招商证券-机器人行业系列研究报告(六)-高精密直线传动部件,迎来产业化重要机遇-231009

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证券研究报 | 行业深度报告
2023 10 09
推荐(维持
机器人系列报告(六)
中游制造/机械
丝杠导轨是高精密直线传动系统的核心部件,下游应用广泛,国产化率低。本
篇报告分析了丝杠导轨行业国产化率低的主要原因;在人形机器人和新能源汽
车的产业趋势下,国产丝杠导轨有望进入快速发展阶段;长期来看,在以机床
为代表的高端领域,随着整机厂竞争力的提升、政策引导支持力度的加大,丝
杠导轨实现自主可控是必然趋势。因此我们认为国产丝杠导轨正迎来产业化的
重要机遇,给予行业“推荐”评级
丝杠导轨是高精密直线传动的核心部件。
1丝杠的主要作用是定位,并将旋转运动转换为直线运动,驱动导轨运动。
丝杠按结构可分为梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠,其中滚珠丝杠因传
动效率高、寿命长,是目前主流的丝杠产品;行星滚柱丝杠加工难度大,
业化应用较少,主要用于对承载力、体积要求高的场景
2导轨的作用是支承运动构件并使其规定方向运动。导轨按结构可分
滑动导轨、滚动导轨和液体静压导轨,其中滑动导轨适用于低精度重切削
滚动导轨适用于高精度、高速轻加工;液体静压导轨结构复杂,制造成本高,
实际应用较少。
丝杠导轨全球市场空间达千亿,国内超 300 亿,机床是最主要的下游。根据
Value Market Research 数据,2019 全球滚动部件的市场规模为 195.48 亿
美元(折合人民币1300 亿元)。根据金属加工杂志社,2022年我国滚动
功能部件市场空间约330 亿元。下游用包括数控机床半导体制造装置
医疗器械、工业机器人、自动化设备、3C 设备、汽车等,其中机床是最主
的应用领域
丝杠导轨是机床传动系统的重要部件,精度要求高,但占整机的价值量较低
(约 5%-9%预计机床丝杠导轨的需求合计约百亿元体量机床中,
般是 2套直线导轨副及 1滚珠丝杠副组成一个方向的直线运动系统。丝杠
导轨直接影响到机床的加工性能,因此精度要求高,丝杠一般在 P5 级以上,
导轨一般在 P级以上。丝杠导轨(不包括其他传动零部件)合计占机床整机
成本的 5%-9%根据机床市场空间们测算得到相关丝杠导轨需求约百亿
外资主导市场,国产化率低,国内无龙头企业。欧美企业具有先发优势,且
拥有轴承、液压件、高精密磨床等产业优势,技术领先,属于第一梯队。20
80 年代开始,日本 THKNSKIKO 公司伴随着日本的机床、半导体
汽车制造业等行业成长起来,成为主要生产厂家,属于第二梯队。20 世纪 90
年代后期,中国台湾HIWINABBAPMI 公司及韩国SBC 也崭露头角,
作为后发者,产品突破后主打性价比,抓住了中国制造的发展机遇,在中国
市场享有较高的市场份额,属于第三梯队。大陆的丝杠导轨企业数量较少,
以国企为主,积累时间短,单个企业体量较小。
我国丝杠导轨与进口产品的差距主要体现在精度保持性、批量生产的稳定性
和一致性精度保持性指维持在初始精度的时间,国产丝杠导轨即使出厂精
度能达到 P3 级以上,后续也很难在机床整个寿命周期中维持在这一高精度
批量生产的一致性和稳定性指生产一批丝杠,能达到标准要求的产品比例,
国产虽然能做到 P0~P2 级的高精度产品,一致性和稳定性较差致无法
行业规模
占比%
股票家数(只)
464
8.9
总市值(十亿元)
3639.7
4.4
流通市值(十亿元)
2955.9
4.1
行业指数
1m
6m
12m
6.3
-3.1
4.1
8.0
4.7
7.8
资料来源:公司数据、招商证券
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胡小禹
S1090522050002
huxiaoyu1@cmschina.com.cn
杨献宇
S1090519030001
yangxianyu@cmschina.com.cn
吴洋
S1090523080001
wuyang2@cmschina.com.cn
朱艺晴
研究助理
zhuyiqing@cmschina.com.cn
-10
0
10
20
30
Oct/22 Jan/23 May/23 Sep/23
(%)
机械
沪深300
高精密直线传动部件,迎来产业化重要机遇
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行业深度报
大规模供应
国产产品落后于进口的背后,是整个产业链各个环节(包括设计、原材料、
制造设备、加工工艺、检测方法、质量管控等)都存在差距。我们认为丝杠
导轨多年来未实现国产化的原因主要是以下 2点:
1高精度产品的工艺壁垒未突破:①国内缺少高质量的原材料;②进口螺
磨床价格昂贵,交期长达半年以上,投资门槛高;③工艺复杂,工序多,
中涉及多次磨削、热处理、检测环节,国内缺少有经验的、会使用高端磨
的工人。
2产业化缺乏动力:丝杠导轨过去主要的应用领域在机床对于机床来讲,
丝杠导轨属于重要性极高,但价值量占比较低的产品,因此机床厂商没有
力试用国产;②过去国产机床整机厂的实力不强,进口零部件能够起到保
质量的作用
人形机器人和新能源汽车有望加速丝杠导轨国产化到来
1需求端:①新产业机遇带来的市场空间广阔,新能源汽车中丝杠的单车
值量较燃油车有 3倍的提升,百万台人形机器人带来百亿级丝杠需求;②车
用对丝杠的精度要求低,成本要求高,更愿意使用国产以降本;③人形机器
人所需的反向式行星滚柱丝杠目前仅欧系企业有量产能力(日系、台系均没
有相关产品),欧系企业面对新趋势、新方向时更保守,不会大规模扩产进
行降本,国产一旦实现产品突破,更有可能成为主流供应商;④机床整机厂
的实力不断增强,国内终端客户对国产机床的认可度明显提升,政策持续推
进机床核心零部件国产化。
2供给端:国内涌现出许多企业投入丝杠导轨行业积极迎接新的产业趋势,
其中有定位高端、有资金、有实力的企业,也有定位中低端(车用)、有量
产能力的企业,改变了过去国企为主的竞争格局。
主要上市公司:①恒立液压,工程机械液压件龙头,定增募投电缸及丝杠业
务,投资额 15 亿元,加大非挖领域布局,造第三成长曲线。②贝斯特(汽
车覆盖),主业汽车零部件和工装夹具,自研丝杠导轨,已送样至机床行业
的战略客户,规划5+10产能布局,一期产值 5亿元,二期产值 10 亿元
③秦川机床汉江机床)丝杠可稳定达到 P2-P3 级,代表国内的领先水平,
