券商观点人形机器人深度之四：滚柱丝杠-让运动更丝滑国产替代蓄势待发
2024-02-26，东吴证券发布一篇人形机器人行业的研究报告，报告说明，滚柱丝杠-让运动更丝滑，国产替代蓄势待发。
从性能及壁垒排序，滚柱丝杠滚珠丝杠梯形丝杠，滚柱及梯形将受益于人形机器人爆发。丝杠是一种常见的物理运动运动，用于将旋转运动转为直线运动，可分为梯形、滚珠、滚柱丝杠等。其中梯形丝杠是一种滑动运动，适用于慢速、精度要求不高等领域，主要为切销工艺，已经很成熟广泛推广，价格低，特斯拉人形机器人中将使用4根左右/台；滚珠丝杠和滚柱丝杠其运动原理类似，均是滚动运动，且加工设施基本相同，工艺具备同源性，但滚柱丝杠综合性能更优，包括承载力大、寿命长、体积小、速度快等，其加工工艺难，市场需求远不及滚珠（不足10亿vs超100亿），成本远高于滚珠丝杠。特斯拉人形机器人中将使用8根反转式行星滚柱丝杠，随着规模化，降本空间广。 设备与工艺为滚柱丝杠核心壁垒，良率和效率是滚柱丝杠需突破的重点。行星滚柱丝杠核心三大部件丝杆、滚柱、螺母行星，加工工艺分为冷轧和研磨，核心在于螺纹加工，特别是人形机器人使用反转式滚柱丝杠，螺纹长且是内螺纹，需用研磨工艺，且难度大。冷轧工艺工序简单、但精度低（一般C7级以上）；研磨工艺工序长、但精度高，工序包括预热处理、粗加工（车、铣、粗磨）、半精磨、精磨，前后工序共10-20道，耗时10h以上，其中热处理和精磨是核心环节，特别是精磨对滚珠丝杠的精度起到绝对性影响，对设备依赖度高，且对工艺技术要求高，需要knowhow积累。目前高精度螺纹磨床依赖进口，订货周期长达1-2年，厂商包括日本三井、美国Drake、德国SMS等。 滚柱丝杠将撬动人形机器人千亿市场，国产化蓄势待发，更看好拥有进口精磨设备厂商。目前滚柱丝杠市场空间不足10亿元，预计2030年人形机器人销量110万台，滚柱丝杠价格跌至3k元，对应空间超300亿，随着良率效率提升，未来成本将至1k以内。格局看，德国舍弗勒依托子公司瑞士GSA、并先后收购瑞士ROLLVIS、Ewellix公司，几乎垄断滚柱丝杠市场，其余厂商均未形成大规模。参考滚珠丝杠发展历史，随着需求爆发，技术外溢至东亚，形成较分散的格局（CR5份额为46%）。目前国内厂商加大滚柱丝杠研发与布局，主要有三类厂商，一是滚珠丝杠厂商延伸，二是购买精磨设备的新厂商（贝斯特300580）、恒立液压601100）），三是代工组装方式（三花链的北特、五洲、斯菱等）。设备端看，我们预计2030年丝杠设备新增市场空间100-150亿，远期600亿，国内磨床公司精度提升后，或受益于国产化替代，此外以车代磨提升效率，车床设备也有望受益于工艺改进。 投资建议：1）滚柱丝杠制造商：首推执行器集成商三花智控002050）、拓普集团601689），其次推荐三花链潜在丝杠供应商，建议关注贝斯特、北特科技603009），二者弹性较大，同时建议关注五洲新春603667）、斯菱股份301550）。2）设备：设备先行，但国产化设备精度提升仍需时间，两条主线，一是高精度螺纹磨床国产替代，关注受益标的华晨装备、日发精机002520），二是以车代磨，用车床替代粗磨环节，提高生产效率，关注受益标的浙海德曼。 风险提示：人形机器人进展没有到达预期；滚柱丝杠国产化没有到达预期；未来竞争加剧，价格不及预期。
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