1.滾珠絲杠：高端裝備國產(chǎn)化之路中的關鍵零部件

1.1.滾珠絲杠副與直線導軌副共同組成了應用廣泛的機械傳動裝置

滾動功能部件是通過滾動體在接觸滾道中的滾動，將傳統(tǒng)的滑動摩擦傳動形式轉換為滾動摩 擦傳動，從而大大提高傳動效率和運動精度的精密關鍵部件。滾動功能部件主要包括滾動絲 杠副、滾動直線導軌副、滾柱花鍵、滾動直線運動裝置等，其應用廣泛，從數(shù)控機床行業(yè)逐 漸拓展到醫(yī)療器械、新能源汽車、機器人等智能化行業(yè)，其中滾珠絲杠副和滑動直線導軌副 的組合技術發(fā)展最快、產(chǎn)業(yè)化程度最高、應用領域最廣。 其中核心部件滾動絲杠副（滾珠、滾柱兩大類滾子）是一種可以將旋轉運動與直線運動進行 雙向轉換的傳動元件，相較傳統(tǒng)的滑動絲杠副傳動效率更高。滾動絲杠副構件間的可動聯(lián)接 不借助于運動副本身，而是通過在絲杠和螺母之間的中間元件滾珠來實現(xiàn)，從而以滾動摩擦 代替了滑動摩擦。與傳動的滑動絲杠副相比，滾珠絲杠副只需要原來的三分之一動力即可達 到同一水平的傳動效果，其能夠減少傳動副摩擦、提高傳動效率，能夠更好滿足現(xiàn)代機械傳 動在高速度、高效率、高精度等方面的要求。

滾珠絲杠上游材料端直接影響產(chǎn)品性能，下游應用領域廣泛。從產(chǎn)業(yè)鏈上游來看，滾珠絲杠 上游主要為滾珠絲杠的零部件，即絲桿、螺母和滾珠等，其原材料主要為鋼鐵等原材料。構 件所選用的材料影響滾珠絲杠副的剛度、強度、耐磨性等，良好的微量元素配比能夠減少加 工流程中的畸變和裂紋，在提高加工效率的同時，能夠提高滾珠絲杠的耐磨性和解除疲勞強 度以及使用壽命，因此滾珠絲杠存在材料配方壁壘，廠家通常選用綜合性能良好的軸承鋼、 合金鋼等作為滾珠絲杠副的原材料。從產(chǎn)業(yè)鏈下游來看，滾珠絲杠是眾多機械設備不可或缺 的傳動元件，其產(chǎn)業(yè)鏈下游應用廣泛，包括機床、航空航天、汽車、冶金、醫(yī)藥等多種領域。

1.1.1.滾動功能部件的組成包括滾珠絲杠副和直線導軌副

（1）滾珠絲杠為工具機械和精密機械上常用傳動元件。滾珠絲杠副是由滾珠絲杠、滾珠螺母 和滾珠組成的部件，可以將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動，也可以將直線運動轉變?yōu)樾D運動， 具備高精度、可逆性和高效率的特點。滾柱絲杠副行業(yè)伴隨機床工業(yè)發(fā)展而發(fā)展起來，目前 已廣泛應用于機床、汽車、航空航天、醫(yī)療器械、建筑、包裝印刷等領域。滾珠絲杠主要的 零部件及作用如下： ①絲杠：轉動部件，直線度高，具有半圓形螺旋槽的螺紋； ②螺母：用來固定需要移動的負載； ③滾珠：作為承載體、中間傳動元件，以滾動方式傳遞運動； ④防塵片：密封絲杠、螺母，防止外部污染物進入螺母內(nèi)部； ⑤油孔：用于加潤滑油，保持滾柱絲杠結構運行時良好的潤滑。

（2）滾動直線導軌副為滾動功能部件的組成部分，具有導向、承載、定位等功能。滾珠直線 導軌副由滑塊、滾動體、導軌、反向端蓋以及保持架等部分組成，因滾動直線導軌副具備運 動靈敏度高、定位精度高、牽引力小、磨損小、潤滑維修簡便等優(yōu)點，其在高檔數(shù)控機床中 應用廣泛。其主要零部件及作用如下： ①滑塊：與機床運動部件相連，通過滾動體滾動實現(xiàn)與導軌的相對滑動； ②導軌：固定在基座上，起運動導向作用，其加工精度直接決定了滾珠導軌副精度； ③滾動體：直線導軌副的承載部件，常用類型包括滾珠和滾柱兩種，其中滾珠具有摩擦小、 自調(diào)心能力強與誤差均化優(yōu)點，但承載能力較??；滾柱有較大承載能力，但摩擦力較大； ④反向器：用于實現(xiàn)滾動體循環(huán)運動； ⑤密封端蓋：起到密封及防塵作用，同時端蓋內(nèi)密封有潤滑油，保持滾道潤滑； ⑤保持架/板/鏈：用于隔離滾動體，防止?jié)L動體之間碰撞和摩擦，有效降低直線導軌副噪聲。

1.1.2.滾珠絲杠可根據(jù)循環(huán)方式、加工工藝、特殊應用進行分類

滾珠絲杠分類方式眾多，①根據(jù)滾珠循環(huán)方式：可分為內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、端蓋式外循環(huán)以及 螺母旋轉式滾珠絲杠；②根據(jù)加工工藝：可分為磨削、冷軋滾珠絲杠；③根據(jù)特殊應用場景： 可分為高負荷、自潤式、靜音式、高速化滾珠絲杠。

（1）根據(jù)循環(huán)方式： 根據(jù)滾珠的返向循環(huán)回路是否脫離絲杠的滾道，滾珠絲杠可分為內(nèi)循環(huán)式、外循環(huán)式和螺母 旋轉式，其中外循環(huán)一般指插管式外循環(huán)和端蓋式外循環(huán)。 內(nèi)循環(huán)：滾珠循環(huán)時不脫離絲杠表面。內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠裝有接通相鄰滾道的返向器，滾珠 在翻越螺紋滾道牙頂后，借助返向器上回珠槽的作用重新回到初始滾道。采用內(nèi)循環(huán)方式的 滾珠絲杠的螺母外徑小，可微型設計，滿足最小空間安裝，并且制作簡單、成本低。內(nèi)循環(huán) 式絲杠適用于中小導程、中低速度場景，如 3D 打印機、中小型醫(yī)療掃描儀等。

外循環(huán)：滾珠循環(huán)返回離開絲杠表面。插管式外循環(huán)：適用范圍廣，多作為標準產(chǎn)品。插管 式外循環(huán)滾珠絲杠將部分的成形彎管插入螺旋滾道，以彎管端部舌形斜口作為擋珠器來引導 滾珠進出彎管以構成循環(huán)通道。其結構簡單，工作可靠，工藝性好，易于批量生產(chǎn)，與內(nèi)循 環(huán)相比可以實現(xiàn)更大導程、更強承載能力。插管式外循環(huán)應用廣泛，能適用于重載高速的驅 動系統(tǒng)和精密定位系統(tǒng)，能實現(xiàn)大、小導程。 端蓋式外循環(huán)：可為多線螺紋，應用于多牙口設計。端蓋式外循環(huán)滾珠絲杠在螺母端部配置 滾珠返向器，在螺母內(nèi)設置貫通孔，滾珠通過端蓋和螺母滾道內(nèi)部的貫通孔實現(xiàn)循環(huán)。其螺 母徑向、軸向尺寸小，滾珠循環(huán)部的加工復雜，可實現(xiàn)多線螺紋、承載能力大。端蓋式外循 環(huán)式適用于多線、高承載、低轉速、低精度傳動行業(yè)的應用場景。

（2）根據(jù)加工方式： 滾珠絲杠生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，良率控制為生產(chǎn)難點。滾珠絲杠結構復雜，加工工序較多，除了復雜 的冷加工部分，還有前期的預熱處理、螺紋滾道部分淬火處理，中期的時效處理等熱處理工 序，一件滾珠絲杠的制作大約需要 20 多道工序，于是控制良率成為生產(chǎn)中的難點。滾珠絲杠下游應用多元、產(chǎn)品性能要求各有不同，但整體來看加工流程較為標準化，只在材料端和關 鍵工藝上略有區(qū)別。從工藝角度來看，滾珠絲杠整體可分為磨削滾珠絲杠和冷軋滾珠絲杠兩 類： ①磨削滾柱絲杠加工工藝復雜，精度更高。按照基準統(tǒng)一原則，以兩端中心孔為加工工藝工 序基準，通過熱處理、車削、磨削等幾十道工序逐一完成，制造精度高達到 P1 級，非常適合 給高精度設備做定位部件，同時材料及熱處理方式對滾珠絲杠成品零件的制造質(zhì)量及精度影 響非常大。 ②軋制滾珠絲杠自動化程度更高，制作周期短，精度較低。采用冷加工工藝模具制造，開模 工藝自動化程度高，批量生產(chǎn)后成本低、效率高，但制造精度較低，停留在 P7 級左右，只能 在設備中做傳動部件。

