丝杠行业分析研究

丝杠行业分析研究1.丝杠：核心传动部件，高壁垒国产替代空间广阔1.1丝杠：高端精密直线运动的核心部件丝杠是机械设备中将回转运动、直线运动相互转换的传动元件。丝杠主要应用于传动和控制系统中，广泛应用于数控机床、制造设备、机器人、精密仪器等领域。根据结构不同，丝杠可分为滚珠丝杠、行星滚柱丝杠和梯形丝杠。滚珠丝杠由螺母、螺纹丝杠、滚珠构成，以点接触的形式，将回转运动转化为直线运动，具有摩擦小、精度高等优势。行星滚柱丝杠主要由丝杠、滚柱、螺母、内齿圈、保持架和弹性挡圈组成，融合了行星减速器和丝杠的原理，转变为线/面接触的形式，性能显著优于滚珠丝杠，但设计、加工、设备采购难度高。梯形丝杠由螺母和螺纹丝杠构成，以面接触的形式产生直线运动，自锁性能好，但传动效率低。工信部等有关部门积极出台了一系列有益于高端装备制造业的政策，为丝杠行业的发展提供有力支持。2022年3月，工信部发布了《先进装备制造业高质量发展三年行动计划(2022-2024年)》，明确了先进装备制造业高质量发展的具体目标和重点任务，推动装备制造业实现升级转型。2023年2月，工信部发布了《智能检测装备产业发展行动计划(2023-2025年)的通知》，要求企业着重突破核心技术、增强高端供给、加速推广应用、壮大市场主体，构建智能制造发展所需的智能检测装备产业体系，为制造强国、质量强国、数字中国建设提供有力支持。作为高端装备制造的重要组成部分，丝杠在智能制造装备、轨道交通装备、航空航天装备、汽车制造装备等多个子行业中广泛应用，其在精密传动领域的高性能和稳定性使其成为这些领域中不可或缺的关键元件。丝杠产业链上游为原材料与零部件供应，下游涵盖多个应用场景。以行星滚柱丝杠为例，其产业链由上游原材料与零部件供应、中游行星滚柱丝杠制造、下游多应用领域构成。在上游环节，行星滚柱丝杠中丝杠选用的材料多为合金结构钢，螺母和滚柱选用的材料为高碳铬轴承钢；零部件包括丝杠、螺母等关键部件。下游应用场景涵盖了多个行业，从汽车、石油天然气、医疗器械到光学仪器、工程机械、机器人、自动化和机床设备等。丝杠在加工工艺、生产设备、原材料方面具备较高的壁垒。以滚珠丝杠为例，由其在工作时一般承受弯曲、扭转、疲劳和冲击载荷，同时在转动部位又承受较强的摩擦力，这就要求滚珠丝杠在设计、制造时，必须保证其具备表面高硬度和高耐磨性、心部高强韧度以及高的尺寸稳定性。高端滚珠丝杠制造难度大，需要成熟的加工工艺、先进的生产设备、高质量的原材料来支撑。在加工工艺方面，精密滚珠丝杠可分为磨削滚珠丝杠和冷轧滚珠丝杠。磨削滚珠丝杠是按照基准统一原则，以两端中心孔为加工工艺工序基准，通过热处理、车削、磨削等几十道工序加工，制造精度高达P1级，可作为定位部件应用到高精度设备中；冷轧滚珠丝杠成本低、效率高，但制造精度仅在P7级左右，只能应用于一般场景。在生产设备方面，磨削是高精度滚珠丝杠的主要加工工艺，通过使用螺纹磨床高速旋转的成型砂轮对加工工件表面进行高速切削。根据丝杠精度，选择中高端数控螺纹磨床或高端数控螺纹磨床。当前高端丝杠加工设备自主化率低，国内仅少数厂商可提供中高端丝杠生产设备，存在“卡脖子”问题。日本与中国台湾滚珠丝杠供应商占据了全球70%左右的市场份额，而作为其高精度C3级以上研磨级滚珠丝杠，无一例外均采用三井精机螺纹磨床作为工作母机床。在原材料方面，丝杠需要采用高强度、高硬度、高淬透性、耐摩擦性的原材料，以保证其可靠性。国产滚珠丝杠性能与国外同类产品性能之间存在一定差距，主要原因为国产丝杠原材料质量欠佳且热加工工艺不成熟。国产滚珠丝杠原材料主要为GCr15高碳滚珠轴承钢，还有GCr15SiMn、9Mn2V、CrWMn、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi及38CrMoAl等。日本滚珠丝杠主要采用S55C，德国滚珠丝杠采用1.0213(Cf53)、13505(100Cr6)58CrV4及100CrMn6等。国外滚珠丝杠原材料表面感应加热淬硬层的硬度梯度分布相对于国产滚珠丝杠原材料更趋于合理，表面硬化层、过渡层到心部的金相组织均优于国产滚珠丝杠，使得其性能优于国产滚珠丝杠。1.2滚珠丝杠：中高端国产化率低，国产替代空间广阔滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件。其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。滚珠丝杠的构成包括螺杠、螺母、钢球、预压片、反向器以及防尘器。在滚珠丝杠中，钢球沿着螺旋滚道滚动，驱动螺母或丝杠轴向移动，这一过程将原本采用梯形丝杠的传动方式中的螺纹摩擦转变为滚动摩擦，从而降低了摩擦阻力，提高了传动精度和传动机械效率。