华鑫证券研究所报告深入分析了人形机器人对丝杠设备的需求拉动效应。报告指出单台人形机器人需搭载14根行星滚柱丝杠，Optimus Gen3量产目标2026年达5万台，远期百万台产量对应丝杠需求超千万根。丝杠精加工依赖螺纹磨床，内螺纹磨削2小时/根是核心瓶颈环节。百万台机器人产量对应国内磨床市场空间近200亿元，设备端投资机会显著。
单台人形机器人丝杠用量达14根，需求爆发式增长
人形机器人对丝杠的需求量巨大。以特斯拉Optimus为例，单台人形机器人有14个线性执行器，即需要14根行星滚柱丝杠【27†L14-L15】。每根滚柱丝杠由6根行星柱和1根恒星柱组成【27†L15-L16】。特斯拉Optimus Gen3的量产目标在2026年已达5万台，对应丝杠需求超70万根。若远期产量达百万台，全球磨床设备需求将新增超100亿元。
丝杠作为人形机器人关节传动核心部件，单台用量达44个（含微型丝杠），百万台量产对应230亿元市场规模。其核心工艺涉及螺纹加工与校直精度，螺纹磨床和自动校直机需求分别达26.7亿元和7.3亿元。高精度螺纹磨床可提升传动效率。以人形机器人为例，单台设备需搭载14-17根行星滚柱丝杠及30根微型丝杠。
丝杠精加工依赖螺纹磨床，内螺纹磨削是核心瓶颈
丝杠精度要求越高，磨削过程越繁琐【10†L7-L9】。精加工阶段使产品具备高稳定性和高精密性，主要依靠磨削实现【10†L7-L9】。行星滚柱丝杠依靠零件间的螺纹啮合实现传动功能，螺纹的加工精度将直接影响系统的传动精度、使用寿命与平稳性【11†L10-L12】。对于经热处理后的高硬度螺纹面或硬质材料螺纹面的高精度加工，磨削是目前唯一行之有效的方式【12†L26-L28】。
内螺纹磨削是丝杠加工的核心瓶颈。内螺纹加工难度远大于外螺纹，主要难点在于孔径小、砂轮直径受限、砂轮轴刚性差、冷却条件差【17†L7-L11】。反向式行星滚柱丝杠因驱动方式的改变，使得螺母长且内螺纹磨削工艺难度大幅增加【12†L9-L11】。在进行大长径比内螺纹磨削时，砂轮磨杆呈细长悬臂状态，极易发生颤振问题【12†L22-L23】。单根丝杠内螺纹平均加工时间约2小时【27†L15-L16】。螺纹磨床是丝杠设备技术门槛最高的设备。
百万台机器人对应近200亿磨床设备市场
基于单台人形机器人14根行星滚柱丝杠、单根内螺纹平均加工时间2小时、单台内螺纹磨床价值量300万元的假设【27†L14-L17】。人形机器人产量为10万台时，内螺纹磨床市场空间14亿元。产量100万台时，内螺纹磨床市场空间144亿元。产量1000万台时，内螺纹磨床市场空间1438亿元。外螺纹磨床方面，产量10/100/1000万台时市场空间分别为5/48/479亿元。百万台机器人产量对应国内磨床市场空间近200亿元。
从实际建厂扩产角度，选取年产100万行星滚柱丝杠项目，磨床设备市场空间约为127亿元。从生产效率角度，以加工效率60min/根测算，磨床设备市场空间约为144亿元。中性假设分别需要45、15分钟磨削时间（仅考虑内外螺纹精磨），则对应磨床需求分别为44、28亿元，合计新增市场规模为87亿元。
国产螺纹磨床设备迎来替代窗口期
全球螺纹磨床市场主要由日本和欧洲企业主导【23†L7-L9】。我国在高档数控机床行业面临“卡脖子”问题，国产化率非常低【24†L5-L7】。国内磨床市场空间约80亿元，国产化率不足30%。欧洲、日本是高端磨床主要产地，对中国采取出口限制措施。国产丝杠螺纹磨床精度已跟上，且设备价格较国外低很多，机器人量产阶段国产设备才能满足大规模磨床需求。
国产螺纹磨床厂商正积极布局。华辰装备中标P0级外螺纹磨床项目，与福立旺签100台磨床合同【29†L16-L18】。日发精机SK7420/500精度达C0级【31†L17-L18】。秦川机床已研发面向人形机器人领域的数控丝杠磨床和螺纹磨床，内螺纹磨床加工丝杠精度达P0级。国产设备有望在人形机器人丝杠产能建设中实现大规模替代。
| 项目 | 10万台 | 100万台 | 1000万台 |
|---|
| 丝杠需求量（万根） | 140 | 1400 | 14000 |
| 内螺纹磨削总工时（万小时） | 280 | 2800 | 28000 |
| 内螺纹磨床需求（台） | 479 | 4795 | 47945 |
| 内螺纹磨床市场（亿元） | 14 | 144 | 1438 |
| 外螺纹磨床市场（亿元） | 5 | 48 | 479 |
| 合计（亿元） | 19 | 192 | 1917 |
