?恒立佳創:機器人系列報告之絲杠,高技術壁壘下的百億市場展望
滾動絲杠:優勢特別與技術挑戰并存
絲杠作為重要的機械傳動元件,主要功能是將旋轉運動轉化為直線運動。按摩擦特性分類,包括滑動絲杠、滾動絲杠及靜壓絲杠。滾動絲杠相比滑動絲杠優勢突出,其中滾珠絲杠傳動效率可達 90% - 96%,約為滑動絲杠的 2 - 4 倍。而行星滾柱絲杠在承載能力、壽命、導程與空間以及速度等方面,又優于滾珠絲杠。
精度是衡量絲杠性能的關鍵指標,其高低決定了絲杠的應用場景。低精度絲杠多用于智能家居、電動工具等消費類領域,而高精度絲杠則主要應用于高精度工業加工、產品生產等場景。當前,生產高精度絲杠面臨原材料、工藝流程、生產設備三大技術壁壘。
滾珠絲杠:下游驅動市場擴容與國產替代趨勢
在國內,數控機床、機器人生產線、航天航空與JG領域對滾珠絲杠需求旺盛。隨著這些下游領域的不斷拓展,滾珠絲杠的市場空間有望進一步擴大。目前,國內滾珠絲杠市場呈現供不應求的態勢,2023 年供需缺口達 566 萬套,同比增長 24.40%。
受益于國家對裝備制造的支持政策,國內企業生產力和技術水平得到提升。2023 年中國滾珠絲杠行業市場規模約為 31.00 億元,同比增長 10.71%,2016 - 2023 年復合增長率為 9.18%。在競爭格局上,中國大陸廠商已在中低端市場取得突破,但市場的國產化率仍有較大提升空間。
行星滾柱絲杠:進口依賴與新興市場機遇
行星滾柱絲杠由于制造廠商較少,各方面協同效應難以形成,導致產品供給難以增加,市場規模擴張緩慢。目前,其產能主要集中在歐洲、美國等地,國內品牌起步晚、規模小,市場主要依賴進口。
然而,從人形機器人領域來看,特斯拉擎天柱采用的反向式行星滾柱絲杠,滿足了高承載、小體積等要求。經測算,考慮人形機器人單機所需行星滾柱絲杠用量、均價等因素,預計 2030 年特斯拉人形機器人用行星滾柱絲杠市場規模將達 289.91 億美元,2026 - 2030 年復合增長率為 83.71%。
絲杠作為關鍵傳動部件,技術壁壘高,國產化率相較于其他關鍵部件更低。但隨著國內機床和設備產量的提升,滾珠絲杠的需求將得到拉動。同時,未來人形機器人若能順利實現產業化并逐漸放量,特斯拉擎天柱的應用場景將為行星滾柱絲杠行業帶來巨大的市場空間提升。
(恒立佳創是恒立集團在上海成立的一站式客戶解決方案中心,旨在為客戶提供恒立全球12個生產制造基地生產的液壓元件、氣動元件、導軌絲桿、密封件、電驅電控、精密鑄件、無縫鋼管、傳動控制與系統集成等全系列產品的技術支持與銷售服務。)