠是牙型角為 90 的多頭螺紋，行星滾柱是具有相同牙型角的單頭螺紋，而螺母具有與絲杠相同頭數和牙型的內螺紋，因而不同部件涉及磨床類型存在差異，主要設備需用到內螺紋磨床、外螺紋磨床、外圓磨床（進行絲杠軸外圓表面加工）、中心磨床（絲杠軸中心孔加工）、平面磨床（螺桿端面加工）等。外螺紋磨床外螺紋磨床：外螺紋磨床進行加工的精密螺紋結構是行星滾柱絲杠的核心部分，其螺紋的加工需

36、要極高精度。以外圓磨床對絲杠軸外圓表面進行精密磨削來確保表面光滑和尺寸精確；使用中心磨床對絲杠軸中心孔進行精密加工來確?？椎某叽绾臀恢玫木珳市?；使用平面磨床處理螺桿軸的平面部分或底座，確保整體的平面度和尺寸準確。每次加工螺紋前，先加工絲杠外圓，然后以絲杠外圓和兩端中心孔作為定位基面加工螺紋，逐步提高螺紋加工精度。行星滾柱的加工設備與絲杠加工設備近似，其采用外螺紋結構，加工過程中亦涉及外螺紋磨床。行星滾柱需要與螺母的內螺紋相匹配，確保傳動系統的性能和精確性。海外廠商在外螺紋磨床上技術領先海外廠商在外螺紋磨床上技術領先。瑞士的 Tornos、Studer，德國的 Sch tte、KappNiles

37、，日本的三菱重工等廠商在外螺紋磨床領域都擁有顯著的技術實力和市場份額。這些公司通過不斷創新，提升外螺紋磨床的精度、效率和可靠性，以滿足制造行業對高精密內螺紋加工的不斷提升的需求。14/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 內螺紋磨床內螺紋磨床：滾柱螺母是具有內螺紋結構的零件，在加工過程中會使用到內螺紋磨床。內螺紋磨床用以磨削螺紋、滾珠螺母、滾柱螺母和其他精密螺母等，以確保內螺紋的精確性和表面質量，其結構與普通內圓磨床相似。滾柱絲杠螺母的內螺紋需要與絲杠的外螺紋相匹配，以實現傳動系統的運動控制和精確性，故內螺紋磨床對于螺母的制造至關重要，精密數控內螺紋磨

38、削技術是加工高精密滾柱絲杠螺母的重要保證。內螺紋磨床精密度效率不斷提升，先進設備集中于歐美內螺紋磨床精密度效率不斷提升，先進設備集中于歐美。內螺紋磨床的設計和制造正不斷優化，實現更高的精密度和生產效率，以滿足高精密度零部件需求。瑞士 Reishauer 公司，英國公司 HOLROYD，美國公司 DRAKE，意大利公司 SMPUTENSILI、英國 MATRIX、德國 ELB-Schliff（旗下磨床品牌包括aba 公司等）公司和克林貝格公司等都是世界著名的數控螺紋磨床生產和研發廠商，他們的產品代表著數控螺紋磨床的最高水平和發展方向。瑞士 Reishauer 公司設計研發的 CNC 螺紋磨床 R

39、G500 作為典型的數控內螺紋磨床廣受機床行業的關注。數控系統直接影響磨床效率與精度數控系統直接影響磨床效率與精度。數控性能優劣直接影響機床穩定性和精度水平，是磨床最核心的零部件。數控系統通過計算機編程和自動化控制，使得磨床能夠實現更為精確和高效的加工過程。通過精確的數值控制，磨床能夠在復雜的幾何形狀和細微尺寸要求下進行加工，實現更精細的表面質量和更準確的尺寸控制。德國的西門子、日本的發那科和三菱電機等占據數控系統行業前沿，在全球市場份額領先，國內企業如華中數控華中數控、廣州數控廣州數控也逐漸嶄露頭角，積極向高端數控系統攻關。從各家海外磨床龍頭的產品精度看，日本三井精機的 GSE600i 系列

