絲杠行業(yè)市場分析

絲杠行業(yè)市場分析一、絲杠導(dǎo)軌：應(yīng)用廣泛的機(jī)械傳動系統(tǒng)部件（一）絲杠與直線導(dǎo)軌：“旋動轉(zhuǎn)直動”關(guān)鍵零部件絲杠是工程機(jī)械和精密機(jī)械上最常使用的傳動部件。絲杠的主要結(jié)構(gòu)由絲桿與螺母構(gòu)成，其主要功能為將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力。其原理為當(dāng)絲杠作為主動體時(shí)，螺母隨絲桿的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動。被動工件可通過螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的直線運(yùn)動。滾柱絲杠具有高傳動效率與高精度的特點(diǎn)，在多數(shù)場景下已基本替代傳統(tǒng)梯形絲桿。常用的螺紋絲杠可分為三角螺紋絲杠、梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠及行星滾柱絲杠。（1）三角螺紋絲杠：三角牙絲杠其牙型類似于三角形頂部為尖狀，是各類簡易螺絲最常用的牙型，其加工便當(dāng)、制作簡略，市場上有較多標(biāo)準(zhǔn)件出售。（2）梯形螺紋絲杠：梯形螺紋絲杠的牙型為等腰梯形，上窄下寬。加工相對簡略，可以依據(jù)牙的深淺來調(diào)理螺母和絲桿的松緊度。表里螺紋以錐面貼緊不易松動，工藝較好，牙根強(qiáng)度高，對中性好。梯形絲桿的傳動效率大約為26-46%。（3）滾珠螺紋絲杠：其絲桿和螺母之間選用滾珠翻滾的方式來進(jìn)行傳動，可通過替換滾珠的方式來消除絲杠和螺母之間的空地。故傳動功率高，精度高，靜音作用好。現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于各種自動化設(shè)備，機(jī)床等。一般環(huán)境下已大部分替代了梯形絲杠，其傳動效率約為90-96%。（4）行星滾柱絲杠：標(biāo)準(zhǔn)行星滾柱絲杠主要由絲杠、滾柱、螺母、直齒、內(nèi)齒圈、滾柱保持架和彈簧擋圈等組成，其綜合了行星齒輪傳動、諧波齒輪傳動、滾珠絲桿、滾針軸承等機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。通過在主絲杠周圍布置若干行星螺紋滾柱,大幅增加絲杠傳動過程的接觸面和受力面,從而具備了“高承載、高效率、高精度、高可靠性”等優(yōu)點(diǎn)。在絲杠轉(zhuǎn)速、接觸角與螺旋升角較為理想的狀態(tài)下，行星滾柱絲杠傳動效率可達(dá)到90%以上。其中三角螺紋絲杠與梯形絲杠生產(chǎn)技術(shù)相對較為簡單，已基本實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化。滾珠絲杠發(fā)展起步相對較早，低端滾珠絲杠國產(chǎn)化率已達(dá)到相對較高水平。但目前國內(nèi)在中高端滾珠絲杠及行星滾柱絲杠的國產(chǎn)化率相對較低，未來發(fā)展空間較大。直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定，大量運(yùn)用于機(jī)械加工過程中。直線導(dǎo)軌在機(jī)械加工中比較常用，其由鋼珠在滑塊跟導(dǎo)軌之間無限滾動循環(huán)，從而使負(fù)載平臺沿著導(dǎo)軌輕易的高精度線性運(yùn)動。依按摩擦性質(zhì)而定，直線運(yùn)動導(dǎo)軌可以分為滑動摩擦導(dǎo)軌、滾動摩擦導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌、流體摩擦導(dǎo)軌等種類。直線導(dǎo)軌下游應(yīng)用廣泛，主要包括數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。（二）滾珠絲杠：高精度的精密傳動零部件，下游應(yīng)用廣泛滾珠絲杠是機(jī)電一體化中將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動，或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動的理想產(chǎn)品。滾珠絲杠副（廣義上，滾珠絲杠，等同于滾珠絲杠副）由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器和防塵器組成，其將軸承從滑動動作轉(zhuǎn)變成滾動動作。