《絲杠行業專題研究報告：關注利潤率、空間、設備潛在“超預期”機會-250114（72頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《絲杠行業專題研究報告：關注利潤率、空間、設備潛在“超預期”機會-250114（72頁）.pdf（72頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、敬請參閱最后一頁特別聲明 1 投資邏輯 絲杠利潤率可能絲杠利潤率可能“超預期”“超預期”：絲杠加工流程長工藝復雜，材料、熱處理、設計、粗精加工、檢測環環相扣涉及大量“Know How”具有較高壁壘。一方面其中涉及較多難以逆向的內容，例如以一個進口絲杠作為對比，在不知道其具體采用鋼材的化學成分情況下采用不同材料生產最終性能會不同，而即使采用了類似化學成分的材料，若熱處理工藝不成熟，表面硬度梯度分布不合理、金相組織不均勻等問題也會導致絲杠性能打折扣，需要不斷試錯來優化工藝。另一方面我們認為，“能造絲杠”和“能造更好的絲杠”之間有較大差異，絲杠本就是多 SKU 賽道企業需要擁有面向多種不同應用場景進

2、行設計的能力，而絲杠設計中的小變化就會導致性能出現較大差異，終端用戶除精度外更看重絲杠的動態特性、精度保持性等指標，如何快速打造出一套“設計-制造-檢測”的閉環正向研發體系至關重要。以絲杠龍頭中國臺灣上銀科技作為參考，上銀科技 21 至 23 年綜合毛利率分別為 36%/36.55%/31.07%（同時包含了直線導軌、工業機器人等產品，單看滾珠絲杠毛利率或更高），能夠實現突破的中國大陸絲杠頭部企業后續也有望實現較高利潤率。絲杠空間可能絲杠空間可能“超預“超預期”期”：根據 IMARC 信息，全球精密滾珠絲杠 24 年市場空間 16 億美元，預計到 2033 年達到 24 億美元，期間復合增速

3、4.3%，主要看好醫療、航空航天、半導體等領域市場，我們認為除這些方向外，工業母機、人形機器人、汽車領域也有較大成長空間。工業母機：工業母機：絲杠與導軌配套使用為工業母機傳動和定位的關鍵零部件，根據我們測算 23 年中國工業母機絲杠+導軌市場空間為 181.6 億元人民幣。根據秦川機床公告信息，中國臺灣上銀科技、銀泰科技市占率接近 50%，日本 NSK、THK市占率約 15%，中國大陸企業占有率僅約 25%，有較大進口替代成長空間。人形機器人：人形機器人：自特斯拉首次發布“Optimus”人形機器人并采用行星滾柱絲杠作為線性執行器后，絲杠在人形機器人領域的應用加速走向成熟，目前多家企業推出了將

4、絲杠作為手臂、腿部、靈巧手線性執行器的方案，有較好應用前景。根據我們測算，假設平均一臺人形機器人采用 10 支行星滾柱絲杠，平均價格 800 元/支，在人形機器人達到百萬臺出貨量時對應 80 億元人民幣潛在市場空間，具有爆發式成長潛力。汽車：汽車：L3 級及以上智能駕駛進一步強化了對底盤的要求，線控轉向、線控制動（剎車+駐車）、主動懸架等場景均需要更智能、響應速度更快的線性執行器，目前通過電機+絲杠+傳感器構成的線性執行器有較好應用前景。例如舍弗勒推出的創新后輪轉向系統目前就使用了行星滾柱絲杠，整個系統結構緊湊、重量輕、運行安靜且易于整車集成，國內部分絲杠公司開發的汽車絲杠產品也已經完成了交樣

5、，25 年有望看到汽車絲杠進一步放量，未來有更大成長空間。絲杠設備絲杠設備重要性重要性可能可能“超預期”“超預期”：在絲杠有較大潛在成長空間背景下，設備企業作為“賣鏟人”有較強需求確定性，同時考慮到人形機器人、汽車等下游領域會有較強降本訴求，設備端也存在技術升級迭代的新機會。建議關注一部分新技術帶來的機會，例如通過以車代磨、以銑代磨實現降本，這會帶來硬車床、旋風銑床、超硬刀具的需求；同時建議關注部分彈性大的環節例如螺紋磨床，根據我們測算百萬臺人形機器人出貨量對應 44 至 89 億元人民幣螺紋磨床市場空間，而原先的市場規模較小，若國內企業能實現國產替代突破會有較大成長彈性。投資建議 考慮絲杠賽

6、道高壁壘后續頭部企業有望實現高利潤率，同時絲杠在工業母機、人形機器人、汽車等領域應用前景廣闊，絲杠企業和“賣鏟人”設備企業均有較好成長前景，建議關注貝斯特、恒立液壓、秦川機床。風險提示 國產替代進展不及預期、人形機器人產業化進展不及預期。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 掃碼獲取更多服務 內容目錄內容目錄 1.絲杠為線性驅動核心部件.7 1.1 絲杠為機械傳動核心部件，通過滾珠絲杠副實現線性驅動應用廣泛.7 1.2 行星滾柱絲杠在承載能力、傳動效率、壽命等方面更具優勢.9 1.3 精度是區分絲杠等級的一個核心指標.10 2.絲杠利潤率可能“超預期”：絲杠制造困難重重，預計高壁壘帶

7、來較高利潤率.11 2.1 第一難：材料/熱處理工藝.12 2.2 第二難：設計.14 2.3 第三難：粗精加工.18 2.4 第四難：檢測、試驗平臺.21 2.5 第五難：降本.24 2.6 對標中國臺灣上銀科技，中國大陸頭部企業有望實現高毛利率.26 3.絲杠空間可能“超預期”：工業母機+人形機器人+汽車三大下游齊發力.27 3.1 工業母機：國產化率低，自主可控成長空間較大.27 3.2 人形機器人：多種類絲杠需求齊增，有望迎爆發式增長.32 3.3 汽車：伴隨智駕升級線控化大勢所趨，在轉向、制動、懸架等均有應用前景.37 4.絲杠設備重要性可能“超預期”：關注“賣鏟人”機會.44 4.

8、1 熱處理：熱處理爐、感應淬火設備需求提升.44 4.2 校直：絲杠自動校直機具有較好前景.47 4.3 粗精加工：螺紋磨床具有較大彈性，同時關注以車代磨、以銑代磨新機會.48 4.3.1 車床：國產化率較高，關注以車代磨新機會.48 4.3.2 旋風銑設備：以銑代磨也是實現降本核心方向.50 4.3.3 以車代磨、以銑代磨同時有望帶動一部分超硬刀具需求.51 4.3.4 螺紋磨床：精加工核心設備，未來具有較大彈性.53 4.4 檢測設備：打造“設計制造檢測”的閉環正向研發體系核心.66 5.投資建議.68 6.風險提示.70 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：傳動機構基本要求.7 圖表 2：絲杠螺

9、母主要包括四種基本傳動形式.7 圖表 3：滾珠絲杠副傳動效率高于普通滑動絲杠.8 圖表 4：滾珠絲杠的循環方式.8 圖表 5：滾珠絲杠兩端常用支承形式.9 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 掃碼獲取更多服務 圖表 6：行星絲杠通過螺紋滾柱來傳遞負載.9 圖表 7：行星滾柱絲杠副相比滾珠絲杠副，在承載能力、傳動效率方面具有顯著優勢.10 圖表 8：基于行星滾柱絲杠開發的電動缸性能更優.10 圖表 9：國內絲杠標準公差等級.10 圖表 10：導程精度是衡量絲杠精度的關鍵指標.11 圖表 11：同樣精度等級的絲杠在螺紋部有效長度不同的情況下導程精度的容許值也不同.11 圖表 12：絲杠

10、的加工流程較長，材料、熱處理、設計、粗精加工、檢測環環相扣涉及大量“Know How”.12 圖表 13：鋼材不同的化學成分會對性能產生較大影響.12 圖表 14：新型熱處理工藝后的 M50 鋼組織得到大幅度細化.13 圖表 15：絲杠加工過程會經過多次熱處理.13 圖表 16：材料升級和熱處理工藝優化是實現國產替代必不可少的一環.13 圖表 17：絲杠中頻感應淬火示意.14 圖表 18：絲杠是多 SKU 產品，采購時有較多考慮因素.14 圖表 19：滾珠絲杠的變形關系和受力分析較為復雜，需要考慮的設計變量較多.15 圖表 20：行星滾珠絲杠的螺紋牙設計也會對性能產生較大影響.15 圖表 21

11、：不同的修形量會讓螺紋牙載荷分布造成較大影響.15 圖表 22：行星滾柱絲杠的設計較為復雜.16 圖表 23：通過正向設計實現絲杠動態特性、壽命優化難度較高.16 圖表 24：象限突起會導致加工過程出現條紋.17 圖表 25：NSK2021 年推出了抑制插補象限突起的滾珠絲杠技術.17 圖表 26：絲杠加工一般分別磨削加工和冷軋加工.18 圖表 27：磨削滾珠絲杠加工工藝復雜.18 圖表 28：不同下游對絲杠精度等級需求不同.19 圖表 29：絲杠粗車加工改進路線.19 圖表 30：磨削絲杠會導致出現熱形變.19 圖表 31：外螺紋磨床加工絲杠軸示意.20 圖表 32：磨削過程有較多因素會影響

12、最終絲杠性能.20 圖表 33：絲杠螺母內螺紋加工方式.21 圖表 34：砂輪回轉面與滾道螺旋面接觸對應關系.21 圖表 35：反式行星滾柱絲杠螺母內螺紋加工可能出現加工干涉，需針對設備、砂輪等進行優化.21 圖表 36：絲杠行程公差檢測基本測量原理.22 圖表 37：P 型絲杠有效行程允差.22 圖表 38：絲杠圓跳動誤差測量方式.23 圖表 39：需要通過成套測試裝備來實現可靠性評測，以解決測試時間較長的問題.23 圖表 40：絲杠內/外滾道綜合精度非接觸高精測量方法與裝置.24 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 掃碼獲取更多服務 圖表 41：綜合剛度檢測與建模.24 圖表

13、42：預緊力精確計算方法與高精裝配技術.24 圖表 43：絲杠粗加工有多重工藝.25 圖表 44：絲杠螺母硬車削加工.25 圖表 45：通過旋風銑加工可以顯著提升粗加工效率，甚至縮短精加工工時.26 圖表 46：上銀科技高點營收超過 60 億元人民幣.26 圖表 47：上銀科技高點利潤超過 10 億元人民幣.26 圖表 48：上銀科技保持了較高毛利率.27 圖表 49：上銀科技 23 年收入結構.27 圖表 50：絲杠/導軌是數控機床傳動和定位的關鍵零部件.28 圖表 51：絲杠是數控機床半閉環/閉環進給伺服系統的核心一環.28 圖表 52：分段式絲杠熱變形誤差補償.28 圖表 53：絲杠導軌

14、主機廠以外購為主.29 圖表 54：傳動系統（絲杠/導軌為主）占機床價值量 15%左右.29 圖表 55：23 年中國滾動功能部件市場空間 181.6 億元人民幣.30 圖表 56：絲杠導軌國產化率約 25%，國產替代空間巨大.30 圖表 57：目前有更多民營企業積極布局工業母絲杠領域.30 圖表 58：從 2011 年到 2020 年國產滾動功能部件中高端應用比例明顯提升.31 圖表 59：終端用戶在滾珠絲杠的采購上話語權較強.31 圖表 60：在有政策引導情況下，有 85.1%企業愿意試用或購買國產中高端滾動功能部件.32 圖表 61：機械臂的線性執行器主要由電機+絲杠驅動.32 圖表 6

15、2：特斯拉“Optimus”采用行星絲杠作為下肢的線性執行器.32 圖表 63：人形機器人線性執行器結構.33 圖表 64：人形機器人手臂可通過行星滾柱絲杠的線性執行器進行驅動.34 圖表 65：人形機器人的腿部也會用到大量線性執行器.34 圖表 66：靈巧手驅動方式以連桿傳動、齒輪傳動、帶傳動、線繩傳動為主.34 圖表 67：靈巧手可使用電機+微型絲杠作為主動關節.35 圖表 68：微型滾珠絲杠、微型滾珠花鍵、中空電機集成可制作出非常緊湊的靈巧手線性驅動器.36 圖表 69：新劍傳動開發了針對人形機器人手臂、腿部、靈巧手的各類行星滾柱絲杠.37 圖表 70：汽車轉向系統結構.37 圖表 71

16、：電動助力轉向系統可采用滾珠絲杠作為傳動機構.38 圖表 72：線控轉向系統增加了較多傳感器信號以完成有人/無人駕駛的閉環控制.38 圖表 73：舍弗勒后輪轉向系統的核心是行星滾柱絲杠.39 圖表 74：博世 SBC 系統原理.39 圖表 75：博世主要電液系統產品 iBooster 原理.40 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 掃碼獲取更多服務 圖表 76：NSK 開發的電液制動系統滾珠絲杠.40 圖表 77：電機械制動系統原理.41 圖表 78：絲杠尤其是行星滾柱絲杠在電機械制動系統中有較好應用前景.41 圖表 79：電機械駐車系統也會用到絲杠.42 圖表 80：主動懸架系統

17、中需要使用線性執行器作為作動器.42 圖表 81：滾珠絲杠懸架作動器.43 圖表 82：新劍傳動目前已經推出了針對汽車行業的各類絲杠產品.44 圖表 83：GCr15 鋼滾珠絲杠熱處理工藝規范.45 圖表 84：井式熱處理爐適合用于長軸類零件熱處理.45 圖表 85：臥式軸類淬火生產線.46 圖表 86：國產熱處理設備市場主要參與者.46 圖表 87：國內企業總體技術處于追趕期，產品進口替代有較大成長空間.46 圖表 88：絲杠自動校直設備結構.47 圖表 89：集智股份絲杠自動校直機.48 圖表 90：金屬切削機床主要分類.48 圖表 91：金屬切削加工根據工件/刀具相對運動關系的分類.49