40、內螺紋磨床砂輪最大圓周速度可達 1800m/min，工作臺快進速度可達 25.5m/min，主軸轉速達 100m/min。美國 Drake 內螺紋磨床 DRAKEGS:TI 系列磨床配置了發那科系統，其精度達到世界領先水平，其外螺紋數控機床 GS:TE 系列實現磨削高精度，直接驅動工作頭可提供10 弧秒的分度精度。15/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 磨削主軸對整體磨床設備磨削主軸對整體磨床設備的磨削精度也會產生重要影響的磨削精度也會產生重要影響。磨削主軸的旋轉精度直接關系到磨削工具的運動精度，若主軸有軸偏差或者不穩定，將導致加工精度下降。磨削主

41、軸的振動和震動會直接傳遞到磨削刀具和工件上，會導致表面質量不均勻和形狀偏差。主軸的軸向剛度對于在磨削過程中保持一致的切削深度和切削力非常關鍵。較低的軸向剛度可能導致加工過程中的深度變化，從而影響加工精度。磨削主軸的設計和制造質量直接決定了磨床的整體性能和加工精度。在高精度磨削領域，采用先進材料和精密加工工藝的主軸能夠顯著提高磨床的精度和穩定性。國內磨床企業奮起直追，國產替代進程有國內磨床企業奮起直追，國產替代進程有望提速望提速。絲杠受益人形機器人行業蓬勃發展，也帶動了國內磨床行業的發展。雖然在內螺紋磨床結構、返向裝置在螺母內的對中安裝精度、大螺旋升角的干涉、多頭內螺紋的分度精度等方面國內磨床與

42、國際先進產品尚存在不小差距，但磨床在運作效率、精度等方面也均已取得一定突破，存在一定國產替代的基礎。國內數控螺紋磨床的骨干企業漢江機床漢江機床、廣州敏嘉廣州敏嘉、上上海機床海機床等自主設計和研發了具有世界先進水平的內螺紋磨削加工中心，此外日發精機日發精機、華辰裝備華辰裝備、浙海浙海德曼德曼等機床公司也開始切入絲杠磨床賽道。上海機床廠自主開發的 SK7420 全新系列數控絲杠磨床，可磨削 P1 級甚至更高精度的滾珠絲杠，為我國高精度絲杠副的生產制造提供有效的設備保障。秦川機床秦川機床子公司漢江機床漢江機床 SGK7432 20/1 高精度數控絲杠磨床磨削精度能穩定達到 P1 級。（2）滾壓成形滾

43、壓成形及及內螺紋冷擠壓塑性工藝內螺紋冷擠壓塑性工藝，國內企業也有突破，國內企業也有突破 滾壓成形加工在效率、產品一致性和產品使用壽命上具備優勢滾壓成形加工在效率、產品一致性和產品使用壽命上具備優勢。近年來滾壓成形方法在加工齒輪、螺紋、花鍵等方面取得了顯著的進展。滾壓絲杠加工工藝中，核心流程包括毛坯磨制、精密軋制、熱處理、螺紋滾道拋光等。軋制絲杠使用壽命較長、機械化精度和強度高，冷成型技術本身就要求高質量的材料，高精度的工藝，經過機械冷軋后，滾道面的硬度、密度、內部組織結構得到強化，之后進行熱處理，使整個絲杠的穩定性更強，延長了絲杠的使用壽命，且冷軋加工屬冷加工工藝，故而能夠保證軋制過程中鋼材的

44、完整性，對環境污染較少。相較于傳統機加工，其優點在于：生產效率較傳統車削加工提高近十倍，尤其在采用自動上下料機構的情況下，生產效率更為突出；在加工過程中能夠實現優良的尺寸一致性；而且表面質量較高，且保持相對穩定。設備端：滾壓機是滾壓工藝核心設備設備端：滾壓機是滾壓工藝核心設備。滾壓工藝所用設備包括滾壓機、模具及其他輔助設備，其中滾壓機是執行滾壓工藝的核心設備，它通常包括滾輪或滾筒，能夠施加高壓力并旋轉，從而在材料表面形成螺紋結構。滾壓機的類型和規格會根據具體的應用和工件要求而變化。滾壓輪是冷滾壓成形設備中最重要的零部件，它的幾何形狀、尺寸精度以及力學性能直接決定成形件的質量水平。16/27 2

