汽车及汽车零部件行业研究：机器人vs汽车系列报告（四），丝杠迎汽车+机器人双轮驱动，国产替代打开千亿市场空间-20230729-国金证券-21页_1mb

新能源汽车组：滚珠/柱丝杠市场分析总结

核心内容

滚珠/柱丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的机械装置，具有高传动效率、高精度和高寿命等优势。其主要性能指标为精度保持性和疲劳寿命，受热处理和磨削工艺影响显著。随着汽车智能化和人形机器人的发展，滚珠/柱丝杠的应用场景不断拓展，市场空间逐步扩大。

主要观点

• 汽车智能化推动滚珠丝杠应用：随着新能源汽车的普及，汽车转向系统、驻车制动系统、行车制动系统等均对滚珠丝杠有较高需求。其中，R-EPS（电动助力转向系统）采用滚珠丝杠，其推力可达16KN，显著高于DP-EPS（12KN）。
• 人形机器人打开滚珠丝杠新市场：人形机器人使用反向式行星滚柱丝杠，具有更高的承载能力、传动精度和轴向刚度，未来市场空间有望超过800亿元。
• 国产替代加速进行：目前市场主要由外资企业主导，但随着国内企业在材料、工艺、设备等方面的技术突破，国产替代进程加快，尤其在汽车领域已取得初步成果。

关键信息

1. 滚珠丝杠性能及应用

• 主要性能指标：精度保持性和疲劳寿命。
• 加工工艺：分为磨削滚珠丝杠和冷轧滚珠丝杠，磨削工艺精度高，适用于高精度设备，而冷轧工艺效率高、成本低，适用于低精度传动。
• 汽车应用领域：
  • 转向系统：R-EPS采用滚珠丝杠，单车价值量约800元，市场空间预计62亿元。
  • 驻车制动系统（EPB）：滚珠丝杠具备高效率、长寿命、运动平稳等优势，未来渗透率有望提升，单车价值量约174元，市场空间预计21亿元。
  • 行车制动系统（EMB）：EMB采用滚珠丝杠作为运动转换装置，未来渗透率预计12%，单车价值量约181元，市场空间预计15亿元。
  • one-box：采用滚珠丝杠，未来渗透率预计40%，单车价值量约146元，市场空间预计49亿元。
• 车端市场空间：若考虑座椅、移门、悬挂等其他领域，车端滚珠丝杠市场有望达百亿元。

2. 行星滚柱丝杠性能及应用

• 优势：承载能力更高、传动精度更高、轴向刚度更强，适用于高负载、高精度场景。
• 人形机器人应用：特斯拉人形机器人下肢腿部采用无框电机与行星滚柱丝杠的线性执行器，单台机器人需10个行星滚柱丝杠，全球市场空间预计756亿元。
• 市场测算：在12台/万人的机器人渗透率下，行星滚柱丝杠市场空间有望超800亿元。

3. 国内外产品差异及国产替代难点

• 材料差距：国外企业多采用合金钢，而国内多使用轴承钢，在配方、除杂方面存在差距。
• 工艺瓶颈：国内在淬火、磨削等环节存在不足，如淬硬层浅、硬度分布不合理、耐磨性差等。
• 设备限制：进口高精度磨削设备成本高，且不向国内企业出口最优设备，国产设备相对落后。
• 国产替代进展：在汽车领域，部分企业（如五洲新春、新剑传动）已实现批量生产；在机器人领域，部分企业（如秦川机床、新剑传动）已实现批量销售，其他企业正在布局。

4. 投资建议

• 重点关注企业：五洲新春、新剑传动、恒立液压、贝斯特、秦川机床等。
• 市场前景广阔：随着新能源汽车和人形机器人的普及，滚珠丝杠与行星滚柱丝杠市场空间有望达千亿元。

风险提示

• 人形机器人落地不及预期；
• 人形机器人销量不及预期；
• 行业竞争格局恶化；
• 国内企业技术突破进度不及预期；
• 技术方案存在不确定性。

市场空间测算

• 汽车端：预计单车滚珠丝杠价值量可达1000元，市场空间超百亿元。
• 机器人端：预计市场空间超800亿元，其中行星滚柱丝杠占比最大。

未来展望

随着国产替代的推进，国内企业在材料、工艺、设备等方面的差距有望逐步缩小，推动滚珠丝杠与行星滚柱丝杠在汽车、机器人等领域的广泛应用，市场空间有望突破千亿元。