机械设备：攻守易形，科技成长为矛

机械设备 攻守易形，科技成长为矛 机器人：中美共振，产业奇点到来。特斯拉Optimus经过三年的锤炼进化， 证券研究报告|行业策略 2025年01月03日 增持（维持） 基本解决了硬件的定型以及一致性问题，25年有望进入大规模训练阶段 并实现商业化落地。另一方面，华为、字节跳动、宁德时代、长安汽车等巨头入局加速了国产机器人的进程，机器人可能是未来几年少数中美共振的产业。结合行业的边际变化，我们建议关注丝杠产业链、国产新谐波、灵巧手电机与触觉、轻量化以及数据集和动作捕捉等细分方向。 卫星互联网：产业行业密集，商业化落地加速。全球卫星互联网低轨频段竞争已进入白热化阶段，星座部署明显加快，其中SpaceX星链领跑全球。截至2024年3月26日，全球在轨运营低轨卫星共8248颗，其中SpaceX星链在轨运营数量5680颗，占全球卫星总量的68%。我国大力推动卫星 行业走势 30% 18% 6% -6% -18% -30% 机械设备沪深300 产业发展，卫星互联网已被纳入“新基建”范畴，“GW星座”、“G60星座”、“鸿鹄星座”等规划项目有望在2025年迎来大规模发射期。从产业链看，2023年全球卫星产业规模约为2853亿美元。卫星互联网产业链涉及广泛，包含卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节，产业规模分别占比6.0%/2.5%/52.7%/38.6%。建议关注：中国卫星、上海瀚讯。 自主可控：大国科技博弈持续，设备及零部件为自主可控基石。大国博弈下提升核心装备及零部件自主供应能力和安全水平刻不容缓。特朗普再次当选美国总统，可能继续推行包括加关税、科技脱钩以及核心科技卡脖子等政策，或对全球科技产业链进行重塑。我国在高端装备制造、关键零部件自主可控、原材料供给等方面与国际先进水平仍存在较大差距，需尽快解决一批“卡脖子”问题，着力提升产业链供应链韧性和安全水平，重点推荐工业母机及其核心零部件、半导体设备及其核心零部件。推荐标的：英杰电气，建议关注华中数控。 风险提示：机器人量产进度不及预期、新材料导入不达预期、数据滞后性风险、测算误差风险、卫星互联网建设不及预期风险、新技术研发进展不及预期、需求波动风险。 2023-122024-042024-082024-12 作者 分析师张一鸣 执业证书编号：S0680522070009邮箱：zhangyiming@gszq.com 分析师邓宇亮 执业证书编号：S0680523090001邮箱：dengyuliang@gszq.com 分析师彭元立 执业证书编号：S0680524050002邮箱：pengyuanli1@gszq.com 分析师何鲁丽 执业证书编号：S0680523070003邮箱：heluli3652@gszq.com 分析师刘嘉林 执业证书编号：S0680524070005邮箱：liujialin@gszq.com 相关研究 1、《机械设备：机器人下一个重要方向：轻量化》2024- 12-11 2、《机械设备：华为、宁德、长安等巨头入局机器人中美共振产业趋势加速》2024-11-17 3、《机械设备：赛力斯&重庆加快布局机器人，产业中美共振有望开启》2024-11-03 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、人形机器人：4 1.1丝杠：单个机器人的价值量高，空间大4 1.2灵巧手：第三代机器人最大边际变化，重视微电机模组和触觉方案10 1.3减速器是核心，谐波仍为当前主流方案11 1.4轻量化：下一个重要的方向14 二、卫星互联网：产业行动密集，商业化落地加速20 2.1卫星互联网建设提速，25年有望迎来密集组网20 2.2产业链：卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节23 3.3卫星互联网产业核心标的24 三、大国科技博弈持续，设备及零部件为自主可控基石26 