人形机器人产业中行星滚柱丝杠技术升级催生高价值量螺母需求
华西证券最新研报指出,行星滚柱丝杠作为人形机器人线性执行器的核心传动部件,其配套的高精度螺母组件面临显著技术壁垒,单台机器人需求达14组,国产紧固件企业有望在量产浪潮中抢占先机。
丝杠组件成技术高地
高精度螺母加工成关键
1)行星滚柱丝杠是人形机器人线性执行器核心部件,主要用于关节直线运动控制,驱动手足,配合旋转关节实现跑跳等动作。从结构上看,同滚珠丝杠区别在于传动部件为滚柱,主要依靠滚柱与丝杠、螺母之间的螺纹啮合传动来传递动力,进而将伺服电机的旋转运动转化为直线运动,因此具备承载能力强、寿命长、体积小、传动效率高等优势。
2)从价值量占比来看,Optimus整体躯干采用14根反向式行星滚柱丝杠,结合灵巧手中微型丝杠用量增加,该行预计丝杠零部件价值量占比超19%。
3)行星滚柱丝杠的滚道、滚柱、滚柱螺母都具有齿形角90°的多头螺纹,尤其反向式中螺母需要精磨内螺纹,大规模高精度量产具备较强的技术难度。
研报测算,展望行业下游,假设单台人形机器人对于行星滚柱丝杠的需求稳定在14个,则人形机器人产量达到100、500万台时,预计对应行星滚柱丝杠及配套螺母组件的市场规模需求分别为141、445亿元,将彻底打开行星滚柱丝杠的需求空间,为紧固件行业创造新增量。
国产替代加速
螺母配套产能布局成竞争焦点
外资主导格局待突破:Rollvis、GSA等海外企业当前占据国内滚柱丝杠市场超50%份额,南京工艺、济宁博特等国产厂商市占率均为8%左右,螺母等核心组件的精密加工能力差距显著,但国产替代空间较大。
工艺与设备双重攻坚:螺母内螺纹磨削依赖高端磨床,国产厂商正通过自主设备研发突破海外技术封锁。新剑传动、恒立液压定等企业已启动丝杠及配套组件产能扩建,其中恒立液压定斥资15亿元投入线性执行器项目。
规模化降本路径明确:轴承企业的螺纹协同加工经验、紧固件厂商的精密铸造技术,为国产螺母组件降本提供支撑。研报看好具备规模化精密加工能力的厂商在人形机器人量产阶段抢占成本优势。
下游需求多点联动
紧固件技术外溢可期
除人形机器人外,行星滚柱丝杠及螺母组件在新能源汽车、高端机床等领域加速替代传统方案:
新能源汽车:车载丝杠组件市场规模预计2030年达602亿元;
工业机床:2025年国内机床丝杠和导轨的市场规模分别为42和70亿元。
风险提示:人形机器人量产进度不及预期、高精度组件良率提升滞后。
(本文基于华西证券研报数据,聚焦紧固件产业链核心组件分析)
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