（3）根據(jù)特殊用途： 為滿足下游應用需求，適應各行各業(yè)的工作環(huán)境，根據(jù)絲杠的功能、特點和特殊用途不同， 滾珠絲杠也可以劃分為高負荷、自潤式、靜音式和高速化等。 高負荷：承受較大的軸向負荷。重負荷滾珠絲杠采用特殊的幾何牙溝與回流系統(tǒng)設計，降低 絲杠牙溝所承受的軸向負荷，提升滾珠絲杠所能承受的最大負載力。相較于一般標準滾珠絲杠，其額定負荷大幅提升約 2-3 倍以上，于高負載應用下可以提供更長的使用壽命。廣泛應 用于全電式射出成形機、半導體制造裝置、重負荷制動器、產(chǎn)業(yè)機械、鍛壓機械等領域。 自潤式：保持最佳潤滑效果，延長保養(yǎng)周期。自潤式滾珠絲桿具有可拆換儲油裝置，不需要 潤滑管路系統(tǒng)與設備，同時儲油裝置也易于自行拆換、補充，無需對滾珠絲杠及機臺做拆解、 重組，節(jié)省了維修及保養(yǎng)的時間，減少了換油和廢油處理成本。廣泛應用于印刷機械、自動 化機械、醫(yī)療設備、X-Y 工作臺等工業(yè)機械和電子機械領域。

1.2.對比滾珠傳動，滾柱絲杠有望憑借性能優(yōu)勢在諸多新興應用領域大展拳腳

滾柱絲杠為使用滾柱進行傳動的傳動機構，類似行星傳動體系，因而又得名行星滾柱絲杠。 其基本結構主要包括絲桿、滾柱、內(nèi)齒圈、保持架和螺母等，其原理為絲杠旋轉帶動滾柱繞 絲桿軸向公轉同時繞自身軸線自轉，然后滾柱帶動螺母做軸向運動。其中，三大構件（絲杠、 滾柱、螺母）的牙型角皆為 90°，絲杠與螺母為直廓牙型，滾柱采用弧形牙型。

根據(jù)滾柱相對于絲杠和螺母的運動關系，行星滾柱絲杠可以分成 5 類，分別為標準式、反向 式、循環(huán)式、軸承環(huán)式和差動式。

①標準式行星滾柱絲杠：適用于高負載、大行程、高速等場合，應用廣泛。絲杠、螺母為三 角形多頭螺紋，滾柱為具有一定螺旋升角的球形單頭螺紋，絲杠為主動件，螺母為輸出構件。 其能夠實現(xiàn)較大行程，適用于環(huán)境惡劣、高負載、高速等場合，主要應用于精密機床、機器 人、軍工裝備等領域，是目前應用最廣泛的類型，其他 4 種類型均為適應不同應用環(huán)境而在 其基礎上演變而來。

②反向式行星滾柱絲杠：適用于中小負載、小行程、高速場合。與標準式不同在于有內(nèi)齒圈， 絲杠兩端加工有直齒與滾柱兩端的齒輪嚙合，螺母作為主動件，絲杠為輸出構件，滾柱、絲 杠之間無相對軸向位移。其主要用于中小負載、小行程和高速的應用場景，可用于航空、航 天、船舶、電力等領域，主要缺點為行程受到螺母內(nèi)螺紋長度的限制。

③循環(huán)式行星滾柱絲杠：適用于高剛度、高承載、高精度場合。相比于標準式，去掉了內(nèi)齒 圈，增加了凸輪環(huán)結構，其功能類似于滾珠絲杠的返回器，其滾柱上無螺紋、齒輪結構，為 環(huán)槽狀，環(huán)槽間距與絲杠、螺母的螺紋匹配，其安裝在具有凹槽結構的保持架上。同時增加 了參與嚙合的螺紋數(shù)量，具有較高的剛度和較大的承載能力，主要應用于要求高剛度、高承 載、高精度的場合，如醫(yī)療器械、光學精密儀器等領域。缺點在于其凸輪環(huán)結構會產(chǎn)生振動 沖擊，存在噪音問題。

④差動式行星滾柱絲杠：適用于傳動較大、承載能力較高場合。與標準式相比，去掉了內(nèi)齒 圈，滾柱上無齒輪段。其結構特點使其導程更小，適用于傳動較大，承載能力較高的應用場 合。但在運動過程中，螺紋會產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，在重載情況下，容易產(chǎn)生磨損，導致精度喪失， 可靠性降低等問題。

⑤軸承環(huán)式行星滾柱絲杠：適用于高承載、高效率場合。相比于標準式，螺母上去掉了內(nèi)齒 圈，增加了殼體、端蓋及推力圓柱滾子軸承等部件。推力圓柱滾子軸承提高了其承載能力， 同時減小了各構件間的磨損，增大了傳動效率。其主要適用于高承載、高效率等場合，如石 油化工、重型機械等領域。但其存在著結構復雜，徑向尺寸大，制造成本高等缺點。

從滾珠絲杠與滾柱絲杠對比的角度來看，①發(fā)展歷史：滾珠絲杠發(fā)展歷史更長，但滾柱絲杠 結構同樣經(jīng)歷了較長時間驗證；②性能比較: 行星滾珠絲杠在承載能力、剛度、傳動速度、 導程范圍等方面更具優(yōu)勢。

行星滾柱絲杠也并非新興產(chǎn)品，其發(fā)展歷史可追溯至 1942 年。 （1）滾珠絲杠：滾珠絲杠發(fā)明于 1874 年，20 世紀 30 年代，美國通用公司在汽車的轉向裝 置上首次應用了滾珠絲杠元件，20 世紀 40 年代，滾珠絲杠副首次在數(shù)控機床上得到使用， 并成為了數(shù)控機床的理想進給元件；伴隨機床和自動化設備的發(fā)展，對滾珠絲杠副的研究和 生產(chǎn)得到推進，50 年代開始在工業(yè)發(fā)達國家出現(xiàn)眾多滾珠絲杠副廠家，如英國 ROTAX、日本 NSK 等。我國研制用于數(shù)控機床的滾珠絲杠副起步于 20 世紀 50 年代，1964 年我國自行設計 研制第一套滾珠絲杠副，自 2009 年國家啟動相關課題開始，國內(nèi)企業(yè)如漢江機床、山東博 特精工等已經(jīng)取得了許多優(yōu)秀的成果，但目前我國在高性能產(chǎn)品上與世界先進企業(yè)相比仍有 進步空間。 （2）行星滾柱絲杠：1942 年，瑞典人 Carl Bruno Strandgren 首次申請了循環(huán)式行星滾柱 絲杠專利，1954 年申請了標準式和反向式行星滾柱絲杠專利，1986 年，William J. Roantree 發(fā)明了差動式行星滾柱絲杠，之后 Oliver Saari 發(fā)明了軸承環(huán)式行星滾柱絲杠。1970 年， 瑞士的 Rollvis 公司開始研制行星滾柱絲杠，瑞典的 SKF 也同時研制行星滾柱絲杠，美國的 Moog、德國的 Ortlieb 和英國的 Power Jacks 等都有各自成熟的行星滾柱絲杠產(chǎn)品；美國的 Exlar 和德國的 Rexroth 都將行星滾柱絲杠運用到各自的機電作動器中。目前我國研制行星 滾柱絲杠副的企業(yè)仍較少，且大多數(shù)處于結構設計階段，與國外企業(yè)存在差距。

行星滾珠絲杠較滾柱絲杠具備高承載能力、高剛度、高傳動速度、更大的導程范圍等優(yōu)勢。 行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的最大區(qū)別在于載荷傳遞元件為螺紋滾柱，因此大幅度增加了絲杠 的受力接觸面，從而使得承載能力和剛性比普通滾柱絲杠更高，同時用滾柱替代滾珠，解決 了滾珠直徑取值范圍小，空間和承載能力有限的問題。行星滾柱絲杠副具有以下特點： ①高承載：相同長度下的滾柱和滾珠，滾柱相比滾珠提供了更多的接觸點（線接觸），因此滾 柱具有更高的承載能力和剛度； ②小體積：相同承載能力下，滾珠的體積比滾柱大 2/3； ③高速度：在滾柱運動過程中，保持架使相鄰滾柱之間不相互碰撞，而滾珠在運動過程中， 相鄰滾珠之間沒有間隙，滾珠會在滾道發(fā)生碰撞，因此滾柱絲杠的工作速度更高； ④高精度：滾柱絲杠中絲杠螺旋升角較小，牙型輪廓為 90°的三角形，這種結構形式的導程 精度較高，進給量可以精確到毫米以下； ⑤長壽命：根據(jù)生產(chǎn)廠商 GSA 進行的壽命試驗，相同工況下的滾柱絲杠是滾珠絲杠實際壽命 的 15 倍。

