丝杠是机械传动核心部件，加工流程长工艺复杂，材料、热处理、设计、粗精加工、检测环环相扣涉及大量“Know How”。以中国台湾上银科技为参考，21至23年综合毛利率分别为36%/36.6%/31.1%，单看滚珠丝杠毛利率更高。国金证券研报指出，丝杠在工业母机（181亿市场、国产化率25%）、人形机器人（百万台出货80亿市场）、汽车线控底盘三大下游均有广阔空间，丝杠企业和设备企业均有较好成长前景。本文基于国金证券最新行业深度研究，深入分析丝杠行业壁垒、市场空间与投资机会。
丝杠制造高壁垒，头部企业有望实现高利润率
丝杠加工流程长工艺复杂，材料、热处理、设计、粗精加工、检测环环相扣。“能造丝杠”和“能造更好的丝杠”之间有较大差异。以进口丝杠为对比，在不知道具体钢材化学成分情况下采用不同材料生产性能不同；即使化学成分类似，若热处理工艺不成熟，表面硬度梯度分布不合理、金相组织不均匀等问题也会导致性能打折扣。丝杠是多SKU赛道，企业需要拥有面向多种不同应用场景进行设计的能力，设计中的小变化就会导致性能较大差异。终端用户除精度外更看重丝杠的动态特性、精度保持性等指标，构筑“设计-制造-检测”闭环正向研发体系至关重要。
上银科技21至23年综合毛利率分别为36%/36.55%/31.07%，23年营业收入约55.98亿元，归母净利润约4.63亿元。滚珠丝杠收入占比19%，其毛利率高于综合毛利率（导轨、工业机器人毛利率较低）。能够实现突破的中国大陆丝杠头部企业后续也有望实现较高利润率。
工业母机丝杠市场181亿，国产化率仅25%
丝杠与导轨配套使用，是数控机床传动和定位的关键零部件。数控机床的半闭环/闭环进给伺服系统通过检测工作台位移量，经数控系统计算后生成新运控指令以消除传动环节误差，丝杠精度、稳定性直接影响机床整体性能。科德数控、纽威数控传动系统部件（丝杠/导轨为主）以外采为主，价值量占比约15%。按滚动功能部件在机床中价值量占比10%计算，23年中国机床消费额1816亿元，对应滚动功能部件市场空间181.6亿元。
目前全球市场被日本NSK、日本THK等企业垄断，CR5约46%，日本和欧洲企业占据全球约70%市场份额。国内市场中国台湾上银、银泰市场占有率接近50%，NSK、THK等市占约15%，中国大陆企业占有率仅约25%。终端用户指定采用进口滚动功能部件占比54.1%，但在有政策鼓励下85.1%企业愿意试用或购买国产中高端产品。从2011年到2020年，国产滚动功能部件在中高端的应用比例已明显提升。
人形机器人百万台出货对应80亿丝杠市场
特斯拉人形机器人“Optimus”拥有28个身体执行器，下肢腿部采用无框电机与行星丝杠线性执行器。线性执行器高度集成电机、行星滚柱丝杠、角度传感器、行星减速机构。手臂驱动同样通过行星滚柱丝杠作为主动力单元，丝杠伸出时带动关节球头轴承向外移动。灵巧手也开始使用电机+微型丝杠的主动关节方案，通过微型滚珠丝杠、微型滚柱花键、中空电机集成可制作非常紧凑的线性驱动器，KSS提供公称直径仅3mm的微型丝杠。
假设平均一台人形机器人采用10支行星滚柱丝杠（大臂、小臂、大腿、小腿、灵巧手等），参考上银科技22、23年滚珠丝杠均价分别为645、557元/支，行星滚柱丝杠成本更高，在人形机器人达到百万台出货量时假设售价800元/支，对应80亿元潜在增量市场空间。若采用更多丝杠（如15支/台），空间将进一步扩大。
汽车线控底盘丝杠应用前景广阔
L3级及以上智能驾驶强化了对底盘响应速度的要求，线控转向、线控制动（刹车+驻车）、主动悬架等场景均需要更智能、响应速度更快的线性执行器。舍弗勒创新后轮转向系统已量产，采用行星滚柱丝杠，具有结构紧凑、重量轻、运行安静、易于整车集成优势。NSK推出用于电液制动系统的滚珠丝杠，通过集成轴承实现更紧凑设计，主要用于轻型卡车。滚珠丝杠还可作为主动悬架作动器，具有阻尼力范围广、传动效率高、造价低廉等优点。
丝杠设备和刀具方面，螺纹磨床是精加工核心设备，人形机器人百万台出货对应44-89亿元螺纹磨床市场，秦川机床（汉江机床）、华辰装备、日发精机积极布局。建议关注贝斯特、恒立液压、秦川机床。
表1：丝杠三大下游市场空间对比| 下游领域 | 市场空间 | 增长驱动 |
|---|
| 工业母机 | 181亿元（中国） | 国产替代（国产化率25%） |
| 人形机器人 | 80亿元（百万台出货） | 特斯拉Optimus量产 |
| 汽车线控底盘 | 潜在数十亿元 | L3+智驾渗透 |