由于其具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式可分為“內(nèi)循環(huán)”和“外循環(huán)”兩種。始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)，內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點(diǎn)為其滾柱循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小，不足之處為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)中的反向器加工困難、裝配調(diào)整也較復(fù)雜。外循環(huán)結(jié)構(gòu)下滾珠有時(shí)會與絲杠脫離接觸，此種結(jié)構(gòu)下加工工藝較為簡單，且螺母徑向尺寸大，易于制造。但其滾珠循環(huán)回路長，流暢性差，效率低。滾珠絲桿較常規(guī)螺紋絲桿有較多優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于各產(chǎn)業(yè)機(jī)械的定位精度控制上，如精密機(jī)床、電子機(jī)械、輸送機(jī)械等。滾珠絲桿副在實(shí)際運(yùn)用過程中有以下特點(diǎn)：（1）傳動效率高，摩擦損失?。簜鲃有矢?，摩擦損失小。滾珠絲杠副傳動效率n=0.92~0.96，比常規(guī)的絲杠螺母副提高3~4倍。因此，功率消耗只相當(dāng)于常規(guī)的絲杠螺母副的1/4~1/3。（2）傳動精度、定位精度高，無爬行現(xiàn)象，運(yùn)動平穩(wěn)。最高精度可達(dá)到C0（螺桿長度的導(dǎo)程誤差在100mm之內(nèi)，精度等級在3.53um以內(nèi)）。（3）能夠預(yù)緊。給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向時(shí)可消除空行程死區(qū)，提高接觸剛度和傳動精度。（4）運(yùn)動具有可逆性，可以從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，也可以從直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即絲杠和螺母都可以作為主動件。（5）磨損小，使用壽命長。（6）制造工藝復(fù)雜。滾珠絲杠和螺母等元件的加工精度要求高，表面粗糙度要求高，制造成本較高。（7）不能自鎖。特別是對于垂直絲杠，由于自重慣力的作用下降時(shí)當(dāng)傳動切斷后，不能立刻停止運(yùn)動，故常需添加制動裝置。滾珠絲杠品型豐富，通常結(jié)合實(shí)際需求計(jì)算對應(yīng)參數(shù)。在廠商實(shí)際選擇絲杠型號時(shí)，其通常會考慮以下六種常見參數(shù)：（1）公稱直徑：即絲杠的外徑，其常見規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120。公稱直徑和絲杠負(fù)載基本成正比，直徑越大負(fù)載越大，在實(shí)際應(yīng)用過程中，通常參考運(yùn)動狀態(tài)下的額定軸向負(fù)載進(jìn)行選型，實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷的比值越小，絲杠的理論壽命越高。（2）導(dǎo)程：導(dǎo)程指的是絲桿旋轉(zhuǎn)一周，螺母直線運(yùn)動的距離。常見的導(dǎo)程有（單位：mm）：2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40，螺母運(yùn)動速度和滾珠絲桿可提供的直線推力與導(dǎo)程有關(guān)。導(dǎo)程越大，相同轉(zhuǎn)速情況下，直線運(yùn)動速度越快。（3）長度：絲杠的長度主要分為絲杠全長和絲杠螺紋長度。其中螺紋長度中分兩個(gè)部分，螺紋全長與有效行程。（4）螺母形式：按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母之分。