1.3.滾動功能部件下游應用領域眾多，不同性能要求對應多元化規(guī)格產(chǎn)品

滾珠絲杠及行星滾柱絲杠下游應用眾多，在高精尖等領域發(fā)展空間廣闊。滾柱絲杠下游應用 領域廣闊，包括高檔數(shù)控機床、普通機械、工業(yè)機器人、人形機器人、航空航天、醫(yī)藥、模 具加工等領域。 滾珠絲杠的主要性能參數(shù)包括：精度等級、軸向間隙、額定負載、導程、絲杠軸外徑和長度 等。

①精度等級（導程精度）：滾珠絲桿的 JIS 等級可分為 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 級，精 度表示方法為無論滾珠絲杠的長度為多長，任取 300mm 的誤差都在等級代表的精度之內(nèi)，如 精度等級為 7 級時，任意 300mm 行程內(nèi)行程變動量為 0.050mm，即 C7=0.05。根據(jù)使用場合 的不同，滾珠絲杠可分為壓軋制滾珠絲杠（轉造級滾珠絲杠）和精密滾珠絲杠（研磨級滾珠 絲杠）；壓軋制滾珠絲杠主要用于傳送，用于位置精度要求不高的場合，常用經(jīng)濟精度有 C7、 C10。精密滾珠絲杠主要用于定位精度要求高的場合，精度等級為（C0-C5 級），常用精度等 級為 C3、C5、C7。

②軸方向間隙：滾珠絲杠的螺母與絲杠軸軸向的間隙值，一般在 0-0.12mm 左右，軸向間隙影 響物體移動的重復精度；

③容許軸向負載：容許軸向負載時指相對于可能使絲杠軸發(fā)生屈曲的負載，確保其安全性的 負載，施加于絲杠軸的最大軸向負載須小于容許軸向負載;

④容許轉速:滾珠絲杠的轉速取決于必要的進給速度和滾珠絲杠的導程，且須小于容許轉速, 滾珠絲杠的容許轉速小于與絲杠軸固有振動一致的危險速度的 80%。

⑤壽命：滾珠絲杠的壽命是指滾珠滾動面或任一滾珠因交變應力而產(chǎn)生疲勞，直至開始產(chǎn)生 剝落現(xiàn)象時的總旋轉次數(shù)、時間、距離。

⑥導程：導程為滾珠螺母相對滾珠絲杠旋轉一周的行程；常見絲杠導程有：4、5、6、8、10、 12、16、20、32、40、50、60、80、100mm 等。

⑦絲桿外徑：主要有：12、15、16、20、25、31、32、38、40、48、50、61、63、77、80、 96mm 等。

2.行業(yè)分析：百億級滾動功能部件市場迎國產(chǎn)替代機遇

2.1.中國滾動功能部件市場規(guī)模估計超 300 億元，新興應用驅動下成長空間廣闊

滾動功能部件 2022 年全球市場規(guī)模預計超 200 億美元，前裝市場占據(jù)約 3/4。滾珠絲杠自 1874 年誕生以來，其功能從最初“省能傳動”發(fā)展到“精密定位”，從“大導程快速驅動” 發(fā)展到“高速精密驅動”，隨著高速、精密、大負荷等各種特殊用途的創(chuàng)新與發(fā)展，推動了滾 珠絲杠及配套直線導軌的市場規(guī)模的持續(xù)擴張。根據(jù) Value Market Research 數(shù)據(jù)，預計 2022 年滾動功能部件全球市場規(guī)模為 207.3 億美元（約合 1451 億人民幣），預計 2022-2026 年 CAGR 為 9.4%（我們認為，Value Market Research 報告中所提及的“滾珠絲杠”應屬于廣 義上的滾動功能部件，即包含了滾珠絲杠副及直線導軌副配套，并囊括了下游工業(yè)制造、航 空航天、石油管道等各類或大或小的下游應用）。分渠道來看，前裝 OEM 市場、售后市場分別 占據(jù)約 74%、26%，相對穩(wěn)定；分市場來看，中國、印度等亞洲國家工業(yè)化進程推動了滾動功 能部件市場的增長， 預計 2022-2026 年，亞太地區(qū)市場份額在全球占比有望從 44.9%增長至 46.6%。

中國市場規(guī)模約占全球的 20%，得益于制造業(yè)快速發(fā)展，預期 2022-2025 年滾動功能部件復 合增速高于海外市場。根據(jù)金屬加工雜志社，2022年預計我國滾動功能部件市場規(guī)模330億， 至 2025 年有望增長至 462 億，CAGR 達 12.4%（對比全球 2022-2025 年市場規(guī)模 CAGR 為 10.33%）。其中機床為第一大單一下游應用領域，約占總市場規(guī)模的 21.6%，對應 2025 年需 求規(guī)模約 100 億，其次在專用設備領域（包含半導體、電池制造及其他專用設備）、工業(yè)自動 化（機器人）、醫(yī)療器械、汽車領域也有著廣泛應用，預計 2025 年分別占總市場規(guī)模的 30.3%、 10.8%、15.1%、3.2%。粗略估計 2025 年滾動功能部件在泛工業(yè)制造中的應用約占總需求的 70%，同時新興應用場景的持續(xù)出現(xiàn)也推動了滾動功能部件需求的持續(xù)擴張，例如注塑機、壓 力機、工程機械等領域的電動化趨勢，以及人形機器人商業(yè)化前景下的供應鏈產(chǎn)品升級。

2.1.1.機床行業(yè)：成熟應用場景產(chǎn)品伴隨產(chǎn)業(yè)升級，國產(chǎn)替代邏輯清晰

滾珠絲杠在機床中主要位于傳動系統(tǒng)中，與導軌、主軸共同帶動刀具等組件的運動傳導。滾 柱絲杠在機床中的主要功能為將回轉運動轉化為直線運動或將直線運動轉化為回轉運動。一 套滾珠絲杠副由一根絲杠、一根螺母、多個鋼球組合。一般情況下，在機床中的一整套運行 機構由兩道滾動直線導軌及一根滾珠絲杠副組成，驅動運動部件實現(xiàn)精確移動。 滾珠絲杠在機床中應用主要朝向高精、高速、重載及低噪音方向發(fā)展。在機床中使用滾珠絲 杠而非液壓進行傳導的主要原因在于其傳動效率高（滾動摩擦）、精度好（多為螺紋磨削或模 具連續(xù)軋壓）、精度保持性強（因為其為滾動摩擦，所以可以采用優(yōu)質(zhì)鋼材如軸承鋼等按硬對 硬接觸方式提高了耐磨性和整體剛度）。隨著機床逐步向高端化、復合化方向發(fā)展，未來滾珠 絲杠的重點發(fā)展方向在于維持產(chǎn)品性能并減少體積和通過熱處理延長產(chǎn)品壽命。

2.1.2.工程機械：電動化替代液壓傳動，新興應用場景正在落地

在工程機械電動化發(fā)展趨勢下，推動電動缸對傳統(tǒng)液壓缸的替代，電動缸里核心部件之一即 滾動功能部件（其中核心元件包括滾珠、滾柱絲杠等不同種類）。類比電動化發(fā)展較快的注塑 機行業(yè)，根據(jù)機械工業(yè)信息研究院，電動式注塑機已占到注塑機總量 75%，注塑機中注塑和 合模部分要求滾珠絲杠較高的負荷承受能力,3000 噸以上大型電動化注塑機額定動載荷基本 在 3000kN（300t）以上,要求把粘度較高的塑性材料以高速射出,并加以保持,滾珠絲杠通常 以 20-150mm 的行程（導程范圍）,以 100-250mm/s 比較慢的速度,在高負荷的狀態(tài)下反復運 動。NSK 公司也開發(fā)了處于世界領先水平的注塑機專用滾珠絲杠（HTF 系列）。在工程機械應 用中，產(chǎn)品品類、應用環(huán)境多元化的特點也決定了電動缸的多規(guī)格、多結構的需求特點，例 如：高頻電動缸應用于打樁機；伸縮旋轉式電動缸應用于旋挖鉆機；緩沖式電動缸應用于推 土機等。 工程機械電動化所需滾珠絲杠產(chǎn)品具有典型的低精度、高負載的特點。類比機床應用領域， 滾珠絲杠精度要求一般在微米級別，工程機械行業(yè)精度要求不高，一般在毫米級別；類比注 塑機領域，注塑部分的滾珠絲杠副要求能在小行程下運動并具有良好的承受高負荷能力的主 要特征。和工程機械電動化應用類似，滾珠絲杠副部件需要保證設備作業(yè)效率、較高的耐磨 性以及具備高負載能力，而注塑機領域電動化的成功應用一定程度上證明了——工程機械電 動化在關鍵的滾動功能部件性能端具備可行性。

