2024年贝斯特研究报告:精密加工多年沉淀,新能车零部件+丝杠成长空间广阔
- 来源:西部证券
- 发布时间:2024/03/25
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贝斯特研究报告:精密加工多年沉淀,新能车零部件+丝杠成长空间广阔.pdf
贝斯特研究报告:精密加工多年沉淀,新能车零部件+丝杠成长空间广阔。深耕精加工多年,新能源车零部件及滚动功能部件打开未来成长空间。公司专注于精密零部件和智能装备及工装产品的研发、生产及销售。2023H1公司汽车零部件/工装夹具/其他零部件营收占比分别为91.8%/4.60%/2.03%。目前公司已形成包括涡轮增压零部件等原有精密加工业务、新能源汽车零部件业务、工业母机领域的三梯次产业战略布局,随公司新能源车零部件及滚动功能部件产能放量,未来成长空间广阔。涡轮增压器零部件龙头企业,盈利能力强业绩贡献稳定。涡轮增压器零部件方面,在国家油控与减排政策提出及混动车、增程式车渗透率提升背景下,涡轮增压零部...
一、深耕精密零部件加工,新能车零部件+工业母机业务 打开成长空间
公司深耕精密零部件,分梯次布局新能源汽车零部件与工业母机行业。各类精密零部件 与工装夹具等为公司第一梯次业务,贡献公司当前主要营业收入。主要产品为涡轮增压 器精密轴件、涡轮增压器叶轮、涡轮增压器中间壳。公司是涡轮增压器零部件龙头企业, 已与霍尼韦尔(Honeywell)、康明斯(Cummins)等著名汽车涡轮增压器和发动机相关 制造企业建立了长期稳定的业务合作关系。新能源汽车零部件为公司第二梯次业务,贡 献公司业务主要增量。产品包括新能源汽车轻量化结构件、高附加值精密零部件以及氢 燃料电池汽车核心部件等。直线滚动功能部件为公司的第三梯次业务,打开公司远期成 长空间。产品包括高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等直线滚动功能部件。
公司以铝合金精密零部件与增压器精密件起家,上市后进军新能源汽车与工业母机赛道。 公司成立于 1997 年,前期主营铝合金精密零部件制造与增压器精密件制造。公司于 2017 年于深交所上市。公司 2019 年通过苏州赫贝斯进军新能源汽车领域。2020 年公司 通过发行可转债募集资金投至 700 万件新能源汽车功能部件及涡轮增压器零部件建设项 目,目前已全部达产。2022 年公司设立全资子公司“无锡宇华精机有限公司”,布局工 业母机赛道。目前,公司生产的滚珠丝杠副、直线导轨副等产品首台套已实现成功下线, 部分产品已在送样验证过程。

股权集中增强决策效率。公司实际控制人曹余华直接持有公司股份份额 5.15%,并通过 无锡贝斯特投资有限公司与鑫石投资间接控制公司股份,合计控股比例大于 55%。股东 谢似玄与曹逸为其配偶与女儿。鑫石投资为员工持股平台,旨在通过股权激励吸引和留 住公司管理人员、核心技术人员以及其他人员,有效地将股东、公司和核心团队三方利 益结合在一起。 公司通过 3 大全资子公司、1 大控股子公司、1 大联营企业,涉足新能源汽车零部件、工 业母机、半导体装备行业。其中: 1)控股子公司苏州赫贝斯:主要从事研发、设计、生产制造锌、铝、镁、铜、不锈钢金 属制品的五金件,产品包括新能源电动汽车安全扣件、汽车充电扣等铝合金和压铸零配 件产品。 2)全资子公司易通轻量化公司:主要致力于新能源汽车轻量化产品的研发和销售,主要 产品包括新能源汽车车载充电机组件、直流变换器组件等。 3)全资子公司无锡宇华精机有限公司:布局直线滚动功能部件。产品包括高精度滚珠/ 滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等。 4)全资子公司安徽贝斯特新能源汽车零部件有限公司:从事新能源汽车轻量化结构件、 高附加值精密零部件以及氢燃料电池汽车核心部件等的研发、制造和销售。