（5）精度：按國內(nèi)分類，精度等級有P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10，日本、韓國，還有中國臺灣省采用JIS等級，即C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10；歐洲國家的標(biāo)準(zhǔn)采用的是IT0，IT1，IT2，IT3，IT4，IT5，IT7，IT10。（6）預(yù)壓：預(yù)壓等級越高，螺母與螺桿配合越緊；反之，等級越低越松。滾珠絲杠下游以各類通用專用裝備為主。從滾珠絲杠的產(chǎn)業(yè)鏈來看，其上游主要為鋼鐵、金屬等原材料、絲桿、螺母、滾珠；下游主要可應(yīng)用于各類通用專用裝備、數(shù)控機(jī)床、注塑機(jī)、機(jī)械工業(yè)等。滾珠絲杠廣泛應(yīng)用于各類專用及通用機(jī)械中，不同的設(shè)備類型對于滾珠絲杠的要求不同。對于大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床而言，其對于滾柱絲杠的精度要求相對較低，一般P4以上即可滿足需求，而對于數(shù)控機(jī)床中較為精密的部分，如坐標(biāo)鏜床、磨床等，其精度等級往往需要達(dá)到P3以上。對于如半導(dǎo)體、測量設(shè)備這類專用設(shè)備而言，其精度要求通常更高，需要達(dá)到P2以上。（三）行星滾柱絲杠：精雕細(xì)刻的高承載滾動絲杠行星滾柱絲杠具有螺紋傳動和滾動螺旋傳動的綜合特征。與滾珠絲杠傳動相比，其滾動體不是多個(gè)球，而是含有螺紋的多個(gè)滾柱體。在主螺紋絲杠的周圍，行星布置了6-12個(gè)螺紋滾柱絲杠，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為絲杠或螺母的直線運(yùn)動。標(biāo)準(zhǔn)的行星滾柱絲杠主要由絲杠、滾柱、螺母、直齒、內(nèi)齒圈、滾柱保持架和彈簧擋圈等組成。其中，絲杠是牙型角為90°的多頭螺紋；滾柱是具有相同牙型角的單頭螺紋；螺母是具有與絲杠相同頭數(shù)和牙型的內(nèi)螺紋；為了消除絲杠螺旋升角對滾柱產(chǎn)生的傾斜力矩，在滾柱兩端加工有直齒，與內(nèi)齒圈嚙合，以確保滾柱軸線平行于絲權(quán)軸線正常滾動；滾柱保持架為確保滾柱沿圓周均勻分布；滾柱保持架由彈管擋圈軸向定位。其工作原理為：由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)的絲杠利用摩擦轉(zhuǎn)矩驅(qū)動滾柱轉(zhuǎn)動，繼而將絲杠的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為螺母的直線往復(fù)運(yùn)動。與目前廣泛應(yīng)用的滾珠絲杠相比，行星滾柱絲杠擁有如承載能力強(qiáng)、傳動效率高、速度加速度特性好、傳動精度高等較多優(yōu)勢。行星滾柱絲杠具備獨(dú)特的優(yōu)勢，但對于國內(nèi)廠商而言，其加工制造難度較高，行星滾柱絲杠生產(chǎn)對于應(yīng)用到的磨床、機(jī)床等要求較高，此類設(shè)備當(dāng)前國產(chǎn)化率低。行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展變化，可適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境及安裝條件。隨著行星滾柱絲杠在各行各業(yè)的不斷深入，其應(yīng)用場景也來越多，為了適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境及安裝條件，其結(jié)構(gòu)形式也在不斷的發(fā)展。根據(jù)其結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動關(guān)系的不同，可以分為5種類型：標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、循環(huán)式行星滾柱絲杠、差動式行星滾柱絲杠、軸承環(huán)式行星滾柱絲杠。這五種類型的行星滾柱絲杠以其各自獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其優(yōu)勢適用于不同的場合。特斯拉Optimus或采用行星滾柱絲杠作為其傳動裝置，有望加快國內(nèi)廠商研發(fā)進(jìn)程。根據(jù)特斯拉AIday公布的可選方案，人形機(jī)器人Optimus或采用行星滾柱絲杠+諧波、行星減速器作為其可選線性關(guān)節(jié)方案。