45、024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 新興行業需求助推滾壓工藝發展，高精尖滾壓裝備依賴進口新興行業需求助推滾壓工藝發展，高精尖滾壓裝備依賴進口。隨著我國機器人、汽車等行業的迅速發展，大量的花鍵、齒輪和蝸桿等采用了冷滾壓成形工藝加工，但高端的成形設備主要依賴于國外進口。如Anderson-Cook 公司的兩滾壓輪徑向滾壓設備，能加工出精度 ISO 標準下 67 級的花鍵（=30、m=1.5 和=20、m=2），同時生產效率能達到 15 件/min 左右；美國 Kinefac 公司推出的高精密花鍵軸三滾壓輪軸向滾扎設備，能加工出精度等級達到 ISO 標準下 5 級

46、的大模數花鍵（=30、m=3 和=20、m=2.5 兩種類型）。此外，PROFIROLL（寶飛螺）、Osterwalder（奧斯特瓦德）等均為先進的滾壓機供應商。內螺紋冷擠壓塑性工藝較切削等工藝，在強度、硬度、生產效率、成本上具備優勢內螺紋冷擠壓塑性工藝較切削等工藝，在強度、硬度、生產效率、成本上具備優勢。我國研制的冷擠壓件一般尺寸精度可達 89 級，僅次于精拋光表面。由于冷擠壓采用金屬材料冷變形的冷作強化特性，制件螺紋強度有較大提高，抗拉強度提高 20%以上，抗剪強度提高 5%10%，內螺紋表面的冷作硬化層厚度約為 0.15mm，硬度提高 40%以上。且冷擠壓件材料利用率通?？梢赃_到 80%

47、以上，冷擠壓方法生產機械零件的效率是非常高的，特別是生產批量大的零件，用冷擠壓方法生產可比切削加工提高幾倍、幾十倍、甚至百倍。設備端：內螺紋冷擠壓設備美日領先，國內企業加速替代設備端：內螺紋冷擠壓設備美日領先，國內企業加速替代。美國國民機械公司專注于生產專用的冷成形設備，其 FORMAX 系列的專用成型機具有 2 至 7 個工位，極高的效率，每分鐘沖次可達 100 至 200 次。國內冷成型設備制造領域已有所突破，特別是在冷鍛裝備上，國內企業上海春日機械春日機械、思進智能思進智能等均在冷鍛、冷擠壓等冷成型設備上有所突破，專業設計制造用于緊固件和其它異形金屬零件成形用冷鐓機、螺紋搓絲機等設備和模

48、具。思進智能的多工位中、高端冷成形裝備部分產品實現了進口替代，其產品技術性能處于國內同類產品領先水平，產品的部分技術性能達到或接近國際先進水平，2023 年思進智能已成功研發出 SJBP-88S 復雜零件冷成形機、SJBP-108S 多連桿精密零件冷成形機、SJBP-138L 及SJBP（H）-168S 精密智能冷鐓成形裝備等八工位系列機型。17/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、技術研發技術研發：中國滾柱絲杠專利數量躍居第一，高校研發持續突破中國滾柱絲杠專利數量躍居第一，高校研發持續突破（1）中國滾柱絲杠專利數量躍居第一，中國滾柱絲杠產業處于

49、規?；瘧藐P鍵節點中國滾柱絲杠專利數量躍居第一，中國滾柱絲杠產業處于規?；瘧藐P鍵節點 行星滾柱絲杠技術方面相關專利申請趨勢可分為萌芽期和成長期：萌芽期（萌芽期（2009 年之前）年之前），每年的專利申請數量不超過 15 項，且多數專利來源于日本、德國、法國、美國、瑞士等國家，技術主要涉及行星滾柱絲杠總體結構設計技術、行星滾柱絲杠及螺母螺紋加工制造技術方面，主要申請人有日本豐田、舍弗勒、SKF、NSK 等。成長期（成長期（2010 年至今）年至今），專利數量總體呈現快速增長趨勢，可分為 2 個階段：第一階段系 2015 年之前，專利數量增長動力主要來源于德國、瑞典、法國、日本等國家，技術主要涉