從傳動效率來看，電動缸傳動能量損失少，傳遞能量高達 80%。在執(zhí)行元件工作過程中，往 往伴隨著各類發(fā)熱損耗，包括電機、壓縮過程、傳輸過程、其他機械損耗、泄露損失。根據(jù) 瑞典 Ewellix（滾珠絲杠制造商，全球線性驅動器解決方案領先企業(yè)）官網(wǎng)，氣動缸、液壓 缸、電動缸能量輸出效率分別為 6%、44%、80%，電動缸傳動效率優(yōu)勢明顯，意味著其更加節(jié) 能。

我國工程機械電動缸可替代空間或達 60 億人民幣。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，2021 年全球液壓 件行業(yè)市場規(guī)模約為 304 億歐元（約合 2370 億人民幣），其中工程機械液壓件應用規(guī)模約占 全球的 40.5%，對應約 960 億人民幣，而我國液壓件需求約占全球的 36%；根據(jù)智研咨詢數(shù) 據(jù)，我們?nèi)粢酝跈C為例，其液壓系統(tǒng)中油缸的價值占比約 18%；我們粗略推算工程機械液壓 油缸全球市場規(guī)模約 173 億人民幣（2370*40.5%*18%），我國約 62 億人民幣（173*36%）。進 一步地，我們同時考慮以下因素：①我國作為全球工程機械為數(shù)不多的重要制造基地以及相對較 快的工業(yè)制造發(fā)展速度，我國液壓件需求占比或許有所低估；②電動缸相比同規(guī)格液壓缸具有價 值量溢價；③電動缸或許并不能夠 100%對液壓缸實現(xiàn)替代。綜合以上，我們?nèi)哉J為，我國工程 機械電動化趨勢下，電動缸可替代空間或達 60 億人民幣級別；工程機械屬于單一應用行業(yè)，但 細分品類較多，滾珠絲杠作為電動缸核心部件之一，我們估計其在電動缸中的價值量占比處于 10- 20%區(qū)間，則工程機械領域電動化替代，對應國內(nèi)市場滾動功能部件規(guī)模增量估計在 6-12 億元。 類似具備電動替代液壓趨勢的行業(yè)還包括注塑機、航空航天、海工海事等領域。

2.1.3.人形機器人：新興產(chǎn)業(yè)打開滾珠絲杠應用的想象空間

人形機器人是一種模仿人類外貌和運動能力的機器人。人形機器人具有高度通用性，通過多 層次、精密設計，極大提升了機器人應用場景的靈活性，其終極目標是讓機器人“解放人類 勞動力”。人形機器人的設計是基于人類功能，同時性能又能超越人類，從替人類搬運、搜救、 排爆、駕駛，到擁有高智能后甚至可以成為人類的陪伴提供情緒價值，其發(fā)展存在無限可能。 近年來隨著 AI 大模型的超預期發(fā)展，以及產(chǎn)業(yè)資本的密集投入，人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速。 一方面，隨著人工智能和機器學習的發(fā)展，人形機器人在感知、決策和執(zhí)行能力方面取得了 巨大進步。另一方面，產(chǎn)業(yè)資本關注度提升，多方入場加速布局，各家企業(yè)機器人性能亦在 不斷完善。比如， Tesla 在 2023 年 5 月的股東大會上發(fā)布其人形機器人最新視頻，我們可 以看到其性能更加穩(wěn)定、形態(tài)也更加自然。Tesla Optimus 機器人預計量產(chǎn)售價低于 2 萬美 金，若能實現(xiàn)該價格，將對人形機器人市場化放量帶來標志性時刻。

理想情形下，2025-2035 年人形機器人銷量增速有望達 94%，兩年投資回報期。根據(jù)哈默納 科官網(wǎng)公告顯示的高盛預測： ①最樂觀情形：2035 年人形機器人市場規(guī)?？蛇_ 1540 億美元，與 2021 年電動汽車市場規(guī)模 相近，2025-2035 年復合增速達 94%。為了達到最樂觀情形，技術必須有革命性的突破：比如 機器人的電池需支持長達 20 小時的連續(xù)工作；機器人需要兼具敏捷性和智能性；運動規(guī)劃 算法的效率和算力需大幅提升；機器人需自主學習并適應工作環(huán)境；機器人制造成本需年均 降低 15%-20%。此外，消費者對機器人進入生活的接受度也需要大幅提升。高盛認為，上述 技術突破雖然看似難以實現(xiàn)，但考慮到機器人的發(fā)展速度已然超乎公眾想象，最樂觀情形亦 有可能達成。 ②樂觀情形：若參照全球電動汽車發(fā)展歷程，預計 2025-2035 年人形機器人銷量 CAGR 可達 40%左右。樂觀狀態(tài)下，若人形機器人發(fā)展速度快于電動汽車發(fā)展進程，則預計 2025-2035 年 人形機器人銷量 CAGR 可達 59%。 ③中性情形：預計未來 10-15 年內(nèi)人形機器人市場有望達到 60 億美元； ④極悲觀情形：人性機器人技術發(fā)展遇到瓶頸而停滯，預計 2025-2035 年人形機器人銷量 CAGR 可能為 0%； 從勞動力替代角度來看，預計 2025 年-2028 年廠商達到兩年投資回報期，2030 年-2035 年客 戶端達到兩年投資回報期。 此外，特斯拉 CEO 馬斯克在 AI DAY 以及股東大會上表示其人形機器人量產(chǎn)目標售價預計能 夠達到 2 萬美元，銷量有望達百萬臺級別。

人形機器人中關節(jié)成本占比過半，滾珠絲杠是直線執(zhí)行器中的重要零部件。關節(jié)是人形機器 人身體各個部分的連接點，用于實現(xiàn)運動和姿態(tài)調(diào)整。人形機器人關節(jié)中主要由執(zhí)行器驅動， 執(zhí)行器包括旋轉執(zhí)行器、線性執(zhí)行器和手關節(jié)執(zhí)行器，其中滾珠絲杠主要應用在直線執(zhí)行器 中，保證了機器人的穩(wěn)定性和可靠性，以及關節(jié)傳動的精準控制，為人形機器人的運動控制 和姿態(tài)調(diào)整提供了可靠的傳動解決方案，進而能夠執(zhí)行更復雜和精細的任務。根據(jù)我們對 Tesla Optimus 的成本拆分，可以得到滾珠絲杠占到機器人總制造成本的 12.07%，其中行星 滾柱絲杠占比 9.85%，滾柱絲杠占比 2.22%，僅次于電機的成本占比，成為諸多零部件中價值 量較高的一環(huán)。根據(jù)上文做粗略估計，在中性情境下未來 10-15 年人形機器人 60 億美元的 全球市場，有望為滾珠絲杠帶來約 7 億美元（約合人民幣 50 億元）新增需求（全球市場口 徑）。

行星滾柱絲杠也特斯拉人形機器人應用方案中有所涉及，但其與常規(guī)方案略微不同。特斯拉 行星滾柱方案稱為反向（inverted）行星滾柱絲杠，“反向”意為將螺桿、螺母角色互換。非 反向方案為電機帶動螺桿旋轉，螺母與主體固定，螺母沿螺紋被螺桿帶動將其旋轉運動變換 為直線運動。反向方案變?yōu)槁菽感D，螺桿與主體固定，此時螺母旋轉帶動螺桿運動，螺桿 將螺母的旋轉運動轉換為直線運動。剖面圖可以看到伺服電機轉子直接帶動螺母旋轉。該方 案特點是行星滾子與螺母多點咬合滾動配合，承載能力極強，壽命超長，比常規(guī)滾珠絲杠提 升一個數(shù)量級，但難點是滾子及螺母磨制工藝復雜耗時，裝配時需要匹配不同滾子的相位， 操作難度大，需要通過設計和工藝在保證性能的前提下將成本降低。

2.2.高端應用市場仍被外資壟斷，國產(chǎn)制造商已進入布局加速期

滾動功能部件市場根據(jù)需求可以分為高端市場、中低端市場，本質(zhì)區(qū)別在于不同應用場景下， 對其性能指標的要求不同。高端產(chǎn)品往往意味著：①精度：滿足定位精度更高、重復精度更 好的機械運動需求；②可靠性：采用更高質(zhì)量的材料和更精密的制造工藝，以提供更長的使 用壽命和更高的穩(wěn)定性；③結構設計：采用更加緊湊、精密的設計，例如更小的滾珠、更高 的絲杠螺距，以獲得更高的運動精度和更高的剛性；④檢測與保養(yǎng)：更嚴格的檢驗標準以及 相對更頻繁的檢查與維護。分別來看：

中低端市場：主要以生產(chǎn)率高、價格低廉，并能保持機械效率高、耐磨性好的產(chǎn)品為主， 下游應用精度要求不高，因此其代表性產(chǎn)品多為軋制型絲杠。下游主要為一般機械設備 如工程機械、普通機床、打包機、注塑機等領域，也包括醫(yī)院病床、手術臺、千斤頂、 小型起重機、閥門開關等應用場景。