從官方給出的零件細(xì)節(jié)圖來看，Optimus所采用的行星滾柱絲杠為反向結(jié)構(gòu)，順應(yīng)了反向式行星滾柱絲杠中小負(fù)載、小行程、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前行星滾柱絲杠在國內(nèi)的研發(fā)進(jìn)度位于初期階段，我們認(rèn)為如果特斯拉人形機(jī)器人量產(chǎn)，市場對于行星滾柱絲杠的需求有望大幅提升，這或?qū)⒓涌靽鴥?nèi)廠商對于行星滾柱絲杠的研發(fā)進(jìn)程。二、下游應(yīng)用廣泛，中高端市場國產(chǎn)替代空間廣闊高精密絲杠在市場容量、滲透率及國產(chǎn)化率方面均有較大提升空間，我們認(rèn)為未來國產(chǎn)高精密絲杠行業(yè)發(fā)展需要重點(diǎn)觀察以下三種重要影響因素：（1）市場容量：市場容量主要由需求擴(kuò)張及工藝迭代驅(qū)動。其中需求擴(kuò)張指高精密絲杠從機(jī)床、軍工等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)張至各類專用設(shè)備、人形機(jī)器人等新興市場；工藝迭代指伴隨各類裝備機(jī)械的工藝迭代，其對于裝備內(nèi)部的傳動裝置推力、精度等將提出更高的要求，從而應(yīng)用更大比例的高精密絲杠。（2）滲透率：滲透率主要由存量替代與新增市場開拓驅(qū)動。其中存量替代指目前部分機(jī)床、航天裝備等仍使用傳統(tǒng)的絲杠導(dǎo)軌或液壓傳動裝置，此部分傳統(tǒng)下游為高精密絲杠提供存量滲透空間；新增開拓指以人形機(jī)器人為代表的新興裝備領(lǐng)域，其技術(shù)路徑尚不明確，高精密絲杠有望在此類新興市場快速滲透。（3）國產(chǎn)化率：我國高精密絲杠國產(chǎn)化率能否提升主要觀察設(shè)備研發(fā)進(jìn)度及工藝引進(jìn)情況。由于高精密絲杠在生產(chǎn)過程中存在諸多knowhow，自研工藝將承擔(dān)較大的時(shí)間成本。同時(shí)由于部分精密加工環(huán)節(jié)需要用到高端機(jī)床，目前主要被海外企業(yè)壟斷，故設(shè)備研發(fā)問題也成為了目前主要的“卡脖子”難題。下游應(yīng)用廣闊，智能化有望推動滾動部件應(yīng)用空間進(jìn)一步擴(kuò)容。根據(jù)金屬加工雜志社第三屆滾動功能部件用戶調(diào)查，目前數(shù)控機(jī)床仍然為滾動功能部件最主要的用戶，有54.3%的用戶采購滾動功能部件應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。同時(shí)伴隨數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)型升級與深入，機(jī)器人與生產(chǎn)線領(lǐng)域的應(yīng)用也快速增長，有49.7%的用戶采購滾動功能部件應(yīng)用于機(jī)器人與生產(chǎn)線。伴隨全球智能化產(chǎn)業(yè)鏈的不斷擴(kuò)張，如機(jī)器人、自動化產(chǎn)線、電動機(jī)械等下游領(lǐng)域有望不斷為滾動功能部件提供市場增量，從而擴(kuò)大滾動功能部件的總市場容量。（一）滾珠絲杠：中國為重要消費(fèi)市場，高端產(chǎn)品國產(chǎn)替代空間廣闊全球滾珠絲杠空間超千億，高端化或成未來主要趨勢。近年來，高速、高精及高品質(zhì)的加工需求不斷提升，航空航天、汽車工業(yè)、光學(xué)儀器等滾柱絲杠下游對產(chǎn)品性能及加工過程提出了更高要求，這催生了對于滾珠絲杠更大的市場需求，同時(shí)其市場需求呈現(xiàn)高端化趨勢。根據(jù)ZionMarketResearch數(shù)據(jù)，2022年全球滾珠絲杠市場規(guī)模達(dá)230.5億美元（約合1671億人民幣），預(yù)計(jì)未來八年復(fù)合增長率達(dá)7.32%；2030年全球滾珠絲杠市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)405.7億美元（約合2941億人民幣）。機(jī)床為滾珠絲杠第一大下游，其為數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)核心零部件。