18、 圖表 92：絲杠軸螺紋會經過粗車、精車等工序完成車削加工.49 圖表 93：浙海德曼實現了車床三大核心零部件突破.49 圖表 94：硬車削車床可實現以車代磨顯著提升絲杠加工效率.50 圖表 95：南京工藝目前所使用旋風銑床為德國進口.50 圖表 96：漢江機床已經開發了旋風銑床來進行絲杠加工.51 圖表 97：晨光數控絲杠旋風銑床.51 圖表 98：PCBN 刀具可替代磨削加工.52 圖表 99：PCBN 刀具主要應用于汽車行業、車削和加工淬火鋼等領域.52 圖表 100：華菱超硬推出了針對絲杠加工的超硬刀具.53 圖表 101：鄭鉆推出了針對絲杠螺母加工的硬車削刀具方案和絲杠軸加工的硬銑削

19、刀具方案.53 圖表 102：磨削加工主要通過砂輪等實現材料去除.54 圖表 103：磨床以外圓磨、內圓磨、平面磨為主.54 圖表 104：磨床精度等級為機床精度最高一檔，技術難度最高（研磨后精度可進一步提高）.55 圖表 105：精密磨床加工精度可達微米級，技術難度較高.55 圖表 106：要實現最終的高精度加工，磨床核心功能部件需要具有較高精度.56 圖表 107：磨床根據砂輪線速度分為普通磨床、高速磨床和超高速磨床.56 圖表 108：實現超高速磨削對磨床性能要求較高.57 圖表 109：海外磨床企業以歐、美、日等國家與地區為主，企業發展較為成熟.57 圖表 110：PSS 集團有能力為

20、多個行業提供全套解決方案.58 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 掃碼獲取更多服務 圖表 111：PSS 集團旗下 9 大品牌均有較長發展歷史技術，構筑強大品牌矩陣.58 圖表 112：法孚集團也以多個知名品牌構筑品牌矩陣，提供高精度磨削解決方案。.59 圖表 113：法孚集團超精密設備事業部 21 年新簽訂單約 3.02 億歐元，占比約 16%.59 圖表 114：三井精機螺紋磨床具有較高市場份額，尤其在日本幾乎為 100%.60 圖表 115：三井精機工廠建設堅固地基以減少振動影響.60 圖表 116：三井精機工廠采用特殊設計的空調系統以降低溫度變化.60 圖表 117：三井

21、精機“Kisage”工藝追求更高加工精度.61 圖表 118：三井精機使用“三面摩擦”的方式創造平面.61 圖表 119：采用“Kisage”工藝多次測量多次加工以實現機械加工無法達到的精度.61 圖表 120：國產磨床與進口磨床進行刀具加工性能較為接近.62 圖表 121：外螺紋磨床完成絲杠軸加工.62 圖表 122：內螺紋磨床完成螺母加工.62 圖表 123：秦川機床滾動功能部件擴產設備投資中磨床占比 48%.62 圖表 124：秦川機床擴產部分進口設備單價可上千萬.62 圖表 125：上海機床廠開發的 SK7420 機床可實現 P1 級滾珠絲杠副加工，我們認為技術層面看具備國產替代基礎.

22、63 圖表 126：絲杠加工設備有較大優化空間，國內企業貼近終端客戶有望搶占先機.63 圖表 127：人形機器人百萬臺出貨量有望拉動 44 至 89 億元螺紋磨床設備市場.64 圖表 128：國內磨床企業收入體量較小，未來有較大成長空間.64 圖表 129：秦川機床子公司漢江機床能提供滾珠絲杠副成套設備，螺紋磨床技術實力突出.65 圖表 130：華辰裝備精密螺紋磨床已獲得訂單.65 圖表 131：日發精機數控螺紋磨床自動生產線.66 圖表 132：日發精機自動化線可實現連續加工.66 圖表 133：絲杠導程精度測量設備構成.67 圖表 134：KUNZ 絲杠軸檢測設備通過激光干涉儀捕捉縱向位置

23、.67 圖表 135：南京工藝滾動功能部件綜合性能實驗室.68 圖表 136：漢江機床滾動功能部件綜合性能實驗室.68 圖表 137：目前布局絲杠領域上市公司梳理.68 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 掃碼獲取更多服務 1.絲杠為線性驅動核心部件 1.11.1 絲杠為機械傳動絲杠為機械傳動核心部件，通過滾珠絲杠副實現線性驅動應用廣泛核心部件，通過滾珠絲杠副實現線性驅動應用廣泛 機械傳動方式通常包括螺旋傳動、齒輪傳動、同步帶傳動、高速帶傳動、各種非線性傳動等，傳動系統的性能直接影響設備的精度、穩定性和響應速度。圖表圖表1 1：傳動機構基本要求傳動機構基本要求 來源：機電一體化技術

24、，國金證券研究所 絲杠螺母傳動將旋轉運動變換為直線運動（或相反傳遞），可以用于傳遞能量（螺旋壓力機、千斤頂等）或傳遞運動（機床進給絲杠），通常包括以下四種基本傳動形式。圖表圖表2 2：絲杠螺母主要包括四種基本傳動形式絲杠螺母主要包括四種基本傳動形式 來源：機電一體化技術，國金證券研究所 絲杠螺母機構有滑動絲杠螺母機構和滾珠絲杠螺母機構之分，滾珠絲杠由于使用滾珠傳遞運動，相比普通滑動絲杠成本高，但具有明顯優勢：1）傳動效率高。滾珠絲杠副的傳動效率高達 92%96%，是普通梯形絲杠的 34 倍，功率消耗減少 2/33/4。2）靈敏度高、傳動平穩。由于是滾動摩擦，動、靜摩擦因數相差極小，因此低速不易

25、產生爬行，高速傳動平穩。3）定位精度高、傳動剛度高。用多種方法可以消除絲杠螺母的軸向間隙，使反向無空行程，定位精度高，適當預緊后，還可以提高軸向剛度。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3 3：滾珠絲杠副傳動效率高于普通滑動絲杠滾珠絲杠副傳動效率高于普通滑動絲杠 來源：KSS 綜合產品目錄，國金證券研究所 滾珠絲杠副是回轉運動與直線運動相互切換的傳動裝置，滾珠絲杠和滾珠螺母上都加工有弧形螺旋槽，將它們套裝在一起時，這兩個圓弧形的螺旋槽對合起來就形成了螺旋滾道，并在滾道內裝滿滾珠。當絲杠相對于螺母旋轉時，滾珠在滾道內自轉，同時又在封閉的滾道內循環，使絲杠和螺

26、母相對產生軸向運動。由絲杠軸和螺母之間裝入滾珠進行轉動的單元是滾珠絲杠，由于滾珠需要循環，所以由絲杠軸、螺母、滾珠以及循環部件組成。圖表圖表4 4：滾珠絲杠的循環方式滾珠絲杠的循環方式 來源：NSK 官網，國金證券研究所 滾珠絲杠主要承受軸向載荷，它的徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。因此，對滾珠絲杠的軸向精度和剛度要求較高。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5 5：滾珠絲杠兩端常用支承形式滾珠絲杠兩端常用支承形式 來源：數控技術，國金證券研究所 1.21.2 行星滾柱絲杠在承載能力、傳動效率、壽命等方面更具優勢行星滾柱絲杠在承載能力、傳動效率、壽命等方面更

27、具優勢 行星滾柱絲杠最早在 1942 年發明，但是由于結構復雜、加工難度大和成本高，一直沒有得到廣泛應用。行星絲杠與滾珠絲杠主要的區別在于負載的傳遞單元使用螺紋滾柱而不是滾柱。圖表圖表6 6：行星絲杠通過螺紋滾柱來傳遞負載行星絲杠通過螺紋滾柱來傳遞負載 來源：行星滾柱絲杠副產品產業化應用分析，國金證券研究所 行星滾柱絲杠相比滾珠絲杠，在承載能力、傳動效率方面具有顯著優勢。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7 7：行星滾柱絲杠副相比滾珠絲杠副，在承載能力、傳動效率方面具有顯著優勢行星滾柱絲杠副相比滾珠絲杠副，在承載能力、傳動效率方面具有顯著優勢 來源：行

28、星滾柱絲杠副產品應用研究，國金證券研究所 基于行星滾柱絲杠開發的電動缸性能更優。圖表圖表8 8：基于行星滾柱絲杠開發的電動缸性能更優基于行星滾柱絲杠開發的電動缸性能更優 項目項目 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 維護得當，可較長 維護得當，可較長 速度 很快 中等 中等 很快 加速度 很快 中等 很高 很高 位置可控制性 容易 容易 困難 很困難 機械剛性 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 大 中等 效率 90%90%50%50%

29、安裝 簡單 簡單 復雜 復雜 來源：行星滾柱絲杠副產品應用研究，國金證券研究所 1.31.3 精度是區分精度是區分絲杠絲杠等級的一個核心指標等級的一個核心指標 國內的滾珠絲杠按照 GB/T 1800.1-2009 標準分為 8 個標準公差等級，根據絲杠的用途分為定位（P 型）和傳動（T 型），P0 級精度為最高的精度等級。圖表圖表9 9：國內絲杠標準公差等級國內絲杠標準公差等級 來源：滾珠絲杠副 第三部分：驗收條件和驗收檢驗，國金證券研究所 絲杠的精度指標包括導程精度、軸向間隙、安裝部精度等，其中導程精度是衡量絲杠精度行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 掃碼獲取更多服務 關鍵指標

30、，導程是指絲杠旋轉一周螺母所移動的距離，導程精度反應了絲杠實際導程和理論導程之間的偏差程度。圖表圖表1010：導程精度是衡量絲杠精度的關鍵指標導程精度是衡量絲杠精度的關鍵指標 來源：THK 官網，國金證券研究所 以 JIS B 1192（ISO 3408）精度標準為例，同樣精度等級的絲杠在螺紋部有效長度不同的情況下導程精度的容許值也不同。圖表圖表1111：同樣精度等級的絲杠在螺紋同樣精度等級的絲杠在螺紋部部有效長度不同的情況下導程精度的容許值也不同有效長度不同的情況下導程精度的容許值也不同 來源：THK 官網，國金證券研究所 注：螺紋布有效長度單位為 mm，誤差單位為m 2.絲杠利潤率可能“超

31、預期”：絲杠制造困難重重，預計高壁壘帶來較高利潤率 絲杠加工流程長工藝復雜，材料、熱處理、設計、粗精加工、檢測環環相扣涉及大量“Know How”，以絲杠龍頭中國臺灣上銀科技作為參考，上銀科技 21 至 23 年綜合毛利率分別為 36%/36.55%/31.07%（同時包含了直線導軌、工業機器人等產品，單看滾珠絲杠毛利率或行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 掃碼獲取更多服務 更高），我們認為能夠實現突破的中國大陸絲杠頭部企業后續也有望實現較高利潤率。圖表圖表1212：絲杠的加工流程較長，絲杠的加工流程較長，材料、熱處理、設計、粗精加工、檢測材料、熱處理、設計、粗精加工、檢測環環相

32、扣環環相扣涉及大量“涉及大量“Know HowKnow How”來源：高性能滾珠絲杠副加工工藝分析研究與 CAPP 系統的開發，國金證券研究所 2 2.1.1 第一難：第一難：材料材料/熱處理工藝熱處理工藝 要實現高精度、高剛度、長壽命絲杠的制造，材料的選用以及配套的熱處理工藝至關重要。最基礎的絲杠制造材料為 GCr15 高碳鉻軸承鋼，其典型化學成分為 1%C、1.5%Cr，采用高碳鉻合金體系，約 0.5%的 C 固溶基體產生固溶強化，以獲得 58HRC 以上的高硬度，滿足軸承高承載和高接觸疲勞性能要求，剩余的 C 與 Fe 和部分 Cr 結合生成(Fe,Cr)3C 碳化物彌散分布于基體上滿足

33、軸承耐磨性的需求。Cr 部分形成碳化物以外，其余固溶于基體當中，提高軸承鋼的淬透性和耐蝕性能。圖表圖表1313：鋼材不同的化學成分會對性能產生較大影響鋼材不同的化學成分會對性能產生較大影響 軸承鋼迭代 特性 主要材料 材料性能 第一代 常溫（150C）GCr15 高硬度，耐磨性 9Cr18(Mo)高硬度，耐腐蝕性 G20CrNi2Mo 抗沖擊性 42CrMo,G55Mn 強度和韌性兼具 第二代 高溫（350C）8Cr4Mo4V 高硬度，高耐磨性，耐高溫性 G115Cr14Mo4V 高硬度，耐高溫性，耐腐蝕性 G13Cr4Mo4Ni4V 耐高溫性，抗沖擊性 第三代 高溫和耐腐蝕性（350500C

34、）G13Cr14Co12Mo5Ni2 高強度和韌性，耐高溫性，耐腐蝕性 G30Cr15MoN 高硬度，高耐腐蝕性 第四代 輕質材料，密度 6.7 g/cm 60NiTi,GCr15Al 低密度，耐高溫性，高耐腐蝕性 來源：滾動軸承鋼冶金質量與疲勞性能現狀及高端軸承鋼發展方向，國金證券研究所 除了材料化學成分的區別外，熱處理工藝也會對絲杠的最終性能產生較大影響，熱處理的目的是獲得細小均勻的集體組織和析出相，經過正火、深冷、回火、淬火等熱處理工藝獲得內外均勻一致的馬氏體、殘留碳化物等第二相和少量殘余奧氏體等的組織狀態。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 掃碼獲取更多服務 圖表圖表14

35、14：新型熱處理工藝后的新型熱處理工藝后的 M50M50 鋼組織得到大幅度細化鋼組織得到大幅度細化 來源：滾動軸承鋼冶金質量與疲勞性能現狀及高端軸承鋼發展方向，國金證券研究所 在絲杠的加工過程中通常會經過多次熱處理，涉及了冷熱工序與加工的配合、淬火加熱溫度、設備選擇等大量“know how”。圖表圖表1515：絲杠加工過程會經過多次熱處理絲杠加工過程會經過多次熱處理 來源：滾珠絲杠的選材及熱處理工藝分析，國金證券研究所 從國產 CrMo 鋼滾珠絲杠與國外同類產品的質量分析中的案例看，其選取的國外絲杠和國產絲杠在化學成分基本類似的情況下，國外絲杠由于硬度梯度分布更合理、金相組織更均勻，整體性能優

