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人形機器人推動行星滾柱絲杠迎產業化重要機遇,哪些企業將受益?

2023-12-31推薦

作者:程諾,編輯:小市妹

絲杠,能將回轉運動和直線運動相互轉換的一種高精度零件,是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件之一,主要可以分為梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠和行星滾柱絲杠三種。

其中,相比其他兩種絲杠,行星滾柱絲杠更具體積小、壽命長、高承載、高精度、噪音低、環境適應強等優勢,多套用於智能汽車、光學儀器、醫療器械、工程機械、機器人等領域。

在機器人領域,絲杠主要用於關節和運動機構傳動方面,用以實作高精度運動控制。

據浙商證券研究所對特斯拉人形機器人Optimus的解構,其全身共有14個線性關節,每個關節或包含1個行星滾柱絲杠,按每個行星滾柱絲杠單價約1080元來計算,單台人形機器人所用行星滾柱絲杠的價值量約為1.5萬元,占比達19%,是人形機器人的核心零部件之一。

但由於國內企業起步較晚、產品制造難度大、壁壘高等影響,目前行星滾柱絲杠行業產能主要集中於美國及歐洲等海外企業,進口依賴度高,海外CR3龍頭占比近64%,國內廠商僅19%。

在千億人形機器人市場的驅動下,哪些企業或將率先抓住發展機遇,迎來利好?

1、貝斯特

國內精密零部件行業龍頭,成立於1997年,主營各類精密零部件和智能裝備及工裝夾具、新能源汽車零部件以及工業母機三大板塊產品的研發、生產和銷售業務,主要產品有渦輪增壓器精密軸件、渦輪增壓器葉輪、智能夾具、智能座艙域控制器殼體、高精度滾珠絲杠副等。

據官網,成立初期,公司主營精密零部件和工裝及自動化領域業務;2019-2022年,透過收購及設立子公司的方式,其先後切入新能源汽車和工業母機領域,並成為特斯拉的供應商之一。

在渦輪增壓器業務方面,經過二十余年的工藝技術研發創新與積累,公司掌握了多軸復合加工技術、微米級孔加工技術、葉片流道整體定位技術、復雜型面冷鍛成型技術等數十項核心技術。

當前,公司渦輪增壓器產品已覆蓋至精密軸承件、中間殼、葉輪、密封環、齒輪軸、氣機殼等除渦輪殼之外的全部零部件,是全球知名的渦輪增壓器和汽車發動機相關制造企業供應商。

在工業母機業務方面,公司於2022年設立子公司宇華精機布局直線捲動功能部件,目前其主要產品包括高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度捲動導軌副等。

據半年報顯示,截至2023上半年,宇華精機已成功完成其首套產品的下線,並已將部份產品送樣至戰略客戶處進行驗證。

按照公司「高端裝備核心捲動功能部件研發及產業化專案」的投資規劃,預計達產後,其將具備高精度滾珠絲杠副15萬套/年以及24.8萬米高精度捲動導軌副部件的生產能力。

2、恒立液壓

國內液壓件行業龍頭,前身成立於1990年,當前主要從事液壓油缸、液壓馬達、液壓閥、液壓泵、泵站及系統以及高精密鑄件六大類產品的研發、制造與銷售業務,其中液壓產品主要適用於行走機械、農業機械、隧道工程、海洋工程、工業工程和能源科技等下遊領域。

據官網,公司前身是恒立液壓氣動有限公司,成立初期專註氣動缸和氣動控制閥等氣動產品的生產業務;1992年,其成功研發制造出適用於環衛車輛和港口機械用液壓油缸……

之後二十余年,透過內生增長與外延並購相結合的方式,公司持續擴充套件業務布局,目前其產品種類齊全,幾乎已覆蓋至包括起重機械油缸、挖掘機專用油缸、盾構機油缸、能源套用油缸、冶金套用油缸、恒立高壓柱塞泵、行走液壓閥、工業液壓閥、變/定量馬達等在內的所有液壓元件。

公司高度重視技術創新,先後聘請多位液壓領域專家組成液壓研發團隊,並在海內外多地建有專門的液壓研發基地。憑借過硬的研發實力和團隊,其掌握了高精密液壓鑄造、摩擦焊接、熱處理、高壓密封等多項核心技術,形成了具有多產品的自主知識產權的技術體系。

在行星滾柱絲杠業務方面,公司於2022年宣布開始進軍人形機器人領域,定增募資20億元,其中有14億元套用於線性驅動器專案。據公告,該專案預計將於2024年第二季度投產,達產後公司將具備年產10.4萬根標準滾珠絲杠電動缸、750根行星滾柱絲杠電動缸等產品的生產能力。

