开源证券在报告中重点分析了丝杠加工设备的需求与国产替代趋势。人形机器人单台使用14根行星滚柱丝杠和30根微型丝杠,量产百万台时丝杠市场规模扩容230亿元。丝杠核心工艺为螺纹加工与精度检测校直,对应螺纹磨床26.7亿元、自动校直机7.3亿元设备市场。当前高精密磨床仍以日本、欧洲为主,秦川机床、日发精机、华辰装备等国内厂商逐步打破海外垄断,丝杠设备国产替代正当时。
丝杠用量大、价值高——单台44根,百万台对应230亿市场
特斯拉人形机器人单台14个线性关节使用行星滚柱丝杠方案,灵巧手使用微型丝杠。单台用量44根:行星滚柱丝杠14根、微型丝杠30根。按量产百万台、行星滚柱丝杠单价1000元、微型丝杠均价300元测算,丝杠市场扩容230亿元,其中行星滚柱丝杠140亿元、微型丝杠90亿元。
行星滚柱丝杠承载力强、寿命长,是线性执行器的核心传动部件,技术壁垒高、价值量大。微型丝杠用于灵巧手,要求直径更小、精度更高,对加工设备提出更高要求。单台丝杠价值量2300元,是四大核心零部件中单机价值量最高的品类。
螺纹磨床——丝杠加工的核心设备
丝杠由丝杠、螺母、滚珠三部分构成,其核心工艺聚焦于螺纹加工与精度检测校直。螺纹加工直接决定传动效率与使用寿命,成为人形机器人精密动作实现的关键。目前丝杠外螺纹加工以磨削为主流,高精度设备仍以海外进口为主。
按螺纹磨床价格100万元/台测算,人形机器人量产百万台时:行星滚柱丝杠(1400万根)对应螺纹磨床23.17亿元,微型丝杠(3000万根)对应3.55亿元,螺纹磨床合计26.7亿元。此外,其他加工机床(车床、铣床等)合计8.9亿元。秦川机床开发的数控丝杠磨床已实现进口替代,日发精机、华辰装备也在积极布局丝杠加工设备。
自动校直机——精度检测的关键环节
精度检测校直是丝杠加工的重要环节,全自动校直机实时监测间隙误差并自动调整,确保丝杠实现高精度及传动效率。丝杠形状上属于细长类零部件,加工中容易出现形变,影响精度和使用寿命,因此校直处理是保障丝杠质量的必要工序。
按量产百万台测算,行星滚柱丝杠对应自动校直机6.04亿元,微型丝杠对应1.29亿元,自动校直机合计7.3亿元。集智股份是国内首个开发全系列丝杠校直设备的企业,凭借先发技术积累及高精度检测能力,有望在丝杠检测领域取得优势,其丝杆自动校直机采用全PLC控制,可一键换型,适用于多种轴类产品的跳动测量与校直。
国产替代——高精密磨床的突破机遇
当前高精密螺纹磨床仍以日本、欧洲等海外企业为主,国内亟需开发适应大规模量产的专用机床。秦川机床为国内较早生产磨齿机的企业,包括磨齿机、车齿机、滚齿机、锥齿机等设备,其数控丝杠磨床已实现进口替代。日发精机、华辰装备也在积极布局丝杠加工设备。
随着人形机器人量产规模扩大,国内丝杠企业扩产将直接拉动螺纹磨床需求。国产设备商有望凭借性价比优势和本地化服务,在本轮资本开支浪潮中实现份额突破。推荐标的:秦川机床;受益标的:日发精机、华辰装备;丝杠校直机受益标的:集智股份。
表:人形机器人百万台丝杠设备需求测算| 丝杠类型 | 用量(万根) | 螺纹磨床(亿元) | 其他机床(亿元) | 自动校直机(亿元) |
|---|
| 行星滚柱丝杠 | 1400 | 23.17 | 7.72 | 6.04 |
| 微型丝杠 | 3000 | 3.55 | 1.18 | 1.29 |
| 合计 | 4400 | 26.72 | 8.90 | 7.33 |