国联证券2024年8月发布的丝杠行业深度报告指出,行星滚柱丝杠作为精密传动核心部件,正迎来前所未有的市场扩容机遇。2022年全球市场规模已达12.7亿美元,2018至2022年间复合增速为4.5%。随着特斯拉Optimus人形机器人选用行星滚柱丝杠作为直线关节,行业增长曲线有望陡然拉升。报告基于哈默纳科出货量预测,测算出中性假设下2035年人形机器人对行星滚柱丝杠的需求拉动将接近140亿元,乐观假设下更将突破600亿元。
行星滚柱丝杠的产业定位与核心优势
行星滚柱丝杠是一种可将伺服电机旋转运动转化为直线运动的机械传动装置,依靠多个滚柱与丝杆、螺母之间的螺纹啮合传递动力。与滚珠丝杠相比,行星滚柱丝杠在动态负载等级、冲击负荷、使用寿命等核心指标上均有显著优势:动态负载等级很高,接触面多,冲击负荷很高,寿命为数倍于滚珠丝杠,所需相对空间最小。与同尺寸同导程的滚珠丝杠相比,滚柱丝杠的设计增加了接触点且接触半径更大,每个接触点的应力更小。这些优异性能使其在精密数控机床、重型机械、医疗器械、武器装备、航空航天以及人形机器人等领域拥有广阔的应用前景。随着高端制造行业的快速发展,行星滚柱丝杠的应用场景正持续拓展。
行星滚柱丝杠存量市场稳健增长
2022年行星滚柱丝杠全球市场规模达到12.7亿美元,2018至2022年间复合增速为4.5%,呈现出稳健的增长态势。中国行星滚柱丝杠市场规模接近4亿元人民币(按1:7.34汇率换算约0.54亿美元),占全球比重约4.3%。尽管当前中国市场占比较低,但随着国内高端装备制造业的崛起和自主可控需求的增强,中国市场的增速有望显著高于全球平均水平。从下游应用分布看,行星滚柱丝杠的需求主要来自机床、机器人、航空航天/军工、汽车等精密传动领域。这些领域本身正处于技术升级和国产替代的关键阶段,对高精度传动部件的需求将持续增长。与滚珠丝杠149亿元的存量规模相比,行星滚柱丝杠当前体量较小,但正因如此,其增长弹性更大,尤其是在新兴应用场景的驱动下,有望实现阶跃式增长。
人形机器人——行星滚柱丝杠的爆发性增量市场
特斯拉Optimus人形机器人直线关节总共选用14个行星滚柱丝杠,分布在大腿、小腿、小臂各2个(共12个),大臂各1个(共2个)。Optimus Gen2已明确选用行星滚柱丝杠作为直线传动部件。与此同时,波士顿动力已停止液压传动机器人开发,进一步验证了电机驱动配合精密丝杠传动是行业主流方向,为行星滚柱丝杠带来明确的增量需求逻辑。根据哈默纳科公开资料,2025至2035年人形机器人出货量在乐观假设下CAGR可达59%,中性假设下CAGR为40%。基于这一预测,报告对行星滚柱丝杠的市场空间进行了详细测算。乐观假设下,2035年全球人形机器人销量达到209万台,对应行星滚柱丝杠市场规模将超过600亿元;中性假设下,2035年全球销量达45万台,对应市场规模接近140亿元。这一量级的需求拉动,将彻底改变行星滚柱丝杠行业的供需格局。
表:人形机器人对行星滚柱丝杠市场规模拉动测算| 假设情景 | 2035年全球机器人销量(万台) | CAGR(2025-2035年) | 2035年丝杠市场规模(亿元) |
|---|
| 乐观假设 | 208.9 | 59% | 超600 |
| 中性假设 | 45.4 | 40% | 约140 |
| 悲观假设 | 2.5 | 低个位数 | 约7.5 |