3.1美国实体清单范围扩大至设备环节，有望进一步加速上游零部件国产化26 3.2工业母机自主可控必要性高，数控系统突破迫在眉睫30 风险提示33 图表目录 图表1：特斯拉Optimus应用丝杠的部位（右左对称使用）4 图表2：人形机器人丝杠市场空间敏感性分析4 图表3：丝杠核心标的5 图表4：丝杆-冷轧工艺加工示意图6 图表5：丝杠-旋风铣工艺加工示意图6 图表6：丝杠-车床车削加工示意图6 图表7：丝杠-砂轮磨削加工示意图6 图表8：工艺对比-旋风铣VS硬车VS砂轮磨7 图表9：滚珠丝杠-螺杆部分工序图7 图表10：滚珠丝杠-螺母部分工序图8 图表11：行星滚柱丝杠-丝杠加工工艺流程8 图表12：行星滚柱丝杠-螺母加工工艺流程8 图表13：行星滚柱丝杠-滚柱加工工艺流程9 图表14：行星滚柱丝杠-内齿圈加工工艺流程9 图表15：腱绳传动灵巧手10 图表16：连杆/齿轮/带传动灵巧手10 图表17：采用滚珠丝杠连接的腱绳传动结构11 图表18：灵巧手核心标的11 图表19：特斯拉在AIDAY展示的Optimus旋转执行器与线性执行器12 图表20：四类精密减速器介绍12 图表21：谐波减速器零部件拆分13 图表22：绿的谐波2019年主要原材料成本构成13 图表23：2021年哈默纳科下游应用分布情况13 图表24：2022年中国谐波市场竞争格局14 图表25：2022年中国谐波市场竞争格局14 图表26：谐波减速机主要厂商14 图表27：2023年12月特斯拉发布OptimusGen-215 图表28：PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料性能对比情况16 图表29：PEEK与传统金属对比16 图表30：特种工程塑料价格17 图表31：PEEK、铝镁合金、钕铁硼永磁材料应用、单机用量、价格17 图表32：PEEK与PPS材料应用于人形机器人的领域19 图表33：卫星互联网组成20 图表34：卫星轨道细分分类20 图表35：低轨卫星互联网演进阶段21 图表36：2018-2023年全球卫星产业市场规模23 图表37：2023年全球卫星产业四大环节市场规模占比23 图表38：卫星互联网产业链图谱24 图表39：中国卫星收入及同比增速25 图表40：中国卫星归母净利润及同比增速25 图表41：上海瀚讯收入及同比增速25 图表42：上海瀚讯归母净利润及同比增速25 图表43：近年美日荷对中国半导体产业部分制裁政策情况26 图表44：各品类半导体设备零部件主要供应商27 图表45：2005Q1-2024Q3年全球半导体设备市场规模情况（季度，十亿美元）28 图表46：2005Q1-2024Q3年中国半导体设备市场规模情况（季度，十亿美元）28 图表47：2005-2024Q3全球及中国半导体设备销售额及中国占比（年度，十亿美元）28 图表48：2005-2025E全球半导体设备零部件市场规模（亿美元）29 图表49：国内半导体设备零部件公司近六年营收情况（亿元）29 图表50：国内半导体设备零部件公司国内收入占比迅速提高（%）29 图表51：2019-2023年全球机床主要生产国产值（百万欧元）30 图表52：2023年全球机床主要生产国占比30 图表53：2019-2023年全球机床主要消费国消费额（百万欧元）31 图表54：2023年全球机床主要消费国占比31 图表55：数控系统行业主要参与者31 图表56：华中数控技术能力及产品应用32 图表57：华中数控维持高比例研发投入33 一、人形机器人： 1.1丝杠：单个机器人的价值量高，空间大 特斯拉人形机器人主要用反向式行星滚柱丝杠。丝杠将电机的旋转运动转换为直线运动，控制机器人的各个关节，从而实现位置调整、姿态控制和负载传递等功能。丝杠在人形 机器人中主要作用于线性执行器，具有较高的传动效率和刚性，能够提供大的力矩和负载承重能力，更好地模拟人体关节活动。在特斯拉人形机器人中，其线性执行器就采用了反向式行星滚柱丝杠。 