>> 華金證券-工業(yè)機(jī)器人及工控系統(tǒng)行業(yè)深度分析：人形機(jī)器人系列報(bào)告(二)，行星滾柱絲杠，“卡脖子”零件，高價(jià)值的必需品-230723
| 上傳日期： |
2023/7/24 |
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| 4614KB |
| 格式： |
pdf 共28頁(yè) |
來(lái)源： |
華金證券 |
| 評(píng)級(jí)： |
強(qiáng)于大市 |
作者： |
劉荊 |
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投資要點(diǎn)
我們站在特斯拉角度，將Optimus人形機(jī)器人潛在零部件廠商分為以下幾類：
1）與特斯拉有長(zhǎng)期合作關(guān)系，配合度高，原有合作領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品可直接應(yīng)用于人形機(jī)器人領(lǐng)域，優(yōu)先選擇；2）細(xì)分領(lǐng)域有頭部公司，由于原有市場(chǎng)空間較小，且有一定技術(shù)壁壘，行業(yè)龍頭未切入該細(xì)分領(lǐng)域，其他零部件廠商短期內(nèi)較難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模供應(yīng)，但長(zhǎng)期有競(jìng)爭(zhēng)加劇趨勢(shì)，如空心杯電機(jī)和無(wú)框力矩電機(jī)等領(lǐng)域；3）細(xì)分領(lǐng)域有龍頭公司，原有市場(chǎng)空間較小，且技術(shù)上know-how壁壘較高，其他零部件廠商短期較難突破技術(shù)壁壘，中期較難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，這類廠商具有較強(qiáng)的不可替代性，如諧波減速器領(lǐng)域；4）產(chǎn)品壁壘不高，原有市場(chǎng)空間較大，廠商多，市場(chǎng)集中度較低，如連接器、編碼器等產(chǎn)品，側(cè)重響應(yīng)快、配合度高、管理能力強(qiáng)的公司。5）原有市場(chǎng)空間較小，產(chǎn)品壁壘非常高，原有市場(chǎng)中生產(chǎn)這類產(chǎn)品性價(jià)比低，市場(chǎng)集中度高，而在人形機(jī)器人中價(jià)值量大，降本難度大，是“卡脖子”的零部件，如行星滾柱絲杠。
我們認(rèn)為在選擇以行星滾柱絲杠為代表的第5類廠商時(shí)可能的要求：1）能夠突破技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用2）長(zhǎng)期具有大幅降低成本的可能3）具備大規(guī)模量產(chǎn)的能力4）初期降低性能要求，逐步優(yōu)化迭代。
人形機(jī)器人中，絲杠類型選取核心制約因素是小型化，小型化訴求下優(yōu)先級(jí)為：倒置行星滾柱絲杠>行星滾柱絲杠>滾珠絲杠。Optimus因?yàn)橛小叭诵巍币?，小型化是“能不能用”的?wèn)題，承載能力是“好不好用”的問(wèn)題，單位壽命的價(jià)格是“貴不貴”的問(wèn)題。絲杠的壽命和額定負(fù)載正相關(guān)，額定負(fù)載和體積正相關(guān)，因此制約壽命和負(fù)載的原因就是體積要求。行星滾柱絲杠相比滾珠絲杠有明顯優(yōu)勢(shì)的核心就是易滿足小型化要求。體現(xiàn)在：1）可以倒置。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，行星滾柱絲杠具有行星滾子部件，其螺母可作為伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子，螺母旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲杠做軸向運(yùn)動(dòng)。而滾珠絲杠螺母上的反向循環(huán)裝置無(wú)法驅(qū)動(dòng)滾柱大幅度移動(dòng)，因此無(wú)法倒置。2）單位體積承載力高。行星滾柱絲杠是面接觸而滾珠絲杠是點(diǎn)接觸，因此在相同絲杠直徑下，前者比后者的承載能力提高6倍，相同負(fù)載下節(jié)省1/3空間，壽命提高14倍。
行星滾柱絲杠核心難點(diǎn)在于制造工藝，加工精度主要影響壽命。行星滾柱絲杠價(jià)值量高，單價(jià)約2萬(wàn)元，方案明確；滾珠絲杠價(jià)值量較低，價(jià)格在幾十元到幾百元，方案尚不明確，不過(guò)由于兩者結(jié)構(gòu)相似，生產(chǎn)過(guò)程中部分設(shè)備和工藝通用，部分滾珠絲杠廠商具備切入行星滾柱絲杠的可能性。因此本篇報(bào)告我們以行星滾柱絲杠為主，滾珠絲杠為輔。我們認(rèn)為行星滾柱絲杠領(lǐng)域工藝壁壘>設(shè)備壁壘>設(shè)計(jì)壁壘>材料壁壘。行星滾柱絲杠設(shè)計(jì)難度不算太大，難點(diǎn)在于制造?？紤]到特斯拉對(duì)供應(yīng)商扶持力度較大，目前全球已有成熟的制造設(shè)備，因此設(shè)備不是“有無(wú)”的問(wèn)題，只是“價(jià)格高低”的問(wèn)題。而工藝問(wèn)題較難用資金實(shí)現(xiàn)突破，且特斯拉在工藝方面很難提供大的支持，因此對(duì)行星滾柱絲杠領(lǐng)域廠商來(lái)說(shuō)，核心是掌握制造工藝。
中國(guó)廠商短板是工藝和設(shè)備，歐洲廠商短板是人力成本、能源價(jià)格和產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性，前者是短期、可解決的，后者是難解決的。根據(jù)特斯拉2022年AIDay,我們推測(cè)Optimus中共用到14個(gè)線性執(zhí)行器，均采用倒置行星滾柱絲杠。當(dāng)前行星滾柱絲杠單價(jià)約2萬(wàn)元，倒置的工藝更復(fù)雜，價(jià)值量更高，因此不考慮量產(chǎn)后降本因素，行星滾柱絲杠在單臺(tái)機(jī)器人價(jià)值量近30萬(wàn)元。由于工藝復(fù)雜，國(guó)內(nèi)行星滾柱絲杠執(zhí)行器的應(yīng)用起步不久，主要集中在國(guó)外德國(guó)LTK、瑞士Rollvis、瑞典SKF等公司，其中Rollvis全球市占率達(dá)40%。目前滾柱絲杠的加工還無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，擴(kuò)大產(chǎn)能就必須同時(shí)增加必要的生產(chǎn)人員，歐洲高昂的人力成本、俄烏沖突帶來(lái)的能源危機(jī)等問(wèn)題下，歐洲有色金屬協(xié)會(huì)甚至提出歐洲面臨“永久去工業(yè)化”的風(fēng)險(xiǎn)，我們認(rèn)為歐洲廠商很難成為特斯拉長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)零部件的選擇。
相關(guān)標(biāo)的
恒力液壓、秦川機(jī)床、鼎智科技、貝斯特、長(zhǎng)盛軸承等。
風(fēng)險(xiǎn)提示：人形機(jī)器人發(fā)展進(jìn)度不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；人形機(jī)器人需求不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；產(chǎn)能不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)。
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