人形机器人丝杠行业研究总结
1.基本信息:
丝杠模组将旋转运动转换为直线运动,滚动丝杠精度更高。丝杠模组是一种直线运动执行元件,通常由螺母和螺杆/丝杠组成,螺杆旋转带动螺母将旋转运动转换成直线运动。常见的丝杠有基于滑动摩擦原理的梯形丝杠(滑动丝杠)和基于滚动摩擦原理的滚动丝杠两类,而滚动丝杠又包括滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。人形机器人的关节对精度要求较高,精度越高,定位和重复定位能力越精确。相比于梯形丝杠,滚动丝杠精度更高,也更适用。其中,行星滚柱丝杠是一种较为新型的高端传动元件,既能大负载、高加速度运行, 又可以降低精度损失,延长设备的使用寿命;
机器人常用的丝杠类型包括滚珠丝杠与行星滚柱丝杠。其对精度要求较高,多采用经研磨加工的高精度丝杠,精度要求通常集中在C1–C4区间,以保证定位精度和重复定位能力。与此同时,机器人对小尺寸丝杠的需求突出,以支持微米乃至亚微米级的运动控制,从而更好地模拟人体关节与手指的灵活动作。此外,丝杠还需具备较高的尺寸—重量比,在小规格条件下依然能够输出足够推力。例如,直径仅3.5毫米的滚珠丝杠即可驱动高达500磅的负载,体现了小型化与高承载能力的结合;
汽车领域主要应用滚珠丝杠与梯形丝杠,其性能要求则相对不同。精度上,汽车多采用冷轧工艺制造的中低等级产品,精度区间集中在C5–C8。规格选择上,汽车丝杠具备更大宽容度,例如转向系统可根据车型与工况匹配直径在3mm至80mm之间的不同规格。在承载上,丝杠需要能承受大扭矩的负载能力(超过100磅),以维持整车的稳定性与安全性。不同类型丝杠在特性上也存在差异,梯形丝杠具备自锁功能,可在断电或系统失效时防止部件意外滑动;而滚珠丝杠因不具自锁性,通常需要添加额外制动装置或其他机构以实现保持功能;相比起梯形丝杠与滚珠丝杠,行星滚柱丝杠在具备自锁能力的同时,其传动效率可达到90%以上(而梯形丝杠仅为60%–70%)。在传动效率、定位精度和承载力等方面,行星滚柱丝杠均大幅优于滚珠丝杠。在要求更高的汽车线控制动系统(EMB)、后轮转向系统(iRWS)等领域,行星滚柱丝杠 正逐步替代现有技术体系,成为主流发展方向。目前,行星滚柱丝杠已开始应用于舍弗勒等头部厂商的最新后轮转向系统;
具体来看,对于目前国内丝杠领域的玩家,主要可以分为以下四大类:
丝杠老牌企业:包括新剑传动、南京工艺、汉江机床等,在客户资源、技术实力积累等维度先发优势明显;
拥有高端进口磨床的企业:代表企业为贝斯特、恒立液压,二者掌握成熟的精密件加工核心技术,同时前瞻性布局滚动 丝杠领域,产业化落地速度较快,有望率先受益行业发展红利;
轴承企业:代表企业为五洲新春、长盛轴承、斯菱股份等。丝杠和轴承的核心工艺难点均在于磨制和热处理等工艺,二 者协同性较强。横向对比海外供应商,SKF、NSK、THK等轴承龙头均在丝杠领域具备强市场竞争力,可以进一步验证;
汽车零部件企业:代表企业为北特科技、丰立智能、新坐标等,该类企业不仅在金属精加工领域拥有成熟技术储备,同 时主业和机器人丝杠的客户资源有较强重合度,在商务合作等维度具备更强的先发优势;
2. 主要上市公司:
a.恒立液压: 主要从事传动领域的控制设备与系统集成的研发、制造、销售和服务工作,主要产品包括高压油缸、高压柱塞泵、液压多路阀、液压马达、工业阀、液压系统、液压测试台、高精密液压铸件、精密丝杠、直线导轨、电动缸等产品;
b. 浙江荣泰: 各类耐高温绝缘云母制品的研发、生产和销售,主要产品包括新能源汽车热失控防护绝缘件、小家电阻燃绝缘件、电缆阻燃绝缘带等。 快速进入精密传动、智能装备和人形机器人等新兴领域。公司高度重视人形机器人战略布局和业务拓展,积极配合客户进行产品开发,以满足海内外主要客户对人形机器人相关产品的需求。同时公司根据下游市场需求及开拓情况,公司不断的扩大投资,积极布局人形机器人市场的相关业务。2025 年 4 月,公司收购了上海狄兹精密机械有限公司51%的股权;2025年7月,公司收购了广州金力智能传动技术股份有限公司15%的股权,有助于公司快速进入精密传动、智能装备和人形机器人等新兴领域。2025 年 5月,公司成立了全资子公司浙江荣泰智能机器人有限公司,为公司业务发展拓展新的载体和平台,有利于加快推进机器人业务市场化、产业化的进程;