高端市場：主要分為精密、高速、重載型滾動功能部件，以及為滿足特殊應用場景的特 殊功能產(chǎn)品，代表性產(chǎn)品多高精度研磨工藝。對應下游市場主要為高精度切割、高速加 工和高速定位的 CNC 機床、印刷機、精密機器人、航空航天、電動汽車、3C 裝備等重點 領域。

我們認為，可以從材料、設備、生產(chǎn)三個角度去分析滾動功能部件產(chǎn)品的國內(nèi)海外差距：

（1）材料端：配方 KnowHow 是行業(yè)壁壘之一，國產(chǎn)制造商和原材料供應商在基礎材料端的 研發(fā)、應用已經(jīng)實現(xiàn)突破。滾珠絲杠原材料主要以不銹鋼或各類合金鋼為主，特種合金鋼基 本包含碳、硅、錳、硫、磷、鉻、鉬等元素，根據(jù)不同微量元素的配比，以實現(xiàn)針對不同應 用場景的特性要求，例如用來制造滾子、套圈的材料多為高滲碳軸承鋼，要求具有一定耐磨 性、韌性；用來制造絲杠的材料多為超高強度合金鋼，要求溫度系數(shù)低、耐久性好等。海外 制造商在中國建立生

（2）設備端：設備投資較大，進口高端設備可能是國產(chǎn)制造商要快速推出高品質(zhì)滾珠絲杠 產(chǎn)品，把握國產(chǎn)替代窗口期的關鍵。滾動功能部件制造屬于資金密集型產(chǎn)業(yè)，設備投資占比 較重，以恒立液壓為例，其 2022 年定增募投的線性驅動器項目顯示，總計劃投資約 15.3 億 元，其中設備采購約 10.8 億元，占比約 70.5%。海外高端機床技術相對成熟，設備穩(wěn)定高效 優(yōu)勢顯著，海外滾珠絲杠制造商經(jīng)過長期積累和產(chǎn)品迭代，所使用的設備也經(jīng)歷了自研升級、 改造的過程，進一步加強了其產(chǎn)品護城河。對于國產(chǎn)制造商來說，采用自制設備的路線或能 在使得產(chǎn)品、工藝、設備三者互相促進、逐步成熟，有利于生產(chǎn)成本控制，但要付出一定時 間成本。短期來看，我們認為若要在高端滾動功能部件產(chǎn)品端率先實現(xiàn)國產(chǎn)替代，則應在設 備端優(yōu)先考慮相對成熟的進口設備。

（3）生產(chǎn)端：滾珠絲杠產(chǎn)品同時具有定制化和標準化屬性，相對一致但又繁雜的加工過程 決定了產(chǎn)品良率控制是國產(chǎn)制造商需要突破的關鍵課題。我們認為，產(chǎn)品的定制化體現(xiàn)在多 元化的下游應用決定了產(chǎn)品性能、規(guī)格參數(shù)的多樣化，但作為精密加工產(chǎn)品，其生產(chǎn)流程與 品控標準的相對一致，反映了其標準化的特點。以研磨工藝加工的高端產(chǎn)品為例，其整套生 產(chǎn)步驟約有 22 步，加工工藝周期約 30-45 天，因此生產(chǎn)過程的管理控制尤為關鍵，每一步加 工步驟要實現(xiàn)較高良率，才能保證一定的整體良率水平，實現(xiàn)較高的產(chǎn)品一致性。這要求制 造企業(yè)對生產(chǎn)過程中的關鍵工藝，如熱處理、材料切削、部件研磨、性能檢測等技術均有較 為熟練地掌握。

3.對標分析：中高端龍頭長期技術積累下的產(chǎn)品和品牌優(yōu)勢突出

3.1.日本 NSK：全球滾珠絲杠行業(yè)龍頭，技術領先，產(chǎn)品譜系完整

日本精工株式會社（NSK）是日本國內(nèi)首家設計生產(chǎn)軸承的廠商，由軸承逐步拓展到滾珠絲 杠及直線導軌。公司成立于 1916 年，成立之初主要從事生產(chǎn)、開發(fā)并提供各類軸承，后逐步 進行其產(chǎn)品和客戶的開拓，主要涉及下游包括工業(yè)機械和汽車，其中工業(yè)機械業(yè)務主要為生 產(chǎn)和銷售工業(yè)機械軸承，滾珠絲杠和直線導軌；汽車業(yè)務主要為轉向柱和自動變速器部件的 軸承生產(chǎn)和銷售。NSK 在軸承領域穩(wěn)居日本首位，在全世界也位居前列，在滾珠絲杠方面也 具有較強市場話語權。

車輛業(yè)務導致公司整體營收波動，工業(yè)機械業(yè)務收入占比持續(xù)提升。2013 財年，公司營收實 現(xiàn) 578.67 億元，2018 財年增長至 625.98 億元，2023 財年公司營收下降至 488.49 億元，公 司收入整體存在波動性。從主營業(yè)務結構來看，車輛業(yè)務為第一收入來源，2023 財年實現(xiàn)收 入 263.63 億元，占比為 53.97%；工業(yè)機械（含滾珠絲杠）收入 194.98 億元，受車輛業(yè)務萎 縮影響，工業(yè)機械業(yè)務占比由 2020 年的 27.2%增長至 39.91%。盈利方面，2020 財年開始公 司面對原材料成本增長、全球疫情影響，毛利率下滑的同時費用率顯著提升，導致整體盈利 水平顯著下滑。

精密加工技術積累助力滾珠絲杠開發(fā)。NSK 利用其生產(chǎn)軸承所錘煉出的精密加工技術，向汽 車零部件、精密機械產(chǎn)品、電子應用產(chǎn)品等領域進軍，研發(fā)出各類滾珠絲杠產(chǎn)品。1958 年， 公司首次完成滾珠絲杠量產(chǎn)，1959 年研發(fā)并生產(chǎn)出用于機床的精密滾珠絲杠，1996 年研發(fā) 出注塑機用高負荷驅動滾珠絲杠，2016 年推出高負載驅動用滾珠絲杠（S-HTF 系列），2017 年推出新一代符合 DIN 標準的滾珠絲杠，高速、低噪音等特性克服了歐洲機床應用的特殊挑 戰(zhàn)；2018 年推出世界上最快的高負荷滾珠絲杠。2022 年 11 月，NSK 成功開發(fā)滾珠絲杠進給 系統(tǒng)的狀態(tài)穩(wěn)定技術（NSK Feed Drive Adjuster）。機床進給系統(tǒng)會因溫度升高會引起絲杠 軸伸長，導致性能變化，而此項技術能夠將變化控制在最小范圍，從而實現(xiàn)即使進給系統(tǒng)受 到發(fā)熱等環(huán)境變化的影響，也能將剛度變化維持在最小范圍。因為能夠持續(xù)支撐軸向載荷， 持續(xù)保持滾珠絲杠進給系統(tǒng)的剛度，所以能使加工的精度、品質(zhì)、生產(chǎn)的性能更穩(wěn)定。

3.2.臺灣上銀：智能化制造和機電一體化產(chǎn)品相對領先

上銀成立于 1989 年 10 月，前身為何豐精密公司，公司于臺中縣潭子設廠生產(chǎn)滾珠絲杠，后 開啟臺灣自主生產(chǎn)高精度零件時代，目前已成為臺灣最大的機械廠商及全球領先的線性傳動 品牌。上銀擁有豐富的產(chǎn)品矩陣，主要產(chǎn)品包括滾動絲杠、直線導軌、滾珠花鍵、單軸機器 人等高階精密型產(chǎn)品。從全球布局來看，目前上銀擁有 10 余家海外子、孫公司，設立 4 處研 發(fā)中心。公司持續(xù)關注環(huán)境變化，積極布局機電一體化整體解決方案，打造高階智慧型產(chǎn)品 與全球服務網(wǎng)絡。

公司營收及凈利潤近兩年實現(xiàn)快速增長。2012-2022 財年，公司的主營業(yè)務收入由 26.40 億 元增長至 66.23 億元，CAGR=9.6%，收入規(guī)模穩(wěn)步增長。普通股東可分配調(diào)整后凈利潤由 4.33 億元增長至 10.38 億元，CAGR=9.1%，其中 2017、2018 財年凈利潤同比增長較大，主要系下 游自動化、半導體、智能型手機、汽車及新能源等產(chǎn)業(yè)景氣度較高提振需求，公司伴隨產(chǎn)能 擴張收入規(guī)模擴大；2020-2022 財年，伴隨疫情恢復，公司收入及凈利潤實現(xiàn)快速增長，CAGR 分別為 15.3%以及 76.2%。

