>> 國盛證券-機械設(shè)備行業(yè)機器人硬件拆解七：絲杠生產(chǎn)工藝流程詳解-231221
| 上傳日期： |
2023/12/21 |
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| 1732KB |
| 格式： |
pdf 共24頁 |
來源： |
國盛證券 |
| 評級： |
標配 |
作者： |
張一鳴,鄧宇亮 |
| 行業(yè)名稱： |
機械 |
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絲杠種類繁多，人形機器人打開百億市場。絲杠種類繁多，梯形絲杠成本低、具有自鎖功能，反向式行星滾柱絲杠承載高、體積小、精度高、壽命長，因此特斯拉人形機器人主要用反向式行星滾柱絲杠和梯型絲杠。梯型絲杠通常用于機器人的手腕部位，每個手腕2個，即每個機器人4個。而行星滾柱絲杠主要用于機器人的大臂、大腿和小腿等部位，每側(cè)大臂1個、大腿2個、小腿2個，兩側(cè)合計就是10個。我們以特斯拉Optimus為例，其全身預(yù)計需要14個絲杠部件，假設(shè)未來單臺機器人絲杠量產(chǎn)均價為1000元，則單臺機器人絲杠價值量為1.4萬元，在100萬臺機器人銷量假設(shè)下，機器人絲杠市場空間將達140億元。
反向式行星滾柱絲杠的核心難點在于螺母內(nèi)螺紋加工，硬車和砂輪磨是主流工藝。反向式行星滾柱絲杠的構(gòu)成為長螺母-短絲杠外加螺旋滾道，螺母作為主動件，由絲杠直線輸出，螺母比螺桿還要長。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是可將螺母作為電機的轉(zhuǎn)子實現(xiàn)電機和反向式行星滾柱絲杠的融合設(shè)計，螺母作為電機轉(zhuǎn)子可使人形機器人直線傳動結(jié)構(gòu)更加緊湊、重量更小，但是其核心的難度在于對螺母的加工提出了更高的要求。反向式行星滾柱絲杠的主流工藝是硬車和砂輪磨，前者的特點在于生產(chǎn)效率更高、成本更低，而后者的特點在于精度更高。反向式行星滾柱絲杠的螺母很長、還是內(nèi)螺紋，加工時還需要有一個傾斜角，砂輪進去磨，精度很難掌控。砂輪是單邊支撐，螺母越長，砂輪就越要往里面伸，砂輪伸得越長、抖動越厲害，很細微的抖動，那么公差都達到微米級別，所以螺母里面公差難以控制。因此，高精度的加工設(shè)備成為了反向式行星滾柱絲杠生產(chǎn)的核心壁壘。
進口絲杠價格高昂，國產(chǎn)化的核心是設(shè)備國產(chǎn)化。行星滾柱絲杠價格高、制作難度大，此前需求不大，一般為進口。但是進口價格目前為1+萬元/副，成本高昂，難以滿足人形機器人量產(chǎn)的成本要求，因此國內(nèi)企業(yè)紛紛希望自行生產(chǎn)行星滾柱絲杠。然而，國內(nèi)企業(yè)自行生產(chǎn)，需要進口相關(guān)的螺紋磨床，海外螺紋磨床價格非常高，一般為100-200萬歐元/臺，并且是定制化磨床。一開始量不大、又是定制，國外企業(yè)產(chǎn)能有限，供貨的意愿不強。此外，國外廠家的銷售模式是以銷定產(chǎn)，客戶下單后，通常需要2年以后才能拿到設(shè)備，生產(chǎn)交付周期很長，未來很難滿足人形機器人的量產(chǎn)需求。因此絲杠設(shè)備的國產(chǎn)化、定制化是必然趨勢。
人形機器人有望帶來百億的高精度螺紋磨床增量需求。我們對人形機器人帶來的高精度磨床的市場增量進行測算，假設(shè)單臺機器人需要行星滾柱絲杠10套，行星滾柱絲杠三個主要部件螺母、螺桿、滾柱（一般一套為6-8根）需要內(nèi)螺紋磨床、外螺紋磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床等4種不同類型的磨床，各磨床之間難以通用，假設(shè)該4種磨床合計每天生產(chǎn)行星滾柱絲杠數(shù)量為20套，一年有效工作天數(shù)為360天，單臺磨床價值量按150萬元計算，預(yù)計100萬臺人形機器人將帶來83億的高精度磨床設(shè)備需求增量。
投資建議：未來人形機器人的量產(chǎn)為絲杠和絲杠設(shè)備帶來巨大的增量市場，因此建議關(guān)注有可能突破的主流絲杠和絲杠設(shè)備企業(yè)。（1）絲杠企業(yè)：北特科技、貝斯特、恒立液壓、鼎智科技、五洲新春、斯菱股份、長盛軸承；（2）絲杠設(shè)備企業(yè)：日發(fā)精機、華辰裝備、秦川機床、浙海德曼、同益股份。
風(fēng)險提示：絲杠增量需求不足預(yù)期風(fēng)險、國產(chǎn)設(shè)備替代能力不足風(fēng)險、市場空間測算誤差風(fēng)險、資本投入不及預(yù)期風(fēng)險。
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