2024年人形机器人行业专题策略:人形机器人催生丝杠需求,“卖铲人”有望优先受益.pdf
- 上传者:九阳神功
- 时间:2024/01/25
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2024年人形机器人行业专题策略:人形机器人催生丝杠需求,“卖铲人”有望优先受益。研究背景:随着人形机器人底层技术成熟度不断进化,应用场景和商业模式日渐清晰,叠加国家政策催化,人形机器人量产渐行渐近。我们 在《2024年人形机器人专题策略(一):量产渐行渐近,未来不远》中提出,展望2024年,从投资机会来看,核心关注的方向之一是机器人 上游机加工设备(卖铲人)。本篇报告围绕核心零部件上游机加工设备相关的磨床、车床、刀具、绕线机等,通过对加工原理、工艺、设备、 市场规模、格局等做详实介绍和分析,同时对国内主要加工设备厂商进行梳理,希望挖掘出具备投资价值的优质国内制造企业。
行星滚珠丝杠价值量占比高、技术壁垒高,是人形机器人核心零部件。行星滚柱丝杠将电机的旋转运动转化为关节的直线运动,具备高承载、 高刚度、高精度、长寿命等优势,主要应用于人形机器人线性关节和灵巧手部位。根据我们对特斯拉Optimus的成本拆分,丝杠总成本占比 11.6%,其中行星滚柱丝杠占比9.47%,仅次于电机的成本占比,是目前人形机器人关键的降本环节。滚柱丝杠的技术壁垒主要体现在:①材 料端:行星滚柱丝杠采用的钢材特性差异大,特种合金调质钢成为高端市场材料端的技术壁垒;②加工端:行星滚柱丝杠体积小、制造精密 程度高,其中螺母的内螺纹加工为主要加工难点;③服务端:行星滚柱丝杠故障类型复杂,对供应商配套的装配、检修服务要求较高。
高精度丝杠加工核心在于磨床,国产替代势在必行。丝杠加工主要流程为前处理→粗加工→精加工→热处理→组装,粗加工环节存在磨削/ 铣削/滚轧等技术路线分歧,加工精度来看,磨削>铣削>滚轧,加工效率来看,滚轧>铣削>磨削;而精加工环节中磨床为必备设备。
市场空间:人形机器人催生丝杠需求,磨床市场空间广阔。根据我们测算,假设到2030年人形机器人年产量100万台,单台人形机器人所 需滚柱丝杠、行星小丝杠、螺母数量分别为14/112/14个,单台磨床加工上述零部件产量分别为8/2/10个/分钟,按单台磨床价值量100万 计算,到2030年人形机器人滚柱丝杠用磨床的市场空间有望达到33亿元。
竞争格局:进口磨床企业发展早、精度高、稳定性强,国内企业起步晚,在工艺流程和设备制作环节缺乏经验积淀,目前头部丝杠企业 主要采用日本、欧洲的磨床设备。从需求端看,人形机器人降本诉求较强,对定制化程度、加工效率以及交付周期等要求较高;从供给 端看,进口设备价格高、交付周期长,而国产企业具备一定磨床工艺技术积累,同时在性价比以及售后服务等方面更具优势,随着国产 机床企业加工工艺、规模化生产能力持续迭代精进,人形机器人降本诉求驱动的背景下,磨床设备国产替代势在必行。
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