上銀海外擴張腳步開啟較早，積極布局全球網(wǎng)絡。公司成立后即開始進行海外布局，在海外 進行廠房擴建，同時加大研發(fā)投入。1992 年，公司于美國設立子公司；1993 年，收購德國 HOLZER 公司，并成立德國子公司；1999 年，公司在日本設立子公司；2004 年，公司成立東 京研發(fā)中心、2006 年，美國芝加哥新廠落成啟用，2012 年，全球營運總部與研發(fā)中心落成啟 用，2013 年公司設立新加坡子公司、韓國子公司及意大利孫公司。公司未來也將持續(xù)在全球 擴建廠房，增加全球范圍內(nèi)的產(chǎn)能及服務。2017-2022 財年，公司非臺灣地區(qū)收入占比由 37% 提升至 53%，海外銷售渠道持續(xù)貢獻收入。

3.3.對標結論：以產(chǎn)品打造品牌，以渠道邁向全球

通過對 NSK、上銀等行業(yè)領軍企業(yè)的發(fā)展的分析，國內(nèi)行業(yè)內(nèi)企業(yè)可以學習的是： ①加大研發(fā)和設備的資金投入，深化加工工藝，打破技術壁壘。滾珠絲杠具有很高的技術壁 壘，在材料配方、工藝流程、加工設備等方面都存在較高的技術要求。如果是選擇外購加工 設備及檢測設備，也要具備對加工設備改進的加工工藝和檢測技術。國內(nèi)企業(yè)需要加大研發(fā) 投入，持續(xù)積累滾珠絲杠生產(chǎn)所需精密加工技術，以及同時也要需要注重與產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn) 并行的檢測技術。 ②提高產(chǎn)品品質(zhì)一致性，增強生產(chǎn)管理能力，贏得下游客戶認可。滾珠絲杠下游應用客戶替 代慢，更換產(chǎn)品需要時間來進行試機和整合，對公司的研發(fā)、生產(chǎn)管理及質(zhì)量管理體系都有 較高要求。國內(nèi)企業(yè)需要提高生產(chǎn)管理能力，保證產(chǎn)品品質(zhì)一致性，減少產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)量問題， 提高產(chǎn)品壽命；在此基礎上，需要通過較大的產(chǎn)品驗證期來獲取客戶認可，從而真正推進替 代進程。 ③進一步完善銷售網(wǎng)絡，加強全球內(nèi)渠道鋪設。滾珠絲杠高端產(chǎn)品需要緊跟下游應用產(chǎn)業(yè)發(fā) 展，同時也需要布局觸及下游各產(chǎn)業(yè)的渠道網(wǎng)絡，國內(nèi)企業(yè)應當積極布局全球滾珠絲杠銷售 渠道，在海外布局產(chǎn)能，在增大收入規(guī)模、增強收入穩(wěn)定性的同時也能夠逐步建立全球品牌 影響力。

4.重點公司分析

4.1.恒立液壓：高端液壓件國產(chǎn)替代進行時，多元化瞄準滾珠絲杠新產(chǎn)品

國內(nèi)液壓件龍頭，三十年專注創(chuàng)新，驅動業(yè)務多元化發(fā)展。恒立液壓成立于 1990 年，早期從 事氣動元件產(chǎn)品制造；1999 年成功開發(fā)挖掘機專用油缸；2006 年成功開發(fā)盾構機推進油缸， 進入隧道掘進機械行業(yè)；2011 年成功在上交所上市，上市后資金實力雄厚、公司業(yè)務結構不 斷優(yōu)化： （1）2011-2015 年：公司上市后恰逢下游挖機行業(yè)調(diào)整周期，油缸業(yè)務（包含挖機油缸和非 標油缸）收入占比保持在 80%以上，行業(yè)需求下行，但公司挖機油缸國內(nèi)市占率持續(xù)提升。 （2）2016-2021 年：①公司挖機泵閥業(yè)務持續(xù)放量：2021 年收入占比達到 34.8%，同比增加 5.0pct；同時伴隨下游工程機械行業(yè)周期上行階段，2021 年實現(xiàn)總營收 93.09 億，同比增長 18.6%。2016-2021 年公司高速增長，營收 CAGR 高達 107.9%，奠定液壓龍頭地位。②公司開 啟國際化進程：2017 年集研發(fā)、生產(chǎn)、試驗、售后服務為一體的美國芝加哥工廠建成運行； 2021 年開啟墨西哥工廠建設，布局全產(chǎn)品線海外制造基地。 （3）2022 年至今：公司定增布局線性驅動器（包含電動缸，滾珠絲杠）、通用液壓等非挖應 用領域，進一步深化多元業(yè)務布局。2022 年收入減少系下游工程機械行業(yè)景氣度下行影響， 公司產(chǎn)品多元化布局有望打開成長新曲線，弱化行業(yè)周期對公司業(yè)績的影響，估值、盈利有 望雙升。

定增募投項目布局中長期發(fā)展，2024 年線性驅動器項目有望逐步投產(chǎn)。公司加快產(chǎn)品結構調(diào) 整，持續(xù)推進下游行業(yè)多元化發(fā)展戰(zhàn)略，緊貼公司中長期戰(zhàn)略規(guī)劃布局的各個定增募投項目 穩(wěn)步進行中，有望在 2023-2024 年開始逐步為公司貢獻收入增量。其中建設在常州市武進開 發(fā)區(qū)的線性驅動器項目擬投入募集資金 14 億，根據(jù) 2022 年年報，該項目目前處于基建之中， 預計 2024 年一季度投產(chǎn)，該項目達產(chǎn)后將形成年產(chǎn) 104000 根標準滾珠絲杠電動缸、4500 根 重載滾珠絲杠電動缸、750 根行星滾柱絲杠電動缸、100000 米標準滾珠絲杠和 100000 米重 載滾珠絲杠的生產(chǎn)能力，助力公司進入滾珠絲杠及電動缸等電動化產(chǎn)品新領域。

4.2.秦川機床: 國企機床老將，機床+核心零部件協(xié)同發(fā)展

秦川機床為中國機床行業(yè)龍頭骨干。公司成立于 1965 年，主營業(yè)務主要分為機床、核心零 部件、減速器等高端制造以及數(shù)控系統(tǒng)等智能制造四大板塊，機床為公司核心業(yè)務，下游涵 蓋汽車、航空航天、工程機械、船舶、鐵路、新能源等領域。歷經(jīng)五十余載的發(fā)展和沉淀， 公司整機產(chǎn)品磨齒機、滾齒機、拉削機床及通用數(shù)控機床國內(nèi)領先，根據(jù)中國機床工具工業(yè) 協(xié)會及公司公告，公司本部齒輪加工機床市占率超過 60%，漢江機床的螺紋磨床市占率超過 70%，秦川格蘭德的外圓磨床市占率約 25%，本部的齒輪刀具市占率 23.2%，龍頭地位突出。 2020 年，公司制定“5221”發(fā)展戰(zhàn)略，即機床主機業(yè)務收入占比 50%，以機器人關節(jié)減速器 為代表的高端制造占到 20%，核心零部件占到 20%，智能制造和核心數(shù)控技術占到 10%。

控股子公司漢江機床主要負責滾動功能部件的開發(fā)、生產(chǎn)。漢江機床是國內(nèi)螺紋磨床主導企 業(yè)，經(jīng)過 50 多年的發(fā)展歷程，形成以自動化、數(shù)字化、智能成套成線產(chǎn)品為主的精密數(shù)控螺 紋加工機床產(chǎn)業(yè)，以滾珠絲杠副、滾動直線導軌副、滾動導軌塊、滾動花鍵副、螺桿轉子副、 齒輪齒條副、精密工作臺和精密零部件產(chǎn)品為主的滾動功能部件產(chǎn)業(yè)。根據(jù)公司公告，2022 年滾珠絲杠的產(chǎn)能為 10 萬件/年，目前市占率約 5%。

漢江機床在絲杠導軌領域積累深厚，滿足新能源汽車、中高端機床領域的國產(chǎn)化應用。在新 能源汽車領域，公司能夠向下游提供關鍵零件加工所需的高端裝備和機床滾動功能部件，并 向新能源汽車企業(yè)直接提供精密螺桿副、高檔齒輪等關鍵零部件，實現(xiàn)新能源汽車領域的國 產(chǎn)化配套。在機床領域，目前公司生產(chǎn)的 2 級、3 級精度的滾珠絲杠、直線導軌可滿足中高 檔數(shù)控機床的要求，主要用于自產(chǎn)機床產(chǎn)品的應用。2022 年漢江機床實現(xiàn)收入 4.00 億元， 同比+28.76%，實現(xiàn)凈利潤 0.25 億元，同比+159.99%。

