人形机器人引领丝杠新需求，国内供应商有望加速突围

行业评级：增持 分析师：邹润芳证券执业证书号：S0640521040001 研究助理：闫智证券执业证书号：S0640122070030 分析师：卢正羽证券执业证书号：S0640521060001 中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分 中航先进制造——投资观点 ◼重点推荐：华中数控、国茂股份、中科创达、航锦科技、双良节能、超图软件、纽威股份、天通股份、西子洁能、捷佳伟创、天准科技 ◼核心个股组合：华中数控、国茂股份、中科创达、贝斯特、五洲新春、禾川科技、航锦科技、双良节能、纽威股份、华伍股份、西子洁能、骄成超声、奥特维、罗博特科、高测股份、宇晶股份、捷佳伟创、科威尔、绿的谐波、埃斯顿 ◼本周专题研究：特斯拉人形机器人包括三类共14个线性执行器，分布在肘部、腕部、髋部等部位，其中丝杠为线性执行器的重要组成部分，据我们估计，当前丝杠约占人形机器人成本的24%。丝杠是将旋转运动变成直线运动的传动附件，主要应用于机床、航空航天、汽车、机器人等领域。据PersistenceMarketResearch数据，2023年全球滚柱丝杠市场规模预计为3.00亿美元，2033年市场规模有望达到5.57亿美元，年均复合增速约为6.4%。进一步，若考虑人形机器人放量给滚柱丝杠带来的新需求，滚柱丝杠全球市场规模有望持续高增。丝杠生产难度大，对原材料、设备、加工工艺等要求较高，中高端领域大部分为外资企业占据，我们认为，未来随着机器人等领域需求放量、高端制造领域自主可控迫切，我国供应商有望加速突围。建议关注精密机械领域积累深厚、布局领先的相关企业，如：恒立液压、贝斯特、秦川机床、禾川科技、鼎智科技/江苏雷利、长盛轴承等。 ◼重点跟踪行业： ◼锂电设备，全球产能周期共振，预计21-25年年均需求超千亿，国内设备公司优势明显，全面看好具备技术、产品和规模优势的一二线龙头；◼光伏设备，设备迭代升级推动产业链降本，HJT渗透率快速提升，同时光伏原材料价格下降有望刺激下游需求，看好电池片、组件设备龙头；◼换电，2025年换电站运营空间有望达到1357.55亿元，换电站运营是换电领域市场空间最大的环节，看好换电站运营企业；◼储能，储能是构建新型电网的必备基础，政策利好落地，发电、用户侧推动行业景气度提升，看好电池、逆变器、集成等环节龙头公司；◼半导体设备，预计2030年行业需求达1400亿美元，中国大陆占比提高但国产化率仍低，看好平台型公司和国产替代有望快速突破的环节；◼自动化，下游应用领域广泛的工业耗材，市场规模在400亿左右，预计2026年达557亿元，看好受益于集中度提高和进口替代的行业龙头；◼氢能源，绿氢符合碳中和要求，光伏和风电快速发展为光伏制氢和风电制氢奠定基础，看好具备绿氢产业链一体化优势的龙头公司；◼工程机械，强者恒强，建议关注行业龙头，看好具备产品、规模和成本优势的整机和零部件公司。 1.本周专题研究：滚柱/滚珠丝杠是人形机器人线性执行器的重要组成部分 ◼特斯拉人形机器人包括三类共14个线性执行器，分布在肘部、腕部、髋部等部位。根据特斯拉AIDay示意图，特斯拉机器人包括40个自由度，其中有14个旋转关节、14个线性关节、12个手部关节。线性关节具体包含三种类型的执行器，出力/重量分别为500N/0.36kg、3900N/0.93kg、8000N/2.20kg，具体应用在人形机器人的肘部、腕部、髋部、膝盖、脚踝。 ◼滚柱/滚珠丝杠现阶段成本较高，未来有下降空间。线性执行器由“驱动器+无框力矩电机+行星滚柱丝杠+倒置滚珠丝杠+力矩传感器+编码器+轴承”组成，其中滚柱/滚珠丝杠为其重要组成部分。根据我们估算，现阶段滚柱/滚珠丝杠在特斯拉人形机器人成本中占比约为24.4%，终局成本占比预计为15.5%。当前阶段丝杠价格高的原因一方面是特斯拉人形机器人执行器需定制后才能量产，另一方面是当前滚柱丝杠整体市场规模不大、生产难度高、参与者较少。 1.