公司创始人曹余华具备多年行业经验,管理层经验丰富。曹余华具备本科学历,在无锡 机床厂具有约 27 年工作经验,曾任工人、主任设计师、非标设计室主任。曹余华是第十 五届无锡市人大代表和江苏省劳动模范。自 1970 年 8 月至 1997 年 3 月,曹余华在无锡 机床厂担任工人、主任设计师和非标设计室主任,并于 1997 年 4 月加入贝斯特有限公司。 曹余华现任无锡贝斯特精机股份有限公司董事长,同时担任控股股东无锡贝斯特投资有 限公司执行董事及总经理、参股子公司无锡旭电科技有限公司董事长。除此之外,公司 总经理、副总经理等均在公司任职多年,具备多年行业经验。公司管理团队经验丰富, 结构稳定。
股权激励绑定核心成员,彰显长远经营决心。2022 年公司实施限制性股票激励计划,激 励对象为公司(含控股子公司)中层管理人员、核心技术人员以及董事会认为需要激励的其他人员在内的共计 119 名员工,授予激励对象 220 万股限制性股票。考核方面,对应考核 年度 2022/2023/2024 满足两个条件之一时予以解除限售:(1)以 2021 年营业收入为基数, 营业收入增长率不低于 10%/25%/45%;(2)以 2021 年净利润为基数,净利润增长率不低于 10%/25%/45%。
二、公司业绩稳健增长,新能源车零部件+丝杠业绩有望 放量
公司业绩稳健增长,新能源车零部件销售放量公司业绩有望增厚。23Q1-Q3 公司营收同 比增长 26.7%至 10.07 亿元,归母净利润同比增长 36.7%至 2.1 亿元。公司 2018 年2022 年营业收入与归母净利润 CAGR 均为 10.17%。随着公司新能源车零部件产能的陆 续落地,公司业绩增长有望加快。
汽车零部件产品支撑主要收入,新能源汽车零部件贡献收入增量。公司 2022 汽车零部 件产品贡献收入占比 91.74%,较 2021 年增长 13.49%。系公司布局新能源汽车产业链, 扩大新能源汽车零部件产能所致。公司 2022 年新能源汽车零部件产量与销量分别为 553.38 万件/ 537.26 万件,同比增长 45.70%/45.24%。
精密零部件加工盈利能力稳定,毛利率行业领先。公司在 2023 年 Q1-Q3 期间的整体毛 利率和净利率分别为 34.53%和 21.03%,较 2022Q1-Q3 年的 34.03%和 19.61%同比略 微上升。公司产品大部分为精密加工零部件,其技术与投资壁垒保障了公司毛利优势。 同时,公司与华为、特斯拉等优质客户达成了长期合作,保障了公司盈利的稳定性。
各项费用维持平稳,研发投入不断增加。2023 年 Q1-Q3,公司销售、研发、管理、财务 费用率分别为 0.59%/3.52%/8.90%/0.06%,近年来各项费用率相对平稳,公司主要通过提高自动化水平、优化工艺流程、加强各环节的成本控制,持续推进降本增效,提高了 公司的费用管控能力。2018—2022 年公司研发费用由 0.34 亿元增加至 0.59 亿元, CAGR 为 15.05%,2023 年 Q1-Q3,公司投入研发费用 0.35 亿元。截至 2023 年 6 月 30 日,公司累计有效发明专利授权 138 项,累计实用新型专利 101 项,在申请的发明专 利 37 项。
三、涡轮增压器零部件优势稳固,切入新能源汽车零部件 赛道
公司把握宏观行业机遇,利用自身核心优势,实现传统汽车与新能源汽车产业同步发展。 公司深耕涡轮增压器零部件赛道,相应产品可用于传统燃油车以及新能源车中的混动车 和增程式车。在新能源车渗透率持续提升的背景下,混动车及增程式车渗透率提升速度 快,涡轮增压零部件赛道空间依然广阔。公司积极向新能源汽车零部件赛道转型升级, 打开未来更广阔的成长空间,核心产品包括电动汽车和氢燃料汽车核心零部件。
