来 机器人系列报告（三）：人形机器人打开丝杠成长空间，国产替代有望加速 [Table_Industry] [Table_ReportDate] 2023年8月24日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 2 证券研究报告 行业深度研究 [Table_ReportType] [Table_StockAndRank] 电力设备与新能源 投资评级 看好 上次评级 看好 [Table_Author] 武浩 电力设备与新能源行业首席分析师 执业编号：S1500520090001 联系电话：010-83326711 邮 箱：wuhao@cindasc.com 孙然 电力设备与新能源行业研究助理 联系电话：18721956681 邮 箱：sunran@cindasc.com 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼 邮编：100031 [Table_Title] 人形机器人打开丝杠成长空间，国产替代有望加速 [Table_ReportDate] 2023年8月24日 本期核心观点 [Table_Sum [Table_Summary] ➢ 丝杠是传动领域的核心部件。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的产品，在机器人、汽车、机床等领域有所应用。丝杠按其摩擦特性可分为三类：滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠。滚动丝杠的精度和传动效率较高，但其制造工艺较为复杂。 ➢ 滚珠丝杠应用场景广泛，国产替代空间大。按照JIS等级标准，可以划分为C0-C10不同精度的产品，部分高精度机床需要采用C0-C3级别的滚珠丝杠。而以工业机器人为例，大多数C3-C5级别丝杠能满足其需求。滚珠丝杠广泛应用于高端机床、航空航天、机器人、电动汽车、3C装备等领域中，在机器人关节上一般采用四连杆的模式进行传动。华经产业研究院预计2022年全球滚珠丝杠市场规模预计约为18.6亿美元（约合130亿元），2015-2022年复合增长率为6.2%，目前主要市场份额由海外企业占据，未来随着人形机器人发展，潜在市场空间大。我们认为，滚珠丝杠的壁垒主要在加工工艺上，随着国内企业纷纷布局加码，未来国产替代空间较大。 ➢ 行星滚柱丝杠是高精密传动之冠，高壁垒下成长性赛道。相比滚珠丝杠和液压部件，行星滚柱丝杠承载力强、可靠性强，可以替代部分领域滚珠丝杠和液压传动装置，渗透率有望提升。行星滚柱丝杆制造门槛较高，对螺纹加工设备、加工方式和磨削的磨床精度要求较高，壁垒较高。2023年全球行星滚柱丝杠市场规模约3亿美元，而人形机器人应用反式行星滚柱丝杠，有望打开成长空间，看好国产头部企业突破相关壁垒。 ➢ 投资建议：滚珠丝杠和行星滚柱丝杠下游应用较为广阔，国产化率较低。我们认为人形机器人有望拉动精密丝杠市场快速增长，国内品牌崛起蓄势待发，具有精密加工和较强研发能力的国内企业有望核心受益。推荐工控龙头汇川技术；建议关注国内自润滑龙头企业长盛轴承、微特电机头部企业鼎智科技、轴承领军企业五洲新春、恒立液压、秦川机床。 ➢ 风险因素：核心技术发展不及预期；人形机器人量产不及预期；地缘政治风险&宏观经济下行风险等。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 3 目录 一、滚珠丝杠：传动领域核心零部件，远期市场可期 ................................................................... 5 1.1 滚珠丝杠：“旋转变直线”关键部件 ............................................................................... 5 1.2 人形机器人打开成长天花板，国内企业蓄势待发 ......................................................... 10 二、行星滚柱丝杠：高精密传动之冠，高壁垒下成长性赛道 ...................................................... 15 2.1 高精尖领域传动之冠，渗透率有望提升 ......................................................................... 15 2.2 制造精度要求严格，壁垒较高 ......................................................................................... 17 2.3 高壁垒下成长性赛道，国产企业大有可为 ..................................................................... 19 三、人形机器人打开成长空间，国产企业已露锋芒 ..................................................................... 22 3.1 人形机器人催化，行业成长空间明显 ............................................................................. 22 3.2 国产企业加速布局，国产替代浪潮已至 ......................................................................... 22 3.2.1 汇川技术：收购韩国SBC，加码精密传动领域布局 .................................................. 22 3.2.2 长盛轴承：自润滑轴承龙头，滚珠丝杠业务成长可期 ............................................. 23 3.2.3 鼎智科技：微特电机头部企业，精密运控领域持续成长 ......................................... 23 3.2.4 五洲新春：多业务协同发展，看好丝杠领域布局 ..................................................... 24 3.2.5恒立液压：国产液压件龙头，看好电动化布局发展 .................................................. 24 3.2.6秦川机床：机床老兵，定增开启新征程 ...................................................................... 24 四、投资建议 ..................................................................................................................................... 26 五、风险因素 ..................................................................................................................................... 27 图 表 目 录 图表 1：不同种类丝杠对比 ....................................................... 5 图表 2：滚珠丝杠结构示意图 ..................................................... 6 图表 3：根据特殊用途划分滚珠丝杠 ............................................... 6 图表 4：滚珠丝杠副内循环方式 ................................................... 7 图表 5：滚珠丝杠副外循环方式 ................................................... 7 图表 6：滚珠丝杠特性 ........................................................... 7 图表 7：滚珠丝杠选型流程图 ..................................................... 8 图表 8：JIS精度等级标准 ........................................................ 9 图表 9：不同用途对应的精度等级 ................................................. 9 图表 10：2020年我国滚动功能部件下游应用格局 ................................... 10 图表 11：滚珠丝杠在人形机器人中的应用 ......................................... 10 图表 12：四连杆结构示意图 ..................................................... 11 图表 13：丝杠在特斯拉Optimus人形机器人中的应用 ............................... 11 图表 14：2015-2022年全球滚珠丝杠市场规模及增速情况 ............................ 11 图表 15：2015-2022年中国滚珠丝杠市场规模及增速情况（亿元） .................... 11 图表 16：2022年全球滚珠丝杠行业市场竞争格局情况 ............................... 12 图表 17：全球滚珠丝杠市场份额情况 ............................................. 12 图表 18：中国滚珠丝杠市场份额情况 ............................................. 12 图表 19：国内外滚珠丝杠主要壁垒 ............................................... 13 图表 20：国内外主要厂商滚珠丝杠产品情况对比 ................................... 13 图表 21：国内新入局企业滚珠丝杠布局 ........................................... 14 图表 22：行星滚柱丝杠结构形式 ................................................. 15 图表 23：标准式行星滚柱丝杠运动简图 ........................................... 15 图表 24：不同种类的行星滚柱丝杠 ............................................... 16 图表 25：行星滚柱丝杠主要优势 ................................................. 16 图表 26：行星滚柱丝杠误差来源 .................................