本周专题研究：行星滚柱丝杠负载高、寿命长、速度大，更适用于人形机器人场景 ◼与滚珠丝杠相比，滚柱丝杠负载高、寿命长、转速与加速度大、导程小，更适合应用于人形机器人。丝杠是将旋转运动变成直线运动的传动附件，根据摩擦特性可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠三类，其中滚动丝杠又可以分为滚珠丝杠和行星滚柱丝杠两大类，区别在于行星滚柱丝杠负载传递单元为螺纹滚柱，是典型的线接触；而滚珠丝杠负载传递单元为滚珠，是点接触。与滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠拥有更多接触点，因而能够承受更高静态负载和动态负载，静载为滚珠丝杠的3倍，寿命为滚珠丝杠的15倍；刚度和抗冲击能力更强，因而转速和加速度更大；螺距设计范围更广，导程可设计更小。 1.本周专题研究：标准式滚柱丝杠适用于高负载、高速等场景，应用最为广泛 ◼行星滚柱丝杠根据其结构组成和零部件相对运动关系的不同，可分为标准式、反向式、循环式、轴承环式、差动式五大类。标准式滚柱丝杠适用于环境恶劣、高负载、高速等场景，主要应用于精密机床、机器人、军工装备等领域，是目前主要的应用类型。 1.本周专题研究：人形机器人将打开滚柱丝杠长期空间，国内相关供应商较为稀缺 ◼人形机器人将进一步打开滚柱丝杠市场空间。据Persistence Market Research数据，2023年全球滚柱丝杠市场规模预计为3.00亿美元，伴随工业自动化对精密机械的需求增长，滚柱丝杠将在机床、航空航天、汽车、机器人等领域加速应用，2033年市场规模有望达到5.57亿美元，年均复合增速约为6.4%。进一步，若考虑人形机器人放量给滚柱丝杠带来的新需求，滚柱丝杠全球市场规模有望持续高增。 ◼滚柱丝杠制造壁垒高，供应商数量少、目标下游分散。目前全球滚柱丝杠的供应商主要包括Ewellix、Rollvis、GSA、Rexroth、CMC、南京工艺、济宁波特、优仕特，据《E公司滚柱丝杠产品营销策略研究》数据，2022年Rollvis、GSA、Ewellix、Rexroth四家公司在我国合计市占率约为78%，而国内厂商在供货质量方面与欧美企业存在较大差距。 1.本周专题研究：建议关注精密机械领域积累深厚、布局领先的相关企业 ◼滚柱丝杠生产难度大，建议关注精密机械领域积累深厚、布局领先的相关企业。此前滚柱丝杠较多应用在机床、航空航天、汽车等领域，高端制造领域自主可控大趋势下，贝斯特、秦川机床等企业加速布局；此外，滚柱丝杠因其优越性能对其他直线传动的替代也将带来新增产能布局，如恒立液压拟投入14亿元布局线性驱动器项目。滚柱丝杠生产难度大，对原材料、设备、加工工艺等要求较高，未来随着机器人等领域需求放量、高端制造领域自主可控迫切，我国供应商有望加速突围，建议关注精密机械积累深厚、布局领先的相关企业，如：恒立液压、贝斯特、秦川机床、禾川科技、鼎智科技/江苏雷利、长盛轴承等。 2.重点跟踪行业：光伏、储能、锂电 ◼光伏设备：1）N型电池片扩产项目多点开花，光伏设备企业技术持续突破，需求与技术共振，推动光伏产业高景气增长。建议关注：迈为股份、捷佳伟创等。2）光伏产业链价格调整将会使产业链利润重新分配，同时刺激下游需求，有望引导整个产业链向好发展。在产业链调整的过程中，看好以下几个方向：靠近下游的电池组件、电站运营环节；非硅辅材、耗材环节；光伏设备等。建议关注：双良节能、奥特维等。 ◼锂电设备：从新技术带来新需求、扩产结构性加速度和打造第二成长曲线等角度出发筛选公司，2023年重点推荐以下方向：1、新技术：①复合集流体从0到1加速渗透，推荐关注相关设备商东威科技、骄成超声；②若大圆柱渗透率提升，激光焊接等环节有望受益，推荐关注联赢激光；2、锂电储能：2023年或成为国内大储高增速元年，重点关注电池、逆变器、温控、消防等环节；3、主业拓展：锂电设备是少有的能出现千亿级别大市值公司的领域，推荐关注平台型公司先导智能；电力电子、激光加工技术具备延展性，需求增长持续性有望更强，推荐关注星云股份等；4、出口链：海外扩产有望出现结构加速，推荐关注杭可科技。 ◼储能：发电侧和用户侧储能均迎来重磅政策利好，推动储能全面发展。1）发电侧：2021年8月10日，《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》出台，首次提出市场化并网，超过保障性并网以外的规模按15%的挂钩比例（4小时以上）配建调峰能力，按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网，抽水蓄能、电化学储能都被认定为调峰资源，为发电侧储能打开。2）用户侧全面推行分时电价，峰谷价差达3到4倍，进一步推动用户侧储能发展。星云股份是国内领先的以锂电池检测系统为核心的智能制造解决方案供应商，与锂电池、储能行业头部企业进行战略合作并推广储充检一体化储能电站系列产品。科创新源通过液冷板切入新能源汽车和储能赛道，已进入宁德时代供应商体系，随着下游需求不断提升，未来有望放量增长。 ◼氢能源：绿氢符合碳中和要求，随着光伏和风电快速发展，看好光伏制氢和风电制氢。建议关注：隆基绿能、亿华通、兰石重装、科威尔等。 2.重点跟踪行业：工程机械、半导体设备、自动化、碳中和、氢能源 ◼激光设备：激光自动化设备市场格局分散，且其通用属性较强，下游分散，行业集中度提高难度较大。激光加工相对于传统方式，优势明显，重点关注其在锂电、光伏等高成长性行业的大规模应用。以锂电池激光焊接为例，若按照激光焊接设备占比10%计算，2021-2025年合计新增需求约487亿元。重点关注深耕细分高景气赛道的激光加工设备龙头，帝尔激光、联赢激光、大族激光、海目星等。（详见《2023年投资策略：复苏可期，成长主导，星光渐亮》报告） ◼工程机械：强者恒强，建议关注龙头公司。推荐关注：三一重工、恒立液压、中联重科等。 ◼半导体设备：全球半导体设备市场未来十年翻倍增长，国产替代是一个长期、持续、必然的趋势：1)根据AMAT业绩会议，预计2030年半导体产业规模将达到万亿美元，即使按照目前14%的资本密集度，设备需求将达到1400亿美元，而2020年为612亿美元。2) 2020年，中国大陆首次成为全球半导体设备最大市场。2021Q1，中国大陆出货额为59.6亿美元，环比增长19%，同比增长70%，仅次于韩国。3)在瓦森纳体系下，中国半导体设备与材料的安全性亟待提升，而国产化率水平目前仍低。建议关注：中微公司、北方华创、华峰测控、长川科技、精测电子、芯源微、万业企业、至纯科技、华海清科等。 ◼自动化：刀具是“工业牙齿”，其性能直接影响工件质量和生产效率。根据中国机床工具工业协会，我国刀具市场规模在400亿元左右，预计到2026年市场规模将达到557亿元。该市场竞争格局分散，CR5不足10%；且有超1/3市场被国外品牌占据。刀具属于工业耗材，下游应用领域广泛，存量的市场需求比较稳定，伴随行业集中度提高和进口环节替代，头部企业有望迎来高速成长机遇。建议关注华锐精密、欧科亿。 ◼碳中和：1）换电领域千亿市场规模正在形成；2）全国碳交易系统上线在即，碳交易市场有望量价齐升。建议关注移动换电及碳交易受益标的——协鑫能科，公司拥有低电价成本，切入移动能源领域具备优势；坐拥2000万碳资产，碳交易有望带来新的业绩增长。 风险提示 ◼产品和技术迭代升级不及预期◼海外市场拓展不及预期◼海外复苏不及预期、国内需求不及预期◼原材料价格波动◼零部件供应受阻◼客户扩产不及预期◼市场竞争加剧。 我们设定的上市公司投资评级如下： ：未来六个月的投资收益相对沪深300指数涨幅10%以上。：未来六个月的投资收益相对沪深300指数涨幅-10%-10%之间：未来六个月的投资收益相对沪深300指数跌幅10%以上。 买入持有卖出 我们设定的行业投资评级如下： ：未来六个月行业增长水平高于同期沪深300指数。：未来六个月行业增长水平与同期沪深300指数相若。：未来六个月行业增长水平低于同期沪深300指数。 增持中性减持 分析师承诺 负责本研究报告全部或部分内容的每一位证券分析师，再次申明，