自制螺纹磨床;定增募投新能源汽车用丝杠导轨,投资2亿元,达产后年
收入增加 5亿元④鼎智科技(汽车覆盖),主业线性执行器,用于医疗等
行业,其中梯形丝杠为关键零部件,公司实现自制。
风险提示:技术研发不及预期、原材料及零部件价格大幅波动、下游制造业
需求复苏不及预期、行业竞争加剧风险
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行业深度报
正文目录
一、 杠导轨是什么? ................................................................................. 7
1 丝杠的作用是将旋转运动转化为直线运动 ................................................ 7
2 导轨的作用是支承运动构件并使其按规定方向运动 .................................10
3 丝杠导轨的精度分类 ..............................................................................10
二、 业特点:空间大、下游多、国产化率低 .............................................12
1 全球滚动部件市场规模约千亿,国内超 300 亿 .......................................12
2 应用广泛,机床是最主要下游且要求 ..................................................12
3 竞争格局:外资主导,国产化率低 .........................................................15
三、 杠导轨为何难以实现国产化? ...........................................................17
1 国产产品的精度保持性、生产稳定性弱于进口 ........................................17
2 造成差距的原因是什么 .......................................................................19
1)原材料:国产轴承钢整体性能偏低,影响丝杠寿命和可靠性 .................19
2)加工工艺:高精度丝杠的磨削工艺 knowhow 多,壁垒高 ......................21
3)核心设备:高端螺纹磨床依赖进口,价格昂贵 ......................................24
四、 形机器人和新能源汽车产业机遇有望加速丝杠导轨的国产化到来 .......25
1 机器人与自动化:人形机器人提出新需求 ...............................................26
2 新能源汽车:潜在空间广阔,有望率先实现国产化 .................................29
五、 要上市公 .......................................................................................36
1 恒立液压 ................................................................................................36
2 贝斯特(汽车覆盖) ..............................................................................37
3 秦川机床(汉江机床) ...........................................................................38
4 鼎智科技(汽车覆盖) ...........................................................................40
六、 险提示 ..............................................................................................41
图表目录
1:丝杠导轨用于数控机XY 轴工作台 ..................................................... 7
2:丝杠导轨用于电路板检查装置 ............................................................... 7
3:滚珠丝杠内部结构 ................................................................................ 8
4:滚珠丝杠副零部件构 ......................................................................... 8

标签: #机器人

摘要:

敬请阅读末页的重要说明证券研究报告|行业深度报告2023年10月09日推荐(维持)机器人系列报告(六)中游制造/机械丝杠导轨是高精密直线传动系统的核心部件,下游应用广泛,国产化率低。本篇报告分析了丝杠导轨行业国产化率低的主要原因;在人形机器人和新能源汽车的产业趋势下,国产丝杠导轨有望进入快速发展阶段;长期来看,在以机床为代表的高端领域,随着整机厂竞争力的提升、政策引导支持力度的加大,丝杠导轨实现自主可控是必然趋势。因此我们认为国产丝杠导轨正迎来产业化的重要机遇,给予行业“推荐”评级。❑丝杠导轨是高精密直线传动的核心部件。(1)丝杠的主要作用是定位,并将旋转运动转换为直线运动,驱动导轨运动。丝杠...

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作者:JOKER 分类:精选研报 价格:免费 属性:42 页 大小:2.5MB 格式:PDF 时间:2024-06-14

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