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机械汽车行业研究:丝杠导轨:高精度传动部件 人形打开行业空间

民生证券股份有限公司 2023-08-21

丝杠与直线导轨:高精密直线运动核心部件,人形机器人产业打开行业空间。

丝杠是一种机械传动元件,通常用于将旋转运动转换为线性运动,主要由丝杠和螺母两部分组成。目前市场主流产品包括滚珠丝杠、梯形丝杠与行星滚柱丝杠。

直线导轨要由导轨和导向块两部分组成,导向块通过在导轨上滑动实现对工件的定位和运动控制。丝杠与直线导轨广泛应用于数控机床、自动化生产线、医疗器械、机器人、半导体等高精密机械等领域。特斯拉Optimus 的旋转关节选取谐波减速器的方案,而直线关节选取行星滚柱丝杠+梯形丝杠的方案;其中14 个线性关节中有10 个关节选取行星滚柱丝杠方案,4 个选取梯形丝杠方案。马斯克大胆地预测过:如果Optimus 成熟可用了,届时很多人都希望能够拥有一台或多台,那么它们的数量可能将达到100 亿甚至200 亿台。如果该情况实现,将对丝杠行业产生重大影响。

滚珠丝杠:高精密丝杠代表,MarketWatch 估算全球2022 年近20 亿美元,华经产业研究院估算中国近30 亿元。国内将滚珠丝杠分为定位滚珠丝杠副(P)和传动滚珠丝杠(T)两种,精度等级主要分为七个等级。目前全球主要的滚珠丝杠厂商有NSK/THK/SKF 等,CR5 市占率约46%,日本和欧洲企业占据全球约70%份额。中低端领域,中国台湾和中国大陆的企业已经实现了大规模的国产替代,高端领域,德国和日本的头部占据90%的份额,国产化空间较大。

行星滚柱丝杠:丝杠里的塔尖,IHS Market 估算全球2022 年约6.5 亿元,国内约1.1 亿元。行星滚柱丝杠以丝杠旋转作为驱动,通过丝杠与滚柱之间的螺旋运动,由滚柱带动螺母做直线运动。行星滚柱丝杠承载力强、体积小、精度高。但目前行星滚柱丝杠价格较高导致目前需求场景并不多,参考IHS Market估算,2022 年全球行星滚柱丝杠市场规模约6.5 亿元,国内约1.1 亿元。目前全球参与市场竞争的厂家主要有: SKF/Rollvis/GSA/Rexroth/CMC、南京工艺、济宁博特、优仕特等。

直线导轨:常见的线运动装置,QY Research 估算2020 年全球20 亿美元,国内约5.2 亿美元。参考QY Research 预测,2020 年全球直线导轨市场达到20.1 亿美元,预计2027 年将达到28.6 亿美元,国内2020 年约5.16 亿美元,预计到2027 年将达8.21 亿美元。目前国内直线导轨的高端市场被瑞士施耐博格、德国INA、力士乐、日本NSK、THK 等品牌瓜分,中端市场则主要是中国台湾上银和银泰的天下,内地要企业有高新凯特/南京工艺/山东博特/汉江机床等,但整体实力与海外差距较大。

投资建议:推荐布局滚珠丝杠领域的恒立液压、贝斯特、鼎智科技、秦川机床,建议关注长盛轴承、五洲新春等。

风险提示:行业需求偏弱风险、生产设备及原材料采购风险。

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