图表1：特斯拉Optimus应用丝杠的部位（右左对称使用） 资料来源：特斯拉AIDAY，产业调研，国盛证券研究所绘制 单台机器人丝杠价值量高，人形机器人有望带来百亿级丝杠增量需求。以特斯拉Optimus为例，其大臂、小臂、大腿、小腿均需要使用行星滚柱丝杠，用量分别为2、4、4、4副，我们预计未来量产价格分别为1100、600、1500、800元，则单台机器人丝杠价值量为 1.38万元。在50/100万台机器人销量假设下，机器人丝杠市场空间将达69/138亿元。 图表2：人形机器人丝杠市场空间敏感性分析 资料来源：爱采购，国盛证券研究所测算（注：测算含主观假设，结论与实际可能存在误差） 图表3：丝杠核心标的 重视有可能率先突破的主流丝杠企业。在线性执行器大导程、大负载、小体积、高速度的要求下，行星滚柱丝杠是破局关键。同时，行星滚柱丝杠在人形机器人的价值量占比 高，未来放量后的空间大。在此背景下，我们建议关注有可能率先突破的主流丝杠企业：北特科技、新剑传动（未上市）、贝斯特、�洲新春。 丝杠企业 简介公司主业为汽车底盘零部件业务，公司的转向器齿条、减震器活塞杆在行业内处于领先地位。在人形机器人业务方面，公司2023年年底开始布局，公司在战略上对此高度重视，公 北特科技 司扎根汽车底盘零部件行业20多年，所积累的生产工艺与丝杠产品的生产工艺有较高的同源性，公司研发团队在相应的精密车加工、磨加工、原材料调质、表面热处理、探伤、校直等环节，形成了一套专业性高、体系性强的工艺流程和生产方案。 新剑传动 （未上市） 公司成立于1999年，专业从事研发生产滚轧成型蜗杆齿轮、座椅水平驱动器、行星滚柱丝杠-直线型电驱动关节、旋转型电驱动关节等相关系列产品。产品主要应用于人形机器人、半导体、通讯电子、智能汽车、无人机、工程机械等行业。公司拥有制造场地3万多平方米，拥有进口、国产研发、制造、检测高端设备300多台、10多条智能化组装线，员工300余人。公司研发技术实力雄厚、客户拓展顺利，行星滚柱丝杠业务有望率先且深度受益于人形机器人市场。 贝斯特 公司机加工能力突出，主要产品为涡轮增压器精密轴件、叶轮、中间壳等。公司董事长为 无锡机床厂出身的机床专家，在机加工领域具有深厚的积累。2022年公司设立全资子公司“无锡宇华精机”，布局高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等，瞄准高端机床、机器人等市场进行大力开拓。公司作为国内机加工领域顶尖玩家之一，切入丝杠领域有望延续其技术优势，挤身丝杠领域第一梯队。 �洲新春 公司为国内轴承领军企业，磨前技术全球领先，公司深耕精密制造技术二十多年，是国内 少数涵盖精密锻造、制管、冷成形、机加工、热处理、磨加工、装配的轴承精密零部件全产业链企业。公司前瞻布局汽车滚珠丝杠组件，其技术与人形机器人丝杠具备一定共通性。我们认为公司作为国内轴承领先企业，具备精密传动部件加工的优秀基因，有望进入人形机器人供应链，迈入超级成长赛道。 资料来源：各公司公告，各公司官网，国盛证券研究所 丝杠加工工艺类型： （1）冷轧：优势是简单，步骤短，但是采用冷加工工艺、用模具压出，精度偏低，仅能 达到P7级别，因此一般不满足人形机器人丝杠的要求。 （2）旋风铣：旋风铣是刀盘带动刀具作高速旋转运动，工件缓慢轴向进入，刀具作径向深入切削。对应的刀具为铣刀。 （3）硬车：采用螺纹滚道硬车削技术，生产速度快、加工效率高，但是精度没有磨床的精度高。对应刀具为车刀。 （4）砂轮磨削：以先车后磨的方式进行加工制造生产，先把原材料车削到一定精度，再用专用丝杆磨床先粗磨再精磨到所需要的尺寸。对应的刀具为砂轮。 图表4：丝杆-冷轧工艺加工示意图图表5：丝杠-旋风铣工艺加工示意图 资料来源：新浪财经，国盛证券研究所资料来源：158机床网，国盛证券研究所 图表6：丝杠-车床车削加工示意图图表7：丝杠-砂轮磨削加工示意图 资料来源：周氏数控官网，国盛证券研究所资料来源：东莞市福庆机械有限公司，国盛证券研究所 图表8：工艺对比-旋风铣VS硬车VS砂轮磨 可加工部件精度生产效率涉及刀具 螺杆、行