根据特点和应用的不同，滚珠丝杠可划分为自润式滚珠丝杠、静音式滚珠丝杠、高速化滚珠丝杠和重负荷型滚珠丝杠四类。自润式滚珠丝杠可以减少换油和废油处理成本；静音式滚珠丝杠可以抑制滚珠间碰撞的噪音；高速化滚珠丝杠使用在工具机的快速进给、磨具高速切削中心机和高速纵荷切削中心等领域；重负荷型滚珠丝杠因可承受较大的轴向负荷，适用于全电式设计机、空压机、半导体制造装置和锻压制造装置等。滚珠丝杠是一种成熟可靠的传动结构，具有众多优点。整体来看，经过工业生产实践，滚珠丝杠传动结构是最成熟、最可靠的驱动系统，具有机械机构和控制结构简单、维护方便、经济性好、传动效率高、同步性能好、传动刚度高、使用寿命长的优点。随着滚珠丝杠副加工装配技术的提高，以及对系统微动特性的理解和应用，与其他驱动机构相比，滚珠丝杠得到了广泛的应用。2022年中国大陆滚珠丝杠市场高端国产化率仅占5%，中端国产化率为30%，国产替代空间广阔。根据智研咨询，2022年中国大陆厂商仅占国内高端滚珠丝杠市场销售额的5%，占国内中端滚珠丝杠市场销售额的30%，滚珠丝杠中高端市场的国产替代空间广阔。近年来，国内企业加速布局推动丝杠国产替代，随着国家对制造业的大力支持，国内的滚珠丝杠企业逐渐增多，在技术、质量等方面也取得了较大的进步。全球丝杠市场方面，2022年全球滚珠丝杠行业CR5市占率达到约44%，主要来自欧美和日本，市场集中度高。根据秦川机床公告，日本和欧洲丝杠导轨企业占据了全球约70%的市场销售额，主要生产商有NSK、THK、SKF和TBIMOTION等企业。1.3行星滚柱丝杠：性能更优异，壁垒较高行星滚柱丝杠是将旋转运动转化为直线运动，传动单元为丝杠及螺母之间的滚柱。行星滚柱丝杠在主螺纹丝杠的周围，行星布置安装了6-8个螺纹滚柱小丝杠，利用电机的旋转转换为丝杠或螺母的直线运动。丝杠、滚柱、螺母三者之间通过螺纹喷合实现传动。丝杠是牙型角为90°的多头螺纹;滚柱是具有相同牙型角的单头螺纹;螺母是具有与丝杠相同头数和牙型的内螺纹。行星滚柱丝杠结构与滚珠丝杠相似，是将滚珠替换为具有螺纹结构的滚柱，而丝杆和螺母结构基本相似。根据滚柱相对于丝杠和螺母的运动关系，行星滚柱丝杠可以分成标准式、反向式、循环式、轴承环式和差动式五种。五种行星滚柱丝杠的应用场景不同，标准式是目前应用最广泛的类型，能够实现较大行程，适用于环境恶劣、高负载、高速等场合，主要应用于精密机床、机器人、军工装备等领域；反向式(倒置式)主要用于中小负载、小行程和高速的应用场景，用于航空、航天、船舶、电力等领域；循环式主要应用于要求高刚度、高承载、高精度的场合，如医疗器械、光学精密仪器等领域；轴承环式主要适用于高承载、高效率等场合重型机械等领域；差动式具有更小的导程，适用于传动比较大、承载能力较高的应用场合。与目前广泛应用的滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠具有许多优点。包括：(1)承载能力强。滚柱与丝杠接触半径更大，且所有滚柱同时参与啮合成线接触，在相同丝杠直径下，比滚珠丝杠承载能力提高6~15倍；(2)安装空间紧凑。相同负载下比滚珠丝杠节省1/3空间；(3)传动效率高。滚柱丝杠用滚动摩擦代替滑动摩擦，润滑良好的情况下效率可达90%；(4)速度和加速度特性好。丝杠转速可达6000r/min，直线速度可达2m/s以上，加速度可达10000rad/s2以上；(5)传动精度高。定位精度优于1μm；(6)传动噪声低。无需滚动件循环装置，高速运转时产生的振动噪声较小；(7)工作寿命和可靠性高。寿命比同类滚珠丝杠提高10倍以上，可在恶劣工况下可靠工作，无需更换备件；(8)环境适应性强。工作环境温度范围提高2倍以上。行星滚柱丝杠下游应用场景广泛，主要包含汽车及新能源、智能汽车、石油天然气、医疗器械、光学仪器、工程机械、机器人、自动化和机床设备。其中在人形机器人领域，主要用于直线关节部位，具有高承载、快响应、体积小、噪音低、高精度等优点;在汽车、新能源、智能汽车、工程机械领域替代液压驱动，具有响应快、精度高、容易实现电控化等优势;在医疗器械、光学仪器、机器人、自动化和机床设备领域替代滚珠丝杠，具有导程小、精度高、稳定性好、寿命长等特点。根据金属加工杂志社最新发布的《第三届滚动功能部件用户调查分析报告》，数控机床、机器人是行星滚柱丝杠最主要的需求领域。我国行星滚柱丝杠行业可分为萌芽期(2008年以前)、成长期(2008-2013年)和高速成长期(2014年至今)。在萌芽期，中国行星滚柱丝杠专利数量在全球占比20%以下，多数专利来源于德国、美国、日本、荷兰等国家，技术主要涉及行星滚柱丝杠总体结构设计技术、行星滚柱丝杠及螺母螺纹加工制造技术方面，主要申请人有日本丰田公司(TOYOTA)、日本精工株式会社(NSK)、德国舍弗勒技术公司、瑞典滚珠轴承制造公司(SKF)等。