行星滚柱丝杠——高精技术集成之作，人形机器人线性关节-华鑫证券-2024.3.28-44页_2mb

行星滚柱丝杠：高精技术集成与国产替代新机遇

核心技术与优势

行星滚柱丝杠（PRS）是一种集旋转与直线运动于一体的传动装置，其核心优势在于：

1. 多点接触啮合：承载能力比滚珠丝杠提高6倍，寿命提升14倍，寿命提高2倍。
2. 高精度设计：导程精度为C0级，适用于军工、航空航天、精密机床等领域。
3. 材料与工艺：关键部件采用GCr15或42CrMo合金钢，通过渗碳淬火、磨削或旋风铣削加工，精度可达P1级。

国内技术差距与突破路径

• 工艺瓶颈：高精度螺纹加工依赖进口设备（如西门子数控系统、DMG磨床）。
• 国产替代方向：
  • 旋风铣削技术：国产机床（如汉江机床HJ092）可达到C5级精度，效率是磨削的3-5倍。
  • 磨削技术：上海机床厂SK7420可磨削P1级丝杠，国产磨床在配套数控系统依赖进口的情况下仍达P1精度。
• 专利布局：中国行星滚柱丝杠专利数量（至2021年325项）跃居全球第一，技术覆盖设计、加工、测试等多领域。

人形机器人应用前景

• 需求驱动：特斯拉Optimus人形机器人每个关节采用行星滚柱丝杠，典型配置为14个丝杠。
• 市场预测：2030年全球人形机器人市场规模将达2870亿元，行星滚柱丝杠需求量年复合增长15.4%，价值量占机器人核心部件成本的15%。

国内企业布局与产能

1. 新剑传动：已建成国内首条行星滚柱丝杠产线，年产能350万套，2022年营收同比增长100%，产品应用于人形机器人和新能源汽车。
2. 鼎智科技：聚焦线性执行器，2022年营收超40亿元，毛利率可达33.5%，微型行星滚柱丝杠处于研发阶段。
3. 贝斯特：子公司宇华精机布局高精度滚珠丝杠，计划投资12亿元建设年产15万套滚珠丝杠产线，已送样至客户验证。
4. 秦川机床/汉江机床：整合主机设备与精密加工能力，汉江机床SK系列数控机床实现P0级精度丝杠批量生产。

风险提示

• 原材料成本：高碳铬轴承钢价格波动影响利润。
• 设备进口依赖：高精度螺纹磨床及数控系统受地缘政治限制。
• 量产进度：企业产能扩张及技术验证不及预期。