出品 | 妙投APP

作者 | 張博

頭圖 | AI生圖

絲杠是一種將電機端旋轉運動轉化為直線運動的機械部件，廣泛應用于具有直線運動功能的機器設備中。電機通過聯軸器帶動絲杠軸轉動，絲杠軸上的螺母在螺旋形螺紋的驅動下實現直線往復運動，從而將電機的旋轉力矩轉化為設備運動所需要的直線方向的驅動力。

#01 絲杠的種類

根據摩擦特性和加工方式，絲杠有多種分類。根據摩擦特性可以分為 3 種：即滑動（梯形）絲杠、滾動絲杠和靜壓絲杠，滾動絲杠又分為滾珠絲杠和滾柱絲杠。

工業母機多采用滾珠絲杠，承載沖擊更強的滾柱絲杠在人形機器人領域有望得到大規模應用。滾珠絲杠被廣泛用作精密定位機構的部件，主要用于機床、機器人、工廠自動化設備、半導體設備、工業機械、醫療設備等。人形機器人使用場景要求高承載、耐沖擊等性能，行星滾柱絲杠有更大的接觸面積、更大的直線速度、更小的振動和噪音，適合人形機器人的使用場景。

#02絲杠用在哪里？

機器人關節執行器結構呈現多樣化特點。目前機器人有多種品牌、多種形態，關節執行器的選擇也呈現多樣化，整體分為線性執行器和旋轉執行器兩種，其中只有線性執行器需要用到絲杠。

Tesla 人形機器人共有 14 個線性執行器。根據 2022 年特斯拉 AI 日，新版本的 Tesla Bot 依然擁有 40 個機電執行器——手臂 8 個、軀干 8 個、手部 12 個、腿部 12 個；其中采用線性執行器的有 14 個，分別為腕部、踝部的俯仰（pitch）、偏航（yaw）角，髖部、肘部、膝部的俯仰（pitch）角，主要為受力要求較大的部位。

Optimus Gen-3 靈巧手預計有 22 個自由度。2024 年 10 月 11 日，特斯拉在 We Robot 會議結束后展示第三代靈巧手模型。根據展示視頻，該靈巧手共有 22 個自由度，其中靈巧手的食指、中指、無名指分別具有 4 個自由度，拇指以及小指分別具有 5 個自由度。

Optimus Gen-3 靈巧手運動系統預計主要包括線性執行器模塊和腱繩模塊。.靈巧手是機器人最重要的末端執行器，微型絲杠成長可期。

#03絲杠的市場空間多大？

人形機器人有望給行星滾柱絲杠市場空間帶來幾何級增長，在人形機器人大規模應用前，行星滾柱絲杠市場規模較小，下游應用較窄。行星滾柱絲杠因具有高精度、 高承載、高效率特點，當前主要應用于望遠鏡、醫療器械、航空航天等行業。受限于制造工藝難度高，生產設備、市場需求有限，市場規模遠低于滾珠絲杠；根據 Persistence Market Research 的統計數據，2022 年滾柱絲杠全球市場規模接近 2.85 億美元，2023 年約 3 億美元，行業約呈現 5-10%左右的年化增長。

絲杠約占人形機器人價值量的 19%。三大執行器（線性執行器、旋轉執行器、靈巧手）占人形機器人主要零部件價值量的 73%，主要由絲杠、無框力矩電機、減速器、力傳感器、空心杯電機及軸承構成。絲杠為其中的核心零部件之一，約占人形機器人價值量的 19%。

絲杠已形成較為完整的產業鏈。隨著行業潛在規模不斷擴大，眾多企業投身絲杠產業，加上長期深耕企業以及強勢外企，絲杠已經形成以上游加工設備、刀具、材料，中游絲杠產品，下游行業應用為代表的產業鏈。

#04絲杠的重點企業

1、貝斯特

無錫貝斯特精機股份有限公司成立于1997年，公司成立之初開始從事摩托車發動機制造領域的工裝夾具；2001年，公司緊握我國汽車工業發展機遇，開始供應渦輪殼、擴壓盤等汽車零部件；2002年開始從事飛機機艙零部件等精密零部件制造。2019年，公司通過合資方式控股易通輕量化，開始新能源汽車領域布局。2022年，公司設立全資子公司宇華精機，開始全面布局直線滾動功能部件，產品包括滾珠絲杠副、滾柱絲杠副、滾動導軌副等，并切入“工業母機”新賽道。