36、于國產絲杠。材料升級和熱處理工藝優化是實現國產替代必不可少的一環。圖表圖表1616：材料升級和熱處理工藝優化是實現國產替代必不可少的一環材料升級和熱處理工藝優化是實現國產替代必不可少的一環 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 掃碼獲取更多服務 來源：國產 CrMo 鋼滾珠絲杠與國外同類產品的質量分析，國金證券研究所 感應淬火是改善絲杠機械性能最有效的途徑之一，可以控制加熱深度還具有加熱速度快、節能、環保及成本低等優點。圖表圖表1717：絲杠中頻感應淬火示意絲杠中頻感應淬火示意 來源：典型零件熱處理工藝與規范下，國金證券研究所 2.22.2 第二難：設計第二難：設計 絲杠是一個多

37、SKU 的產品，其不同型號的區別一方面來自于具體應用設備的負載、精度、速度、行程等要求，一方面也來自于絲杠的類型、型面設計等。圖表圖表1818：絲杠是多絲杠是多 SKUSKU 產品，采購時有較多考慮因素產品，采購時有較多考慮因素 來源：THK 官網，國金證券研究所 以滾珠絲杠為例，滾珠絲杠的公稱直徑、滾珠體的直徑、螺旋升角、滾珠絲杠導程、工作滾珠數、工作滾珠圈數與列數、滾珠螺母外徑、滾珠螺母螺紋底徑、滾珠絲杠螺紋外徑、滾珠螺母長度、滾珠絲杠長度等結構尺寸都可作為設計變量。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 掃碼獲取更多服務 圖表圖表1919：滾珠絲杠的變形關系和滾珠絲杠的變形關系

38、和受力分析較為復雜，需要考慮的設計變量較多受力分析較為復雜，需要考慮的設計變量較多 來源：基于滾珠絲杠副流暢性的滾珠返向器型線優化設計，基于滾珠絲杠副滾珠載荷分布的摩擦力矩計算方法研究，國金證券研究所 行星滾柱絲杠主要通過螺紋牙嚙合來進行傳動，其螺紋牙的設計對絲杠的性能也會造成較大影響。圖表圖表2020：行星滾珠絲杠的螺紋牙設計也會對性能產生較大影響行星滾珠絲杠的螺紋牙設計也會對性能產生較大影響 來源：反向式行星滾柱絲杠副的螺紋牙修形設計，國金證券研究所 在設計上的小修改就會導致絲桿的性能出現較大變化。圖表圖表2121：不同的修不同的修形形量會讓螺紋牙載荷分布造成較大影響量會讓螺紋牙載荷分布造

39、成較大影響 來源：反向式行星滾柱絲杠副的螺紋牙修形設計，國金證券研究所 根據行星滾珠絲杠副滾柱的設計方法與虛擬裝配信息，行星滾柱絲杠的設計流程較為復雜。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2222：行星滾柱行星滾柱絲杠絲杠的設計較為復雜的設計較為復雜 來源：行星滾珠絲杠副滾柱的設計方法與虛擬裝配，國金證券研究所 相比出廠精度等指標，絲杠使用時的動態特性、精度保持性等指標更加重要，我們認為如何構筑一套“設計-制造-檢測”的閉環正向研發的體系來實現絲杠性能優化更加困難，主要由于試驗時間往往需要長達數年時間。圖表圖表2323：通過正向設計實現絲杠動態特性、壽命

40、優化難度較高通過正向設計實現絲杠動態特性、壽命優化難度較高 來源：數控機床滾珠絲杠副性能退化評估技術，滾動功能部件成套測評方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 例如機床行業在絲杠使用時會出現的象限突起問題，當圓周運動的象限切換時（即兩個滾行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 掃碼獲取更多服務 珠絲杠的驅動方向切換），滾珠絲杠的摩擦特性會發生變化，由于這種象限突起，在加工表面上會出現類似條紋的圖案，導致加工表面質量惡化。圖表圖表2424：象限突起會導致加工過程出現條紋象限突起會導致加工過程出現條紋 來源：NSK 官網，國金證券研究所 NSK 在 2021 年推出了抑制插補象限

41、突起的滾珠絲杠技術，依靠 NSK 獨有的摩擦控制技術與高精度評價技術，大幅降低了滾珠絲杠反向運轉時的摩擦波動。圖表圖表2525：NSK2021NSK2021 年推出了抑制插補象限突起的滾珠絲杠技術年推出了抑制插補象限突起的滾珠絲杠技術 來源：NSK 官網，國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 掃碼獲取更多服務 2.32.3 第三難：粗精加工第三難：粗精加工 滾珠絲杠加工一般分為磨削加工與冷軋加工，冷軋加工通過冷加工工藝模具制造，批量生產后成本低，但是通常精度控制有限；磨削加工通過熱處理、車削、磨削等幾十道工序逐一完成，可用于給高精度設備作為定位部件。根據 KSS 信

42、息，C5 以上精度等級的滾珠絲杠一般采用研磨加工(精密滾珠絲杠),C7、C10級的滾珠絲杠則采用冷軋加工。對于無滾絲模(冷軋加工模具)的型號，也可采用研磨加工生產 C7、C10 級產品。圖表圖表2626：絲杠加工一般分別磨削加工和冷軋加工絲杠加工一般分別磨削加工和冷軋加工 來源：KSS 綜合產品名錄，國金證券研究所 磨削滾珠絲杠是按照基準統一原則，以兩端中心孔為加工工藝工序基準，通過熱處理、車削、磨削等幾十道工序逐一完成，工藝較為復雜。圖表圖表2727：磨削滾珠絲杠加工工藝復雜磨削滾珠絲杠加工工藝復雜 序號序號 工藝內容工藝內容 序號序號 工藝內容工藝內容 1 下料 12 粗磨 90v 形槽

43、2 球化退火熱處理并檢驗校直 13 磁力探傷 3 加工端面，鉆中心孔 14 時效處理并檢驗 4 粗車 15 研磨中心孔 5 高溫時效并檢驗 16 半精磨滾道 6 加工端面，修研中心孔 17 低溫時效處理并檢驗 7 半精車 18 銑鍵槽 8 銑 19 磨端部螺紋 9 粗磨 20 研磨中心孔 10 工作表面(滾道)與加工基準(中心孔)淬、回火-檢驗 21 精磨滾道，全檢 11 研磨中心孔 22 裝配-跑合-檢驗一防銹包裝-檢驗-入庫 來源：精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究，國金證券研究所 面向不同的下游行業絲杠會有不同的精度等級，例如在對精度要求高的工業母機行業絲杠最高可達到 C0 級。行業專題研

44、究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 19 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2828：不同下游對絲杠精度等級需求不同不同下游對絲杠精度等級需求不同 來源：NSK 官網，國金證券研究所 粗加工環節難度相對較低，但也有較大優化空間。以常見的粗車加工為例，優化空間主要在改進裝夾方式、優化切削方式、車刀幾何形狀選擇等。圖表圖表2929：絲杠粗車加工改進路線絲杠粗車加工改進路線 來源：淺談細長絲杠車削方法的改進，國金證券研究所 精加工環節則有較多加工難點：1）熱形變誤差 絲杠加工誤差的主要影響因素為熱變形和殘余應力，在磨制絲杠加工中產生的磨削熱有60%-95%被傳入被磨絲杠中，需要針對實際加工數據進行熱形變計算，

45、需要考慮熱源特征、熱源移動性、熱量傳導特征等多種因素，優化難度較高。圖表圖表3030：磨削絲杠會導致出現熱形變磨削絲杠會導致出現熱形變 來源：精密絲杠加工誤差數學模型分析，國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 掃碼獲取更多服務 2）滾道加工 不管是螺母還是絲杠軸，除使用內圓磨床、外圓磨床進行加工外，難點都在滾道的加工，其中絲杠軸的滾道加工主要使用外螺紋磨床進行外圓磨削加工。圖表圖表3131：外螺紋磨床加工絲杠軸示意外螺紋磨床加工絲杠軸示意 來源：數控系統在外螺紋磨床控制上的功能應用，國金證券研究所 相比普通軸類零件的外圓磨削，絲杠滾道表面的幾何復雜性增加了高精度磨削

46、難度，同時即使能夠滿足精度指標，砂輪粒度、砂輪速度、絲杠速度等工藝參數的選擇也會對絲杠的最終性能產生較大影響。圖表圖表3232：磨削過程有較多因素會影響最終絲杠性能磨削過程有較多因素會影響最終絲杠性能 實驗編號實驗編號 砂輪粒度砂輪粒度 砂輪速度砂輪速度(mmin(mmin )絲杠速度絲杠速度(mmmin(mmmin )磨削深度磨削深度 (mm)(mm)滾道表面粗糙度滾道表面粗糙度RaRa（m m）1 80K 25 64 0.02 0.6235 2 80J 30 64 0.025 0.7023 3 100K 35 64 0.03 0.6012 4 80J 25 80 0.03 0.5847 5

47、 100K 30 80 0.02 0.521 6 80K 35 80 0.025 0.4011 7 100K 25 96 0.025 0.5831 8 80K 30 96 0.03 0.4256 9 80J 35 96 0.02 0.3218 來源：滾珠絲杠精密磨削表面加工質量及其試驗研究，國金證券研究所 螺母的內滾道加工難度更高，主要通過磨桿帶動砂輪旋轉，由砂輪軸線相對螺母中心線成螺旋升角進行安裝，對工件進行磨削。在內滾道加工中由于受到螺母直徑限制（如果是更小的絲杠難度更高），砂輪的尺寸受限，砂輪需沿滾道進行曲面加工，加工難度提升且效率降低，尤其和外圓磨中通過采用大砂輪進行成形磨削相比。行業

48、專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3333：絲杠螺母內螺紋加工方式絲杠螺母內螺紋加工方式 圖表圖表3434：砂輪回轉面與滾道螺旋面接觸對應關系砂輪回轉面與滾道螺旋面接觸對應關系 來源：大導程滾珠螺母內滾道接觸區磨削分析，國金證券研究所 來源：大導程滾珠螺母內滾道接觸區磨削分析，國金證券研究所 如果是反式行星滾柱絲杠，由于絲杠螺母較長，在加工的過程中會發生加工干涉問題，預計在設備上需要進行一定調整，需要通過調整砂輪直徑、調整磨桿直徑（需要綜合考慮磨桿剛度變化）避免加工干涉問題。圖表圖表3535：反式行星滾柱絲杠螺母內螺紋加工可能出現加工干涉，需針對設備、砂輪

49、等進行優化反式行星滾柱絲杠螺母內螺紋加工可能出現加工干涉，需針對設備、砂輪等進行優化 來源：一種加工大導程螺母內滾道方法的研究，國金證券研究所 2 2.4 4 第第四四難：難：檢測檢測、試驗平臺、試驗平臺 要實現絲杠的高精度加工，配套的檢測能力必不可少。根據 GB/T 17587.1-2017滾珠絲杠副 第三部分：驗收條件和驗收檢驗信息，絲杠的精度等級確定方法主要包括行程補償值、目標行程公差、有效行程內允許的行程變動量等，有一套基本測量原理。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3636：絲杠行程公差檢測基本測量原理絲杠行程公差檢測基本測量原理 來源：滾珠

50、絲杠副 第三部分：驗收條件和驗收檢驗，國金證券研究所 1）行程公差和變動量 在滾珠絲杠的有效行程內，允許存在一定量的目標行程公差，有效行程越大，絲杠的行程公差范圍越大。圖表圖表3737：P P 型絲杠有效行程允差型絲杠有效行程允差 來源：滾珠絲杠副 第三部分：驗收條件和驗收檢驗，國金證券研究所 2）圓跳動測量 跳動和位置公差主要檢驗絲杠在給定長度下的徑向跳動，用于確定相比基準水平面的直線度，包含外徑徑向圓跳動測量、支撐軸肩端面圓跳動測量、螺母外徑徑向圓跳動測量、螺母安裝端面圓跳動測量。020406080100120315400500630800100012501600200025003150允

51、差m有效行程mm公差等級0公差等級1公差等級2公差等級3公差等級4公差等級5行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3838：絲杠圓跳動誤差測量方式絲杠圓跳動誤差測量方式 來源：中日數控機床滾珠絲杠副精度等級標準差異現狀分析，國金證券研究所 除了完成出廠靜態精度指標檢測外，通過構筑成套檢測評價裝備體系來實現前文提到的正向研發循環也是核心壁壘之一：1）可靠性評測技術 絲杠在滿足出廠精度指標的情況下，在用戶端更多體現的是精度保持性、功能可靠性，而這方面的數據測試通常需要數年時間，如何通過開發成套測試裝備來實現加速試驗以評估絲杠實際性能是一個難點。圖表圖表3939

52、：需要通過成套測試裝備來實現可靠性評測，以解決測試時間較長的問題需要通過成套測試裝備來實現可靠性評測，以解決測試時間較長的問題 來源：滾動功能部件成套測評方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 2）內/外滾道型面精度與動態行程誤差測量技術 內/外滾道型面精度與動態行程誤差是影響滾動功能部件傳動精度最核心的性能指標。只有深入開展滾道型面質量控制技術研究與能力提升，從設計、制造、測量等多方面控制，才能有針對性地提升絲杠的性能，提高產品的市場競爭力。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 24 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4040：絲杠內絲杠內/外滾道綜合精度非接觸高精測量方法與裝置外滾道綜

53、合精度非接觸高精測量方法與裝置 來源：滾動功能部件成套評測方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 3）綜合剛度高精高效測量方法和裝備及高剛性設計技術 綜合剛度是反映絲杠多維方向上承載能力的關鍵性能指標，通過有效檢測手段實現高剛性產品設計優化能大幅改善產品的剛度值。圖表圖表4141：綜合剛度檢測與建模綜合剛度檢測與建模 來源：滾動功能部件成套評測方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 4）預緊力精確計算方法與高精裝配技術 通過使用絲杠摩擦力矩和預緊力同步測量裝置，可實現以預緊力精確調控為目標的絲杠高精裝配。圖表圖表4242：預緊力精確計算方法與高精裝配技術預緊力精確計算方法與高精裝配