4.3.貝斯特：切入“工業(yè)母機”新賽道，滾動功能部件新產(chǎn)品已下線

深耕精密零部件，開拓滾珠絲杠新業(yè)務。貝斯特自 1997 年成立以來，始終專注于精密零部 件、智能裝備及工裝業(yè)務；2018年收購無錫旭電20%股權（公司控股股東貝斯特投資收購50%）， 培育電子裝備行業(yè)布局；2019 年向新能源汽車零部件延伸布局；2022 年 1 月成立全資子公 司宇華精機，憑借公司在工裝夾具、精密加工領域的技術優(yōu)勢和在汽車行業(yè)的生產(chǎn)管理體系 優(yōu)勢，全面布局直線滾動功能部件。未來，公司將瞄準高端機床領域、半導體裝備產(chǎn)業(yè)、自 動化產(chǎn)業(yè)三大市場進行大力開拓，快速切入“工業(yè)母機”新賽道。

業(yè)務結構多元化，汽車零部件核心業(yè)務支撐公司業(yè)績成長。汽車零部件業(yè)務占比自 2015 年 的 72.6%提升至 91.7%，成為公司核心業(yè)務，目前深度綁定蓋瑞特（Garrett）、康明斯（Cummins）、 博馬科技（BMTS）、博格華納（BorgWarner）、皮爾博格（Pierburg）、長春富奧石川島（FIT）、 上海菱重（SMTC）、三菱重工（MHIET）等國內(nèi)外知名渦輪增壓器和汽車發(fā)動機制造企業(yè)，建 立長期合作關系，保障公司業(yè)績增長。2022 年，公司汽車零部件業(yè)務實現(xiàn)收入 10.07 億元， 同比增加 13.49%，占全部業(yè)務比重 91.74%；智能裝備及工裝業(yè)務實現(xiàn)收入 0.53 億元，占全 部業(yè)務比重 4.80%；其他零部件（主要包括手柄、氣缸、端蓋、濾波器、散熱器、閥板等）實 現(xiàn)收入 0.24 億元，占全部業(yè)務比重 2.18%。

滾珠絲杠與直線導軌雙布局，多重應用場景打開業(yè)務增長新曲線。宇華精機系公司為進軍工 業(yè)母機領域而專門成立的全資子公司，承載“高端裝備核心滾動功能部件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目” 戰(zhàn)略使命。根據(jù)無錫濱湖發(fā)布公眾號，該項目主要信息如下：①投資情況：項目總投資 12 億 元，利用 4.5 萬平方米廠房，引進生產(chǎn)及檢測等進口設備約 300 臺套（其中研發(fā)設備 70 臺）， 配套軟件及系統(tǒng)、公輔設施等 30 余套。②產(chǎn)能情況：項目達產(chǎn)后，將具備年產(chǎn) 15 萬套高精 度滾珠絲杠副以及 24.8 萬米高精度滾動導軌副部件的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)值達 15 億元，年稅收 超 1.2 億元。結合目前公司業(yè)務結構來看，項目達產(chǎn)后公司滾動功能部件產(chǎn)品有望向目前汽 車零部件核心業(yè)務比重看齊。③目前進度：目前公司生產(chǎn)的滾珠絲杠副、直線導軌副等首臺 套已實現(xiàn)成功下線。④未來目標領域：公司滾動功能部件產(chǎn)品規(guī)劃未來覆蓋航天軍工、數(shù)控 機床、新能源車、醫(yī)療器械、機器人、自動化等多重應用場景，利潤空間有望進一步增厚。

4.4.恒而達：積極拓寬業(yè)務邊界，直線導軌副進入收入貢獻期

業(yè)務結構穩(wěn)固，縱向拓展?jié)L珠絲杠等新產(chǎn)品布局，為公司業(yè)績增長注入新動力。恒而達于 1995 年成立，2021 年在深交所掛牌上市?；诓牧稀⒓夹g、工藝、裝備、渠道的共源性，公司目 前已形成了以模切工具和鋸切工具等金屬切削工具業(yè)務為主，以配套智能數(shù)控裝備業(yè)務為輔 的業(yè)務架構。2019-2022 年以來，公司業(yè)務結構較為穩(wěn)定，90%以上為模切工具和鋸切工具， 其中模切工具占比分別為 62.5%、53.2%、55.4%、54.3%，鋸切工具占比分別為 34.7%、40.1%、 38.5%、38.2%。2023 年公司將穩(wěn)步形成“橫向拓寬”（產(chǎn)品系列化）與“縱向延伸”（配套智 能裝備、高精度滾動功能部件及高強韌輕量化金屬材料）的產(chǎn)品矩陣與業(yè)務布局，拓寬市場 邊界。

產(chǎn)品矩陣優(yōu)化完成后有望實現(xiàn)盈利修復。自 2017 年以來，公司營收持續(xù)增長，2022 年實現(xiàn) 營業(yè)總收入 4.83 億元，同比增長 6.03%，其中滾動功能部件新業(yè)務實現(xiàn)營收 444.40 萬元。 同年公司實現(xiàn)歸母凈利潤 0.95 億元，同比下滑 11.6%；凈利率 19.7%，同比下降 4.0pct，主 要原因系公司 2022 年啟動直線導軌副產(chǎn)業(yè)化項目等增加銷售與管理費用，以及利息收入減 少及匯率變動導致財務費用增加，業(yè)務結構優(yōu)化后公司費用控制有望實現(xiàn)改善。

金屬材料、工藝、設備三大自研優(yōu)勢，滾珠絲杠、直線導軌新業(yè)務布局進行時。公司多年鉆 研金屬材料與熱處理研究，形成金屬熱處理工藝、金屬材料加工技術和自動化專用裝備制造 三大技術優(yōu)勢，助力打造高端裝備核心功能部件新業(yè)務。目前，公司積極籌備“功能化部件 產(chǎn)業(yè)園”項目，用以建設直線導軌、滾珠絲杠、滑塊模組等高端裝備核心功能部件生產(chǎn)線。 2021、2022 年公司大力投入研發(fā)支出 1580.34 萬元、1585.61 萬元，助力實行產(chǎn)品系列化和 配套裝備一體化的企業(yè)戰(zhàn)略，加快研發(fā)成果轉化，靜待滾珠絲杠放量。

4.5.鼎智科技：微特電機領先企業(yè)強強聯(lián)手，加碼高景氣賽道

鼎智科技被江蘇雷利收購，優(yōu)質(zhì)控股股東帶來業(yè)績高增長。江蘇雷利是國內(nèi)微特電機龍頭， 在傳統(tǒng)的家用電器微電機業(yè)務上，持續(xù)通過合資、并購等方式切入到醫(yī)療器械、新能源汽車 零部件等高景氣賽道。鼎智科技成立于 2008 年，是以微特電機為主的定制化精密運動控制 解決方案提供商，2019 年，江蘇雷利通過收購鼎智科技 70%的股權成為其控股股東。2023 年 鼎智科技于北交所正式掛牌上市。 分業(yè)務來看：鼎智科技產(chǎn)品包括線性執(zhí)行器，營收占比 61.3%、混合式步進電機占比 20.9%、 直流電機占比 14.7%、音圈電機及組件占比 1.7%，下游客戶主要為醫(yī)療器械、工業(yè)自動化等 領域。 財務表現(xiàn)來看：2022 年鼎智科技/江蘇雷利分別實現(xiàn)營收 3.18/29.00 億元，同比+63.99%/- 0.65%，2018-2022 年復合增速分別為 44.83%/6.56%；歸母凈利潤分別為 1.01/2.59 億元，同 比+103.39%/5.96%，2018-2022 年復合增速分別為 57.49%/6.59%。

公司為具備獨立生產(chǎn)關鍵零部件絲杠、螺母的少數(shù)微特電機領域企業(yè)之一，主要競爭對手為 美國海頓。根據(jù)公司招股書，絲杠步進電機方面，鼎智科技與美國海頓均為國際先進；關鍵 零部件絲杠及螺母方面，鼎智科技為國內(nèi)先進，美國海頓為國際先進。具體產(chǎn)品對比情況如 下： （1）絲杠步進電機：鼎智科技產(chǎn)品最大力矩 13Nm 略高于美國海頓 12Nm，其他產(chǎn)品指標基本 持平。 （2）絲杠：產(chǎn)品種類，鼎智科技更勝一籌，包含 ACME、公制螺紋和特殊螺紋形式，而美國 海頓僅包括公制和左旋螺紋形式；直徑與導程范圍，鼎智科技仍有提升空間。 （3）螺母：鼎智科技生產(chǎn)方式更豐富，可以根據(jù)客戶要求采用機械加工和注塑兩種形式，而 美國海頓僅有注塑成型生產(chǎn)方式；材料方面，鼎智科技選用標準自潤滑聚縮醛材料（Derlin） 和高性能聚合物材料（PBT），還可根據(jù)特殊的使用環(huán)境定制高性能聚合物。綜合來看，鼎智 科技通過自主研發(fā)材料配方配合螺紋一體注塑技術，提升螺母性能，使其具有良好的傳動精 度、傳動效率及壽命。