50、及行星滾柱絲杠總體結構設計方面。第二階段系 2016 年以后，中國專利數量占總申請量比重逐年擴大，技術主要涉及行星滾柱絲杠總體結構設計、行星滾柱絲杠及螺母螺紋加工制造、行星滾柱絲杠副傳動精度及效率測量、剛度特性試驗等方面。截止截止 2021 年，中國的累積專利申請量最多（年，中國的累積專利申請量最多（325 項），占總申請數量項），占總申請數量 44%，且在各技術領域的專利，且在各技術領域的專利申請數量均保持較高水平申請數量均保持較高水平。（2）滾柱絲杠新興技術領域眾滾柱絲杠新興技術領域眾多，國內高校具備相當技術基礎多，國內高校具備相當技術基礎 行星滾柱絲杠技術發展方興未艾，專利涉及多個新興專

51、業領域行星滾柱絲杠技術發展方興未艾，專利涉及多個新興專業領域。近年來，行星滾柱絲杠副總體結構設計技術、螺紋磨削用砂輪廓形修整及保持技術、深孔內螺紋制造技術研究、傳動效率測量試驗研究方面的年申請數量較多且呈增長趨勢，是目前高精度行星滾柱絲杠副技術領域的熱點。嚙合機理與接觸特性研究、靜剛度與變形研究、載荷分布與均載方法研究、摩擦機理與傳動效率研究方面的專利均在近幾年出現，是目前高精度行星滾柱絲杠副技術領域的新興技術，主要由中國相關研究機構申請。18/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內申請專利機構主要為研究所和高校國內申請專利機構主要為研究所和高校，

52、包括北京精密機電控制設備研究所（42 項）、西北工業大學（22 項）、南京理工大學（14 項）、哈爾濱工業大學（10 項）、中國船舶 704 研究所（8 項）。四四、市場機遇、市場機遇 1、絲杠：多領域逐步滲透，有人才絲杠：多領域逐步滲透，有人才設備設備成熟產品的公司或具備先發成熟產品的公司或具備先發優勢優勢 目前來看，人形機器人、智能汽車基本無需使用精度最高的高端絲杠。在下游需求高速增長背景下，主機廠對絲杠廠商的核心要求是大規模制造工藝能力和生產組織能力強，和客戶配合度高，可以按照主機廠要求及時擴產。國產廠商低成本大規模擴產實力強，相較日本、歐洲以及中國臺灣廠商更有優勢國產廠商低成本大規模擴

53、產實力強，相較日本、歐洲以及中國臺灣廠商更有優勢。日本、歐洲的絲杠產品定位高端，價格貴，主要廠商擴產計劃謹慎，而且產能大部分在海外，用工貴。中國臺灣廠商主打中高端市場，絲杠產品價格比日歐低，但高于國產，擴產成本也高于國內。國產廠商按優勢不同又可分為3 類：（1）以絲杠為主業的先發者最具優勢以絲杠為主業的先發者最具優勢 滾珠絲杠和行星滾柱絲杠屬于關鍵的精密傳動部件，一般還要和電機等配套使用，因此對穩定性、品質要求高，在客戶端進行產品認證周期長。資金實力強的后進入者即使能夠快速把產品做出來，也必須經歷一段長認證周期才能真正供貨。而先進入者在絲桿行業深耕多年，產品已經通過多家客戶認證，導入新客戶的認

54、證周期可以大大縮短。絲杠是重資產行業，先進入者有多年積累的設備儲備。目前海外設備商交期延長，先發者憑借和海外設備廠的長期合作有望以相比后進入者更短的時間采購到新設備，及時滿足客戶擴產需求。后發者采購新設備的折舊費用在未來幾年內也會對利潤造成影響。（2）由減速器由減速器和由軸承和由軸承拓展絲杠業務的公拓展絲杠業務的公司，在絲杠設計、加工工藝上具備技術優勢司，在絲杠設計、加工工藝上具備技術優勢 由減速器切入絲杠的企業由減速器切入絲杠的企業：行星滾柱絲杠是將行星減速器與絲杠的原理相融合的產品，由行星減速器切入行星滾柱絲杠的廠商在產品設計上具備優勢。從生產工藝看，行星減速器生產過程的核心工藝為磨齒和熱