3.1涡轮增压器零部件空间广阔,公司产能稳步提升
3.1.1 应用涡轮增压器顺应节能减排要求,涡轮增压零部件市场广阔
涡轮增压器是利用废弃动力提高燃烧效率的重要设备。涡轮增压器由两部分组成:涡轮 和压气机。具体工作原理是:废气在涡轮上旋转并推动涡轮转动,涡轮与压气机通过轴 连接,当涡轮旋转时,压气机也会旋转,从而将空气压缩后送入发动机,增加了气缸内 的氧气含量,使得燃油能够更充分地燃烧,提高了发动机的输出功率和效率。涡轮增压 技术广泛应用于现代汽车发动机,可以使小排量发动机达到大排量发动机的动力输出效 果,在提高燃油经济性的同时也可减少尾气排放。涡轮增压器零部件行业的门槛较高, 具备认证、研发、规模和资金等多重壁垒,上下游建立配套关系后会形成长期稳定的合 作。

涡轮增压助力完成汽车油耗控制目标:由工信部指导,中国汽车工程学会牵头编制的《节 能与新能源汽车技术路线图 2.0》提出了乘用车(含新能源)新车油耗 2025 年到达 4.6L/km、2030 年到达 3.2L/km、2035 年到达 2.0/km 的目标。《乘用车企业平均燃料消 耗量与新能源汽车积分并行管理办法实施情况年度报告(2023)》显示,2022 年乘用车 行业平均油耗 4.10L/ km,提前实现 2025 年 4.60L/ km 目标,但距离 2030 年 3.2L/km 的目标仍具有很大的差距。涡轮增压技术可以在一定程度上减少发动机的内部能量损失,提 高热效率,从而实现更好的燃油经济性。通过在不同工况下调整涡轮增压系统,可以实现更 高效的燃油利用,降低油耗。
涡轮增压技术有助于减少有害气体排放:国务院《“十四五”节能减排综合工作方案》中要 求全面实施汽车国六排放标准,其中一氧化碳排放不可超过 500 毫克/公里。涡轮增压器 能够通过提高燃烧效率和减少有害气体排放两方面减少汽车对环境的影响,助力完成相 应目标。涡轮增压器使燃烧更为充分,从而降低一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和颗粒 物等有害排放物的产生。 涡轮增压行业市场高度集中,国际巨头处于主导地位。根据华经产业研究院数据,2021 年涡轮增压器全球市场 CR4 为 78%,其中盖瑞特、博格华纳三菱重工和 IHI 分别占据占 据全球市场份额 26%/29%/12%/11%。中国市场方面,2020 年涡轮增压器市场 CR4 为 87%,相关龙头企业与全球龙头企业基本一致,国内外市场主要由海外企业占据。
混动&增程车销量上升扩大涡轮增压器市场空间。涡轮增压器作为汽车的重要零部件之 一,与汽车行业的发展密切相关。根据桑之未数据,2023 年我国汽油车市场份额已下降 至 62.1%,即新能源车市场份额已达 37.9%,新能源车市场份额提升速度快,根据汽车 之家研究院预测,2025 年狭义乘用车中新能源车市场份额将达到 50%。进一步拆分新能 源车中的市场份额占比, 2023 年纯电 / 插电混动 / 增程式车市场份额分别为 22.8%/8.0/2.9%,同比+3.4/2.9/1.8pct,混动与增程式车合计市场份额占比提升速度快, 甚至略快于纯电车。混动与增程式涡轮增压器适用于新能源车中混动车与增程车,且以 上两类车中涡轮增压器渗透率高于汽油车。目前大众、宝马、沃尔沃、保时捷、路虎等 的插混车型、理想的增程车也搭载了涡轮增压器。混动车与增程车的市占率上升将进一 步提升涡轮增压器的渗透率。
涡轮增压器由压气机壳、压气机叶轮、涡轮机壳、涡轮机叶轮等组成,其零部件具有较 高生产要求。涡轮增压器零部件行业属于技术密集型行业,涡轮机壳等零部件的性能要 求较高。产品的制造精度、结构强度、耐高温性、耐腐蚀性等性能,对汽车的动力性能 和节能减排效果有很大的影响。
