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>> 長(zhǎng)江證券-機(jī)械行業(yè)絲杠深度:高精密傳動(dòng)功能部件,國(guó)產(chǎn)替代加速,人形機(jī)器人等領(lǐng)域打開成長(zhǎng)空間-240116
上傳日期:   2024/1/17 大?。?/td>   2010KB
格式:   pdf  共23頁 來源:   長(zhǎng)江證券
評(píng)級(jí):   推薦 作者:   趙智勇,臧雄,倪蕤
行業(yè)名稱:   機(jī)械
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滾珠絲杠:規(guī)模穩(wěn)定提升,國(guó)產(chǎn)替代持續(xù)深化
  滾珠絲杠作為一種高精度的傳動(dòng)部件,大量應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化加工中心、電子精密機(jī)械、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)械手、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備等各種領(lǐng)域。中國(guó)是滾珠絲杠產(chǎn)品重要消費(fèi)市場(chǎng)之一,我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)滾珠絲杠是超50億需求的細(xì)分賽道,需求有望穩(wěn)步提升。但從競(jìng)爭(zhēng)格局來看,國(guó)內(nèi)滾珠絲杠主要由德國(guó)力士樂、上銀科技、THK、NSK等品牌占據(jù),尤其在高端市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)份額更低,整體國(guó)產(chǎn)化率或不足30%。國(guó)產(chǎn)滾珠絲杠產(chǎn)品積極推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代,包括南京工藝、貝斯特、秦川機(jī)床等,為國(guó)產(chǎn)替代中堅(jiān)力量,往后看,國(guó)內(nèi)滾柱絲杠產(chǎn)品在精度、剛性、使用壽命等方面仍有較大提升空間。
  行星滾柱絲杠:受益人形機(jī)器人催化有望打開成長(zhǎng)空間
  行星滾柱絲杠的結(jié)構(gòu)與滾珠絲杠類似,由絲杠、螺母、滾柱、內(nèi)齒圈等組成。通過大幅增加行星滾柱絲杠傳動(dòng)過程的接觸面和受力面,相較滾珠絲杠保持一定精度、較高傳動(dòng)效率的同時(shí),又具有高負(fù)載的優(yōu)點(diǎn),為人形機(jī)器人直線執(zhí)行器的重要部件。人形機(jī)器人運(yùn)用有望帶來行星滾柱絲杠需求釋放,根據(jù)特斯拉2022年AIDay,Optimus的重要關(guān)節(jié)主要采用旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器+線性執(zhí)行器+靈巧手的硬件方案,其中行星滾柱絲杠將采用10根。我們測(cè)算當(dāng)人形機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到1萬臺(tái)、10萬臺(tái)、100萬臺(tái),對(duì)應(yīng)到行星滾柱絲杠的需求規(guī)模達(dá)12、60、120億,需求彈性較大。目前參與行星滾柱絲杠產(chǎn)品研發(fā)的商家多為歐美國(guó)際巨頭,如瑞士GSA、Rollvis等,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)較大份額。國(guó)內(nèi)行星滾柱絲杠參與者逐步增多,包括新劍傳動(dòng)、鼎智科技、貝斯特、五洲新春等。多數(shù)企業(yè)處于制樣、試樣階段,產(chǎn)品成熟度、穩(wěn)定性有待持續(xù)驗(yàn)證。今年受益國(guó)內(nèi)企業(yè)購(gòu)置先進(jìn)設(shè)備產(chǎn)能、組建人才團(tuán)隊(duì)、開展頻繁試樣等綜合因素催化,人形機(jī)器人行星滾柱絲杠進(jìn)展將相對(duì)積極,有望逐步釋放需求。
  絲杠制造面臨較大瓶頸,核心設(shè)備、工藝有待突破
  當(dāng)前絲杠的制造工藝面臨較大的瓶頸,主要體現(xiàn)在加工精度、熱處理等環(huán)節(jié)。以行星滾柱絲杠為例,首先精密加工能力(如螺紋精度)直接影響行星滾柱絲杠的傳動(dòng)性能。目前行星滾柱絲杠螺紋面的加工方式并非唯一,但表面質(zhì)量等的進(jìn)一步改性由磨床精磨工藝決定。螺紋磨削工藝要求較高,除了要求對(duì)砂輪準(zhǔn)確選型、提升砂輪成形修整的精度及針對(duì)性設(shè)計(jì)磨削方案以持續(xù)優(yōu)化磨削效果,磨床等高精度設(shè)備瓶頸亦比較突出。海外高端磨床交期漫長(zhǎng),國(guó)內(nèi)滾柱絲杠生產(chǎn)面臨潛在瓶頸,行星滾柱絲杠達(dá)到批量化、高質(zhì)量地穩(wěn)定量產(chǎn),高精度磨床等生產(chǎn)設(shè)備將是重要競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),材料、熱處理工藝差異直接影響絲杠的剛度和使用壽命。材料選擇要兼顧物理性能及切削性能和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)應(yīng)對(duì)各零件進(jìn)行針對(duì)性選材。熱處理根據(jù)工藝、材料成分、硬度要求等不同亦有較多方法??傮w來看,行星滾柱絲杠典型零部件的整體加工整體流程經(jīng)歷熱處理、車削、銑削、磨削、時(shí)效處理等多道多種混合工藝。工藝繁復(fù)、環(huán)節(jié)眾多,每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能累計(jì)誤差、缺陷。目前絲杠副精度及可靠性仍有較大提升空間,主要由于精加工設(shè)備落后、熱處理工藝參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)仍颉>邆錈崽幚砉に噧?chǔ)備、先進(jìn)設(shè)備產(chǎn)能的企業(yè)有望率先取得突破。
  風(fēng)險(xiǎn)提示
  1、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠需求不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn);
  2、國(guó)產(chǎn)替代不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)
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