在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)中，經(jīng)常采用滾珠絲杠作為傳動元件，其作用是將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成運(yùn)動執(zhí)行件（刀架或工作臺）的直線移動。根據(jù)科德數(shù)控及紐威數(shù)控招股說明書數(shù)據(jù)，傳動系統(tǒng)的采購成本分別占2020年?duì)I業(yè)收入的13.93%/11.14%。由于傳動系統(tǒng)中還有導(dǎo)軌等其他零部件，我們保守假設(shè)滾柱絲杠在2020年總營業(yè)收入中的占比為3%?？紤]到機(jī)床中還有非滾珠類型的絲杠，滾柱絲杠作為精度更高的產(chǎn)品逐步替代原有類型絲杠，因此我們假設(shè)每年滾柱絲杠占機(jī)床價(jià)值量比重以3%的速度上升。根據(jù)中國機(jī)床刀具協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年我國機(jī)床消費(fèi)額為274.1億美金（約合1987億人民幣），按照每年價(jià)值量占比增長3%的速度計(jì)算，2022年滾柱絲杠占機(jī)床價(jià)值量比重約3.2%，我國機(jī)床用滾珠絲杠市場規(guī)模為63.2億元。根據(jù)環(huán)洋行業(yè)2023年分析數(shù)據(jù)，數(shù)控機(jī)床是滾珠絲杠最大的下游領(lǐng)域，約占33%的份額。根據(jù)Wind整理的國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，我國2022年1-10月機(jī)床的數(shù)控化率達(dá)43.7%，由于缺乏11-12月的數(shù)據(jù)，我們參考22年1-10月的數(shù)控化率，測算2022年我國滾珠絲杠市場規(guī)模達(dá)83.7億元。我國中高端市場國產(chǎn)替代空間廣闊，加工設(shè)備及工藝成國內(nèi)最大短板。目前全球?qū)χ懈叨藵L珠絲杠的需求快速增長，我國雖然已有小部分廠商能夠生產(chǎn)中高端滾珠絲杠，但加工過程中所使用的專用磨床、專用高精度母機(jī)仍受到境外壟斷，導(dǎo)致我國中高端滾珠絲杠市場國產(chǎn)化率較低。根據(jù)金屬加工公眾號數(shù)據(jù)，當(dāng)前中國大陸中端滾珠絲杠市占率為30%，中國臺灣上銀及中國臺灣銀泰占比40%，海外品牌德國力士樂、日本THK/NSK占比30%。中國大陸高端滾珠絲杠市場市占率僅5%，其余份額主要被中國臺灣及海外品牌壟斷。全球滾珠絲杠市場集中度較高，我國自主品牌有待進(jìn)一步突破。全球液壓行業(yè)龍頭博世力士樂為滾珠絲杠市場的重要參與者，除此之外如中國臺灣上銀科技、中國臺灣銀泰科技、日本THK/NSK等也是全球滾珠絲杠產(chǎn)品的重要廠商，日本歐洲作為精密制造優(yōu)勢地區(qū)，其開展精密加工技術(shù)研發(fā)的時(shí)期相對較早，上述企業(yè)成立時(shí)間均于二十世紀(jì)九十年代，加工技術(shù)布局較早，技術(shù)成熟。當(dāng)前全球滾珠絲杠市場CR5為46%，主要為日本及歐洲企業(yè)。我國滾動功能部件制造廠商眾多，但多數(shù)廠商只能生產(chǎn)品種單一、技術(shù)含量不高的中低檔產(chǎn)品，制造水平與國外相比存在一定差距，目前尚未形成國際影響力品牌，自主品牌有待進(jìn)一步突破。（二）行星滾柱絲杠：精密傳動部件之冠，滲透率提升大有可為行星滾柱絲杠為絲杠中的高精尖分支，從無人問津到炙手可熱，未來滲透率有望繼續(xù)提升。行星滾柱絲杠最早起源于1942年，瑞典發(fā)明家CarlBrunoStrandgren申請了第一個(gè)循環(huán)式滾柱絲杠專利，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大、成本較高，其一度無人問津。而后從70年代起，由于各類武器裝備技術(shù)及通用專用裝備的興起，機(jī)械設(shè)備需要大推力、高精度、高效率、長壽命的傳動部件，行星滾柱絲杠需求大幅提升。全球行星滾柱絲杠研究已進(jìn)入全面成長期，我國相關(guān)專利數(shù)量持續(xù)上升。行星滾柱絲杠技術(shù)方面的相關(guān)專利從20世紀(jì)40年代開始出現(xiàn)，而后大致可分為兩個(gè)階段，即萌芽期（2009年之前）和成長期（2010年至今）。在萌芽期，技術(shù)專利主要涉及行星滾柱絲杠的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其加工制造技術(shù)方面，主要申請人有日本豐田、德國舍弗勒、SKF等。