55、處理，也與行星滾柱絲杠近似。由軸承切入絲杠業務的企業由軸承切入絲杠業務的企業：軸承和絲杠所應用的底層基礎學科都為摩擦學和材料學，生產過程中的核心工藝均為熱處理和研磨，全球知名軸承廠商斯凱孚、伊維萊（原隸屬斯凱孚線性運動技術事業部，2019 年從斯凱孚獨立）、INA（舍弗勒旗下）、日本 NSK、THK 均在滾珠絲杠行業占據重要份額。（3）成熟的精密加工件制造企業切入絲杠業務成熟的精密加工件制造企業切入絲杠業務，也將享有發展機遇也將享有發展機遇 絲杠，尤其是中高端絲杠，屬于精密傳動部件。大批量生產過程中需要保證產品的一致性，這對廠商的加工能力提出高要求。海外以博世力士樂為代表的液壓件龍頭憑借強勁的

56、精密部件大批量生產實力，在全球滾珠絲杠市場也占據重要份額。國內在精密加工方面具有加工優勢的企業，也同樣有望將憑借自身優勢，在市場獲得發展機遇。19/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、絲杠行業迎資本開支潮，國產設備供應商受益絲杠行業迎資本開支潮，國產設備供應商受益 目前國內可成熟供應絲杠生產所需的前道設備，但后道核心設備高精度數控螺紋磨床的國產化率低，特別是生產高端絲杠的高精度螺紋磨床，基本完全依賴進口。在絲杠行業迎來大規模擴產需求，同時海外數控螺紋磨床產能緊缺的背景下，國產前道設備商的收入規模有望加速擴大，后道設備國產替代進程有望加快。20/2

57、7 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 五五、相關企業相關企業 1、貝斯特：全面布局滾珠絲杠賽道，貝斯特：全面布局滾珠絲杠賽道，公司積極布局工業母機領域，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。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

58、，快速切入“工業母機”新賽道。根據公司 2023 年半年報，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。2、恒立液壓：精密加工工藝深厚，募投項目重點布局滾珠絲杠項目恒立液壓：精密加工工藝深厚，募投項目重點布局滾珠絲杠項目 恒立液壓是國產液壓件制造商，產品包括液壓油缸、液壓泵閥、油缸配件、液壓系統、挖掘機專用油缸等，目前規劃布局滾珠絲桿精密傳動部件。根據公司公開信息，2021 年 9 月，公司通過非公開發行方式募集資金，其中線性驅動器項目重點發展滾珠絲杠，達產后將形成年產 104,000 根標準滾珠絲桿電動缸、4,500 根重載滾珠絲桿電動缸、750

59、根行星滾柱絲桿電動缸、100,000 米標準滾珠絲桿和 100,000米重載滾珠絲桿的生產能力。恒立液壓之所以能進軍滾珠絲杠賽道，是憑借多年在液壓領域的深厚積累，擁有精密加工制造能力，具備生產滾珠絲桿的技術、工藝和設備基礎，能夠實現滾珠絲杠產品的高質量生產。21/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、秦川機床：母公司為上游精密磨床領先制造商，滾珠絲杠已量產出貨秦川機床：母公司為上游精密磨床領先制造商，滾珠絲杠已量產出貨 漢江機床是上市公司秦川機床的子公司，也是國家第三個五年計劃時期興建的三線建設重點工程之一，機械工業大型骨干企業，國內螺紋磨床主導企