2008-2013年，中国行星滚柱丝杠专利数量在全球占比在40%-60%之间，行业进入成长期；2014年至今，我国行星滚柱丝杠快速发展，国内大型生产企业技术逐渐提升。当前，我国中低档产品与国外同类产品差距较小或基本持平，但生产效率低于国外，高性能、高档次的产品与NSK、THK、INA等知名企业有明显差距，尚无在国际上有影响力的知名品牌。全球代表性行星滚柱丝杠企业主要分布在欧洲的德国、瑞士和瑞典，例如德国的Schaeffler、BoschRexroth、Steinmeyer等公司。美国代表性行星滚柱丝杠企业有CMC、Moog，日本则有NSK和THK两大集团。国内则以HIWIN、南京工艺、博特精工、优士特、新剑传动等为代表。2022年中国行星滚柱丝杠市场国产化率为19%。根据王有雪《E公司滚柱丝杠产品营销策略研究》，2022年国外行星滚柱丝杠龙头制造商Rollvis、GSA和Ewellix的中国市场销售额占比分别为26%、26%、14%；中国本土行星滚柱丝杠厂商合计市场份额占比为19%，其中以南京工艺、博特精工为代表，市场份额均为8%。相比之下，中国大陆厂商南京工艺、济宁博特在产品性能上与境外头部厂商仍有差距。但国内企业积极布局行星滚柱丝杠产品，未来有望通过提升产品性能提高市占率。中国本土行星滚柱丝杠企业产品布局较为稀缺，在导程精度、最大动载荷、最大静载荷等性能方面与国外同规格产品存在差距。在导程精度方面，全球行星滚柱丝杠领先企业载导程精度方面能够实现G1-G5全覆盖，而中国缺乏能够达到这一标准的企业;在最大动载荷、最大静载荷方面，国内的行星滚柱丝杠产品显著低于国外同规格产品，而承载能力是行星滚柱丝杠的重要性能之一，亟需实现核心技术创新。1.4梯形丝杠：传动效率较低，具备自锁性梯形丝杠是一种利用滑动摩擦将旋转运动转换为直线运动的机械装置。梯形丝杠依靠螺母与丝杠之间产生的相对滑动，利用滑动摩擦完成从旋转运动到直线运动的转换。梯形丝杠的结构简单，主要是由丝杠和螺母组成，其长度L与直径d的比值较大，通常L/d值为20～50，梯形螺纹丝杠的牙型为等腰梯形，上窄下宽。安装简单方便，但精度较低，刚性较差。梯形丝杠和滚珠丝杠的运动原理相同，不同之处在于梯形丝杠里没有滚珠，螺母和丝杠轴之间的运动完全依靠机械接触产生滑动，属于滑动摩擦，所以梯形丝杠也叫滑动丝杠。梯形丝杠具有自锁性好、寿命长等特点，在机械、自动化、消费品等领域都有广泛的应用。梯形丝杠的传动效率大约为15%-85%，具有耐磨性能好、自锁性好（当停止旋转时，梯形丝杠系统通常会自锁，防止自发移动）、寿命长（由于滚动摩擦，通常具有较长的使用寿命）、负载能力强（可用于支撑轴承部加工）等特点。梯形丝杆在机械、自动化、消费品等领域都有广泛的应用，对于控制位置、速度和力度起到了重要的作用。机床：常被用于数控机床、车床、铣床、钻床、磨床等机床中，用于控制工具或工件的位置、速度和力度，实现加工工艺的控制。自动化设备：也被广泛应用于各种自动化设备中，例如机器人、自动化生产线、自动化装配线等，用于控制机器人或生产线的运动、位置和速度。电梯：电梯的上升和下降通常通过梯形丝杆来实现。汽车：也被用于汽车底盘悬挂系统、制动系统、变速器等部分中。消费品设备：还被应用于各种消费品设备中，例如升降桌、手动升降床、电视升降架等。2.人形机器人开启丝杠成长空间，国产替代有望加速2.1滚珠丝杠：预计2030年全球市场规模可达28.13亿美元全球滚珠丝杠市场规模稳步增长，预计2030年将达到28.13亿美元。根据秦川机床2023年定增公告，2015年全球滚珠丝杠市场规模为12.23亿美元，2021年增至17.50亿美元，CAGR为6.15%。根据VerifiedMarketResearch统计数据，2022年全球滚珠丝杠市场空间17.99亿美元，预计到2030年达到28.13亿美元，期间复合增速5.93%。2022年中国滚珠丝杠市场规模约为28亿元。根据秦川机床2023年定增公告，中国是滚珠丝杠产品重要的消费市场之一，近年来国内市场规模占全球规模总量的20%左右。2015年我国滚珠丝杠市场规模为14.31亿元，2021年我国滚珠丝杠市场规模约为25.55亿元，CAGR为10.14%，高于全球复合年增长率。预计2022年我国滚珠丝杠市场规模约为27.70亿元。国内滚珠丝杠供需缺口明显，产品价格下降趋势放缓。从国内行业供需情况来看，滚珠丝杠需求量远远大于生产量，行业供需缺口明显。据华经产业研究院统计，2021年中国滚珠丝杠（滚珠丝杠副）产量达到983万套，需求量为1406万套。