机械设备行业研究:人形机器人系列报告-丝杠:人形机器人打开市场空间 丝杠迎国产化新机遇

2023-10-16 08:55:06 和讯  西南证券邰桂龙/周鑫雨/王宁
丝杠为常用的精密滚 动部件,广泛应用于机床、机器人、汽车等领域。丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想产品,广泛应用于数控机床、机器人、汽车等各种机械设备。按照摩擦特性,丝杠可划分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠;其中滚动丝杠包括滚珠丝杠(最常用)和行星滚柱丝杠(特斯拉人形机器人应用其为传动部件)两类。2022 年全球滚珠丝杠市场规模约120 亿元,我国市场规模为25.6 亿元,全球占比超过20%。
高精度丝杠生产壁垒高,主要体现在设备和工艺两端。滚珠丝杠生产工艺主要分为冷轧、磨削、旋风铣三种。其中冷轧工艺只能生产C7、C10 等低端丝杠,旋风铣可生产中高端丝杠;高端丝杠生产工艺复杂,壁垒较高,当前多采用磨削工艺。高端丝杠生产需要高端设备,包括磨床、热处理设备、校直设备等,高度依赖进口,价格高昂且交期较长,而国产设备精度及稳定性仍有较大差距,形成丝杠生产的设备壁垒。此外,生产工艺的把控和经验积累对批量化生产高精度丝杠至关重要。
滚珠丝杠国产化率低,行星滚柱丝杠国内不具备批量生产能力。国内滚动功能部件高端市场格局相对集中,日欧企业合计市场份额高达90%,中国大陆、中国台湾企业各约5%,在国内滚动功能部件的中低端市场,中国大陆厂商市场份额约30%。1)滚珠丝杠:全球滚珠丝杠市场主要生产商有德国Rexroth、德国Schaeffler、日本NSK、日本THK、台湾上银等,日欧企业占全球滚珠丝杠市场约70%市场份额,CR5 市占率达到约46%。我国滚珠丝杠厂商集中在品种单一、技术含量不高的中低档产品,制造工艺水平与国外相比存在一定差距。2)行星滚柱丝杠:目前世界范围内生产滚柱丝杠厂商主要有瑞士Rollvis、瑞士GSA、德国Rexroth、瑞典Ewellix 等,国内行星滚柱丝杠则尚未有系列化的可批量生产的自主品牌产品,亟需国产化。
人形机器人Optimus 使用行星滚柱丝杠方案,测算长期万亿蓝海市场,国产化迎来新机遇。特斯拉人形机器人Optimus 线性执行器方案采用无框电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+深沟球轴承+四点接触球轴承的方案,即单台机器人需要14 个行星滚柱丝杠。到2030 年,在乐观/中性/悲观情景下,测算Optimus 对行星滚柱丝杠的需求空间560/420/224 亿元;假设长期全球人口数量为100 亿人,人形机器人的渗透率为20%,行星滚柱丝杠单价下降到1000元,测算Optimus 行星滚柱丝杠远期市场空间为28 万亿。
相关标的:已经具备丝杠产能或正在布局的相关厂商包括汇川技术(300124)、秦川机床(000837)、恒立液压(601100)、恒而达(300946)、贝斯特(300580)、鼎智科技(873593)、长盛轴承(300718)。
风险提示:市场竞争加剧的风险;下游机床、汽车等领域需求不及预期的风险;人形机器人发展不及预期的风险;行业扩产不及预期的风险。
【免责声明】本文仅代表第三方观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。
(责任编辑:王丹 )

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