54、技術 來源：滾動功能部件成套評測方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 2.52.5 第第五五難：難：降本降本 絲杠粗加工環節我們認為未來比拼的主要是成本控制，若能將以車代磨、旋風銑等工藝打磨成熟以提升粗加工效率和減少精加工工時，將帶來顯著的成本優勢。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 25 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4343：絲杠粗加工有多重工藝絲杠粗加工有多重工藝 粗加工粗加工 設備與刀具設備與刀具 粗加工粗加工 生產效率生產效率 備注備注 砂輪磨削 絲杠磨床或開槽磨床 磨制 90V 型槽 低 需要半精磨和精磨 硬車削 CBN 刀具及數控車床 車制 90V 型槽 中 適于長度

55、 1m、螺距 6mm 以下長徑比小的滾珠絲杠 旋風銑削 CBN 刀具及數控車床 工作滾道一次銑削成型，加工達到半精磨精度 高 適于較長以及長徑比大的滾珠絲杠 來源：精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究，國金證券研究所 1）以車代磨 以車代磨主要是通過采用高強度、高硬度、高耐磨性的刀具材料（金剛石、立方氮化硼等）在數控車床上進行高速切削加工，實現高加工效率和低表面粗糙度，以縮短磨削加工工時，顯著降低絲杠加工成本。圖表圖表4444：絲杠螺母硬車削加工絲杠螺母硬車削加工 來源：達諾巴特官網，國金證券研究所 2）旋風銑 旋風硬銑加工主要通過刀盤上的多把銑刀完成切削加工，刀盤與工件同向旋轉但刀盤轉速更高，讓

56、工件每旋轉一周刀盤沿著工作軸線切削一個螺紋導程的距離，與一般的銑削相比單位時間金屬切削率大幅提高，并且大部分熱量被切屑帶走，可以得到與磨削相當甚至超過磨削的表面加工質量。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 26 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4545：通過旋風銑加工可以顯著提升粗加工效率，甚至縮短精加工工時通過旋風銑加工可以顯著提升粗加工效率，甚至縮短精加工工時 來源：考慮材料形變的旋風銑削螺紋工件表面粗糙度建模，旋風硬銑削加工技術及其在精密滾珠絲杠加工中的應用，國金證券研究所 2.62.6 對標對標中國臺灣中國臺灣上銀科技，上銀科技，中國大陸中國大陸頭部企業有望實現高毛利率頭部企業有望實

57、現高毛利率 以絲杠龍頭企業上銀科技作為參考，23 年上銀科技實現營業收入新臺幣 246.33 億元，同比下降 16%，折合人民幣約 55.98 億元；實現歸母凈利潤新臺幣 20.35 億元，同比下降54.57%，折合人民幣約 4.63 億元。23 年利潤出現較大下降主要由于全球經濟衰退制造業景氣度較低影響，在 22 年的高點上銀科技利潤規模超過了 10 億元人民幣。圖表圖表4646：上銀科技高點營收超過上銀科技高點營收超過 6060 億元人民幣億元人民幣 圖表圖表4747：上銀科技高點利潤超過上銀科技高點利潤超過 1010 億億元元人民幣人民幣 來源：上銀科技官網，Ifind，國金證券研究所

58、注：按照年平均匯率換算 來源：上銀科技官網，Ifind，國金證券研究所 注：按照年平均匯率換算 近年伴隨制造業景氣度變化上銀科技凈利率也出現較大波動，但毛利率始終保持了較高水平。49.81 62.97 66.17 55.98 49.95 26.43%5.09%-15.40%-3.54%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%010203040506070營業收入（億元人民幣）YoY4.52 8.16 10.11 4.63 80.47%23.95%-54.26%-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%02468101220202021202

59、22023歸母凈利潤（億元人民幣）YoY行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 27 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4848：上銀科技保持了較高毛利率上銀科技保持了較高毛利率 來源：上銀科技官網，國金證券研究所 考慮上銀科技滾珠絲杠 23 年收入占比為 19%，其余線性導軌、工業機器人毛利率預計低于滾珠絲杠，滾珠絲杠的單產品毛利率預計比綜合毛利率更高。圖表圖表4949：上銀科技上銀科技 2323 年收入結構年收入結構 來源：上銀科技官網，國金證券研究所 3.絲杠空間可能“超預期”：工業母機+人形機器人+汽車三大下游齊發力 根據 IMARC 信息，全球精密滾珠絲杠 2024 年市場空間為 16

60、億美元，預計到 2033 年市場空間達到 24 億美元，期間復合增速 4.3%，主要看好醫療、航空航天、半導體等領域市場增長前景。我們認為除這些方向外，根據我們測算 23 年中國工業母機絲杠+導軌市場空間為 181.6 億元人民幣，國內企業占有率僅約 25%，有較大進口替代成長空間；人形機器人行業假設平均一臺人形機器人采用 10 支行星滾柱絲杠，平均價格 800 元/支，在人形機器人達到百萬臺出貨量時對應 80 億元人民幣潛在市場空間，具有爆發式成長潛力；汽車行業絲杠在線控轉向、線控制動（剎車+駐車）、主動懸架等場景均有較好應用潛力，國內部分絲杠公司開發的汽車絲杠產品也已經完成了交樣，25 年

61、有望看到汽車絲杠進一步放量，未來也有較大成長空間。3 3.1.1 工業母機：工業母機：國產化率低，自主可控成長空間較大國產化率低，自主可控成長空間較大 絲杠與導軌配套使用，是數控機床傳動和定位的關鍵零部件。伴隨滾珠絲杠、伺服電機及控制單元性能提高，數控機床的進給系統中可去掉減速機構，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。27.23%36.00%36.55%31.07%7.99%11.57%14.71%7.44%0%5%10%15%20%25%30%35%40%2020202120222023毛利率凈利率線性導軌6

62、4%滾珠絲杠19%工業機器人8%其他9%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 28 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5050：絲杠絲杠/導軌導軌是數控機床傳動和定位的關鍵零部件是數控機床傳動和定位的關鍵零部件 來源：NSK 官網，國金證券研究所 數控機床的半閉環/閉環進給伺服系統主要通過檢測關鍵捕捉工作臺位移量，然后在數控系統進行計算后生成新的運控指令以消除整個驅動和傳動環節的誤差、間隙和失動量。故絲杠的精度、穩定性會對機床的整體性能造成較大影響。圖表圖表5151：絲杠是數控機床半閉環絲杠是數控機床半閉環/閉環進給伺服系統的閉環進給伺服系統的核心一環核心一環 來源：數控機床，國金證券研究所 數

63、控機床由于工作時間較長，絲杠傳動系統中的各個零件接觸面之間的頻繁摩擦會導致升溫，引起機床的熱變形，導致機床的定位精度下降，需要通過數控系統熱誤差補償功能消除誤差。絲杠的熱穩定性越強數控機床就更容易消除熱形變影響。圖表圖表5252：分段式絲杠熱變形誤差補償分段式絲杠熱變形誤差補償 來源：數控機床絲杠傳動系統熱誤差實時補償技術，國金證券研究所 目前機床核心功能部件中，主軸、擺頭、轉臺等部件考慮打造定制化/差異化能力，主機廠傾向于逐步發展為自制，但數控系統、滾動功能部件、軸承等由于制造難度高/規?；黠@，即使主機廠已具有較大規模也傾向于繼續外采。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 29

64、掃碼獲取更多服務 圖表圖表5353：絲杠導軌主機廠以外購為主絲杠導軌主機廠以外購為主 核心零部件核心零部件 德國哈默德國哈默 日本馬扎克日本馬扎克 日本大隈日本大隈 科德數控科德數控 數控系統 外購 外購（基于三菱二次開發）自制 自制 伺服驅動器 外購 外購 自制 自制 電機 外購 外購 自制 自制 傳感器 外購 外購 部分自制/外購 部分自制/外購 主軸 自制 自制 自制 自制 雙軸轉臺 自制 自制 外購 自制 刀庫 自制 自制 自制 自制 導軌 外購 外購 外購 外購 絲杠 外購 部分自制/外購 部分自制/外購 外購 來源：科德數控招股說明書，國金證券研究所 科德數控、紐威數控傳動系統部件

65、（絲杠/導軌為主）以外采為主，從 18 至 20 年傳統系統部件采購金額占營業收入比例來看，在三軸/五軸機床中，傳動系統價值量占比在 15%左右。圖表圖表5454：傳動系統（絲杠傳動系統（絲杠/導軌為主）占機床價值量導軌為主）占機床價值量 15%15%左右左右 來源：科德數控招股說明書，紐威數控招股說明書，國金證券研究所 注：按照傳動系統采購金額/營業收入計算 假設按照滾動功能部件（絲杠+導軌）在機床中價值量占比 10%計算（考慮金屬成形機床傳動系統要求低于金屬切削機床），23 年中國機床消費額 1816 億元人民幣，測算對應滾動功能部件市場空間 181.6 億元人民幣。17.27%15.09

66、%13.94%16.29%16.64%18.45%0%5%10%15%20%25%30%35%40%201820192020傳動系統占機床價值量科德數控紐威數控行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 30 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5555：2323 年中國滾動功能部件市場空間年中國滾動功能部件市場空間 181.6181.6 億元人民幣億元人民幣 來源：中國機床工具工業協會，國金證券研究所測算 注：2015 至 2023 年按照美元兌人民幣年平均匯率換算 由于在精度保持性、功能可靠性、壽命、精度、剛度等關鍵性能指標上落后于境外產品，國產品牌市場占有率低。根據秦川機床公告信息，目前全球市場被

67、日本 NSK、日本 THK 等企業壟斷，CR5 約 46%，日本和歐洲企業占據了全球約 70%市場份額。國內市場目前中國臺灣上銀、銀泰市場占有率接近 50%，NSK、THK 等企業市場占有率約 15%，中國大陸企業占有率約為 25%。圖表圖表5656：絲杠導軌國產化率約絲杠導軌國產化率約 2 25%5%，國產替代空間巨大，國產替代空間巨大 來源：秦川機床公告，國金證券研究所 目前國內涌現了南京工藝、秦川機床、貝斯特、恒立液壓等積極布局工業母機絲杠領域的企業。圖表圖表5757：目前有更多民營企業積極布局工業母絲杠領域目前有更多民營企業積極布局工業母絲杠領域 公司公司 絲杠業務布局絲杠業務布局 絲

68、杠絲杠收入規模收入規模 南京工藝 創建于 1952 年，主營滾動功能部件，產品廣泛應用于高檔數控機床、人工智能、3C 自動化等領域。23 年總營收 4.94 億元 秦川機床 子公司漢江機床是國內螺紋磨床主導企業之一，擁有從加工工藝、加工設備、計量檢測、標準制定的螺紋制造核心技術，滾珠絲杠實現了工業母機領域銷售，同時積極布局行星滾柱絲杠。漢江機床23年營收3.21億元（含螺紋磨床）貝斯特 積極布局滾動功能部件領域，向工業母機、人形機器人等領域擴張，繼 24 年二季度高精度絲杠副和導軌副在得到國內知名機床-30%-20%-10%0%10%20%30%050100150200250201520162

69、017201820192020202120222023滾動功能部件市場空間（億元人民幣）YoY中國臺灣上銀/銀泰50%日本NSK/THK15%中國大陸企業25%其他10%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 31 掃碼獲取更多服務 公司公司 絲杠業務布局絲杠業務布局 絲杠絲杠收入規模收入規模 廠商的成功應用后，三季度與知名機床商簽訂了批量滾動交付訂單，其中代表滾珠絲杠副最高制造水平的 C0 級絲杠副實現突破，獲得了客戶的首批訂單 恒立液壓 切入滾動功能部件領域，滾珠絲杠產品已進行送樣和小批量供貨-來源：秦川機床官網，秦川機床公司公告，南京化纖公司公告，貝斯特公司公告，恒立液壓公司公告，國

70、金證券研究所 根據金屬加工雜志社第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告數據，將被調查企業中采用滾動功能部件的比例劃分為 5 個區間（019%、20%39%、40%59%、60%79%、80%100%），并按經濟型、中高檔數控機床及其他領域兩類，分別對企業采用國產和進口滾動功能部件的比例進行調查與對比分析，從 2011 年到 2020 年，國產滾動功能部件在中高端的應用比例可以看到明顯提升。圖表圖表5858：從從 2 2011011 年到年到 2 2020020 年國產滾動功能部件中高端應用比例明顯提升年國產滾動功能部件中高端應用比例明顯提升 經濟型 項目 滾珠絲杠副 滾動直線導軌 國產 進口 國產

71、 進口 采用比例 40%59%60%40%59%60%40%59%60%40%59%60%企業占比%)2011 數據 8 68 10 27 12 56 18 36 2020 數據 35.5 24.9 36.1 19.2 33.9 24.6 38.4 21.5 中高檔 項目 滾珠絲杠副 滾動直線導軌 國產 進口 國產 進口 采用比例 40%59%60%40%59%60%40%59%60%40%59%60%企業占比(%)2011 數據 14 24 13 67 12 23 12 71 2020 數據 34.3 21.5 32.5 27.4 33.2 21.7 36.3 26.4 來源：第三屆滾動功能

72、部件用戶調查分析報告，國金證券研究所 目前除性能、精度、精度保持性等指標相比進口品牌有差距帶來的國產品牌應用限制外，根據第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告數據，終端用戶指定采用進口滾動功能部件占比達到 54.1%，終端用戶對于滾動功能部件的采購有較大話語權。圖表圖表5959：終端用戶在滾珠絲杠的采購上話語權較強終端用戶在滾珠絲杠的采購上話語權較強 來源：第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告，國金證券研究所 在國產替代在中高端領域面臨一定阻礙的同時，也有 85.1%的企業表示若有政策鼓勵，會考慮購買或試用國產中高檔滾動功能部件，政策引導有望顯著加速國產替代節奏。由于滾動功能部件對于機床性能、精度的