3、鼎智科技

國內醫療、工控領域微型特種電機龍頭,成立於2008年,主營線性執行器、直流電機、混合式步進電機等產品的設計、研發、生產和銷售,以及提供客製化精密運動控制解決方案等業務。

據官網,公司前身是鼎智機電,主營控制類電機的開發制造業務;2019年,江蘇雷利取得鼎智機電70%的股權;2020年,鼎智機電完成股改,更名為江蘇鼎智智能控制科技股份有限公司。

公司註重微特電機與配件的一體化發展,經過十余年的創新與積累,其當前已掌握了絲桿滾軋技術、螺紋一體註塑技術、高精密行星齒輪制造一體化技術、高速無槽無刷電機制造一體化技術等多項核心技術,產品體系豐富,且已成功推廣至德國、美國、意大利等已開發國家市場。

據公告,在運動方式上,公司傳統的步進電機和直流電機現均已實作旋轉運動,同時還能夠提供音圈電機,或自研絲桿組合螺母搭配直流電機,滿足客戶的直線運動需求;在產品尺寸上,公司可提供14-86mm尺寸的線性執行器及單體電機產品,已基本覆蓋各種力矩要求的套用場合。

其中,線上性執行器業務方面,公司是全球線性執行器產品領域中少數具備絲桿部件和螺母部件獨立生產能力的企業之一。透過獨立設計的工藝裝置,公司可自主生產ACME、公制螺紋和特殊螺紋形式絲桿,且產品在精度、光潔度以及傳動效率等效能上已達到國際領先企業技術水平。

據公司2023年6月在機構調研的回復顯示,其在微型行星滾柱絲桿的研發與生產上均已有裏程碑式達成。而得益於公司先發優勢以及絲桿、螺母的自研能力,其有望充分受益行業發展紅利。

4、秦川機床

國內老牌機床工具行業龍頭,成立於1995年,當前主要從事機床主機、高端制造、核心零部件和智能制造四大板塊業務,核心產品有精密磨齒機、數控機床、螺紋磨床、加工中心、機器人關節減速器、捲動功能部件等,旗下擁有秦川本部、漢江機床、秦川數控等多家小巨人企業。

據官網,公司前身是成立於1965年的秦川機床廠;1990年,其自主開發出中國第一台雙碟面砂輪磨齒機,成功打破了國外對磨齒機市場技術封鎖和價格壟斷的被動局面;1995年,其改制為國有獨資的秦川機床集團有限公司;1998年,集團進行股份制改造,並成功在深交所上市。

當前,專註深耕機床工具整機領域數十年,公司已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,是中國精密數控機床與復雜工具的研發制造基地。

據公告,在齒輪加工機床、螺紋磨床、加工中心以及復雜刀具等領域,公司當前均已處於國內第一梯隊,其中齒輪加工機床市占率已達60%,螺紋磨床市占率已超70%,均位居國內第一。

在滾珠絲杠方面,公司業務主要由子公司漢江機床負責,其是國產絲桿領域龍頭,其生產的2級和3級精度的滾珠絲杠、直線導軌,現已實作量產並對外銷售。據公告,截至2023年5月,漢江機床絲杠產品已由P1級提升到P0級,精度水平達到國際先進水平。

5、南京工藝

國內捲動功能部件行業龍頭,前身始建於1952年,主營精密捲動功能部件產品的研發、制造與銷售業務,主要產品有滾珠絲杠副、捲動導軌副、捲動導套副、捲動花鍵副等。

據官網,公司前身為南京市勞動工人技術學校;1958年,其停辦學校轉化為地方國營金陵機器制造廠,主營小型農業機械、飼料粉碎機等生產業務;同年,由於可批次生產軸承,其更名為南京軸承廠;1964年,工廠更名為南京工藝裝備制造廠,開始生產螺紋桿件、組合夾具等產品;

1965年,工廠成功研制出國內第一套滾珠絲杠;1978年,工廠轉型為生產經營型企業,開始布局滾珠絲杠和螺桿機床產品業務;2005年,公司正式更名為南京工藝裝備制造有限公司。

當前,發展數十年,公司已在捲動功能部件領域積累了豐富的技術與經驗,建成了高精度滾珠絲杠副、大型滾珠絲杠副、捲動導軌副等生產線,擁有數百種規格型號產品及進出口自營權,是中國機床工具工業協會捲動功能部件理事單位、國內最大的捲動功能部件產業化基地。

公司註重研發創新,建有機械工業捲動功能部件工程研究中心、江蘇省認定企業技術中心等多個研發平台,擁有捲動功能部件產品全效能實驗室,曾主持及參與編制多項國家和行業標準。

在行星滾柱絲杠方面,公司之前已成功研制出雷達支撐機構專用多載行星滾柱絲杠副,並提供給國家軍工企業套用。目前,其行星滾柱絲杠產品多為高速、高精中高檔數控機床大批次配套。

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