JNTY体育：丝杠行业深度报告：价值量与壁垒较高，国内企业纷纷布局

报告出品方：财通证券

以下为报告原文节选

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1 丝杠是实现旋转运动与直线运动相互转换的精密传动元件

1.1 滚珠丝杠传动效率最高，行星滚柱丝杠综合性能较强

丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。常见的丝杠产品包括滑动丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠等。滑动丝杠是最普通的丝杠机械，产生滑动摩擦，其结构简单，制造方便，在机床上应用广泛；滚珠丝杠适用于精密传动，产生点接触滚动摩擦，与滑动丝杠相比摩擦力小、传动效率高、精度高，但其制造工艺较复杂，成本较高；行星滚柱丝杠是最新一代的精密传动装置，由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈、行星架等组成，产生线接触滚动摩擦，标准式行星滚珠丝杠传动原理为：配套动力电机带动丝杠旋转，通过啮合行星滚柱，将电机的旋转运动转换成螺母的直线往复运动。
滚珠丝杠，又名滚珠丝杠副，是工业精密机械中常用的传动元件，其主要结构包括滚珠丝杠、滚珠螺母、滚珠三部分。滚珠丝杠轴为螺母运动的导向轴，其表面具有螺纹，滚珠在螺纹内运动。螺母由预压片、反向器、防尘器等组成，是直线运动的移动体，带动滚珠循环机制；其端部密封件用于封装润滑零件、防止异物进入。滚珠是利用低摩擦系数维持整个零部件运转的媒介，存在外循环、内循环两种循环方式。
滚珠丝杠的核心传动原理是将旋转运动转化为直线运动，化滑动摩擦为滚动摩擦。当丝杠相对螺母旋转时，丝杠的旋转面通过滚珠的循环滚动推动螺母轴向移动，化旋转为线性；滚珠的滚动使得丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦，化滑动为滚动，大大提升传动效率。

行星滚柱丝杠属于新一代螺纹丝杠的高精尖分支，综合性能强且应用前景广阔。
行星滚柱丝杠通过啮合滚柱产生线接触滚动摩擦，大幅增加丝杠传动过程的接触面和受力面，与以往用于精密传动的滚珠丝杠相比，在传动效率损失不大的前提下，又同时具备了高转速、高载荷、高刚度、高范围导程以及更小体积、更低噪音、更方便维护拆卸等特点。目前已经在航空航天、武器装备、核动力等全球高精尖领域运用，同时在机床、汽车 ABS 系统、石油化工等民用场景下也存在广泛的应用需求。

1.2 行星滚柱丝杠在标准式基础上衍生的四种类型比较

行星滚柱丝杠在标准式基础上衍生出四种类型，它们在结构和功能上具有不同的特点，从而适用于不同的应用场景。
反向式：螺母和螺钉的功能反转，结构更紧凑，适用于小行程、需要一体化设计工作场景。反向行星滚柱丝杠工作原理与标准滚柱丝杠相同，但螺母和螺钉的功能反转。滚子在螺母内轴向移动，螺母被拉长以允许传动轴的全行程，以较小的导程实现更高的额定负载，空间利用率高，但行程受螺母螺纹长度限制。
循环式：循环滚柱设计，适用于高精度，中低速运行工作场景。 循环式行星滚柱丝杠是循环滚柱设计，由一套凸轮来控制滚柱在螺母内轴向移动，滚柱绕丝杠旋转一圈后返回到原来的位置。由于最小螺距与循环滚柱设计，可以实现非常高的定位精度、分辨率与极高的负载力。
差动式：具备差动运动特点，导程更小，适用于传动较大、负载较高的工作场景。差动式行星滚柱丝杠采用分段环槽结构，具备差动运动，可以获得比一般行星滚柱丝杠更小的导程与更大的减速比，且因其紧凑的结构可以使机电作动器具有更高的功率体积比和功率质量比。
轴承环式：结构复杂，制造成本较高，适用于承载能力要求极高的工作场景。
增加滚子轴承、端盖、壳体等部件，承载能力大，在高负载的情况下，大大减少磨损率，但其结构复杂，制造成本高。

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2 行业持续增长，外资占据高端市场

2.1 国内外市场规模持续增长，国内供需缺口持续扩大

滚珠丝杠可实现旋转运动向直线运动的转化，广泛应用于各种工业设备和精密仪器，下游包括机床、机器人、注塑机等。从空间来看，滚珠丝杠在新能源汽车转向机构、电助力转向系统、电子驻车系统、刹车系统具有应用场景。新能源汽车行业在汽车销量逐年上升的同时追求全电控、智能化发展，滚珠丝杠的下游需求有望持续增长。此外，在机床应用中，全球机床厂供应链中主轴、摆头、转台等功能部件多数机床厂出于定制化或差异化考虑倾向于自产自制，但滚动功能部件基本全部外采，伴随机床产业升级滚动功能部件需求持续增长的确定性较强。
在下游应用场景中，目前国内数控机床、机器人与生产线以及航空航天与军工为滚珠丝杠最主要应用去向。随着全球智能化产业链的不断扩张和自动化在各领域的不断深入，人型机器人、高档数控机床、电动机械等下游领域有望不断为包括滚珠丝杠在内的滚动功能部件提供市场增量，从而扩大滚动功能部件的总市场空间。