73、重要性，國家從 2006 年先后出臺了一系列相關支持政策與措施，2009 年開始的“高檔數控機床與基礎制造裝備”也把滾動功能部件列為重要支持目標，考慮當前國產滾動功能部件技術水平雖已經明顯改善，但相比進口品牌仍有較多不足，未來國家政策有望針對技術進步、主機廠應用示范等方面給予進一步支持。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 32 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6060：在有政策引導情況下，有在有政策引導情況下，有 85.1%85.1%企業愿意試用或購買國產中高端滾動功能部件企業愿意試用或購買國產中高端滾動功能部件 來源：第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告，國金證券研究所 3 3.2.2 人形

74、機器人：人形機器人：多種類絲杠需求齊增，有望迎爆發式增長多種類絲杠需求齊增，有望迎爆發式增長 在人形機器人出現前，絲杠主要作為機械臂的線性執行器，完成分揀、搬運、組裝、貼片等工作，應用于 3C、倉儲物流、醫療等領域。圖表圖表6161：機械臂的線性執行器主要由電機機械臂的線性執行器主要由電機+絲杠驅動絲杠驅動 來源：上銀科技官網，國金證券研究所 在人形機器人中，絲杠同樣用作線性執行器以完成雙足、手臂的驅動。根據特斯拉 AI Day2022 信息，特斯拉人形機器人“Optimus”擁有 28 個身體執行器，其中上肢關節模組以無框力矩電機和諧波減速器為主，下肢腿部采用了無框電機與行星絲杠的線性執行器

75、。圖表圖表6262：特斯拉“特斯拉“OptimusOptimus”采用行星絲杠作為下肢的線性”采用行星絲杠作為下肢的線性執行器執行器 來源：電子工程專輯 EE Times China，國金證券研究所 根據江蘇云募智造科技有限公司發布的一種人形機器人腿部線性執行器信息，線性執會選用46%可以考慮試用39%依照中端主機用戶意愿14%不選用1%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 33 掃碼獲取更多服務 行器主要將電機、行星滾柱絲杠、角度傳感器、行星減速機構進行了高度集成。圖表圖表6363：人形機器人線性執行器結構人形機器人線性執行器結構 來源：國家知識產權局，一種人形機器人腿部線性執行器，國

76、金證券研究所 根據九光智能技術有限公司一種人形機器人的肘部系統信息，手臂的驅動方式主要通過行星滾柱絲杠作為主動力單元，絲杠伸出時帶動輸出端關節球頭軸承向外移動，輸出端關節球頭軸承帶動小臂主套筒做彎曲運動。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 34 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6464：人形機器人手臂可通過行星滾柱絲杠的線性執行器進行驅動人形機器人手臂可通過行星滾柱絲杠的線性執行器進行驅動 來源：國家知識產權局，一種人形機器人的肘部系統，國金證券研究所 根據小鵬汽車科技有限公司腿部結構及人形機器人信息，在人形機器人的腿部也會用到大量線性執行器。圖表圖表6565：人形機器人的腿部也會用到大量線

77、性執行器人形機器人的腿部也會用到大量線性執行器 來源：國家知識產權局，腿部結構及人形機器人，國金證券研究所 原先在靈巧手的研究中使用的主要是連桿傳動、齒輪傳動、帶傳動、線繩傳動等。圖表圖表6666：靈巧手驅動方式以連桿傳動、齒輪傳動、帶傳動、線繩傳動為主靈巧手驅動方式以連桿傳動、齒輪傳動、帶傳動、線繩傳動為主 靈巧手靈巧手 主要研究單位主要研究單位 研究年份研究年份 手指個數手指個數 關節數目關節數目 自由度自由度 傳動方式傳動方式 LARM Hand Cassino 大學 2010 3 9 12 連桿 KNTH K.N.Toos 科技大學 2011 3 6 9 全柔性 Metamorphic

78、 Hand 天津大學 2013 4 12 16 連桿 Barret Hand 巴雷特技術公司 2013 3 9 9 連桿齒輪 Ritsumeikan Hand 日本立命館大學 2013 5 16 20 連桿 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 35 掃碼獲取更多服務 靈巧手靈巧手 主要研究單位主要研究單位 研究年份研究年份 手指個數手指個數 關節數目關節數目 自由度自由度 傳動方式傳動方式 Pisa/IIT Soft Hand 意大利 2014 5 19 21 韌帶 ISR-Soft Hand 美國 2014 5 15 21 腱 Washington Hand 華盛頓大學 2016 5

79、 15 21 線繩 SSSA-My Hand Scuola Superiore Sant Anna 2016 5 10 21 齒輪連桿 HERI Hand 意大利 2017 3 12 15 連桿 Shadow Hand Shadow 公司 2019 5 24 20 腱-滑輪 欠驅動靈巧手 河北工業大學 2020 5 15 15 單腱 軟體仿人手 上海交通大學 2020 5 15 11 軟體 Anthropomorphic Robot Hand 韓國 2021 5 15 20 線繩 ILDA Hand 韓國 2021 5 20 15 連桿 來源：機器人靈巧手研究綜述，國金證券研究所 目前出現了使

80、用電機+微型絲杠的主動關節方案，后續有望進一步增加絲杠在人形機器人行業的應用空間。圖表圖表6767：靈巧手可使用電機靈巧手可使用電機+微型絲杠作為主動關節微型絲杠作為主動關節 來源：仿人機械手設計與硬度感知研究，國金證券研究所 通過將微型滾珠絲杠、微型滾柱花鍵、中空電機集成的方式可以制作出非常緊湊的靈巧手線性驅動器，HIPP 提供的最小的微型絲杠公稱直徑僅有 3mm。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 36 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6868：微型滾珠絲杠、微型滾珠花鍵、中空電機集成可制作出非常緊湊的靈巧手線性驅動器微型滾珠絲杠、微型滾珠花鍵、中空電機集成可制作出非常緊湊的靈巧手線性驅

81、動器 來源：KSS 綜合產品名錄，國金證券研究所 整體來看，絲杠尤其是行星滾柱絲杠在人形機器人手臂、腿部、靈巧手均有應用前景。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 37 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6969：新劍傳動開發了針對人形機器人手臂、腿部、靈巧手的各類行星滾柱絲杠新劍傳動開發了針對人形機器人手臂、腿部、靈巧手的各類行星滾柱絲杠 來源：新劍傳動官網，國金證券研究所 假設平均一臺人形機器人采用 10 支行星滾柱絲杠（大臂、小臂、大腿、小腿、靈巧手等）作為線性執行器，參考上銀科技 22、23 年滾珠絲杠均價分別為 645、557 元人民幣/支，考慮行星滾柱絲杠成本會高于滾珠絲杠，假設在人

82、形機器人出貨量達到 100 萬臺時行星滾柱絲杠的售價為 800 元，折合 80 億潛在增量市場空間。3.33.3 汽車：伴隨智駕升級線控化大勢所趨，在轉向、制動、懸架等均有應用前景汽車：伴隨智駕升級線控化大勢所趨，在轉向、制動、懸架等均有應用前景 目前智能駕駛進一步強化了對底盤的要求，線控轉向、線控制動、主動懸架等場景需要更智能、響應速度更快的線性執行器，以電機+絲杠+傳感器構成的線性執行器需求有望大幅提升：1）線控轉向 傳統的汽車轉向系統包括轉向盤、轉向管柱、中間軸、轉向器，駕駛員通過轉動轉向盤將力矩通過轉向管柱和中間軸傳遞至轉向器，轉向盤的旋轉運動轉變為轉向器齒條的直線運動，轉向器推動車輪

83、轉動實現汽車的轉向。圖表圖表7070：汽車轉向系統結構汽車轉向系統結構 來源：汽車線控轉向系統研究綜述，國金證券研究所 目前汽車轉向結構逐步從機械轉向、液壓助力轉向過渡至電動助力轉向，并應用于高級駕駛輔助系統。電助力轉向系統可采用滾珠絲杠作為傳動機構。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 38 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7171：電動助力轉向系統可采用滾珠絲杠電動助力轉向系統可采用滾珠絲杠作為作為傳動機構傳動機構 來源：汽車線控轉向系統研究綜述，汽車智能控制技術，國金證券研究所 線控轉向系統在駕駛員模式下具有改善轉向操作性、提高駕乘舒適性、強化主動安全系統等優勢，在 L3 級及以上級別自

84、動駕駛領域更是必不可少。圖表圖表7272：線控轉向系統增加了較多傳感器信號以完成有人線控轉向系統增加了較多傳感器信號以完成有人/無人駕駛的閉環控制無人駕駛的閉環控制 來源：汽車線控轉向關鍵技術淺析，國金證券研究所 根據舍弗勒信息，其創新后輪轉向系統實現量產，采用行星滾柱絲杠。整個系統結構緊湊，重量輕，運行安靜，且易于整車集成。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 39 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7373：舍弗勒后輪轉向系統的核心是行星滾柱絲杠舍弗勒后輪轉向系統的核心是行星滾柱絲杠 來源：舍弗勒官網，國金證券研究所 2）線控制動 線控制動的初級階段為電液制動（EHB），最早量產的 EHB

85、系統為博世公司的 SBC 系統和愛克斯公司的 ECB 系統。圖表圖表7474：博世博世 SBCSBC 系統原理系統原理 來源：電機械制動（EMB）技術，國金證券研究所 目前博世的主要的電液系統產品為第二代 iBooster，由永磁同步電動機、蝸輪蝸桿、齒輪齒條、踏板行程傳感器等組成，工作原理與傳統真空助力器的工作原理基本一致，通過踏板推桿與助力閥體在反應盤處耦合原理來控制助力大小。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 40 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7575：博世主要電液系統產品博世主要電液系統產品 iBoosteriBooster 原理原理 來源：電機械制動（EMB）技術，國金證券研究

86、所 NSK 推出了用于電液制動系統的滾珠絲杠，通過集成軸承實現更緊湊的設計并減少間隙，并使用塑料內部偏轉器用于滾珠循環簡化裝備降低生產成本，目前主要用于輕型卡車的電液制動助力器。圖表圖表7676：NSKNSK 開發的電液制動系統滾珠絲杠開發的電液制動系統滾珠絲杠 來源：NSK 官網，國金證券研究所 為了適應電動化與智能化發展趨勢，采用全電驅的電機械制動（EMB）具有更好發展前景。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 41 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7777：電機械制動系統原理電機械制動系統原理 來源：基于于滾柱絲杠執行裝置的汽車電子制動器設計，國金證券研究所 電機械制動系統與常規制動系統

87、的核心區別是要將電機的轉動轉化為摩擦片的平動，通?？墒褂媒z杠、連桿、電液復合等多種模式，絲杠尤其是行星滾柱絲杠能夠實現較大承載能力和等效減速比，同時具有傳動效率高、傳動精度高、同步性能好、傳動可逆等多種優點，有望在電機械制動系統中得到大量應用。圖表圖表7878：絲杠尤其是行星滾柱絲杠在電機械制動系統中有較好應用前景絲杠尤其是行星滾柱絲杠在電機械制動系統中有較好應用前景 來源：電機械制動（EMB）技術，國金證券研究所 EMB 技術在汽車上的另外一個應用就是電機械駐車制動系統（EPB)。傳統的機械式駐車制動系統是通過駕駛者操縱駐車手柄，帶動制動蹄片張開或制動卡鉗活塞移動完成駐車，其制動力完全來自駕

88、駛者。而 EPB 系統則是通過電機施加制動力，駐車時駕駛者只需操作按鈕（EPB 開關），由電子駐車制動系統的 ECU 控制電動機工作完成駐車制動。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 42 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7979：電機械駐車系統也會用到絲杠電機械駐車系統也會用到絲杠 來源：影響 EPB 滾珠絲杠副耐久性能的原因分析與改進，國金證券研究所 3）主動懸架 主動懸架系統一般由測量單元、控制單元、作動器及動力源四個部分組成，作動器可是液壓缸、氣缸、電缸等線性執行器。圖表圖表8080：主動懸架系統中需要使用線性執行器作為作動器主動懸架系統中需要使用線性執行器作為作動器 來源：電動汽車工

89、程手冊第六卷，國金證券研究所 滾珠絲杠可作為作動器用于主動懸架系統，可以將絲杠的雙向轉動轉換為電機軸的單向轉動并增大電機轉速,避免了饋能電機高頻正反轉,提高了能量回收效率，具有阻尼力范圍廣、結構可靠性高、傳動效率高、造價低廉等優點。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 43 掃碼獲取更多服務 圖表圖表8181：滾珠絲杠懸架作動器滾珠絲杠懸架作動器 來源：基于行駛工況的滾珠絲杠主動懸架多模式切換，國金證券研究所 新劍傳動目前已經推出了針對汽車行業的各類絲杠產品。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 44 掃碼獲取更多服務 圖表圖表8282：新劍傳動目前已經推出了針對汽車行業的各類絲杠

90、產品新劍傳動目前已經推出了針對汽車行業的各類絲杠產品 來源：新劍傳動官網，國金證券研究所 4.絲杠設備重要性可能“超預期”：關注“賣鏟人”機會 絲杠制造流程較長，會帶來熱處理、校直、車床、磨床、檢測設備等多類設備需求，在絲杠有較大潛在成長空間背景下，設備企業作為“賣鏟人”有較強需求確定性，同時考慮到人形機器人、汽車等下游領域會有較強降本訴求，設備端也存在技術升級迭代的新機會。建議關注一部分新技術帶來的機會，例如通過以車代磨、以銑代磨實現降本，這會帶來硬車床、旋風銑床、超硬刀具的需求；同時建議關注部分彈性大的環節例如螺紋磨床，根據我們測算百萬臺人形機器人出貨量對應 44 至 89 億元人民幣螺紋

91、磨床市場空間，而原先的市場規模較小，若國內企業能實現國產替代突破會有較大成長彈性。4 4.1 1 熱處理：熱處理：熱處理爐、感應淬火設備需求提升熱處理爐、感應淬火設備需求提升 絲杠的熱處理需要經過正火、退火、淬火、回火等多次處理。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 45 掃碼獲取更多服務 圖表圖表8383：GCr15GCr15 鋼滾珠絲杠熱處理工藝規范鋼滾珠絲杠熱處理工藝規范 來源：典型零件熱處理工藝與規范下，國金證券研究所 當絲杠材料中網狀碳化物或帶狀碳化物不合格時，需要進行正火和球化退火處理，可以使用井式爐進行處理，在常溫下批量進行吊掛裝爐，之后進行加熱、等溫球化退火等操作。圖表圖

