人形机器人系列专题之丝杠：高壁垒精密机械件，国产替代空间广阔

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告 | 2024年12月04日优于大市人形机器人系列专题之丝杠高壁垒精密机械件，国产替代空间广阔核心观点行业研究·行业专题汽车优于大市·维持证券分析师：唐旭霞证券分析师：孙树林0755-819818140755-81982598tangxx@guosen.com.cnsunshulin@guosen.com.cnS0980519080002S0980524070005市场走势资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理相关研究报告《汽车行业周报（24 年第 47 周）-鸿蒙智行尊界即将亮相，中欧电车关税或将缓和》 ——2024-11-25《汽车行业年度投资策略-把握汽车出海及智能化产业升级机遇》 ——2024-11-22《汽车行业周报（24 年第 43 周）-大选落地特斯拉产业链或迎利好，关注广州车展新车亮相》 ——2024-11-12《汽车行业 2024 年 11 月投资策略暨三季报总结：三季度行业盈利能力略降，关注广州车展》 ——2024-11-11《特斯拉专题研究系列三十二-车端盈利环比提升，新品周期蓄势待发》 ——2024-10-25车端和机器人部分零部件生产、制造等环节共通性高，带来汽车零部件公司产业升级机遇。部分机器人零部件与汽零在材料、工艺、设备及成本管控等维度具一定相通性，具备相似的底层制造逻辑，带来相关零部件（电机、减速器、丝杠等）产业升级机遇（车→机器人）；后续在特斯拉等大厂引领、软硬件技术迭代、相关政策支持的三重催化下，人形机器人发展有望提速，2025 年有望成为量产元年，带来相关产业链投资机遇。丝杠是人形机器人中旋转运动转直线运动的核心部件。丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的机械部件，主流丝杠方案包括梯形、滚珠、行星滚柱等，行星滚柱丝杠虽制造成本较高，但具传动效率高、精度高、寿命长、负载能力强等优势，其中反向式滚柱丝杠一体化、小型化程度高，便于集成为机电集成装置，有望成为特斯拉 Optimus 机器人关节的方案选择（预估量产后单台机器人关节行星滚柱丝杠价值量占比约 15%-25%左右）。精度与效率的权衡，行星滚柱丝杠加工工艺和设备的壁垒较为明显。丝杠性能的背后是极高的工艺要求和设备壁垒，如何在保持精度的同时提高效率，是降低成本、打开空间的重要基础；行星滚柱丝杠壁垒：1）设备方面，丝杠高精度特性对设备要求高，目前高端加工设备依赖进口，但海外高端磨床成本高且采购周期长；2）工艺方面，螺纹精度要求高，加工存在轧磨车铣等方案；螺母内螺纹加工系壁垒之核心，需利用磨杆带动砂轮伸入有限直径的螺母进行磨削，难度极大；同时热处理环节也需深厚的技术和经验积累；3）一致性批量生产：人形机器人远期需求有望达百万台，对供应链的批量生产和一致性保持能力同样提出较高要求。人形机器人打开成长空间，国产玩家依托自身优势布局。外资品牌舍弗勒基于长期技术积累和产业整合等方式主导高端丝杠市场；国内产品在精度、可靠性等指标较外资仍有提升空间；但部分国内玩家也逐步基于自身的能力禀赋（如基于工业母机、车用丝杠等的工艺和设备储备）切入人形机器人丝杠产业布局，国产滚柱丝杠正逐渐被高端应用领域认可和采用；测算中性情形下，中期全球人形机器人关节用行星滚柱丝杠市场空间约 150-200 亿元。风险提示：行业进展和技术迭代不及预期、供应商订单不确定性的风险。投资建议：关注人形机器人进展带来的投资机遇。看好在技术升级迭代下人形机器人发展，看好机器人量产后带来的潜在供应链零部件的需求和投资机会，推荐人形机器人潜在总成供应商三花智控、拓普集团，在相关零部件领域有较深度布局的公司北特科技、贝斯特、双林股份、斯菱股份等。重点公司盈利预测及投资评级公司公司投资昨收盘总市值EPSPE代码名称评级（元）（亿元）2024E2025E2024E2025E601689.SH拓普集团优于大市52.308821.752.303023002050.SZ三花智控优于大市23.208660.901.092621603009.SH北特科技优于大市39.121320.220.32175121300580.SZ贝斯特优于大市20.581030.630.783326300100.SZ双林股份优于大市21.66871.091.012021301550.SZ斯菱股份优于大市62.69691.782.103530资料来源：Wind、国信证券经济研究所预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告2内容目录前言：机器人与车端供应链高度重合度，带来产业升级机遇 .......................... 7机器人与车端供应链高度重合 ............................................................ 72025 年有望成为量产元年，带来零部件投资新机会 ........................................ 10精密丝杠：人形机器人线性关节核心零部件 ....................................... 11梯形丝杠：结构简单，一次完成工艺效率高 ...............................................15滚珠丝杠：精密传动元件，滚动摩擦代替滑动摩擦 ......................................... 16行星滚柱丝杠：精度和承载力高，当下机器人关节主流方案 ................................. 18壁垒分析：壁垒高筑，制造设备与工艺技术 Know how 为核 .......................... 21工艺：螺纹加工工艺复杂，技术路径尚未收敛，壁垒深厚 ...................................22热处理：工艺复杂、种类繁多，温度把控等多维度要求高 ...................................30设备：尖端设备受制于海外厂商，进口价格高昂 ...........................................31市场分析：外资品牌主导高端市场，国产替代+人形机器人催生成长机遇 .............. 35格局：外资品牌先发优势明显，国产品牌处于追赶阶段 ..................................... 35国产：机加工工艺和设备的共通性驱动零部件厂商积极入局 ................................. 37空间：人形机器人有望催生丝杠全新增量空间 ............................................. 39投资建议：关注具工艺禀赋、设备储备的厂商 ..................................... 41拓普集团 ......................................................................... 41三花智控 ........