c. 长盛轴承: 主营业务为自润滑轴承及高性能聚合物的研发、生产及销售,主要产品为自润滑轴承、高性能改性工程塑料及氟塑料制品等产品,在机器人领域的研究方向主要是应用于关节处的自润滑轴承、部分直线执行器中的产品,以及灵巧手的相关部件。
d. 五洲新春: 主要产品为轴承、精密机械零部件、汽车安全系统和热管理系统零部件,以及基于轴承和精密零部件核心技术拓展的新能源汽车零部件、丝杠产品及航空航天轴承及零部件等,其中,机器人相关轴承包括:柔性薄壁轴承、四点接触球轴承、角接触球轴承以及滚针轴承;高承载、高精度的圆锥滚子轴承、交叉滚子轴承等。公司已经研发成功机器人全系列轴承产品,配套中大力德、深圳德镁、纽氏达特、极亚精机、来福谐波等机器人减速器制造企业。 丝杠组件及零部件包括行星滚柱丝杠/梯形丝杠等; 公司积极发展丝杠新业务,聚焦机器人用反向式行星滚柱丝杠及汽车滚珠丝杠两大 核心新产品线,凭借产品技术领先及卡位优势,报告期公司反向式行星滚柱丝杠产品持续取得数家客户小批量订单,新能源车领域,转向系统EPS、制动系统EHB/EMB取得定点,并在升级迭代丝杠生产工艺、提高生产效率方面取得良好进展。 25年上半年,公司重点推进反向式行星滚柱丝杠及微型滚珠丝杠的产线建设,通过持续采购核心精密加工设备,构建并优化多条丝杠产线,率先提升产能;同时公司注重生产质量管控,通过采购检测设备组建检测试验中心,完善产品质量管控体系;
e. 贝斯特: 公司业务分为三大板块:一、各类精密零部件、智能装备及工装夹具等原有业务; 二、新能源汽车零部件业务,重点布局新能源汽车轻量化结构件、高附加值精密零部件以及天然气燃料汽车核心部件等产品;三、工业母机、人形机器人等领域,全面布局直线运动功能部件,产品包括:高精度滚珠/滚柱丝杠副、微型丝杠、高精度直线导轨副等;
f. 雷迪克: 主要产品包括轮毂轴承、轮毂轴承单元、圆锥轴承、离合器分离轴承、涨紧轮等汽车轴承类产品。该类产品广泛应用于汽车底盘、动力系统、转向系统、制动系统,为传统车辆和新能源汽车提供高精度、高性能的关键功能部件。稳步推进行星车用滚珠丝杠、行星滚柱丝 杠、微型丝杠等精密传动元件在机器人、新能源汽车等领域的产业化应用;通过控股誊展精密、参股北方机械等一系列战略举措,公司逐步完善在精密传动领域的产业链布局,增强技术协同与资源整合能力。在丝杠产品布局方面,公司当前正积极推进丝杠产品的多元化布局,重点拓展微型丝杠、行星滚柱丝杠以及车用滚珠丝杠等品类。在行星滚柱丝杠及微型丝杠方面,行星滚柱丝杠面向人形机器人线性关节模组应用,微型丝杠则针 对机器人灵巧手等高精度场景。
g. 鼎智科技: 立足于精密运动控制组件的设计、生产与销售等一站式服务业务,公司的主要核心产品线性执行器、音圈电机、混合式步进电机、直流电机;
3. 投资参考:
a.机器人丝杠相关指数机器人概念指数:该指数覆盖人形机器人、工业机器人全产业链,丝杠作为机器人关节核心零部件,五洲新春、双林股份等丝杠企业均被纳入,其走势能反映丝杠企业随机器人行业的整体波动。高端装备制造指数:丝杠生产涉及高精度磨削、热处理等高端制造工艺,恒立液压、秦川机床等兼具丝杠业务与高端装备属性的企业属于该指数成分股,可体现丝杠所属高端制造领域的行业景气度。国产替代主题指数:丝杠行业此前被海外厂商垄断,当前国产替代进程加速,该指数涵盖五洲新春、贝斯特等在丝杠领域突破海外技术壁垒的企业,能反映国产丝杠企业的成长趋势。b. 具体公司标的选择:长期核心配置型:优先选择技术壁垒高且绑定头部客户的企业。如五洲新春,作为特斯拉供应链核心成员,技术和产能适配人形机器人量产需求,长期受益于 Optimus 扩产;恒立液压凭借全流程数字化工厂和已验证的特斯拉腿部关节产品,业绩稳定性强,适合风险偏好较低的长期投资者。短期成长弹性型:可关注订单突破和技术迭代带来的短期机会。如双林股份,其反向式丝杠适配高端机器人,若通过特斯拉认证落地,有望迎来业绩爆发;贝斯特若 2025 年高端产线投产且特斯拉送样成功,将打开增长空间,适合能承受客户认证风险的短期投资者。细分赛道潜力型:关注设备协同和国产替代的细分标的。如秦川机床,其丝杠磨床技术为自身及行业扩产提供支撑,同时受益于丝杠设备国产化需求;长盛轴承在自润滑丝杠关节领域市占率高,适配极端工况,适合关注细分场景机会的投资者。
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