60、業。公司主營產品包括機床與滾動功能部件，具有 50 年的設計制造經驗。母公司秦川機床生產的精密磨床包括螺紋磨床、蝸桿磨床、外圓磨床等，其中螺紋磨床可用于滾珠絲杠副、螺桿副、精密蝸桿等產品的加工，多項產品填補了國內空白。近年來秦川機床通過自主研發及制造，對螺紋磨床系列產品的高效升級改造，子公司絲杠產品精加工水平得到有效的改善，精度達到國際先進水平。子公司漢江機床的絲杠產品精加工全部為其自主研發制造的螺紋磨床。2023 年 7 月，秦川機床為“新能源汽車領域滾動功能部件研發與產業化建設項目”實施定向增發，該項目達產后將新增滾珠絲杠/精密螺桿副產能 28 萬件/年、滑動直線導軌產能 13 萬米/年，

61、公司滾珠絲杠/精密螺桿副產品產能將提升至 38 萬件/年，滑動直線導軌產能將提升至 18 萬米/年，產能分別提升達到280%和 260%。4、華辰裝備：軋輥磨床龍頭企業，立足精密磨削技術拓展產品邊界華辰裝備：軋輥磨床龍頭企業，立足精密磨削技術拓展產品邊界 持續深耕精密磨削領域，不斷提升高端數控高精度磨削技術持續深耕精密磨削領域，不斷提升高端數控高精度磨削技術。華辰裝備主要從事全自動高精度數控軋輥磨床研發生產，根據公司 23 年半年報，其軋輥磨床產品在國內有色、造紙行業應用廣泛，并已出口到泰國、印度、烏茲別克斯坦等國家。2017 年起公司與德國 Wieland 公司聯合研發數控內外圓復合磨床，并

62、搭載公司自主研發的數控系統，經過 5 年時間開發出國內亞微米級萬能精密復合磨削中心，最高磨削工件精度可以達到 0.2um。公司主要產品包括全自動數控軋輥磨床、內外圓復合磨床、維修改造服務以及備件產品，2022 年全自動數控軋輥磨床收入占比 82.12%。22/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 營收受疫情和國內外宏觀影響波動較大，營收受疫情和國內外宏觀影響波動較大，2023 年業績修復明顯年業績修復明顯。2020 年公司受外部環境影響，行業需求下降，業績承壓。2021 年隨著疫情防控的統籌推進和機床行業恢復性增長，公司收入及業績明顯恢復。2022 年

63、公司受國內外局勢與供應鏈不暢等多重因素影響，部分進口零部件無法按期交付導致公司產品交期延長，營收同比減少 17.86%，歸母凈利潤同比減少 38.35%。2023 年國內外局勢與供應鏈好轉，公司前三季度營收同比增長 44.79%，歸母凈利潤同比增長 337.17%。5、日發精機：深耕數控機床，入局人形機器人用絲杠磨床日發精機：深耕數控機床，入局人形機器人用絲杠磨床 數控機床與航空裝備齊頭并進數控機床與航空裝備齊頭并進。日發精機成立于 2000 年，主要產品包括立式數控車床、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，主要從事數字化智能機床及產線、航空航天智能裝備及產線

64、、智能制造生產管理系統軟件的研制和服務、零部件加工及飛機租售等運營服務。根據公司半年報，其子公司日發機床專注于中高端數控機床的研發。2014 年收購全球領先的臥式加工中心制造商意大利 MCM 公司，發力高端數控機床領域。23/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 日發精機營收小范圍波動，機械零部件業務占比逐年提升日發精機營收小范圍波動，機械零部件業務占比逐年提升。公司橫跨高端制造和航空服務兩個行業，受全球經濟發展、地緣政治沖突等一系列不確定因素的影響較大。從收入結構看，機械零部件制造占總營業收入的比例不斷增大，公司不斷聚焦高端機床設備研發，提升產品質量

65、。而航空服務業 2023 年受能源價格不穩定、全球經濟增長放緩等影響，出現營收下降的情況。入局人形機器絲杠用數控螺紋磨床，已簽訂小額螺紋磨床合同入局人形機器絲杠用數控螺紋磨床，已簽訂小額螺紋磨床合同。根據日發精機 2024 年 1 月 15 日及 16日投資者關系活動記錄表，公司研發出了新產品數控螺紋磨床，包括數控外螺紋磨床和內螺紋磨床，用于人形機器人上的絲桿與螺母的試磨情況良好，高效且精度符合客戶要求。此外，公司在市場開拓上取得一定的進展，目前在與一些客戶做技術方面的交流。用于絲桿螺母的端面外圓磨床已經向某客戶交付，并與另一客戶簽訂了小額螺紋磨床合同。六六、市場空間、市場空間 1、滾珠絲杠：