在成長期階段，我國專利申請數(shù)量不斷提升，專利內(nèi)容從總體結(jié)構(gòu)加工制造發(fā)散至對傳動精度、效率等的提升。行星滾柱絲杠作為一種性能強(qiáng)勁的傳動部件，有望在多領(lǐng)域替代原有的滾珠絲杠及傳統(tǒng)液壓傳動裝置。行星滾柱絲杠主要應(yīng)用在民用領(lǐng)域，但伴隨武器裝備全電化發(fā)展疊加石油、化工、機(jī)床等領(lǐng)域需要大推力、高精度、高頻響、高效率、長壽命的機(jī)械裝置作為機(jī)電作動系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其將逐步取代易污染、維護(hù)成本高的傳統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)。同時(shí)由于其在精度、傳輸效率、負(fù)載等方面優(yōu)于滾珠絲杠，目前在機(jī)器人、工業(yè)自動化領(lǐng)域也將逐步替代滾珠絲杠。根據(jù)PersistenceMarketResearch預(yù)測，2022年全球行星滾柱絲杠市場規(guī)模為2.85億美元，2023年預(yù)計(jì)將達(dá)到3.03億美元，到2033年其預(yù)測全球市場規(guī)模將達(dá)到5.32億美元，2023-2033年復(fù)合增長率達(dá)5.8%。伴隨行星滾柱絲杠下游場景不斷拓寬，全球行星滾柱絲杠市場將不斷擴(kuò)大。伴隨行星滾柱絲杠下游場景不斷拓寬，如人形機(jī)器人等精密智能制造產(chǎn)業(yè)鏈不斷發(fā)展，全球行星滾柱絲杠市場有望繼續(xù)擴(kuò)大。滾柱絲杠產(chǎn)品壁壘高企，下游分散，制造商數(shù)量較少。與普通的滾珠絲杠產(chǎn)品相比，滾柱絲杠制造商數(shù)量較少，且每一個(gè)品牌的產(chǎn)品特性與所在的細(xì)分市場也有很大不同。目前世界范圍內(nèi)生產(chǎn)滾柱絲杠并參與市場競爭的廠商主要有：Ewellix（瑞典）、Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Rexroth（德國）、CMC（美國）、南京工藝、濟(jì)寧博特、優(yōu)仕特（中國臺灣）等。目前設(shè)備制造商更傾向于選用具有穩(wěn)定供貨質(zhì)量的供應(yīng)商進(jìn)行長期合作，故產(chǎn)品質(zhì)量領(lǐng)先的老牌廠家在市場中位于領(lǐng)先地位。根據(jù)《E公司滾柱絲杠產(chǎn)品營銷策略研究》，目前我國市場占有率最高的三個(gè)品牌分別為Rollvis、GSA以及Ewellix，其市場份額總計(jì)達(dá)66%。原材料質(zhì)量與材料熱加工工藝欠佳為國內(nèi)絲杠較進(jìn)口絲杠性能存在差距的原因之一。國內(nèi)外絲杠均采用加入了Mo元素的優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼，其形成的碳化物穩(wěn)定性、熔點(diǎn)及硬度都較高，但由于稀有金屬的元素配比及加工工藝存在差異，國產(chǎn)Cr/Mo鋼性能與國外進(jìn)口絲杠仍存在一定差距。同時(shí)由于國內(nèi)Cr/Mo鋼的冶煉、軋制工藝不成熟，國產(chǎn)Cr/Mo鋼存在明顯的帶狀偏析組織，導(dǎo)致國產(chǎn)Cr/Mo鋼各部位元素分布不均，在實(shí)際使用中易斷裂。滾柱絲杠加工Know-how細(xì)節(jié)較多，精密加工設(shè)備及核心工藝環(huán)節(jié)把控對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。行星滾柱絲杠裝配要求嚴(yán)格、成形制造困難，高端產(chǎn)品主要被GSA、Rollvis等西方發(fā)達(dá)國家公司壟斷，其核心技術(shù)保密，很少見諸公開信息。目前國內(nèi)有需求的下游行業(yè)大多依靠進(jìn)口，同時(shí)受制于材料性能、加工工藝水平、檢測水平，國產(chǎn)化率較低。在當(dāng)下，我國行星滾柱絲杠的發(fā)展應(yīng)將設(shè)計(jì)分析體系的建立以及加工及檢測工藝水平的提升放在首位。三、平地起風(fēng)波：我國企業(yè)不斷布局高精密絲杠加工，國產(chǎn)替代大有可為我國于50年代末期開始研發(fā)滾珠絲杠，“04專項(xiàng)”期間進(jìn)展明顯。