渦輪增壓器零部件是公司基石產業，公司渦輪增壓器產品客戶穩定，渦輪增壓器產品主要包括中間殼、葉輪及壓氣機殼等，價值量可達渦輪增壓器成本30%以上，客戶結構穩定，包含渦輪增壓器國際四巨頭博格華納、蓋瑞特、IHI、三菱重工等。新能源領域，公司自2019年起通過并購+投資快速切入新能源汽車賽道，客戶涵蓋部分渦輪增壓器客戶以及特斯拉、博世中國等新客戶，產品包括輕量化結構件以及氫燃料車空壓機核心零部件等。

2022年1月，公司設立全資子公司宇華精機，并依托在工裝夾具、智能裝備以及工業自動化集成領域積累的技術優勢，全面進軍直線運動部件市場，產品涵蓋高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副、靈巧手絲杠等，并導入工業母機、人形機器人、汽車傳動等新賽道。

公司生產的滾珠絲杠副最高精度可達C0級，直線導軌副最高精度可達UP級；滾珠絲杠副、直線導軌等產品已成功應用于國內知名機床商的部分型號機床；自主研發的行星滾柱絲杠已于 2023 年順利出樣。

2、秦川機床

秦川機床工具集團有限公司成立于 1995 年，公司立足于機床工具整機業務，是中國機床工具行業品類最多、精密復雜程度最高、產業鏈最完整的企業之一，在齒輪加工機床、加工中心、車削中心、螺紋磨床、復雜刀具等領域處于國內第一梯隊。

公司力求滿足高端需求，截至 2023 年 4 月，公司磨齒機國內市占率第一、螺紋磨床國內市占率第一、車銑類加工中心具備向中高端擴張的能力且已在半導體靶材加工領域實現大批量應用。

公司加快五軸機床布局，助力高檔機床國產替代。秦川的五軸加工中心主要有： 高檔五軸車銑復合加工中心、高檔立臥五軸加工中心，在中大規格領域具有很強的市場競爭力。2021 年，公司完成了 GVM2032 高速五軸龍門加工中心、MC40U 高速立式五軸加工中心、QVTM120五軸立式車銑復合加工中心、SAJO12000 五軸臥式加工中心等 7項主機產品和 QG012 搖籃式數控回轉工作臺、QG013 臥式加工中心通用擺動頭、臥式加工中心主軸等關鍵零部件研發。

2022 年，公司通過非公開增發募集資金不超過 12.3 億元，用于秦川集團高檔工業母機創新基地項目（一期）、新能源汽車領域滾動功能部件研發與產業化建設項目等。其中，與絲杠相關的項目在漢江機床開展，總投資 2 億元，建設滾珠絲杠、滾珠（柱）導軌副等。

公司在 2024 年披露，子公司漢江機床擁有該類產品的研發、制造基礎，現已逐步開始小批量生產，并進行了應用驗證。子公司漢江機床可以生產 2 級、3 級精度的滾珠絲杠、直線導軌，目前已實現量產并對外銷售。 漢江機床絲杠產品由 P1 級提升到 P0 級，精度水平達到國際先進水平；導軌產品精度由 2 級提升到 1 級，精度水平達到國內先進水平。此系列導軌有較高的精度保持性，完全可以滿足中高檔數控機床的要求，實現了在新能源汽車領域制造裝備滾動功能部件和精密螺桿副的國產化推廣應用，有利于未來產品市場的開拓。

3、浙海德曼

公司為高端精密數控車床專家。浙海德曼深耕數控機床 30 年，潛心打造高端產品體系，目前，公司已實現主軸、刀塔、尾座三大核心部件自主制造，已取得相關技術專利，并同時自主開發海德曼數控系統，推動國產替代新趨勢。

公司研發的T65、T55系列高精密數控車床，主軸端部跳動精度達到0.5微米以內，能夠滿足人形機器人零部件（如減速器齒輪、行星絲杠螺母等）的微米級加工需求，實現“以車代磨”工藝，替代傳統磨床。已向綠的諧波、中大力德、雙環傳動、五洲新春等減速器及絲杠頭部供應商批量供貨，并進入特斯拉Tier 1廠商驗證階段。

注意：文中提到的公司均為長期邏輯！

*以上分析討論僅供參考，不構成任何投資建議。

—————? 作者粉絲群招募? —————

張博老師是妙投的高級研究員，擁有20年的投資經驗，擅長從宏觀政策、行業動向、新聞事件等多個客觀因素出發，復盤市場行情，追蹤市場熱點，分享實用的投資策略，感興趣的讀者可以長按下方二維碼，加入張博老師的交流群。

歡迎將本公眾號設置為星標，新文章發布后可第一時間推送給您