2022 年全球滚珠丝杠市场规模破千亿元人民币，我国滚珠丝杠市场规模以约 10%的 CAGR 增长，仍存在较大需求缺口。根据 Zion Research Market 数据，2022 年全球滚珠丝杠市场规模约为 230.5 亿美元，预计 2030 年全球市场规模可达 405.78亿美元，2022 至 2030 年期间 CAGR 约 7.32%，增长空间可观。根据华经产业研究院数据，我国滚珠丝杠市场规模约占全球总量的 20%，是滚珠丝杠的主要消费市场之一。
2010 年 10 月 10 日，国务院印发《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32 号)，将高端装备制造纳入战略性新兴产业。《中国制造 2025》提出要加快高档数控机床、机器人等领域的主要功能部件的产业化以及加快关键零部件的突破。高端装备制造业将成为我国高质量发展、产业转型升级的重要支撑，加大自主研发力度，突破关键技术问题，深化国产化应用成为未来趋势。根据秦川机床 2023 年 5 月投资者关系活动表，我国 2022 年滚珠丝杠及滚动直线导轨市场容量约为 145 亿元，预计年复合增长率达到 10%以上。
高端制造行业逐渐兴起，政策利好或带来重大突破。近年来，工信部等国家部门不断推行相关政策，促使高端装备制造业等发展：22 年 3 月工信部发布《先进装备制造业高质量发展三年行动计划（2022-2024 年）》，提出了先进装备制造业高质量发展等具体目标和重点任务，推动装备制造业等升级转型。23 年 2 月，工信部发布《智能检测装备产业发展行动计划（2023—2025 年）》的通知》，要求各企业着力突破核心技术、增强高端供给、加快推广应用、壮大市场主体，打造适应智能制造发展等智能检测装备产业体系，以支撑制造强国、质量强国、数字中国建设。高端制造行业包括智能制造装备、轨道交通装备、航空航天装备、汽车制造装备等子行业，对滚珠丝杠有广泛应用。随着应用场景不断开发扩大，滚珠丝杠也将极大拓展应用范围，预计到 2026 年，全球滚珠丝杠应用领域将主要集中于航空、能源和公共事业。

近年来国内滚珠丝杠下游需求稳步增长，产能端加速释放。根据华经产业研究院数据，我国滚珠丝杠产需量缺口在 2014 年至 2021 年间由 307 万套上升至 423万套，预估 2022 年产需缺口为 455 万套。2014 年至 2021 年产需缺口年均复合增长率约为 4.69%。当前国内滚珠丝杠产量增长速度逐渐趋于放缓，由高速增长逐步转型为中低速增长，需求量继续保持增长。未来随我国高端装备制造业不断发展，相关设备的精密传动需求将不断加大，对于滚珠丝杠大规模量产能力的要求将进一步提高，或继续刺激产能释放。

2.2 欧日占据主导地位，国内企业仍有较大竞争力发展空间

国内外滚珠丝杠发展阶段迥异，国内滚珠丝杠生产技术正逐步向国外追赶。滚珠丝杠在国外起步早、发展快、技术成熟，欧美市场在高端滚珠丝杠制造领域占据垄断地位，并且广泛应用到各领域；在国内发展迅速，市场规模快速增长，同时国内大型生产企业技术逐渐提升，有望逐步实现国产替代。

目前日本和欧洲滚珠丝杆企业占据全球约 70%的市场份额，CR5 约占市场份额46%。全球主要滚珠丝杠厂商有日本企业 NSK、THK，德国博世力士乐、舍弗勒等。国内厂商包括中国台湾的 HIWIN、银泰等，以及中国大陆的南京工艺、秦川机床（江汉机床）等。国内滚动部件制造厂商众多，但许多正在研发的企业处于未上市阶段，且多数仅具备单件生产能力，和海外大规模量产企业仍有较大差距。
从我国滚动功能部件的市场格局来看，日本、欧洲企业主导高端市场，中国企业仍有进步空间。根据金属加工公众号信息，在国内滚动功能部件的高端市场，日本、欧洲企业合计市场份额高达 90%，中国大陆、中国台湾企业市场份额各约5%，高端市场格局相对集中；在国内滚动功能部件的中低端市场，中国大陆厂商的市场份额约 30%。根据王有雪论文《E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究》论述，2021 年我国行星滚柱丝杠市场供应量排名前四的厂家分别是 Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Ewellix（瑞典）Rexroth（德国），市占率分别为 26%、26%、14%，12%。对于行星滚柱丝杠，由于市场较小，行业参与者主要以海外企业为主，主要包括斯凯孚、GSA、伊维莱（Ewellix）、博世力士乐等。

全球重点公司 1：舍弗勒舍

弗勒集团于 2022 年收购 Ewellix 公司，在原有基础上继续增长滚珠丝杠业务实力。Ewellix 公司前身为 SKF 行星滚柱丝杠生产部门，Ewellix 正式加入舍弗勒集团为舍弗勒行星滚柱丝杠部门增添重要动力。Ewellix 原为全球领先的驱动和线性运动解决方案制造商和供应商。其核心产品用途广泛，包括医疗技术、移动机械、装配自动化和机器人，以及其他各个工业领域。舍弗勒旗下传统高端行星滚柱丝杠品牌 GSA 在装配、加工工艺、材料及热处理工艺上有深厚的积累，从产品覆盖规格、生产规模到产品生产经验积累具有较大优势，Ewellix 的加入加之GSA 的原有实力，使舍弗勒拥有了兼顾各种性能和规格的较完备滚柱丝杠产品矩阵，产品主要应用于汽车、半导体、工业机器人及自动化、石化等。

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