我國在50年代末期開始主要研究用于程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠副。對于高精密絲杠的研究與生產(chǎn)，我國“產(chǎn)學(xué)研”三方都合力攻關(guān)，如產(chǎn)業(yè)內(nèi)部主要攻克具體加工工藝環(huán)節(jié)，并擁有一定的資金實(shí)力從海外引進(jìn)設(shè)備與材料；高校主要從理論研究角度入手，為實(shí)際生產(chǎn)中的各種細(xì)節(jié)提高理論基礎(chǔ)；我國部分研究所如“船舶704所”通常會在核心領(lǐng)域如軍工、航空航天等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)?！?4專項(xiàng)”以來，我國多家企業(yè)已擁有高精密絲杠的研發(fā)及生產(chǎn)能力，多家企業(yè)加碼布局高精密絲杠市場。1.秦川機(jī)床：機(jī)床行業(yè)老牌國企，改革煥發(fā)新活力秦川機(jī)床是中國機(jī)床工具行業(yè)龍頭骨干。集團(tuán)擁有秦川機(jī)床本部、寶雞機(jī)床、漢江機(jī)床、漢江工具、沃克齒輪、秦川格蘭德、秦川寶儀等多家企業(yè)，建有國家級企業(yè)技術(shù)中心、院士專家工作站、博士后科研工作站。公司主要產(chǎn)品包括機(jī)床、高端制造、核心零部件等。據(jù)公司2022年年報(bào)披露，機(jī)床類產(chǎn)品約占收入50%，核心零部件約占收入30%，高端制造約占15%。根據(jù)公司新發(fā)展規(guī)劃，公司當(dāng)前覆蓋產(chǎn)品如下。公司營收增長明顯，零部件與機(jī)床增速較快。公司在2018年與2019年?duì)I收幾乎保持在32億元左右，2020年公司啟動內(nèi)外部改革后，當(dāng)年收入增長近30%至40.95億元，2021年繼續(xù)增長23.4%至50.52億元。公司在2021年報(bào)披露的收入中，機(jī)床占比接近50%，零部件類占比約為32%，二者營收在過去兩年均實(shí)現(xiàn)了較快增長。2020年，零部件類收入同比增長88.8%，主要是由于公司當(dāng)年收購沃克齒輪，使得零部件類銷售量、生產(chǎn)量、庫存量大幅提升；據(jù)公司2021年報(bào)，機(jī)床類收入同比增長42.5%，主要由于當(dāng)年機(jī)床行業(yè)景氣，且公司加快技改速度，有效緩解卡脖子工序、提升產(chǎn)能，公司當(dāng)年機(jī)床類產(chǎn)銷量均同比增長超過23%。2022年受疫情影響，各項(xiàng)業(yè)務(wù)營業(yè)收入有所下滑。凈利潤回升明顯，機(jī)床和零部件貢獻(xiàn)主要毛利率。2020年，公司收購具有零部件規(guī)模化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的沃克齒輪，使得零部件類毛利率抬升明顯，從2019年的4.8%提升至2020年的16.7%；同年，機(jī)床毛利率從10.1%升至13.0%，2022年再次提升至18.6%，公司整體毛利率亦有明顯增長，由2019年的15.0%升至2022年的18.9%，原因除了主要產(chǎn)品貢獻(xiàn)的毛利率提升，還包括公司改革優(yōu)化了人員結(jié)構(gòu)。公司在絲杠導(dǎo)軌方面技術(shù)積累深，近年產(chǎn)能釋放加速。秦川的絲杠導(dǎo)軌產(chǎn)品主要由子公司漢江機(jī)床生產(chǎn)，漢江機(jī)床是中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會滾動功能部件分會的會長單位，有50余年絲杠導(dǎo)軌產(chǎn)品的技術(shù)積淀，品牌知名度較高。公司的絲杠、導(dǎo)軌瞄準(zhǔn)高端客戶，研發(fā)型號產(chǎn)品60多個(gè)，絲導(dǎo)產(chǎn)品在漢江機(jī)床收入占比約40%。根據(jù)公司2021年報(bào)，漢江機(jī)床加快絲導(dǎo)產(chǎn)品能力恢復(fù)，絲杠、導(dǎo)軌產(chǎn)值分別增長49%和75%，測算當(dāng)年絲導(dǎo)部分收入約為1.2億元。公司經(jīng)營情況改觀后，2022年1月28日，公司董事會決定支持漢江機(jī)床“高檔數(shù)控功能部件產(chǎn)業(yè)化升級項(xiàng)目”建設(shè)，項(xiàng)目投資規(guī)模1.2億元，該項(xiàng)目是公司零部件板塊重點(diǎn)發(fā)力點(diǎn)，后續(xù)不排除持續(xù)地投入。