人形机器人系列报告：丝杠：核心传动部件，人形机器人开启成长空间

——人形机器人系列报告 核心观点 ⚫丝杠是核心传动部件，壁垒高国产替代空间广阔。丝杠是机械设备中将回转运动、直线运动相互转换的传动元件，主要应用于传动和控制系统中，广泛应用于数控机床、制造设备、机器人、精密仪器等领域。丝杠的高壁垒主要是体现在加工工艺、生产设备、原材料方面。1）滚珠丝杠：2022年中国大陆滚珠丝杠市场高端国产化率仅占5%，中端国产化率为30%，国产替代空间广阔。根据VerifiedMarketResearch预测，2030年全球滚珠丝杠市场将达约28.13亿美元。2）行星滚柱丝杠：与滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠具备更强的承载力和更高的传动效率（90%以上）。根据前瞻产业研究院预测，2022年我国行星滚柱丝杠市场规模约为4.4亿元。但是2022年中国行星滚柱丝杠市场国产化率仅为19%。3）梯形丝杠：结构简单但传动效率较低，同时具有自锁性好、寿命长等特点。 王天一021-63325888*6126wangtianyi@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860510120021杨震021-63325888*6090yangzhen@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860520060002香港证监会牌照：BSW113丁昊dinghao@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860522080002 ⚫人形机器人开启丝杠成长空间，国产替代有望加速。特斯拉人形机器人进展迅速，在两年不到的时间内实现了快速迭代，完成了开发平台建造、Optimus产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。特斯拉发布的最新一代Optimus在身体机械部分有28个关节(14个旋转执行器+14个线性执行器)，2个灵巧手共有12个关节(6个执行器*2)。在线性执行器中，人形机器人大多采用反式行星滚柱丝杠，考虑到人形机器人的放量市场将快速扩容，我们对不同情景进行测算，当特斯拉人形机器人产量达到50万、100万、200万台时，全球行星滚柱丝杠市场空间可能分别新增99亿元、166亿元、280亿元。伴随行星滚柱丝杠市场的高增，国产替代有望加速突破。 刘嘉倩liujiaqian@orientsec.com.cn ⚫人形机器人产业机遇下，我们也看好高端装备国产化提速。人形机器人的放量必将催生我国高端制造领域自主可控的迫切需求。例如丝杠行业的核心设备螺纹磨床国产化率低，尤其高精度螺纹磨床基本依赖于进口。我们认为，未来人形机器人的放量，产业链降本诉求将不断提升，高端装备将成为全产业链降本的关键环节之一，因此人形机器人产业机遇下，高端装备国产化有望提速。 9月叉车机床数据转好，一带一路有望助推出口：——机械行业周报2023-10-21国家支持工业母机发展，高端装备企业将持续受益：——机械行业周报2023-09-25数据转暖，通用自动化复苏途中：——机械行业周报2023-09-19 投资建议与投资标的 ⚫人形机器人产业机遇下，丝杠是核心传动部件，壁垒高国产化率低，我们认为以特斯拉Optimus为代表的人形机器人如果进展顺利并逐步放量，将新增百亿级别的行星滚柱丝杠市场空间；同时我们认为全产业链降本诉求下，高端装备国产化有望提速。建议关注产业链相关公司：五洲新春(603667，买入)、贝斯特(300580，未评级)（汽车组）、恒立液压(601100，未评级)、秦川机床(000837，未评级)、鼎智科技(873593，未评级)（电新组）、禾川科技(688320，未评级)（电新组）、长盛轴承(300718，未评级)、田中精机(300461，未评级)、华辰装备(300809，未评级)、日发精机(002520，未评级)。 风险提示 ⚫丝杠下游需求不及预期；人形机器人进展不及预期；国产替代进程不及预期；行业竞争加剧；假设条件变化影响测算结果。 目录 1.丝杠：核心传动部件，高壁垒国产替代空间广阔.........................................5 1.1丝杠：高端精密直线运动的核心部件............................................................................51.2滚珠丝杠：中高端国产化率低，国产替代空间广阔......................................................71.3行星滚柱丝杠：性能更优异，壁垒较高......................................................................111.4梯形丝杠：传动效率较低，具备自锁性......................................................................15 2.人形机器人开启丝杠成长空间，国产替代有望加速...................................16 2.1滚珠丝杠：预计2030年全球市场规模可达28.13亿美元...........................................162.2行星滚柱丝杠：人形机器人带来新机遇，百亿市场待开启..........................................17 3.相关标的介绍............................................................................................22 3.1五洲新春：轴承磨前共性底层技术龙头，积极布局机器人领域..................................223.2新剑传动（未上市）：深耕丝杠领域经验丰富，具备年产350万套产能.....................233.3贝斯特：涡轮增压器零部件龙头，丝杠导轨业务有序推进..........................................243.4恒立液压：国内液压龙头，线性驱动器项目预计2024年Q2投产.............................253.5秦川机床：高端数控机床国产替代领军企业，定增扩产滚珠丝杠相关产能.................253.6鼎智科技：微特电机“小巨人”，布局空心杯电机和行星滚柱丝杠................................263.7禾川科技：国内工业自动化控制引领者，可转债募资打造利润新增长点....................273.8长盛轴承：专精特新“小巨人”，定增拟扩建滚珠丝杠..................................................283.9南京工艺（未上市）：科改焕发新活力，聚焦精密滚动部件........................................293.10田中精机：国内精密绕线设备领导者，空心杯电机绕组设备供应商.........................303.11华辰装备：国内数控轧辊磨床领军者，携手贝斯特共研直线导轨磨床......................313.12日发精机：致力中高端机床国产化，推动数控螺纹磨床国产替代.............................32 投资建议......................................................................................................33 风险提示......................................................................................................33 图表目录 图1：行星滚柱丝杠产业链示意图................................................................................................6图2：日本Mitsui Seiki三井精机螺纹磨床....................................................................................7图3：德国SMS通用螺纹磨床US/UL..........................................................................................7图4：滚珠丝杠示意图..................................................................................................................7图5：滚珠丝杠组成......................................................................................................................7图6：2022年滚珠丝杠中国大陆高端市场竞争格局（销售额占比）...........................................11图7：2022年滚珠丝杠中国大陆中端市场竞争格局（销售额占比）...........................................11图8：行星滚柱丝杠结构示意图..................................................................................................11图9：2020年中国行星滚柱丝杠下游需求分析...........................................................................13图10：2004-2023全球行星滚柱丝杠行业专利申请数量（单位：项）.......................................13图11：2022年行星滚柱丝杠国内市场竞争格局（销售额占比）................................................14图12：梯形丝杠结构示意图.......................................................................................................15图13：2015-2022年全球滚珠丝杠市场规模及增速...................................................................16图14：2015-2022E年中国滚珠丝杠市场规模及增速.................................................................16图15：2014-2021年中国滚珠丝杠产量及需求量情况................................................................16图16：2014-2021年中国滚珠丝杠价格（元/套）......................................................................16图17：特斯拉人形机器人发展历程图............