92、表8484：井式熱處理爐適合用于長軸類零件熱處理井式熱處理爐適合用于長軸類零件熱處理 來源：天利熱工官網，國金證券研究所 絲杠的工作表面（滾道）和加工表面（中心孔）需要進行淬火和回火處理，以在表面形成高硬度、高耐磨性的淬硬層，進一步提升絲杠性能。常用的設備為感應淬火設備，以恒進感應的臥式軸類淬火生產線為例，機床由上料料倉、進料輸送鏈、工件抓取及翻轉機構、送料機構、淬火工位、變壓器移動機構、變壓器兩維滑臺、下料輸送鏈、控制系統等組成，可實現軸類零件的連續掃描淬火、回火。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 46 掃碼獲取更多服務 圖表圖表8585：臥式軸類淬火生產線臥式軸類淬火生產線 來源

93、：恒進感應官網，國金證券研究所 國際著名熱處理企業有鮑迪克、易普森、愛協林、易孚迪、薩伊集團等；其中，鮑迪克等前三家主要做可控氣氛爐等工業爐熱處理設備，易孚迪和薩伊集團主要生產感應熱處理設備。國內少數技術實力較強的熱處理設備制造及服務企業主要有金財互聯、世創科技、恒進感應、恒精感應和升華感應，均為上市或掛牌企業；其中，前兩家主要生產可控氣氛爐等工業爐熱處理設備，恒進感應、恒精感應和升華感應為生產感應熱處理設備的企業。圖表圖表8686：國產國產熱處理熱處理設備設備市場主要參與者市場主要參與者 公司公司 介紹介紹 收入規模（億元）收入規模（億元）恒進感應 主營業務是中高檔數控感應熱處理成套設備及其

94、關鍵功能部件的研發、生產、銷售和技術服務，其中核心產品為高檔數控感應淬火機床 23 年 0.74 億元 恒精感應 主營業務為高端數控感應加熱裝備的研發、制造、銷售及感應熱加工服務，主要產品為高端數控感應加熱裝備、數控感應熱加工服務、售后服務 20 年 3.23 億元 升華感應 主營業務是感應加熱成套設備、感應器及中高頻電源的研發、生產和銷售。主要產品和服務為感應熱處理自動線、各種復雜感應器、高、中、低、頻電源、變壓器等。23 年 0.36 億元 金財互聯 主營業務包含熱處理裝備制造、商業熱處理加工服務、熱處理設備售后服務及熱處理工藝技術咨詢服務四大塊。公司主要產品為箱式滲碳淬火爐；井式滲碳爐；

95、氮化爐；調質線、鍛造加熱爐、臺車爐；網帶爐、鏈條爐；輥棒爐；推盤爐；鋁合金爐；環保、減排裝置；智能熱處理軟件。23 年熱處理設備 2.71 億元 世創科技 主營業務是智能化熱處理裝備制造；金屬熱處理及涂層加工服務；復合新材料。主要產品和服務為智能化熱處理裝備、金屬新材料、智能裝備。23 年智能化熱處理設備 1.02億元 來源：恒進感應招股說明書，升華感應年報，Ifind，國金證券研究所 海外熱處理企業普遍規模較大，例如鮑迪克 2023 年收入規模為 8.03 億英鎊，國內企業總體技術處于追趕期，產品進口替代有較大成長空間。圖表圖表8787：國內企業總體技術處于追趕期，產品進口替代有較大成長空間

96、國內企業總體技術處于追趕期，產品進口替代有較大成長空間 差距差距 具體內容具體內容 熱處理技術落后于發達國家 我國熱處理及表面工程技術和設備研究始于 20 世紀 50 年代蘇聯援建，改革開放后引進先進技術設備，但因起點低、底子薄，與發達國家在熱處理技術上有較大差距，體現在先進設備設計制造、精密控制、節能環保等技術方面，這些差距需設備提升與企業經驗積累來彌補。熱處理數字化技術存在短板 我國熱處理工藝過程數字化較工業先進國家有明顯差距，主因是基礎研究與數據匱乏，工藝技術數據不完善，軟件多照搬國外。在精密控制上，多數企業設備靠人工經驗設定和估算，不以產品為對象，僅定時定值控制工藝參數，行業專題研究報

97、告 敬請參閱最后一頁特別聲明 47 掃碼獲取更多服務 差距差距 具體內容具體內容 致產品質量波動大，準確性、可靠性及重現性低。高檔齒輪感應淬火機床等高端熱處理設備依賴進口 高端熱處理和表面改性工藝裝備依賴進口，“落后引進再落后再引進”循環嚴重，國內技術難追海外，國外設備價格數倍于國內。當前航空航天關鍵零件的大型真空熱處理裝備等仍需進口。國外用計算機模擬優化感應器設計，模具化水平高，我國采用通用或手工模具，精度低且一致性差；德美日已將雙頻感應淬火工藝用于零件淬火，我國尚處試驗初期。來源：恒進感應招股說明書，國金證券研究所 4 4.2 2 校直校直：絲杠自動校直機具有較好前景絲杠自動校直機具有較好

98、前景 絲杠屬于細長軸件，絲杠軸加工過程中易出現變形，螺母出現變形的概率較小，絲杠軸通常需要進行校直處理。根據上海奧林汽車安全系統有限公司一種絲杠自動校直裝置信息，絲杠自動校直設備主要包括上料機構、轉送機構、校直機和收料機構。圖表圖表8888：絲杠自動校直設備結構絲杠自動校直設備結構 來源：國家知識產權局，一種絲桿自動校直裝置，國金證券研究所 根據集智股份信息，其開發的絲杠自動校直機可實現蝸桿軸、空心軸、實心軸、花鍵軸等產品的跳動測量與校直，整體全自動上下料且可實現多產品一鍵換型，工裝換型只需要10 分鐘。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 48 掃碼獲取更多服務 圖表圖表8989：集智

99、股份絲杠自動校直機集智股份絲杠自動校直機 來源：集智股份官網，國金證券研究所 4 4.3.3 粗精加工粗精加工：螺紋磨床具有較大彈性，同時關注以車代磨、以銑代磨新機會螺紋磨床具有較大彈性，同時關注以車代磨、以銑代磨新機會 4 4.3.1.3.1 車床：車床：國產化率較高，關注以車代磨新機會國產化率較高，關注以車代磨新機會 金屬切削機床按照國家標準的金屬切削機床型號編制方法，分為車床、銑床、鉆床、鏜床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、磨床、刨插床、拉床、鋸床和其他機床 11 類。圖表圖表9090：金屬切削機床主要分類金屬切削機床主要分類 來源：金屬切削機床（第 3 版），國金證券研究所 根據工件/刀

100、具的相對運動關系，可以將金屬切削加工分為三大類。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 49 掃碼獲取更多服務 圖表圖表9191：金屬切削加工根據工件金屬切削加工根據工件/刀具相對運動關系的分類刀具相對運動關系的分類 來源：數控車削編程與加工，國金證券研究所 車削加工主要是在工件高速旋轉的情況下通過刀具平動進行進給實現材料去除，通常會經過粗車、精車等工序完成車削加工。圖表圖表9292：絲杠軸螺紋會經過粗車、精車等工序完成車削加工絲杠軸螺紋會經過粗車、精車等工序完成車削加工 來源：零件普通車削加工，國金證券研究所 車床屬于金屬切削機床中國產成熟度較高的設備，目前國內以浙海德曼為代表的企業具備

101、了與國外同行競爭的實力，實現了主軸、刀塔、尾座等核心部件突破，依托本土化、性價比的優勢持續擴大國產份額。圖表圖表9393：浙海德曼實現了車床三大核心零部件突破浙海德曼實現了車床三大核心零部件突破 來源：浙海德曼官網，國金證券研究所 后續通過數控車床實現以車代磨，以縮短磨削加工工時、提升加工效率是絲杠降本核心方向之一。目前浙海德曼開發的高精度高剛性主軸結構電主軸，可以承受較大的軸向負荷，可實現重切削及以車代磨，根據浙海德曼公告信息，公司已積極與下游多家企業進行了應行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 50 掃碼獲取更多服務 用技術交流對接，已向有關企業供應過相關設備?，F有產品高端機（車床及

102、車銑復合加工中心）系列精度指標已達到了行業領先水平，未來將往更高精度突破，實現部分工藝以車代磨技術。圖表圖表9494：硬車削車床可實現以車代磨顯著提升絲杠加工效率硬車削車床可實現以車代磨顯著提升絲杠加工效率 來源：國家知識產權局，改進型高精度硬車削機床，國金證券研究所 4 4.3.2.3.2 旋風銑設備：旋風銑設備：以銑代磨也是以銑代磨也是實現實現降本核心方向降本核心方向 根據旋風硬銑削加工技術及其在精密滾珠絲杠加工中的應用信息，旋風銑削技術突破推廣于 20 世紀 60-70 年代，后續逐步應用在大連機床廠、北京機床研究所、山東博特和南京工藝等，通過旋風銑床完成滾珠絲杠的粗加工。南京工藝在 2

103、004 年首次引進了德國萊斯特瑞茲 PW160 型和 PW300HP 型 CNC 旋風硬銑機床，可以精銑出 800mm 以上的大型滾珠絲杠副。圖表圖表9595：南京工藝目前所使用旋風銑床為德國進口南京工藝目前所使用旋風銑床為德國進口 來源：南京工藝官網，國金證券研究所 目前國內企業正積極布局旋風銑床開發，秦川機床子公司漢江機床目前開發的數控絲杠銑床可用于滾珠絲杠滾道硬旋銑成型加工，加工效率比傳統方式提高 30%。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 51 掃碼獲取更多服務 圖表圖表9696：漢江機床已經開發了旋風銑床來進行絲杠加工漢江機床已經開發了旋風銑床來進行絲杠加工 來源：漢江機床官

104、網，國金證券研究所 晨光數控也開發了高精度絲杠旋風銑床，主要用于于旋銑小型的滾珠絲杠的滾道、T 型絲杠及蝸桿的牙型加工。機床采用內旋方式，通過工件旋轉及 Z 方向進給的兩軸聯動完成螺旋線加工。旋銑刀盤平面與工件軸相交，其相交角度等于工件螺紋升角。通過旋銑刀盤的高速旋轉及 X 方向進給運動完成旋銑加工的主切削運動及切深的進給運動。圖表圖表9797：晨光數控絲杠旋風銑床晨光數控絲杠旋風銑床 來源：晨光數控微信公眾號，國金證券研究所 4 4.3.3.3.3 以車代磨、以銑代磨同時以車代磨、以銑代磨同時有望有望帶動一部分帶動一部分超硬超硬刀具需求刀具需求 硬車削、硬銑削加工工藝加工效率高，但需要對淬火

105、鋼進行加工，通常需要在韌性較好的硬質合金刀具上涂一層或多層的 TiN、AlO或多晶立方氮化硼（PCBN）。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 52 掃碼獲取更多服務 圖表圖表9898：PCBNPCBN 刀具可替代磨削加工刀具可替代磨削加工 刀具刀具種類種類 密度密度（g/cmg/cm）硬度硬度Hv/GPaHv/GPa 抗彎強度抗彎強度s/MPas/MPa 抗壓強度抗壓強度b/MPab/MPa 彈性模彈性模量量E/GPaE/GPa 斷裂韌性斷裂韌性KIC/MPaKIC/MPa 熱穩定熱穩定性性 T/KT/K 熱導率熱導率（W/mW/mK K）熱膨脹系數熱膨脹系數（1010 K K ）與鐵

106、與鐵系元系元素化素化學惰學惰性性 加工質量加工質量 PCD 3.404.20 70.590.0 11002800 42007600 560840 6.89.0 1000 120 3.84.9 化學惰性小 高精度、高光潔度 Ra0.10.5m PCBN 3.124.30 30.070.0 3501200 27003800 580820 3.76.4 14001800 40100 3.64.9 化學惰性大 可替代磨削 Ra0.20.4mIT5IT6 復合陶瓷 3.805.00 30.032.5 500800 20004000 300400 2.03.1 16002100 3040 3.28.5 化

107、學惰性大 一般精度Ra0.8mIT8IT7 硬質合金 14.0015.00 10.518.0 8001500 40004600 590630 10.011.0 1001600 100 5.05.4 比高速鋼小 一般精度Ra1 0.161.25 各種零件的滑動面、曲軸軸頸、凸輪軸軸頸、活塞、普通滾動軸承滾道及平面、內圓、外圓和桃形凸輪，各種刀具的刃磨，一般量具的測量面等 精密磨削 0.51 0.040.16 液壓滑閥、液壓泵、油嘴、針閥、機床主軸、量規、四棱尺、高精度軸承滾柱、塑料及金屬帶、壓延輥 高精密磨削 0.10.5 0.010.04 高精度滾柱導軌、精密機床主軸、金屬線紋尺、標準環、塞規

108、、量桿、半導體硅片、金屬帶、壓延輥 超精密磨削 0.1 0.01 精密級金屬線紋尺、軋制微米級厚度帶的壓延輥、超光柵、超精密磁頭、超精密電子槍、固體電子元件及航天器械、激光光學部件、核融合裝置、天體觀測裝置等零件加工 來源：磨料、磨具與磨削技術（第二版），國金證券研究所 要實現最終的高精度加工，磨床核心功能部件需要具有較高精度。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 56 掃碼獲取更多服務 圖表圖表106106：要實現最終的高精度加工，磨床核心功能部件需要具有較高精度要實現最終的高精度加工，磨床核心功能部件需要具有較高精度 來源：超高速磨床仿真分析，高速精密軋輥磨頭主軸驅動控制系統設計，基