从价格走势来看，近几年来随着我国滚珠丝杠副行业市场竞争加剧，国内企业向中高端市场渗透，外资品牌积极抢占经济型产品市场份额，行业市场竞争显著加剧，使得行业市场价格总体呈现出明显的下降态势。据华经产业研究院数据显示，国内滚珠丝杠价格从2014年225元/套的均价下降至2021年的181元/套，CAGR为-3.06%，价格下降速度逐渐放缓。2.2行星滚柱丝杠：人形机器人带来新机遇，百亿市场待开启早在1986-1993年，日本本田公司接连开发了E0到E6等7种行走机器人，只有腿部结构，主要用于研究行走功能。1993年，公司在研制的P1基础上加上了双臂使其初具人形，而后同年完成的P3则是ASIMO的原型。2000年，本田公司推出ASIMO；2013年，美国波士顿动力公司推出Atlas，能够在碎石堆上行走。当前人形机器人的主要布局者多为科技公司，也有多家跨界公司入局。美国1Xtechnologies公司与ADTcommercial合作成功开发的EVE机器人可用于安保、护理、调酒等场景，目前在售，每月可生产10台，在美国和欧洲部分地区开始投入使用;公司的NEO机器人主要应用于安保、物流、制造、机械操作以及处理复杂的作业，2023年底开始接受预订。英国EngineeredArts研发的Ameca机器人可以在与人类互动时检测情绪和年龄，并可以用常见的表情进行交流，主要应用于实验研究、展览、接待、教育等领域。国内有小米Cyberone重建真实世界、实现运动姿态平衡、感知人类情绪;优必选WalkerX主要应用于科技展馆、影视综艺、商演活动、政企展厅;智元机器人远征A1预计先应用在工业制造领域，随后逐步走向toC应用。特斯拉人形机器人进展迅速，在两年不到的时间内实现了快速迭代，完成了开发平台建造、Optimus产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。2021年首届特斯拉AIDAY上其首席执行官马斯克首次公布特斯拉机器人TeslaOptimus概念图。2022年特斯拉AIDAY上特斯拉公布了Optimus原型机的首秀，实现了自主行走，转身，挥手等动作。2023年5月的股东大会提到特斯拉自研超算Dojo为Optimus提供算力支持，可加快训练速度并降低训练成本，加快人形机器人的产业化落地。截至2023年8月，至少有五个特斯拉Optimus机器人原型已经建成并能够行走，使用的电机、控制器和电子设备均由特斯拉设计和制造。马斯克预计Optimus将大规模量产至“百万”量级，预计其单台成本或将低于2万美元。软件决定人形机器人高度，算法需与硬件匹配。人形机器人本质是AI系统落地物理世界的最佳载体，算法是核心，需与硬件匹配。机器人的输出包含了虚拟与物理两种能力。虽然人形机器人从本体硬件上看，存在抗压硬度与灵敏度不足的问题，但更核心问题在于是算法对运动能力的控制，包括本体平衡、行走的步态、手部抓取等规划与控制。这需要成熟的感知系统基础、强大的算法分解任务和规划动作、大模型不断仿真训练以及超强的算力支撑，同时要求算法与硬件相匹配。这要求机器人企业需自研算法，并持续更新迭代。人形机器人产业链主要包括上游的核心零部件，例如无框力矩电机、空心杯电机、传感器、专用芯片等；中游为机器人本体制造，包括设计、制造、测试三大环节;下游为人形机器人应用领域，包括工业制造、仓储物流、医疗服务、商业服务、家庭使用等。从全球范围来看，人形机器人已有商业应用场景预期落地，例如巡逻、物流仓储;商业化进程领先的人形机器人产品则有EVE和Digit。具体而言，美国1Xtechnologies公司与ADTcommercial公司共同研发的人形机器人EVE目前已成功应用于巡逻安保场景;Digit的应用场景主要是在物流仓储环节，进行的任务主要包括卸载货车、搬运箱子、管理货架等，预计将在2025年全面上市。在政策、资本以及技术多维度赋能下，人形机器人市场的潜力有望被加速释放。未来的商业应用场景有望渗透进入服务业、制造业等领域。马斯克曾表示其设计特斯拉机器人的远景目标是让其服务于千家万户比如做饭、修剪草坪、照顾老人等。目前较有潜力的人形机器人发展方向主要面向制造业、航天探索、生活服务业、高校科研等，预计2025年人形机器人将有望实现制造业场景应用的突破，小批量应用于电子、汽车等生产制造环境。根据2023年5月GGII发布的报告预测，预计到2026年全球人形机器人在服务机器人中的渗透率有望达到3.5%，市场规模超20亿美元，到2030年全球市场规模有望突破200亿美元。参考中国服务机器人市场约占全球市场25%的数值测算，2030年中国人形机器人市场规模将达50亿美元。