天风证券:人形机器人量产前夜 丝杠部件或将从中受益

人形机器人进入快速迭代升级进展期,由于其大多采用反向式行星滚柱丝杠,丝杠部件或将从中受益。

智通财经APP获悉,天风证券发布研究报告称,丝杠是将电机端旋转运动转化为直线运动的机械部件。其中,滚动功能部件应用场景广泛,数控机床为第一大下游:目前国内数控机床、机器人与生产线、航空航天与军工为三大应用场景,同时,人形机器人进入快速迭代升级进展期,由于其大多采用反向式行星滚柱丝杠,丝杠部件或将从中受益,市场空间有望大幅提升。随着国内企业对高精密丝杠的研制布局加速,国产化率有望逐步提升。

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天风证券主要观点如下:

丝杠是将电机端旋转运动转化为直线运动的机械部件:

1)从设计结构角度分为:梯形丝杠、滚珠丝杠及滚柱丝杠:梯形丝杠无滚动体,靠滑动摩擦传递推力;滚珠和滚柱丝杠有滚动体,靠滚动摩擦传递推力;当前,滚珠丝杠是行业主流产品,行星滚柱丝杠属于新一代产品。

2)丝杠技术壁垒较高,难点在于工艺及设备:常见工艺有磨削、冷轧和旋风铣削,其中磨削加工精度最高可达P1级,是高精度丝杠螺纹的主要加工方法;原材料质量、热加工工艺、淬火工艺、精加工工艺、检测设备或造成国内外滚珠/滚柱丝杠性能差距。

丝杠部件市场空间广阔,国内企业加速布局或将推动国产替代:

1)国内企业起步较晚,但未来发展空间较为充分:滚珠丝杠在国外起步早、技术成熟,以往国内中高档采用进口比例较大;而国产滚动功能部件行业通过多年努力及政策支持,国产品牌在中高端中应用比例显著提升。

2)滚动功能部件应用场景广泛,数控机床为第一大下游:目前国内数控机床、机器人与生产线、航空航天与军工为三大应用场景,2021年机床在采购滚动功能部件行业中占比54.3%,推动滚动功能部件需求扩张,2022年对应市场空间为27.41亿美元。同时,人形机器人进入快速迭代升级进展期,由于其大多采用反向式行星滚柱丝杠,丝杠部件或将从中受益,市场空间有望大幅提升。

3)国内滚珠/行星滚柱丝杠供需缺口明显,市场规模稳步增长:2022年中国滚珠丝杠供需缺口或将达到448万套,行星滚柱丝杠同样供需缺口明显;预计2030年全球及中国滚珠丝杠市场规模分别达405.78、81.16亿美元;预计2023年全球行星滚柱丝杠市场规模增长至3亿美元。

4)日欧企业主导高端市场,行业集中度较高:从国内竞争格局来看,①高端市场,日德企业合计市场份额高达90%,中国大陆、中国台湾企业市场份额各约5%,高端市场格局相对集中;②中端市场,中国大陆厂商的市场份额约30%。从全球市场竞争格局来看,CR5市占率达到约46%;其中欧洲和日本的滚珠丝杠企业占据全球约70%的市场份额。从全球区域分布来看,2020年亚太地区市场份额占比约49.46%,是全球滚珠丝杠主要市场。而行星滚柱丝杠市场较小,行业参与者以海外企业为主;预计2022年我国滚柱丝杠市场Rollvis、GSA、Rexroth、Ewellix合计市占率达78%,国内厂商南京工艺市占率为8%。

5)国内企业加速布局丝杠领域,有望实现国产替代:与海外知名企业相比,中国厂商生产的丝杠产品存在尺寸系列有限、批量产品质量不稳定、应用场景有限等短板,但随着国内企业对高精密丝杠的研制布局加速,国产化率有望逐步提升。

风险提示:市场竞争加剧风险、原材料价格波动风险、人形机器人发展不及预期风险、市场需求下降风险等。

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