三花集團通過子公司三花綠能參與鼎智科技的戰(zhàn)略投資者超額配售，同屬三花集團的三花智 控與鼎智科技未來有望在人形機器人領域進行合作。①三花獲配情況：根據(jù)公司超額配售選 擇權實施公告，三花綠能實際獲配 15.96 萬股，占此次超額配售股票的比例為 6.9%。②三花 智控與鼎智科技關系：三花集團子公司三花智控與鼎智科技母公司江蘇雷利已建立多年合作 關系，三花智控近期積極布局機器人產(chǎn)業(yè)，重點聚焦仿生機器人機電執(zhí)行器業(yè)務；而鼎智科 技研發(fā)的線性傳動組件、空心杯電機、精密齒輪箱等產(chǎn)品處于國內(nèi)領先地位，可應用于人形 機器人領域；二者未來有望在人形機器人領域協(xié)同發(fā)展。③未來合作意義：目前人形機器人 處于早期階段，特斯拉、波士頓、優(yōu)必選、小米等眾多巨頭相繼布局，未來一旦出現(xiàn)現(xiàn)象級 新品，人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈有望獲得巨大投資機會。綜上，三花智控與鼎智科技未來如果在人 形機器人領域進行合作，有望成為早期入局玩家、搶占先機，為公司未來業(yè)績提供潛在增長 極。

4.6.其他非上市公司

4.6.1.南京工藝：精密滾動功能部件國產(chǎn)替代骨干

公司技術積淀深厚，穩(wěn)步推進國產(chǎn)替代。公司在滾動功能部件領域積累了 50 余年的豐富經(jīng) 驗，已成為國內(nèi)規(guī)模最大、規(guī)格最全、質(zhì)量最優(yōu)的精密滾動功能部件產(chǎn)業(yè)化基地。1952 年， 公司前身 “南京市勞動工人技術學?！?建立；1958 年，公司前身轉為地方國營金陵機器制 造廠，主營小型農(nóng)業(yè)機械、小車床和飼料粉碎機，同時開始研制試制軸承；1964 年，公司更 名為南京工藝裝備制造廠，主要生產(chǎn)組合夾具，粉末冶金制品和螺紋桿件，并于 1965 年成功 研制出中國第一套滾珠絲杠；1978 年，開始重點布局滾珠絲杠和螺桿機床產(chǎn)品；2021 年，南 京國資委下屬新工集團正式控股南京工藝 52.98%股權，為公司發(fā)展提供資金支持。

滾動功能部件產(chǎn)品矩陣豐富，應用領域寬廣。滾動功能部件業(yè)務和智能制造業(yè)務為兩大主營 業(yè)務，其中滾動功能部件業(yè)務包括滾動導軌副、滾珠絲杠副、滾動花鍵副、模組、行星滾柱 絲杠副，年產(chǎn)能力 10 萬多套，主要應用于數(shù)控機床、注塑、壓力機床、鋼鐵工業(yè)、軍用裝備、 核工業(yè)等領域；智能制造業(yè)務包括數(shù)控精密工作臺、鋁合金結構工作臺，主要應用于測量、 激光焊接、激光切割，涂膠、打孔，插件、小型數(shù)控機床、射線掃瞄、雕銑機及實用教學等 領域，公司產(chǎn)品涉及領域較為廣闊。

4.6.2.凱特精機：深耕精密滾動直線導軌副

主營滾動直線導軌副，國內(nèi)規(guī)模領先企業(yè)。1993 年，前身新會凱特精密機械成立，專業(yè)研制 精密滾動直線導軌副；1994 年，引進歐洲生產(chǎn)的超精密導軌磨床和滑塊磨床，開啟研制高精 密滾動直線導軌副道路；2003 年，中國高新投資集團控股公司，依托實力雄厚的股東，凱特 精機在制度建設、技術研發(fā)等方面進一步發(fā)展；2008 年、2011 年，公司進行了兩期技術改 造，新增德國最先進的專用 CNC 超精密導軌磨床等 5 條高效生產(chǎn)線，建成了全國生產(chǎn)規(guī)模大、 生產(chǎn)設備現(xiàn)代化、技術手段先進、生產(chǎn)管理科學的專業(yè)精密滾動直線導軌副生產(chǎn)基地；2016 年，公司再次改制為民營控股；2017 年，啟動 100 萬米套滾動直線導軌副項目。 成立至今，公司深耕精密滾動直線導軌副專業(yè)化生產(chǎn)，是具有獨立研究、開發(fā)、設計能力的 國家高新技術企業(yè)。根據(jù)公司官方微信號披露，公司已與中國高鐵、深圳地鐵、恒力集團、 南興裝備、北京博得、德國 DMG 德瑪吉等企業(yè)項目建立長期穩(wěn)定的合作伙伴關系。

公司主要生產(chǎn)四大滾動功能部件：直線導軌、直線模組、鉗制器及阻尼器,形成以直線導軌 副及其功能部件產(chǎn)品、直線運動單元產(chǎn)品于一體的綜合產(chǎn)品鏈。產(chǎn)品具有高速度、高精度、 高剛性、高密封、長壽命、易安裝和互換性、穩(wěn)定性、可靠性好等特點，廣泛應用于金屬加 工、木工機械、電子信息、醫(yī)療器械乃至航天航空等領域設備。根據(jù)廣州機床工具行業(yè)協(xié)會， 在精度、剛性、運行速度、載荷、密封和壽命等性能指標的對比實驗數(shù)據(jù)上，凱特的產(chǎn)品完 全達到國外名牌產(chǎn)品的技術水平，可以滿足中高檔數(shù)控機床的配套技術要求，有能力替代進 口產(chǎn)品。

4.6.3.博特精工：國產(chǎn)滾動功能部件中堅力量

公司發(fā)展歷史悠久，參與我國滾動功能部件標準起草。公司歷史悠久，始建于 1966 年，前身 是山東濟寧絲杠廠，致力于滾動功能部件的研究與生產(chǎn)，1985 年，公司研制并生產(chǎn)出滾珠絲 杠副；2022 年，改制為有限責任公司；2007 年，完成股份制改革，民營資本山東博特投資持 股比例 27.23%，為第一大股東，國開發(fā)展基金投資支持，持股占比 13.01%；2016 年，公司 負責起草行星滾珠絲杠行業(yè)規(guī)范。目前公司為我國滾動功能部件標準(滾珠絲杠副、直線導軌 副)主要起草單位，國家高速主軸標準主要起草單位，國家滾珠絲杠副標準工作組組長單位。

公司經(jīng)歷三代產(chǎn)品更迭，產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗豐富。博特精工的產(chǎn)品經(jīng)歷了三代更迭：從傳統(tǒng)梯形 絲杠，到滾珠絲杠，再到今天的高速、高精度產(chǎn)品。在此發(fā)展過程中，公司整體研發(fā)水平和 工藝水平都有了很大的提高，已經(jīng)積累了自身獨特的技術和制造經(jīng)驗。公司目前以滾動功能 部件業(yè)務、主軸業(yè)務、智能制造業(yè)務為主營業(yè)務，產(chǎn)品主要用于數(shù)控機床、軍工裝備、核電 裝備、航空航天、軌道交通、高端醫(yī)療、自動化裝備、冶金裝備、印刷包裝裝備、儀器儀表 等行業(yè)。公司“博特”牌精密滾珠絲杠副、滾動直線導軌副、高速精密電主軸、精密機械主 軸單元、精密數(shù)控雙坐標工作臺等系列產(chǎn)品躋身國內(nèi)同行業(yè)一線品牌陣列并可替代進口同類 產(chǎn)品，獲得“國家級火炬計劃重點新產(chǎn)品”“國家重點新產(chǎn)品”等榮譽。

公司注重產(chǎn)學研結合，實驗測試能力突出。公司積極開展產(chǎn)學研合作開發(fā)項目，分別與清華 大學、山東大學、華東科技大學、北京理工大學、北京科技大學、北京機床研究所等廣泛開 展技術研究與合作，緊跟國內(nèi)外行業(yè)先進技術發(fā)展潮流，在關鍵功能部件的研究、制造、檢 測、實驗等方面形成了自己獨特優(yōu)勢。 銷售網(wǎng)絡鋪設全面，全球及全國廣泛布局。公司產(chǎn)品覆蓋全球近 60 余個國家和地區(qū)，遍布 歐洲、中東、美洲、大洋洲、東面亞等地，國內(nèi)覆蓋主要包括東北部大區(qū)（東北區(qū)、津晉冀 區(qū)、江浙福大區(qū)、江浙福小區(qū)、滬徽區(qū)）、西南部大區(qū)（山東西部區(qū)、山東東部區(qū)、西北區(qū)、 西南區(qū)、兩廣區(qū)、兩湖區(qū)）。