根据TeslaAIDay的预测数据，以特斯拉Optimus为例，2023年人形机器人核心零部件价值量排名前三的是无框力矩电机、减速器和力传感器;2030年无框力矩电机价值量占比下降，力传感器、减速器价值量占比上升，且力传感器将超过减速器，排名第二，三者合计占比仍超过50%。从单机价值量占比来看，无框力矩电机、减速器和力传感器价值量占比较高；从降本空间来看，空心杯电机、无框力矩电机等降本空间较大；而从国产替代空间来看，行星滚柱丝杠、空心杯电机、惯导imu等国产化率较低，国产替代空间大。2022年我国行星滚柱丝杠市场规模约为4.4亿元。我国行星滚柱丝杠行业受限于制造工艺难度高，生产设备有限，总体市场规模较低。根据前瞻产业研究院预测，前瞻产业研究院参考PersistenceMarketResearch的数据，中国滚柱丝杠行业市场规模仅占全球的5%；结合DATAINTELO数据，2022年我国行星滚柱丝杠市场规模约为4.4亿元。不考虑人形机器人放量，根据前瞻产业研究院预测，2023-2028年我国行星滚柱丝杠行业市场将以7.5%的年复合增速扩大，预计2028年我国行星滚柱丝杠行业市场规模将达6.7亿元。此外，假设人形机器人进展顺利逐步放量，或将为行星滚柱丝杠新增百亿市场空间。考虑到特斯拉人形机器人未来逐步放量，或将打开行星滚柱丝杠市场的天花板，同时考虑到未来产业入局者可能会增多，在旺盛需求下我们假设单根行星滚柱丝杠价格会呈现下降趋势。我们假设特斯拉人形机器人产量1万台时，单根行星滚柱丝杠的价格约2000元；随着特斯拉人形机器人大规模量产，达到200万台产量时，单根行星滚柱丝杠价格约降至1000元。我们对不同情景进行测算，当特斯拉人形机器人产量达到50万、100万、200万台时，全球行星滚柱丝杠市场空间可能分别新增99亿元、166亿元、280亿元。3.重点公司分析3.1五洲新春：轴承磨前共性底层技术龙头，积极布局机器人领域公司是轴承磨前共性底层技术龙头，轴承工艺能力成功平移至风电和汽配。公司以轴承部件中价值量最大的套圈为业务核心，掌握了磨前工艺中关键的热处理、锻造、磨加工等共性平台核心工艺，成为全球轴承巨头核心的供应商，且通过技术平移，进入精密零件领域。公司基础业务是轴承零部件中价值占比最大的部件——套圈，而最大的价值量比重代表了技术含量，凭借套圈磨前业务公司在热加工、冷轧等领域积累的国内领先国际一流的技术能力，公司成为八大家中前七家稳定的套圈供应商。同时凭借在热处理，专用检测设备，磨加工等平台型通用技术优势，公司在风电轴承滚子，汽车安全气囊等高技术领域，打破垄断格局，在细分领域成为国内极少数的全球品牌供应商，享受了高毛利的细分市场。未来，以底层平台技术为抓手，公司有望在广阔的轴承和汽车零部件市场不断获得新的优质增长点。凭借全产业链优势和技术储备，公司积极布局机器人领域。根据公司23年中报，作为相应技术储备，公司于2015年及2016年共申请一项机器人轴承的发明专利和两项机器人实用新型专利，相关产品还在2016年完成浙江省科学技术成果登记。公司在汽车用滚珠丝杠业务上与下游现有及潜在客户的沟通进展顺利，部分产品23年下半年可实现量产，未来或将成为新的利润增长点。公司已经研发成功机器人谐波减速器柔性薄壁轴承、RV减速器圆锥滚子轴承等，并积极研发交叉滚子轴承。公司加快下游市场开拓，短期内在柔性薄壁轴承完成对大族谐波、中大力德等谐波减速器生产厂商的送样，同时已经与主流机器人系统供应商在机器人轴承及滚柱丝杠、滚珠丝杠等领域开展深入的技术交流，力争在23年下半年取得突破并交付相关样品。公司将重点跟踪机器人下游客户和最终用户的技术发展路线，将相关领域的产品研发作为未来发展的重点方向。3.2新剑传动（未上市）：深耕丝杠领域经验丰富，具备年产350万套产能公司致力于机电传动为核心的智能制造，为国家级专精特新“小巨人”企业。公司成立于1999年，专业从事研发生产CNC车磨精密轴、小模数切削、滚轧成型齿轮蜗杆、座椅水平驱动器、行星滚柱丝杠及电动缸、智能柔性模块化关节等相关系列产品。2005年，公司成立研发中心、研发中心（上海）实验室分部，专注于机电传动应用场景概念创新研究，产品设计、仿真、实验和制造工艺工程技术研发。公司的产品具有专业性和拓展空间，布局在人机协作与服务机器人行业、行星滚柱丝杠及电动缸专项系列产品等行业，被工业和信息化部评为国家专精特新“小巨人”企业。公司深耕丝杠领域，具备行星滚柱丝杠正向设计技术及制造工艺，已具备年产350万套的能力。2008年，公司开始对行星滚柱丝杠电动缸产品进行技术研究。由于长期从事超精密加工、滚轧加工齿轮蜗杆的研究与生产，公司在加工技术方面积累了丰富的经验。行星滚柱丝杠电动缸最大的技术特点是在与滚珠丝杠直径相同时，承载能力提高6倍、寿命提高14倍。