66、預計滾珠絲杠：預計 2030 年全球市場規?？蛇_年全球市場規?？蛇_ 28.13 億美元億美元 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 年將達年將達 28.13 億美元億美元。根據秦川機床秦川機床 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%。2022 年中國滾珠絲杠市場規模

67、約為年中國滾珠絲杠市場規模約為 28 億元億元。根據秦川機床秦川機床 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?20%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。2022 年我國滾珠絲杠市場規模約為 27.70 億元。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

68、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 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。24/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、行星滾柱絲杠：人形機器人打開市場空間，長期萬億藍海市場行星滾柱絲杠：人形機器人打開市場空

69、間，長期萬億藍海市場 Optimus 使用行星滾柱絲杠方案，測算長期市場空間使用行星滾柱絲杠方案，測算長期市場空間 28 萬億萬億。特斯拉人形機器人 Optimus 采用電機驅動，身體擁有 28 個執行器，并且使用旋轉執行器和線性執行器兩種方案?；跓o框力矩電機+諧波減速器+力矩傳感器+雙編碼器+交叉滾子軸承+角接觸球軸承的旋轉執行器；基于無框力矩電機+編碼器+行星滾柱絲杠+力傳感器+深溝球軸承+四點接觸軸承的線性執行器。通過進行共性研究減少使用驅動器的種類，目前 Optimus 使用 6 種執行器，旋轉和線性各 3 種。身體擁有身體擁有 28 個執行器，個執行器，14 個旋轉執行器個旋轉執行

70、器+14 個線性執行器個線性執行器。分布如下：左臂+右臂：7+7，其中肩部3（2）個旋轉執行器，肘部 1（2）個直線執行器，手腕 1（2）個旋轉執行器+2（2）個直線執行器；左腿+右腿：6+6，其中髖部 2（2）個旋轉執行器+1（2）個線性執行器，膝蓋 1（2）個線性執行器，腳踝 2（2）個線性執行器；腰部：2 個旋轉執行器。旋轉執行器采用無框力矩電機旋轉執行器采用無框力矩電機+諧波減速器諧波減速器+力矩傳感器力矩傳感器+雙編碼器雙編碼器+交叉滾子軸承交叉滾子軸承+角接觸球軸承的方角接觸球軸承的方案案。無框力矩電機：使用特斯拉自主研發的永磁電機（Bespoke Permanent Magnet

71、 Machine）。減速器：使用諧波減速器，結構簡單，減速比大，傳動精度和傳動效率較高。位置傳感器：使用兩個，即雙編碼器，包括輸入位置編碼器、輸出位置編碼器。力矩傳感器：使用一個非接觸式扭矩傳感器。軸承：使用角接觸軸承、交叉滾子軸承。25/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 線性執行器方案采用無框電機線性執行器方案采用無框電機+行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠+力傳感器力傳感器+編碼器編碼器+深溝球軸承深溝球軸承+四點接觸球軸承的方案四點接觸球軸承的方案。電機：使用特斯拉自主研發的永磁電機（Bespoke Permanent Magnet Machine）。

72、絲杠：使用反向式行星滾柱絲杠，具有較強剛性。編碼器：使用一個位置傳感器。力傳感器：由于絲杠沒有反驅性，配置力傳感器。軸承：使用深溝球軸承、四點接觸球軸承。人形機器人人形機器人 Optimus 身體核心零部件行星滾柱絲杠市場空間測算身體核心零部件行星滾柱絲杠市場空間測算：單臺機器人行星滾柱絲杠數量為 14個，假設單價從 2026 年的 4000 元下降到 2030 年 2000 元（假設每年價格下降 500 元），2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分別為 560/420/224 億元。人形機器人人形機器人 Optimus 身體核心零部件行星滾柱絲杠長期市場空間測算身體核心零部件行星滾柱絲

