深度报告-20250403-国金证券-机器人行业研究_灵巧手研究系列（二）_丝杠配套量有望持续提升_机器人带来海量增长空间_35页_4mb

灵巧手研究系列（二）：丝杠配套量提升与机器人市场前景分析

核心内容概述

本报告聚焦于灵巧手在机器人领域中的传动系统，特别是微型丝杠的应用与市场前景。随着人形机器人技术的发展，灵巧手的自由度与性能不断提升，推动了微型丝杠在数量和性能上的显著增长。微型丝杠作为传动系统中的关键部件，其数量从0提升至22个，同时在精度、承载力和使用寿命等方面优于腱绳和连杆传动。报告分析了微型丝杠的种类、性能、成本、工艺及产业链，并对相关上市公司进行了介绍，认为其具备长期投资价值。

主要观点

• 自由度提升：特斯拉GEN3灵巧手自由度从11提升至22个，带动单手微型丝杠数量从0提升至17-22个。
• 微型丝杠需求激增：预计在百万台机器人时代，单手丝杠需求为22个，整体市场有望达到4400万个需求，后期随机器人销量增长，市场空间将进一步扩展。
• 行星滚柱丝杠优势明显：相较于滚珠丝杠，行星滚柱丝杠在承载力、寿命、精度、噪音等方面表现更优，适合用于大拇指等关键部位。
• 复合传动方案成为趋势：微型丝杠+腱绳复合传动方案能够实现精度与灵活性的平衡，是未来灵巧手传动的主流方向。
• 国产化进程加快：行星滚柱丝杠国产化率不足10%，但随着技术进步和市场需求扩大，价格壁垒有望被打破。
• 产业链投资机会广阔：金属路线是当前主流技术方案，国产轴承钢技术已有所突破，但仍有提升空间。

关键信息

一、数量：0到22个，机器人单手丝杠数量跃升

• 特斯拉最新方案：单手丝杠数量约为17-22个，显著高于之前版本。
• 传动方式：电机驱动+腱绳（或丝杠）+触觉传感器，是目前主流方案。
• 复合传动方案：如N型、N+1型、2N型，各有优劣，但N型在系统紧凑性方面具有优势。

二、手部丝杠渗透率提升是大势所趋，丝杠+腱绳复合方案呈现加乘效应

• 传统传动方式：腱绳+连杆、齿轮传动是主流，但存在精度不足、尺寸过大等问题。
• 新型传动方案：行星滚柱丝杠+腱绳的复合方案能兼顾高精度和灵活性，适用于复杂任务。
• 行星滚柱丝杠优势：
  • 承载力为滚珠丝杠的3倍以上（最高超过10倍）。
  • 寿命是滚珠丝杠的15倍。
  • 噪音和振动更小，适合高精度、高稳定性的应用场景。

三、微型丝杠上下游产业链投资机会广阔，金属路线性价比高

• 材料选择：
  • 丝杠：采用50CrMo4或42CrMo4等高强度合金结构钢。
  • 螺母和滚柱：采用高碳铬轴承钢GCr15。
  • 国产材料与国外仍存在差距，主要体现在带状偏析组织、热处理工艺等。
• 加工工艺：
  • 车铣磨：精度高，但效率低。
  • 冷锻+磨削：效率高，适合批量生产。
  • 粉末冶金：适合轻量化需求，但成本较高。
• 设备依赖：当前丝杠加工设备仍以进口为主，国产设备面临“卡脖子”问题。
• 成本结构：原材料占比约60%，工时成本和生产成本占比约15%，固定成本分摊15%，管理成本10%。

四、相关标的

• 浙江荣泰：拟收购狄兹精密传动公司51%股权，布局人形机器人领域。
• 五洲新春：主业轴承与丝杠技术相通，已布局微型滚柱丝杠。
• 诺仕机器人：成功研发目前全行业最小滚柱丝杠，精度可达C5级。
• KGG：采用金属路线，已实现超小轴径（1.8mm）和4mm轴径行星滚柱丝杠的生产。
• 新剑传动：采用金属路线，具备行星滚柱丝杠生产能力。
• 国产化进展：贝斯特、汉江机床等公司已具备行星滚柱丝杠的小批量生产能力。

投资建议

• 长期投资价值：微型丝杠在灵巧手中的边际变化最大，具备长期投资价值。
• 市场潜力：预计2030年全球行星滚柱丝杠市场规模可达124.9亿元。
• 关注标的：建议持续关注浙江荣泰、五洲新春等具备微型丝杠生产能力的公司。
• 行业趋势：随着机器人技术的发展，灵巧手传动方案将向高精度、高稳定性、高承载力方向演进。

风险提示

• 人形机器人技术量产不及预期。
• 技术路线发展不及预期。
• 微型滚柱丝杠渗透率不及预期。
• 产业链主业业绩不及预期。