行星滚柱丝杠电动缸可以替代液压驱动系统，具有响应速度快、精度高、负载高、更加清洁环保、更容易实现电控化的特点。也可以替代滚珠丝杠电动缸，突显导程小、精度高、稳定性好、寿命长等特点。这项技术将成为替代液压驱动、滚珠丝杠电动缸的主力技术方案。根据公司公告，新剑传动已成功实现了标准式行星滚柱丝杠、反向式行星滚柱丝杠、差动式行星滚柱丝杠等的批量市场销售，年产能达350万套。3.3贝斯特：涡轮增压器零部件龙头，丝杠导轨业务有序推进公司是涡轮增压器零部件龙头，三梯次产业彰显长远战略布局。公司的主要产品包括涡轮增压器精密轴承件、涡轮增压器叶轮、涡轮增压器中间壳、发动机缸体等关键汽车零部件，座椅构件等飞机机舱零部件，用于汽车、轨道交通等领域的工装夹具，以及飞机机身自动化钻铆系统、自动化工业生产线等智能制造系统集成产品。公司充分发挥“精密加工为特长、铸造产业为支撑、智能装备为驱动”的产业联动发展的核心竞争优势，构建紧密相连、无缝对接、齐头并进的三梯次产业链：第一梯次产业，持续做实做强现有业务，并向增程式、混动汽车零部件拓展，确保公司现金流和基本盘，筑牢压舱石作用，有力支撑公司转型升级发展需要；第二梯次产业，结合先发优势，定位电动汽车、氢燃料汽车核心零部件，夯实向新能源汽车零部件赛道的转型升级；第三梯次产业，充分利用现有资源，发挥公司在工装夹具、智能装备领域的技术优势和在汽车行业的生产管理体系优势，抢抓机遇，高举高打全面布局直线滚动功能部件，导入“工业母机”新赛道。子公司宇华精机全面布局直线滚动功能部件，丝杠导轨业务有序推进。根据公司2023年半年报，2022年1月，公司设立全资子公司“无锡宇华精机有限公司”，充分发挥公司在工装夹具、智能装备、工业自动化集成等领域的技术优势和在汽车行业的生产管理体系优势，全面布局直线滚动功能部件（产品包括：高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等），瞄准高端机床领域、半导体装备产业、自动化产业、机器人领域等市场进行大力开拓，高举高打，快速切入“工业母机”新赛道。目前，公司生产的滚珠丝杠副、直线导轨副等产品首台套已实现成功下线，部分产品已在送样验证过程中。3.4恒立液压：国内液压龙头，线性驱动器项目预计2024年Q2投产公司是国内液压龙头，积极拓展新市场和新品类。公司成立于2005年，从液压油缸制造发展成为涵盖高压油缸、高压柱塞泵、液压多路阀、工业阀、液压系统、液压测试台及高精密液压铸件等产品研发和制造的大型综合性企业。液压元件及系统作为大型机械核心传动装置，公司液压产品下游应用机械包括：以挖掘机为代表的行走机械、以盾构机为代表的地下掘进设备、以港口机械为代表的海工海事机械、以高空作业平台为代表的特种车辆、以及风电太阳能等行业与领域。下游客户包括：美国卡特彼勒、日本神钢、日立建机、久保田建机、三一、徐工、柳工、中铁工程、铁建重工等世界500强和全球知名主机客户。行业下行期，公司在保持传统业务板块核心竞争力的同时，积极拓展新的市场和新的产品种类，通过紧凑液压事业部的建立，填补了公司小型液压件的空白；通过通用泵阀产品的不断开发，使公司在农业机械、高空作业平台、路面机械、一般工业等非挖行业的下游应用有更多可能；同时公司不断加大研发投入，在智能控制领域不断有控制器、电控手柄，电脚踏，CAN总线驱动器等产品批量供货；在资本支出方面，公司募投项目有序推进，进展顺利；通过墨西哥建厂、设立巴西子公司，巩固并扩大美洲市场业务。线性驱动器项目预计2024年第二季度投产。2021年9月，恒立液压发布定向增发项目，其中的线性驱动器项目主要聚焦于电动缸和滚珠丝杠设备研发，电动缸是液压缸和气动缸的升级产品，而滚珠丝杠是电动缸的关键零部件。根据2023年半年报，该项目预计2024年第二季度投产，预计达产后将形成年产10.4万根标准滚珠丝杠电动缸、4500根重载滚珠丝杠电动缸、750根行星滚柱丝杠电动缸、10万米标准滚珠丝杠和10万米重载滚珠丝杠的生产能力。3.5秦川机床：高端数控机床国产替代领军企业，定增扩产滚珠丝杠相关产能公司是高端数控机床国产替代领军企业。公司是中国机床工具行业品类最多、精密复杂程度最高、产业链最完整、综合竞争优势显著的企业之一，在齿轮加工机床、加工中心、车削中心、螺纹磨床、复杂刀具等领域处于国内第一梯队。在国内率先建立首家智能机床创新中心并推出第一代五款智能机床，集团公司旗下汉江机床、汉江工具入选国家专精特新“小巨人”企业。沃克齿轮、秦川数控、关中工具等四户企业入选2022年省“专精特新”中小企业。秦川本部数控磨齿机荣获国家工信部“制造业单项冠军产品”称号。数控机床的使用率是衡量一个国家工业自动化水平的重要指标，2021年数控化率为44.90%，但与发达国家相比，我国机床数控化率仍较低，目前发达国家数控机床产量数控化率的平均水平在70%以上，产值数控化率在80-90%左右。