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%。[淘股吧]
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 )。 $长盛轴承(sz300718)$