73、杠長期市場空間測算：根據馬斯克，如果人形機器人和人的比例是 2 比 1，人形機器人的需求量將在 100 億-200 億臺，保守假設長期全球人口數量為 100 億人（2022 年為 80 億人），人形機器人的滲透率為 20%（20%人口每人擁有 1 臺機器人），單臺機器人行星滾柱絲杠數量為 14 個，單價下降到 1000 元，單臺人形機器人價值量為 1.4 萬，人形機器人Optimus 行星滾柱絲杠長期市場空間為 28 萬億元。26/27 2024 年年 4 月月 7 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七、七、發展趨勢發展趨勢 根據華經產業研究院，2022 年中國滾珠絲杠需求量 155

74、5 萬根，估計全球需求量約 7700 萬根；根據HIS Markit，2022 年中國行星滾柱絲杠銷售數量 1.0 萬根，全球銷售數量 8.6 萬根。目前滾珠絲杠已得到廣泛應用，但行星滾柱絲杠的使用范圍相對較小。面向人形機器人“百萬級”量產的目標，行星滾柱絲杠還面臨巨大的量產壓力。從解決高效規?；a的角度看，絲杠制造技術的發展趨勢包括以下幾個方面：生產設備專業化生產設備專業化。目前國內滾珠絲杠生產企業的加工設備還是常規的通用設備，專有設備工具和專有技術少之又少。為了應對日益激烈競爭的市場需求，大量的專業化生產設備、工具將被研發、應用。例如，專用磨具、刀具和夾具的研發應用，螺母加工專用車銑中心

75、及磨削中心的研發應用，硬加工機床的研發應用，以及自動生產線的研發應用等。磨制的中等精度等級滾珠絲杠將逐漸被銑制、軋制滾磨制的中等精度等級滾珠絲杠將逐漸被銑制、軋制滾珠絲杠代替珠絲杠代替。由于數控系統補償技術得到長足進步和發展，對滾珠絲杠精度要求不再像以往那樣地追逐，中等精度等級滾珠絲杠將被更廣泛地應用，銑制、軋制滾珠絲杠將在滿足中等精度等級要求的前提下占有更大的市場份額。在高精度等級滾珠絲杠方面，對滾珠絲杠磨削技術的要求將越來越高在高精度等級滾珠絲杠方面，對滾珠絲杠磨削技術的要求將越來越高，不僅要求更精密，而且要求更高效。在電子系統受干擾的航天、航空和軍工等領域，高精度的磨制滾珠絲杠具有無可替

76、代的地位。滾珠絲杠專用材料將被研發和應用滾珠絲杠專用材料將被研發和應用。隨著滾珠絲杠企業轉型升級的不斷深入，滾珠絲杠專業化生產將達到史無前例的程度，原材料作為滾珠絲杠的根本，必將會被重視和研究。八、參考研報八、參考研報 1.長城證券-通信行業深度報告：絲杠，精密傳動部件機器人中必不可少，國產替代蓄勢待發 2.中郵證券-機械設備行業：高價值量的核心傳動部件，絲杠及設備 3.東吳證券-電力設備與新能源行業人形機器人深度之四：滾柱絲杠，讓運動更絲滑，國產替代蓄勢待發 4.廣發證券-人形機器人行業系列十三：絲杠工藝與國產設備，長路漫漫亦燦燦 27/27 2024 年年 4 月月 7 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5.光大證券-人形機器人行業系列報告（四）：絲杠，線性傳動核心部件，國產替代星辰大海6.國泰君安-人形機器人行業系列之絲杠：人形機器人帶來新機遇，絲桿行業國產替代加速進行7.國投證券-2024 年人形機器人行業專題策略（二）：人形機器人催生絲杠需求，“賣鏟人”有望優先受益8.華鑫證券-機械設備行業深度報告：行星滾柱絲杠高精技術集成之作，人形機器人線性關節9.西南證券-機械設備行業人形機器人系列報告絲杠：人形機器人打開市場空間，絲杠迎國產化新機遇免責聲明：以上內容僅供學習交流，不構成投資建議。