我国工业结构的优化升级，对作为工业母机的机床的加工精度、效率、稳定性等精细化指标要求逐渐提高，中高端产品的需求日益增加。《中国制造2025》规划中明确提出，2025年中国高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。公司发布定增扩充滚珠丝杠精密螺杆副、滚动直线导轨产能，达产后可实现年收入5亿元。2023年7月，公司发布定增募资12.30亿元，用于秦创原·秦川集团高档工业母机创新基地项目（一期）（4.54亿元）、新能源汽车领域滚动功能部件研发与产业化建设项目（1.80亿元）、新能源乘用车零部件建设项目（1.30亿元）、复杂刀具产业链强链补链赋能提升技术改造项目（1.00亿元）、补充流动资金（3.66亿元）。其中新能源汽车领域滚动功能部件研发与产业化建设项目的主要产品为滚珠丝杠精密螺杆副、滚动直线导轨，建设期为3年，预计达产后新增滚珠丝杠/精密螺杆副产能28万件/年、滑动直线导轨产能13万米/年，完全达产后可新增销售收入5亿元。公司在新能源汽车产业制造领域已开展布局，能够向下游提供关键零件加工所需的高端装备和机床滚动功能部件（滚珠丝杠副和滚动直线导轨副），并向新能源汽车企业直接提供精密螺杆副、高档齿轮等关键零部件。3.6鼎智科技：微特电机“小巨人”，布局空心杯电机和行星滚柱丝杠公司是微特电机“小巨人”，受益于医疗器械和工业自动化领域的国产替代。公司专注于医疗及工业自动化用线性执行器、编码器、驱控器及其组件为基础的精密运动控制系列产品，为客户提供精密运动控制系列产品一揽子解决方案。主要产品包括线性执行器、混合式步进电机、音圈电机以及智能驱控器等，广泛使用于医疗诊断设备、生命科学仪器、实验室自动化、机器人、流体控制、半导体及精密电子生产设备，各类工业自动化设备。凭借多年的生产制造与服务经验积累，公司现已拥有综合性的能力，包括产品研发设计、样品打样制造、核心部件自制、柔性精密生产以及产品检验测试等服务。公司关注人形机器人机遇，布局空心杯电机、行星滚柱丝杠等高端产品。在丝杠方面，公司独立设计梯形丝杠的牙形和滚压轮，采用先进的滚压设备和制造工艺，以确保丝杠具备出色的精度、表面光洁度和传动效率等性能。在螺母方面，公司采用自主研发的材料配方和模芯牙形设计，结合独特的脱模装置，确保与丝杠的协同使用具备极小的背隙，传动寿命可达500万次以上（150mm行程往返），同时具备卓越的传动精度、传动效率和使用寿命。根据公司公告的投资者调研纪要，公司丝杆产品的精密性、稳定性、使用寿命、定制化程度等均处于行业领先水平。目前，公司滑动丝杆效率国内领先；公司布局小尺寸滚珠丝杆和滚柱丝杆，最小直径为3mm，该产品精度与寿命等方面要求高，预计公司样品2023年年底会出来；行星滚柱丝杆国内企业较少布局，公司已完成零部件研发并送样客户，成套行星滚柱丝杆在研发阶段。此外，空心杯电机是公司重点发展的核心产品，最小直径8mm，最大转速8万转/分钟。目前，公司空心杯电机已基本成熟，处于中小批量供货阶段。公司自研空心杯电机绕线设备，可实现空心杯电机全自动批量生产。由于核心工艺及设备自研，公司的空心杯电机产能建设周期较短，可以快速满足批量订单。空心杯电机技术壁垒核心在于高转速下的平稳性、寿命、噪音以及配套的行星减速箱。公司掌握减速箱核心技术，自研产品处于样机和测试阶段，公司空心杯电机+减速箱配套产品国内领先。3.7禾川科技：国内工业自动化控制引领者，可转债募资打造利润新增长点公司以伺服系统和PLC为核心，是国内领先的工业自动化控制企业。公司是一家技术驱动的工业自动化控制核心部件及整体解决方案提供商，具有深度制造能力，建有自主化压铸、CNC精密加工、电子贴装、自动组装的深度制造产线，可以提供从产品设计、模具及压铸件生产、到零部件组装的垂直产业链，保证生产弹性的同时还可以根据客户的需求柔性化生产各类非标产品，确保了产品的品质及供货的及时性。同时，公司还初步实现了生产过程中自动化与数字化的融合，公司产品在光伏、锂电池、机器人、3C电子、包装、纺织、物流、木工、激光等行业广泛应用，并覆盖了比亚迪、工业富联、宁德时代、顺丰控股、三通一达、隆基股份、捷佳伟创、迈为股份、先导智能、蓝思科技、埃夫特、卡诺普等多家行业龙头企业。公司力争为客户提供由核心部件、机器自动化到数字化工厂的整体解决方案，产品矩阵已经实现工业自动化领域“控制+驱动+执行传感+机电一体化”的覆盖，并在近年沿产业链上下游不断延伸，涉足上游的工控芯片、传感器和下游的高端精密数控机床等领域。公司成功在部分中高端工业自动化核心部件领域内与外资品牌开展竞争，助力中国制造业的转型升级。