109、于數控磨床閉環位置反饋實現大型零件帶錐表面配磨，國金證券研究所 2）高速度：實現高速、超高速磨削對磨床性能要求較高 磨床根據砂輪線速度分為普通磨床、高速磨床和超高速磨床。圖表圖表107107：磨床根據砂輪線速度分為普通磨床、高速磨床和超高速磨床磨床根據砂輪線速度分為普通磨床、高速磨床和超高速磨床 來源：高速磨削機床研究綜述，磨料、磨具與磨削技術（第二版），國金證券研究所 要實現磨床的超高速磨削，對床身、主軸、冷卻系統等需要進行進一步優化，以實現較好的動態特性。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 57 掃碼獲取更多服務 圖表圖表108108：實現超高速磨削對磨床性能要求較高實現超高速磨削

110、對磨床性能要求較高 來源：磨料、磨具與磨削技術（第二版），國金證券研究所 歐、美、日等國家與地區由于高端制造業、半導體產業起步較早，在磨床技術研發水平處于全球領先地位，相關企業資歷老產品成熟。圖表圖表109109：海外磨床企業以歐、美、日等國家與地區為主，企業發展較為成熟海外磨床企業以歐、美、日等國家與地區為主，企業發展較為成熟 公司公司 簡介簡介 Precision Surfacing Solutions(PSS)生產微米級精密表面處理技術開發的全球行業領導者，擁有 Lapmaster、Peter Wolters、ELB、aba、REFORM、KEHREN、MICRON、ISOG、Barne

111、s 等 9 大品牌家族。能夠提供面向各種場景的精密加工解決方案。UNITED GRINDING Group（聯合磨削集團）世界領先的機床制造商之一，主要產品有精密磨床、電解機床、激光機床、測量機以及增材制造機床。集團在 20 多個制造、服務和銷售地點擁有約 2300 名員工。hardinge（哈挺機床）全球一流的高精度，高可靠性金屬切削機床及相關的工具附件供應商。擁有超過 125 年的豐富經驗，產品包括多元化的數控車床、銑床、磨床以及夾持工具配件，為全球超過 65 個國家及地區提供優質解決方案 Fives（法孚）法孚在磨削領域已有 120 多年的經驗，并在廣泛的應用和材料制作中設計提供磨削技術

112、。在全球磨削領域擁有 141 項有效專利，能為不同行業客戶提供解決方案。Hamai Company（浜井產業株式會社）主要產品包括研磨拋光機、滾齒機和雙面銑床，具有 90 多年的雙面研磨機、滾齒機制作經驗，產品適合加工各種晶體、硅片、玻璃、藍寶石、電腦磁盤、液晶等。AM Technology 主要產品包括單/雙面精磨系列設備、研磨拋光系列設備以及精密切割切面系列設備等，產品應用于工件的精磨、研磨、切割和拋光領域，其中 ADL 雙面精磨，研磨拋光系列設備和 VRG 半自動減薄系列設備達到歐盟 CE 標準。Mitsui Seiki（三井精機）1928 年成立，專注制造高精度母機，在絲杠螺紋磨床中占

113、有較高份額，尤其是在日本的份額接近 100%。TOYO（東洋先進機床）憑借在汽車生產制造中孕育出來的加工制造技術,在超精密加工領域持續突破，尤其是內圓磨床市場認可度較高，06 年內圓磨床累計產量達到 10000 臺，23 年銷售額 303 億日元。來源：各公司官網，宇環數控招股說明書，國金證券研究所 整體來看，海外市場參與者可以分為“大而全”、“小而美”兩類：1）“大而全”：打造多品牌產品矩陣，為多個精密加工下游提供整體解決方案 美國 PSS（Precision Surfacing Solutions）集團，前身萊瑪特沃爾特斯（Lapmaster Wolters），作為全球最大的超精密機床生產

114、制造商之一，旗下擁有來自于德國、瑞士、美國、英國及荷蘭的多個百年品牌。集團產品涵蓋了半導體晶圓設備、多線切割設備、研磨、拋光、雙端面磨床、強力成形磨、平面成形磨、去毛刺機、立式磨削中心、葉尖磨、內外圓磨及耗材。為全球超過 9000 個客戶提供精密加工解決方案。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 58 掃碼獲取更多服務 圖表圖表110110：P PSSSS 集團有能力為多個行業提供全套解決方案集團有能力為多個行業提供全套解決方案 來源：PSS 集團微信公眾號，國金證券研究所 PSS 集團旗下 9 大品牌均有較長發展歷史，構筑強大品牌矩陣。圖表圖表111111：PSSPSS 集團旗下集團旗

115、下 9 9 大品牌均有較長發展歷史技術，構筑強大品牌矩陣大品牌均有較長發展歷史技術，構筑強大品牌矩陣 來源：PSS 集團官網，國金證券研究所 法孚集團超精密設備事業部提供金屬切削、復合材料自動化解決方案、磨削/超精密加工、切削工具/磨具磨料等產品與服務。其磨床板塊下屬多個品牌，在汽車行業以其先進的凸輪軸磨削系統和曲軸磨削系統聞名，同時也在無心磨削、圓盤磨削和數控磨削工藝方面處于領先地位，其磨削的軸類零件廣泛應用于各個行業。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 59 掃碼獲取更多服務 圖表圖表112112：法孚集團也以多個知名品牌構筑品牌矩陣，提供高精度磨削解決方案。法孚集團也以多個知名品

116、牌構筑品牌矩陣，提供高精度磨削解決方案。來源：法孚集團官網，國金證券研究所 法孚集團 21 年實現營業收入 17.24 億歐元，新簽訂單 18.89 億歐元，其中超精密設備事業部（含金屬切削、復合材料自動化解決方案、磨削/超精密加工、切削工具/磨具磨料等多個子版塊）訂單占比約為 16%，對應約 3.02 億歐元。圖表圖表113113：法孚集團超精密設備事業部法孚集團超精密設備事業部 2121 年新簽訂單約年新簽訂單約 3 3.02.02 億歐元，占比約億歐元，占比約 1 16%6%來源：法孚集團官網，國金證券研究所 2）“小而美”：深耕細分領域打造拳頭產品 以三井精機為例，其 23 年營業收入

117、為 212 億日元，企業規模小于德瑪吉森精機等龍頭機床廠，但高精度機床具有較高知名度，尤其是螺紋磨床市場份額較高，在日本份額幾乎為100%。超精密設備事業部16%工藝技術37%智能自動化解決方案36%其他11%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 60 掃碼獲取更多服務 圖表圖表114114：三井精機螺紋磨床具有較高市場份額，尤其在日本幾乎為三井精機螺紋磨床具有較高市場份額，尤其在日本幾乎為 1 100%00%來源：三井精機官網，國金證券研究所 為了實現高精度機床制造并保持較高產品一致性，三井精機在工廠建設、制造/裝配工藝等領域不斷精進：1）實現徹底的溫度控制與振動控制。根據三井精機官網

118、信息，其工廠建設為了確保地基水平與降低外部振動影響，地基由 1700 根樁打入地下基巖組成，同時建筑物的地基與設備安裝的地基進行了隔離，確保其他振動不會對設備造成影響。同時工廠采用了特殊設計的空調系統成為天花板層流系統，將空調空氣泵入天花板，然后從眾多穿孔板中吹出小孔，朝向地板進行收集并通過回風管循環，以實現工廠在垂直/水平方向均幾乎沒有溫差，同時地面幾乎沒有風速。圖表圖表115115：三井精機工廠建設堅固地基以減少振動影響三井精機工廠建設堅固地基以減少振動影響 圖表圖表116116：三井精機工廠采用特殊設計的空調系統以降低溫三井精機工廠采用特殊設計的空調系統以降低溫度變化度變化 來源：三井精

119、機官網，國金證券研究所 來源：三井精機官網，國金證券研究所 2）采用“Kisage”特殊工藝追求更高精度。工業母機的加工精度無法超過母機本身的精度，為了解決這個問題三井精機提出了“Kisage”工藝，使用類似鑿子的工具刮掉鑄件表面的過程。在高低不平的金屬切削表面上涂上朱紅色，再用夾具進行擦拭，凸出部的朱紅色會被剝離，再次切割朱紅色剝離的部分，重復進行這個過程以確保形成平坦的表面。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 61 掃碼獲取更多服務 圖表圖表117117：三井精機“三井精機“KisageKisage”工藝追求更高加工精度”工藝追求更高加工精度 圖表圖表118118：三井精機使用“三

120、面摩擦”的方式創造平面三井精機使用“三面摩擦”的方式創造平面 來源：三井精機官網，國金證券研究所 來源：三井精機官網，國金證券研究所 在一個滑動表面的加工中，需要進行多次的重復加工與測量以實現高精度。對于加工工人的要求較高，最好的工人能用身體記住要調整多少到 1m 去除量。圖表圖表119119：采用“采用“KisageKisage”工藝多次測量多次加工以實現機械加工無法達到的精度”工藝多次測量多次加工以實現機械加工無法達到的精度 來源：三井精機官網，國金證券研究所 根據國產與進口五軸工具磨床加工能力的對比測試中的株洲鉆石刀具加工案例信息，使用國產磨床和進口磨床各加工 5 支 D10 抗振銑刀，

121、結果顯示，國產磨床和進口磨床加工所有參數均合格，一致性均較好，僅從檢測樣品A 齒和 B 齒的刃徑、芯厚、前后角及跳動的一致性來看，國產磨床加工的產品質量比進口磨床略好。兩種機床加工的產品參數無明顯差異，因此國產磨床加工抗振銑刀的調整控制能力能滿足加工要求，與進口磨床的加工能力處于同一水準，但產磨床的裝夾跳動精度和加工產品的外徑跳動精度與進口磨床相比存在一定差距。我們認為目前國產磨床已具備一定技術積累能夠與進口品牌進行競爭，在有足夠需求催化的背景下能夠實現國產替代。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 62 掃碼獲取更多服務 圖表圖表120120：國產磨床與進口磨床進行刀具加工性能較為接近

122、國產磨床與進口磨床進行刀具加工性能較為接近 來源：國產與進口五軸工具磨床加工能力的對比測試，國金證券研究所 在絲杠加工中磨床的需求主要為外螺紋磨床和內螺紋磨床，分別完成絲杠軸的外螺紋加工和螺母的內螺紋加工。圖表圖表121121：外螺紋磨床完成絲杠軸加工外螺紋磨床完成絲杠軸加工 圖表圖表122122：內螺紋磨床完成螺母加工內螺紋磨床完成螺母加工 來源：日發精機微信公眾號，國金證券研究所 來源：日發精機微信公眾號，國金證券研究所 根據秦川機床公告信息，從再融資項目中關于滾動功能部件擴產的項目規劃看，5 億絲杠產值（公司公告披露的測算結果）對應設備投資額 1.56 億元，共采購設備 46 臺，其中磨

123、床價值量占比約為 48%，價值量占比高主要由于高端磨床采用了進口機床，單價較高，高精度床身導軌磨單價可達 2800 萬元。圖表圖表123123：秦川機床滾動功能部件擴產設備投資中磨床占比秦川機床滾動功能部件擴產設備投資中磨床占比4 48%8%圖表圖表124124：秦川機床擴產部分進口設備單價可上千萬秦川機床擴產部分進口設備單價可上千萬 來源：秦川機床公司公告，國金證券研究所 來源：秦川機床公司公告，國金證券研究所 測試儀器6%磨床48%旋風銑10%其他機床34%其他2%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 63 掃碼獲取更多服務 我們認為絲杠通過國產設備進行降本勢在必行：1）在國家重大科

124、技專項的支持下，國產高端螺紋磨床已具備一定技術基礎:根據 2014 年發布的高精度滾珠絲杠磨床的設計與開發信息，上海機床廠開發的 SK7420 數控絲杠磨床可實現 P1 級別滾珠絲杠副加工，屬于國家高檔數控機床與基礎制造裝備科技重大專項資助課題(2011ZX04003022)，填補了國內缺少高精度數控螺紋磨床的技術空白。我們認為在國家的政策支持下，國內企業在技術層面已經取得了突破，在市場需求快速增長的背景下具備設備國產化放量的基礎。圖表圖表125125：上海機床廠開發的上海機床廠開發的 S SK7420K7420 機床可實現機床可實現 P P1 1 級滾珠絲杠副加工，我們認為技術層面看級滾珠絲

125、杠副加工，我們認為技術層面看具備國產替代基礎具備國產替代基礎 來源：高精度滾珠絲杠磨床的設計與開發，國金證券研究所 2）定制化開發&自動化升級需求較強：如前文所述，絲杠在磨削加工過程中根據結構不同面臨如何避免加工干涉、提升加工效率等問題，需要針對具體需求進行定制化開發。同時考慮人形機器人用絲杠體積較小，在加工上或需要更多的考慮自動化升級所帶來的降本空間，國產設備廠商相比進口品牌更貼近終端客戶，我們認為在設備定制化開發&自動化升級上國內企業有望搶占先機。圖表圖表126126：絲杠加工設備有較大優化空間，國內企業貼近終端客戶有望搶占先機絲杠加工設備有較大優化空間，國內企業貼近終端客戶有望搶占先機

126、來源：面向精密螺紋絲杠的智能制造單元系統研究，國金證券研究所 假設人形機器人出貨量達到 100 萬臺，平均每臺機器人使用 10 支行星滾柱絲杠，使用兩臺磨床（內螺紋和外螺紋加工）進行制造，假設設備單價為 200 萬元（內螺紋磨加外螺紋磨對應 400 萬元/套），每支絲杠平均制造時間分別為 40/60/80 分鐘（按照精磨環節時間計算），對應磨床市場需求分別為 44/67/89 億元。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 64 掃碼獲取更多服務 圖表圖表127127：人形機器人百萬臺出貨量有望拉動人形機器人百萬臺出貨量有望拉動 4444 至至 8989 億元億元螺紋螺紋磨床設備市場磨床設備

127、市場 人形機器人出貨量（萬臺）100 單機行星滾柱絲杠需求（支）10 絲杠總需求（萬支）1000 平均加工時間（分鐘）40 60 80 每日有效加工時間（小時）20 20 20 一套設備年產量（按照 300 天計算）9000 6000 4500 設備需求量（套）1111 1667 2222 設備單價（萬元/套）400 400 400 設備市場需求（億元）設備市場需求（億元）4444 6767 8989 來源：面向精密螺紋絲杠的智能制造單元系統研究，儀器招標采購網，國金證券研究所測算 螺紋磨床原本是較小的市場，海外企業單一體量不會太大，國內磨床企業普遍體量也還較小，在絲杠擴產有較大潛在市場需求的