公司抓住新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展機(jī)遇，已實(shí)現(xiàn)制造裝備及新能源汽車領(lǐng)域用滾珠絲杠副的國產(chǎn)化推廣。當(dāng)前，漢江機(jī)床行星結(jié)構(gòu)滾柱絲杠在軍工領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，隨著人形機(jī)器人市場的發(fā)展，未來應(yīng)有更大的發(fā)展空間。2．鼎智科技：國產(chǎn)微特電機(jī)龍頭企業(yè)，加碼研發(fā)絲杠產(chǎn)品鼎智科技成立于2008年，是以微特電機(jī)為主要構(gòu)成的定制化精密運(yùn)動控制解決方案提供商。其主要產(chǎn)品為線性執(zhí)行器、混合式步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、音圈電機(jī)及其組件產(chǎn)品。公司的多項(xiàng)產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)具有較強(qiáng)競爭力，其中公司線性執(zhí)行器為行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)品，呼吸機(jī)配套音圈電機(jī)打破了國外壟斷，已在邁瑞醫(yī)療呼吸機(jī)中批量應(yīng)用。線性執(zhí)行器為公司第一大業(yè)務(wù)，營業(yè)收入高速增長。2019-2022年，公司營業(yè)收入從0.79億元增長至3.18億元，過去三年CAGR高達(dá)59.1%。從具體業(yè)務(wù)來看，線性執(zhí)行器為公司第一大收入來源，2022年公司線性執(zhí)行器業(yè)務(wù)收入1.92億元，占整體營業(yè)收入比例達(dá)60.38%。2022年公司實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤1.01億元，同比增長102%。線性執(zhí)行器面向高端市場，毛利水平位于高位。2022年公司毛利率為55.39%，同比增長2.46%，呈平穩(wěn)增長趨勢。分產(chǎn)品來看，公司線性執(zhí)行器毛利率最高，2022年公司線性執(zhí)行器毛利率達(dá)64.93%，近年來持續(xù)增長。公司線性執(zhí)行器面向高端市場，且國內(nèi)可比競爭產(chǎn)品相對較少，公司產(chǎn)品議價(jià)能力強(qiáng)，故毛利率穩(wěn)定維持高位。鼎智科技經(jīng)過多年研究，已經(jīng)形成了自有絲桿生產(chǎn)體系。公司經(jīng)過多年研發(fā)，絲桿步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)形成了自有絲桿生產(chǎn)體系，產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)開始逐漸收斂國外龍頭廠商，并開始在國內(nèi)IVD醫(yī)療器械領(lǐng)域進(jìn)行替代。3．貝斯特：渦輪增壓器零部件龍頭，加碼工業(yè)母機(jī)零部件公司是國內(nèi)渦輪增壓器零部件龍頭，主要產(chǎn)品包括渦輪增壓器精密軸承件、葉輪、中間殼、壓氣機(jī)殼、發(fā)動機(jī)缸體等，與蓋瑞特、康明斯、博格華納、三菱重工等全球領(lǐng)先的渦輪增壓器和發(fā)動機(jī)相關(guān)制造企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。公司近年來加碼布局新能源車產(chǎn)業(yè)鏈，主要產(chǎn)品包括純電動汽車載充電機(jī)模組、驅(qū)動電機(jī)零部件、控制器零部件、底盤安全件等以及氫燃料電池汽車空壓機(jī)葉輪等汽車零部件。布局工業(yè)母機(jī)精密零部件，建成滾珠絲杠及導(dǎo)軌產(chǎn)能。公司于2022年初成立宇華精機(jī)，其主要用于承載公司“高端裝備核心滾動功能部件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，該項(xiàng)目將引進(jìn)生產(chǎn)及檢測等進(jìn)口設(shè)備約300臺套(其中，研發(fā)設(shè)備7