公司拟发行可转债，主要用于滚珠丝杠副和滚动直线导轨副等部件研发及产业化。2023年4月，公司拟发行可转债募资7.5亿，用于高效工业传动系统及精密传动部件研发及产业化项目（5.6亿）、微型光伏（储能）逆变器研发及产业化项目（2.2亿）及补充流动资金（2.1亿）。高效工业传动系统及精密传动部件研发及产业化项目所规划生产的精密传动部件主要指滚珠丝杠副和滚动直线导轨副等部件。在机床制造领域，丝杠、导轨为传动系统核心部件。伴随滚珠丝杠、伺服电机及控制单元性能提高，数控机床的进给系统直接用伺服电机与滚珠丝杠连接，一方面使整个系统结构简单，减少了产生误差的环节；一方面由于转动惯量减小，伺服特性亦有改善。此外，导轨的运动摩擦力和负载两个系数对机床进给系统性能及精度也会造成较大影响。随着我国机床产业的升级，市场对于精密导轨、丝杠的需求预计会持续增长。在机器人制造领域，滚珠丝杠可用于机器人传动装置，通过滚珠丝杠组成单轴机器人/电动缸等完成线性驱动，根据特斯拉AIDay2022信息，特斯拉人形机器人“Optimus”下肢腿部将采用无框电机与行星滚柱丝杠的线性执行器，有望打开行星滚柱丝杠应用空间，目前行星滚柱丝杠国内整体研发、生产仍处于较早期阶段，市场成长空间较大。在汽车制造领域，滚珠丝杠在新能源汽车转向机构、电助力转向系统、电子驻车系统、刹车系统具有应用前景，在新能源汽车销量高增长同时追求全电控、智能化发展背景下需求有望实现较快增长。在工业自动化装备领域，丝杠、导轨亦作为基础传动部件有着广泛的应用。3.8长盛轴承：专精特新“小巨人”，定增拟扩建滚珠丝杠公司是国家专精特新“小巨人”企业，主营自润滑轴承。公司主要产品为自润滑轴承、低摩擦副零部件及相关的精密铸件。作为润滑轴承及高性能聚合物生产商，公司产品可应用于机器人关节、减速器等部位中，并已在工业减速器中广泛应用，同时公司计划拓展滑动轴承产品在人形机器人的精密减速器中的应用。公司深耕自润滑轴承行业二十余年，在自润滑轴承工艺、材料的研发创新、推广应用等方面积累了丰富的经验，已掌握减摩材料、高分子聚合物等领域核心技术，建立了行业内较全面的产品体系，拥有省级研究院、省级创新团队。2022年公司发布定增预案，拟扩建年产滚珠丝杠3万套项目。2022年9月，公司发布定增预案，积极扩建年产自润滑轴承16,700万套、滚珠丝杠3万套项目。建设期为2年，项目达产后将形成年产16,000万套金属塑料聚合物自润滑轴承、100万套金属基自润滑轴承、400万套双金属边界润滑轴承、200万套高性能自润滑平面滑动轴承、3万套滚珠丝杠的生产能力。伴随国家汽车产业政策推行、汽车市场的开拓与人形机器人产业发展，未来滚珠丝杠业务有望成为公司新亮点。3.9南京工艺（未上市）：科改焕发新活力，聚焦精密滚动部件公司长期深耕丝杠行业，是我国滚珠丝杠行业标准的制定者。公司是南京新工投资集团有限责任公司的控股子企业，成立于1952年，主营产品是以滚珠丝杠副、滚动导轨副为代表的滚动功能部件。公司于1964年研制出中国第一套滚珠丝杠副，拥有高速、重载、精密滚动功能部件基础理论体系和标准体系。公司被认定为国家火炬计划的重点高新技术企业，并获得了工信部的制造业单项冠军培育企业资格，入选全国国有企业改革“科改示范行动”。公司坚持自主创新，技术底蕴深厚。公司建立了数字化创新设计平台，建成了滚动功能部件全性能实验室，拥有滚珠丝杠滚动导轨刚度、综合性能、可靠性、寿命、精度保持性全性能试验设备，开展了一些列滚动功能部件基础理论研究、试验技术研究，解决了多项关键技术难题，研制成功超精密级滚动功能部件，在定位精度、重复定位精度、刚性、噪音、温升等性能方面取得质的进步，这些产品广泛用于高速、高精度的中高档数控机床，推动了国内滚动功能部件领域的提档升级，有效替代了进口产品。在高速运行条件下，高速滚珠丝杠副的噪音只有70dB，而高速滚动直线导轨副的噪音则为68dB，这为精密卧式加工中心的大规模生产提供了关键的支持，使得各轴的快移速度可达40m/min，同时保持出色的定位精度为0.002mm，以及卓越的重复定位精度为0.001mm。公司的创新努力也得到了充分认可，多项产品获得国家专利，荣获中国机械工业科学技术奖，并获得国家重点新产品证书，彰显了其在技术创新和质量卓越方面的领导地位。3.10田中精机：国内精密绕线设备领导者，空心杯电机绕组设备供应商公司是国内精密绕线设备领域的领导者。公司前身为日本田中精机株式会社，始创于1933年日本福岛县，经过将近一个世纪的技术积累，公司从单一绕线机领域逐步的拓展到消费电子产业、汽车产业、家电产业、医疗行业等相关领域。公司产品主要包括数控自动化标准机、非标准机以及数控自动化特殊设备，其中数控自动化标准机产品的设计、生产工艺和流程