128、情況下，我們認為國內有能力實現螺紋磨床突破的企業將有較大彈性。圖表圖表128128：國內磨床企業收入體量較小，未來有較大成長空間國內磨床企業收入體量較小，未來有較大成長空間 來源：Wind，國金證券研究所：注：漢江機床、日發機床業務不僅限于磨床 目前秦川機床、華辰裝備、日發精機均積極加碼螺紋磨床布局：1）秦川機床：秦川機床子公司漢江機床為國內螺紋磨床主導企業，能夠提供滾珠絲杠副成套設備。子公司格蘭德在磨床領域也開發了外圓磨床、萬能外圓磨床、端面外圓磨床、軸承磨床、球面磨床、外圓系列數控磨床、汽車及工具行業專用磨床等 11 大類、110 多個品種、150 多個規格。3.215.334.24.79

129、012345623年營業收入（億元）行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 65 掃碼獲取更多服務 圖表圖表129129：秦川機床子公司漢江機床能提供滾珠絲杠副成套設備，螺紋磨床技術實力突出秦川機床子公司漢江機床能提供滾珠絲杠副成套設備，螺紋磨床技術實力突出 來源：漢江機床官網，國金證券研究所 2）華辰裝備：華辰裝備開發了精密螺紋磨床，標準絲杠試件加工精度等級最高可達 P0級，公司與麗水職業技術學院簽訂設備銷售合同，為其提供數控絲杠超精密磨床（數控高精密螺紋磨床）、亞中心孔磨床等設備。并成功中標南京理工大學“江蘇省高端制造裝備工程技術聯合實驗室高精度外螺紋磨床項目”，該項目采購需求為用于工

130、業母機用 P0級滾珠絲杠副加工工藝，主要針對小螺距、小鋼球、多頭螺紋的磨削加工、用于新型人形機器人直線運動關鍵一體化傳動組件磨削加工工序，用于高精高效螺紋磨削工藝研究等。圖表圖表130130：華辰裝備精密螺紋磨床華辰裝備精密螺紋磨床已獲得訂單已獲得訂單 來源：華辰裝備官網，國金證券研究所 3）日發精機：日發精機多年深耕軸承裝備領域，在高端軸承加工裝備技術沉淀基礎上開發了數控螺紋磨床及自動生產線等產品。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 66 掃碼獲取更多服務 圖表圖表131131：日發精機數控螺紋磨床自動生產線日發精機數控螺紋磨床自動生產線 來源：日發精機微信公眾號，國金證券研究所 日

131、發精機通過螺紋磨床搭配一體式上下料機、桁架機械手，完成自動上下料、運輸等程序，具有高精度、高效率、高可靠性等優點，實現自動化生產線的高效運行。圖表圖表132132：日發精機自動化線可實現連續加工日發精機自動化線可實現連續加工 來源：日發精機微信公眾號，國金證券研究所 4 4.4.4 檢測檢測設備設備：打造打造“設計“設計制造制造檢測”的閉環正向研發體系檢測”的閉環正向研發體系核心核心 絲杠在設計、生產時需要針對行程誤差、摩擦力矩、滾道型面誤差等進行高精度測試，需要對定位精度、加速度、溫度、噪聲、濕度、熱位移等指標進行動態測量，對應的設備包括導程精度測量儀、觸針式輪廓測量儀、動態預緊力矩儀、摩擦

132、力矩測量儀、壽命試驗機和接觸剛度測量機等。海外的絲杠龍頭企業都把檢測手段的更新換代放在重要的地位，經過多年的開發和試驗形成了一套較為完整的體系。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 67 掃碼獲取更多服務 圖表圖表133133：絲杠導程精度測量設備構成絲杠導程精度測量設備構成 來源：Dynamic Screw Lead Accuracy Measurement:Research on the Compensation of the Workpiece Placed Away from the Ideal Position，國金證券研究所 目前絲杠檢測設備的海外供應商包括瑞士 KUNZ P

133、recision、德國 Kordt、日本三豐精密、日本東京精密等，產品包括激光干涉儀測量設備、絲杠螺紋主軸間距測量裝置、表面形狀測量儀等。圖表圖表134134：KUNZKUNZ 絲杠軸檢測設備通過激光干涉儀捕捉縱向位置絲杠軸檢測設備通過激光干涉儀捕捉縱向位置 來源：Kunz 官網，國金證券研究所 經過“04 專項”多年攻關，目前國內也擁有了一整套科學規范的絲杠副和導軌副測評標準體系，后續有望加速追趕進口品牌。南京理工大學在江蘇省蘇州張家港市分別建成省部級和行業重點試驗室，以及行業第三方檢測平臺“數控機床功能部件共性技術工業和信息化部重點實驗室”、“機械工業數控機床功能部件性能測試與可靠性技術重

134、點實驗室”。南京工藝和漢江機床分別建立了南京工藝裝備制造有限公司滾動功能部件綜合性能實驗室、漢江機床滾動功能部件性能實驗室。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 68 掃碼獲取更多服務 圖表圖表135135：南京工藝滾動功能部件綜合性能實驗室南京工藝滾動功能部件綜合性能實驗室 圖表圖表136136：漢江機床滾動功能部件綜合性能實驗室漢江機床滾動功能部件綜合性能實驗室 來源：滾動功能部件成套測評方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 來源：滾動功能部件成套測評方法與裝備及性能提升關鍵技術，國金證券研究所 后續布局絲杠領域的企業一方面在生產過程中需要絲杠檢測設備進行配套，一方面也需要建

135、立自己的成套試驗能力，以實現“設計制造檢測”的閉環正向研發體系，檢測設備的重要性較強。5.投資建議 考慮絲杠賽道高壁壘后續頭部企業有望實現高利潤率，同時絲杠在工業母機、人形機器人、汽車等領域應用前景廣闊，絲杠企業和“賣鏟人”設備企業均有較好成長前景，建議關注：絲杠：貝斯特、恒立液壓、秦川機床（同時有螺紋磨床、旋風銑床）、綠的諧波、南京化纖等 熱處理設備：恒進感應、金財互聯 車床：浙海德曼 螺紋磨床：華辰裝備、日發精機 校直機：集智股份 旋風銑刀具：沃爾德 圖表圖表137137：目前布局絲杠領域上市公司梳理目前布局絲杠領域上市公司梳理 所處所處環節環節 代碼代碼 公司公司 市值市值 （億元）（億

136、元）絲杠布局進展絲杠布局進展 歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）PEPE 2022A2022A 2023A2023A 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2022A2022A 2023A2023A 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 絲杠絲杠 300580.SZ 貝斯特 122 工業母機絲杠實現應用，簽訂了批量滾動交付訂單，并實現C0 級突破；人形機器人行星滾柱絲杠為 25 年批量供貨做好了技術和設備儲備；新能源汽車EMB 制動系統絲杠完成交樣。2.29 2.64 3.09 3.68 4.53 53 46 39 33 27 6011

137、00.SH 恒立液壓 706 線性驅動器項目穩步推進，目前滾珠絲杠產品已進行送樣和小批量供貨。23.43 24.99 25.01 30.48 36.25 30 28 28 23 19 000837.SZ 秦川機床 87 子公司漢江機床為成熟滾珠絲杠企業，同時擁有行星滾柱絲杠的研發、制造基礎，近年來已有多種產品供給某些特殊行業，部分新型號產品正在研制和試驗驗證。螺紋磨床市占率穩居市場第一，同時開發了旋風銑床。2.75 0.52 0.77 1.53 2.39 32 166 113 57 36 688017.SH 綠的諧波 220 籌劃將正向/反向行星滾柱絲杠研發成果進行轉化，未來面向人形機器人、汽

138、車等領域開展工程1.55 0.84 0.87 1.15 1.55 142 261 253 192 142 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 69 掃碼獲取更多服務 化應用推廣。600889.SH 南京化纖 63 擬收購南京工藝100%股份，南京工藝為滾珠絲杠領軍企業，后續融資渠道拓寬發展有望加速。-1.77 -1.85 603009.SH 北特科技 149 規劃建設行星滾柱絲杠研發生產基地項目，目前在上海嘉定工廠投資建設了相應的小批量產線。0.46 0.51 0.78 1.15 1.69 325 293 191 130 88 688320.SH 禾川科技 65 正在推動直線導軌和絲杠

139、研發項目的研制，應用于高端機床、航空航天、機器人等領域，部分產品已量產。0.90 0.54 72 121 300100.SZ 雙林股份 138 于 2024 年 5 月完成車用滾珠絲杠樣件制造，樣件在三方驗證中；人形機器人滾柱絲杠產品已研發出樣品，試制產線也在建設之中。0.75 0.81 4.14 4.03 4.78 184 171 33 34 29 603667.SH 五洲新春 114 開發了汽車轉向系統絲杠螺母副、線控剎車系統絲杠螺母副、反向行星滾柱絲杠及靈巧手微小型滾珠絲杠等絲杠產品。1.48 1.38 1.57 2.04 2.48 77 82 73 56 46 873593.BJ 鼎智

140、科技 56 布局精密減速箱、T 型絲桿、滾珠絲桿、行星滾柱絲桿，公司掌握反式梯形絲桿獨特的工藝技術，行星滾柱絲桿已送樣,微型伺服電缸正在研發。1.01 0.81 0.53 0.70 0.87 55 69 105 79 64 301550.SZ 斯菱股份 85 計劃逐步開發和量產諧波減速器、執行器模組、絲杠三大類產品，絲杠類產品已初步完成樣品打造。1.23 1.50 1.96 2.31 2.72 70 57 44 37 31 300660.SZ 江蘇雷利 127 布局滾珠絲桿、行星滾柱絲杠等產品。公司微型精密滾珠絲桿及行星滾柱絲桿產品已完成技術儲備，進入產能提升階段。2.59 3.17 3.49

141、 4.35 5.01 49 40 36 29 25 300953.SZ 震?？萍?98 建有一條機器人線性關節核心零部件行星滾柱絲杠樣品線。根據設計方案，一條全自動中試線預計能達到日產行星滾柱絲杠 100 套的產能。1.04 0.43 3.02 4.56 6.48 94 229 32 21 15 301368.SZ 豐立智能 56 為人形機器人客戶配套的產品有諧波/行星減速器、小傘齒、小圓柱齒、絲杠等。0.45 0.24 125 233 300946.SZ 恒而達 30 直線導軌已有百種以上型號，在進行滾珠絲杠副研發。0.95 0.87 1.04 1.22 1.47 32 34 29 25 2

142、0 熱處熱處理設理設備備 838670.BJ 恒進感應 20 公司研發的高端直線導軌/滾珠絲杠系列淬火設備已經在高端數控機床領域實現應用。0.61 0.28 0.17 0.20 0.23 32 71 115 99 87 002530.SZ 金財互聯 71 子公司豐東熱技術為知名熱處理裝備供應商。-3.41 -0.84 校直校直機機 300553.SZ 集智股份 20 擁有絲杠自動校直機產品。0.19 0.33 109 62 車床車床 688577.SH 浙海德曼 31 國產車床領軍企業，部分高端數控車床可以憑借高精度、高剛性等優異性能實現以車代磨效果。0.60 0.29 0.32 0.66 0

143、.88 52 105 97 47 35 螺紋螺紋磨床磨床 300809.SZ 華辰裝備 78 開發了滿足P0 級滾珠絲杠副加工的外螺紋磨床。0.47 1.18 0.94 1.29 1.68 164 66 83 60 46 002520.SZ 日發精機 44 用于絲桿、螺母的內、外螺紋磨床及磨削中心已向部分客戶交付使用，用于螺母的端面外圓專用磨床已向部分客戶交付使用。-15.30 -9.03 旋風旋風銑刀銑刀688028.SH 沃爾德 28 針對人形機器人領域的減速器、行星滾柱絲杠加工提供超硬切削刀具解決方案，目前已對接下游0.63 0.97 1.43 1.94 2.30 45 29 20 15

144、 12 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 70 掃碼獲取更多服務 具具 客戶進行研發、供樣等工作。來源：Ifind，各公司公告，中國機械工業聯合會機器人分會，集智股份官網，豐東熱技術官網，國金證券研究所 注：除貝斯特、恒立液壓、秦川機床外取自 Ifind 2025 年 1 月 10 日一致預期 6.風險提示 國產替代進展不及預期：絲杠技術壁壘較高，目前從數據統計看國內外差距正在縮小，下游客戶對于國產品牌認可度也在提升，但若國產品牌在研發速度上落后進口品牌，導致技術差距加大，將影響國產品牌國產替代推進。人形機器人產業化進展不及預期：目前絲杠的潛在增量市場中有較大一部分來自人形機器人行業

145、，若人形機器人產業化進展不及預期，將對市場需求造成負面影響。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 71 掃碼獲取更多服務 行業行業投資評級的說明：投資評級的說明：買入：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上；增持：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%；中性：預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%；減持：預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 72 掃碼獲取更多服務 特別聲明：特別聲明：國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準，已具備證券投資咨詢業務資格。本報告

146、版權歸“國金證券股份有限公司”（以下簡稱“國金證券”）所有，未經事先書面授權，任何機構和個人均不得以任何方式對本報告的任何部分制作任何形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發，需注明出處為“國金證券股份有限公司”，且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料，但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法，故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致，國金證券不對使用本報告所

147、包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷，在不作事先通知的情況下，可能會隨時調整，亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用，在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險，可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現?？蛻魬斂紤]到國金證券

148、存在可能影響本報告客觀性的利益沖突，而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品，使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況，以及（若有必要）咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議，國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保，在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下，國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送

149、、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密，只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法，本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級）的投資者使用；本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要，不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具，本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資，遭受任何損失，國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個

150、人發送本報告，則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議，國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有，保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話：021-80234211 郵箱： 郵編：201204 地址：上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 5 樓 電話：010-85950438 郵箱： 郵編：100005 地址：北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話：0755-86695353 郵箱： 郵編：518000 地址：深圳市福田區金田路 2028 號皇崗商務中心 18 樓 1806