“人形机器人的OPTIMUS时刻”系列(八)：丝杠：大水之中 必有大鱼

　　丝杠：直线运动转换元件，下游助推品类扩充与技术升级。丝杠是基于螺旋传动以实现回转运动与直线运动转换的元件，精度从高到低可分为C0、C1、C3、C5、C7、C10。凭借高传动效率、高精度、高转速以及高轴向刚度等优点，丝杠广泛应用于数控机床、半导体、精密磨床等工业设备中。丝杠主要有梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠三种类型：
　　滚珠丝杠根据滚珠循环方式的不同，可分为内循环式和外循环式两类。根据秦川机床公告，2022 年我国滚珠丝杠市场规模约为27.70 亿元。目前全球主要的滚珠丝杠厂商有 NSK、THK、SKF 等，日本和欧洲滚珠丝杠企业占据了全球主要的市场份额。
　　行星滚柱丝杠小导程、高承载，技术含量较高，可分为标准式、反向式、循环式、轴承环式和差动式五种，常应用于高速、重载及高精度场合。
　　梯形丝杠由于摩擦系数大，易磨损、精度和效率难保证，在传动效率和精度上较为落后，常在升降机和工业机器人等机械设备中作为滑动部件使用。
　　工业母机：滚珠丝杠下游重要应用场景，大规模设备更新刺激新需求。受益于出口需求拉动并推动制造业迅速复苏，另一方面与机床更新周期形成共振，2023 年我国金属切削机床产量有所提升至61.25 万台，同比增长7.1%。当前我国高端机床核心零部件主要依赖日本及德国品牌，国产零部件使用率较低.
　　通过导轨丝杠的精确定位和稳定性，可以实现对工件的高精度加工和定位。以五轴数控机床为例，每个线性轴需要搭配一根滚珠丝杠和两根导轨，按国产滚珠丝杠单价1000 元/根进行测算，单台五轴数控机床中丝杠价值量约为3000元。根据睿工业数据，2023 年我国金切机床整体市场规模513 亿元，传动系统的价值占机床总成本的20%左右，预计2023 年我国整体机床领域丝杠导轨市场规模近百亿元。
　　人形机器人：主要应用于线性执行器，丝杠单BOT 价值量较高。丝杠应用在人形机器人直线执行模组和空心杯模组。直线执行模组覆盖腕、肘、髋、膝、踝共计14 个关节。在灵巧手中，传统腱绳驱动结构刚性、精度较低；未来采用微型丝杠驱动手指的方案成为一种可能。根据Optimus 解决方案，预计单BOT 总计需要26 根丝杠（14 根行星滚柱＋12 根微型）；结合国产厂商定价，我们假定行星滚柱丝杠的价格为2500 元/根，微型丝杠价格为100 元/根，经过测算，单BOT 的丝杠价值量约为36200 元；考虑到量产后带来的规模效应，在特斯拉Optimus 量产达到10/50/100 万台时，预计丝杠的单BOT 价值量分别为36000/28000/18000 元；对应的市场规模分别为36/140/180 亿元。
　　国内厂商积极研发扩产，加速由0 到1。1）恒立液压：液压油缸起家，线性驱动器项目进入试生产阶段；2）北特科技：汽车底盘零部件龙头，工艺移植进军机器人产业链；3）贝斯特：精密零部件及智能装备厂商，前瞻布局未来产业；4）五洲新春：精密制造行业领跑者，丝杠组件及零部件成功开发。
　　行业投资评级与投资建议。丝杠应用空间广阔，核心技术壁垒高筑，人形机器人、工业母机等产业驱动丝杠市场高速增长。国内厂商有望通过多年产业、技术积累和高性价比，加速导入核心客户，实现国产替代。给予丝杠行业“推荐”评级。重点关注恒立液压、北特科技、贝斯特和五洲新春。
　　风险提示：人形机器人进展不及预期；国内厂商产品开发进度、核心客户导入不及预期；原材料价格上涨增加成本风险；市场竞争加剧等。
【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。

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