2024人形机器人在工业领域发展机遇行业壁垒及国产替代空间分析报告

内容目录 前言：机器人与车端供应链高度重合度，带来产业升级机遇 .......................... 7 机器人与车端供应链高度重合 ............................................................ 72025 年有望成为量产元年，带来零部件投资新机会 ........................................ 10 精密丝杠：人形机器人线性关节核心零部件 ....................................... 11 梯形丝杠：结构简单，一次完成工艺效率高 ............................................... 15滚珠丝杠：精密传动元件，滚动摩擦代替滑动摩擦 ......................................... 16行星滚柱丝杠：精度和承载力高，当下机器人关节主流方案 ................................. 18 壁垒分析：壁垒高筑，制造设备与工艺技术 Know how 为核 .......................... 21 工艺：螺纹加工工艺复杂，技术路径尚未收敛，壁垒深厚 ................................... 22热处理：工艺复杂、种类繁多，温度把控等多维度要求高 ................................... 30设备：尖端设备受制于海外厂商，进口价格高昂 ........................................... 31 市场分析：外资品牌主导高端市场，国产替代+人形机器人催生成长机遇 .............. 35 格局：外资品牌先发优势明显，国产品牌处于追赶阶段 ..................................... 35国产：机加工工艺和设备的共通性驱动零部件厂商积极入局 ................................. 37空间：人形机器人有望催生丝杠全新增量空间 ............................................. 39 投资建议：关注具工艺禀赋、设备储备的厂商 ..................................... 41 拓普集团 ......................................................................... 41三花智控 ......................................................................... 42北特科技 ......................................................................... 44贝斯特 ........................................................................... 49双林股份 ......................................................................... 56斯菱股份 ......................................................................... 63 图表目录 图 1： 特斯拉人形机器人产品进展 ............................................................ 7图 2： 特斯拉车端 VS 人形机器人 ............................................................. 9图 3： 汽车与人形机器人的线控制动核心部件拆解 .............................................. 9图 4： 特斯拉人形机器人零部件价量拆分 ..................................................... 10图 5： 特斯拉人形机器人量产和应用场景探讨 ................................................. 10图 6： 丝杠基本功能原理 ................................................................... 11图 7： 精密丝杠主要类型 ................................................................... 12图 8： 行星滚柱丝杠应用领域 ............................................................... 12图 9： 行星滚柱丝杠及相关构造拆解 ......................................................... 13图 10： 丝杠导程与螺距关系 ................................................................ 13图 11： 滚珠丝杠的核心结构参数 ............................................................ 13图 12： 梯形丝杠示意图 .................................................................... 16图 13： 梯形丝杠结构简单 .................................................................. 16图 14： 滚珠丝杠结构 ...................................................................... 16图 15： 滚珠与滚道接触图 .................................................................. 16图 16： 滚珠与滚道面的小接触点提高传动效率 ................................................ 17图 17： 螺母轴向载荷由滚珠的接触载荷轴向分量之和平衡 ...................................... 17图 18： 内循环式与外循环式滚珠丝杠 ........................................................ 18图 19： 行星滚柱丝杠内部结构示意图 ........................................................ 18图 20： 行星滚柱丝杠零部件 ................................................................ 18图 21： 行星滚柱丝杠接触点比滚珠丝杠多 .................................................... 19图 22： 行星滚柱丝杠寿命比滚珠丝杠高 ...................................................... 19图 23： 滚珠丝杠应力与负载集中在滚珠接触点 ................................................ 19图 24： 行星滚柱丝杠多个滚柱共同承受载荷 .................................................. 19图 25： 行星滚柱丝杠类型特点及应用领域 .................................................... 20图 26： 行星滚柱丝杠与加工制造相关的误差来源 .............................................. 22图 27： 滚柱一次滚压成形原理 .............................................................. 23图 28： 轧辊及其局部图 .................................................................... 23图 29： 热轧示意图 ........................................................................ 24图 30： 冷轧示意图 ........................................................................ 24图 31： 轧制丝杠生产率高 .................................................................. 24图 32： 轧制滚柱齿形的应力较为集中 ........................................................ 24图 33： 螺纹车削加工原理图 ................................................................ 25图 34： 砂轮磨削加工外螺纹螺旋面 .......................................................... 27图 35： 砂轮磨削加工螺母内螺纹 ............................................................ 27图 36： 滚珠丝杠的磨削加工工艺流程 ........................................................ 27图 37： 行星滚柱丝杠的磨削加工工艺流程 .................................................... 27 图 38： 旋风硬铣削加工原理图 .............................................................. 29图 39： 旋风铣五大加工运动 ................................................................ 29图 40： 外螺纹旋铣系统 .................................................................... 29图 41： 内螺纹铣削示意图 .................................................................. 29图 42： 丝杠热处理工艺流程 ................................................................ 30图 43： 丝杠热处理工艺曲线 ..............................................