公司涡轮增压器零部件市场空间广阔。涡轮增压器目前主要在传统能源车、混动车以及 增程车里使用,因此在新能源车渗透率逐步下降的背景下,混动车及增程车的渗透率上 升依然为涡轮增压零部件提供了广阔的市场空间。2023 年涡轮增压器在燃油车、混动车 以及增程车中的使用渗透率约为 55%/76%,假设公司涡轮增压器零部件单车平均价值为 300 元,综合考虑汽车销量、行业年降、新能源车渗透率提升等因素,2025 年涡轮增压 零部件国内/国外市场空间分别约为 39/95 亿元,合计空间达 135 亿元,2023-2025 年市 场空间 CAGR 约为 3.1%,保持稳健增长。
3.1.2 涡轮增压器零部件业务支撑业绩,客户认可度高公司优势稳固
涡轮增压器零部件是公司业绩支柱。公司 2021、2022 与 2023H1 涡轮增压器零部件分 别提供收入 7.81、8.77、4.83 亿元,占总收入比例分别为 71.18%、82.94%和 76.30%。 公司涡轮增压器零部件的持续增长源于其在智能制造领域的积极探索和应用。公司聚焦 大数据、自动控制、工业物联网等新技术的研发和应用,结合“智能制造”战略主题, 不断提升业务的智能化、数字化、自动化水平,积极打造“贝斯特工业 4.0”建设。公司 利用在精密加工产业实际使用中所积累的经验和技术,不断提升涡轮增压器核心零部件 的生产能力和销售收入,并在“客户”和“供应商”的双重角色中不断拓展市场。
公司在智能装备及工装领域丰富的技术积淀奠定公司竞争优势。工装夹具可以实现精确 定位,精确定位又是精密加工的基本前提。精密零部件加工的实际需求促进了工装夹具 技术的提升,同时高性能的工装夹具也为公司精密零部件加工业务的拓展提供了有利的 技术支撑,二者的相互促进和联动发展成为公司多年来的独特技术竞争优势。
准入壁垒、资质认证壁垒与优质客户资源保障公司产品核心竞争力。由于涡轮增压器及 其零部件专业化程度较高,合格供应商认证过程较为严苛,从产品开发到实现批量供货 时间跨度长,因此双方合作关系一旦确立,客户将不会轻易调整零部件供应商。上下游 之间长期稳定的合作关系亦形成了较强的准入壁垒。公司与盖瑞特等涡轮增压器巨头合 作紧密,对行业主要头部客户已实现全面业务覆盖。通过长时间的工艺积累和研发、大 量高精度数控机床的引入、持续生产组织管理改进,公司实现了多种涡轮增压器零部件 的批量稳定供应。公司目前已成为世界著名涡轮增压器和汽车发动机相关制造企业盖瑞 特(Garrett)、康明斯(Cummins)、博马科技(BMTS)的全球供应商,博格华纳 (BorgWarner)、皮尔博格(Pierburg)、长春富奥石川岛(FIT)、上海菱重(SMTC)、 三菱重工(MHIET)、宁波丰沃的国内供应商。
公司产能高速提升,涡轮增压器零部件将继续发挥压舱石作用。公司涡轮增压器零部件 产量由 2019 年 1975.09 万件提升至 2022 年 2843.57 万件。2022 年 3 月公司年产 700 万件新能源汽车功能部件及涡轮增压器零部件项目已达可使用状态,目前已逐步达产, 预计每年可贡献 560 万件涡轮增压器核心零部件产品(产品包括:压气机壳、全加工叶 轮、中间壳等)。除此之外,公司也通过改进工艺等方式逐步扩大原有涡轮增压器零部件 业务产能。根据我们预测,随着汽车行业车型变化带来的需求增长与公司技术进步带来 的产能提升,未来涡轮增压器零部件业务将继续为公司带来稳定的现金流。
3.2 布局新能源汽车零部件赛道,产能放量在即
3.2.1 新能源汽车高速渗透,我国市场机遇无限
我国新能源汽车行业发展迅猛,已经在全球范围内具备了较强的竞争优势。根据中国汽 车工业协会的数据,2021 年、2022 年、2023 年我国新能源汽车销量分别达到了 351 万 辆、689 万辆、950 万辆,同比增长 182.6%/96.2%/37.9%。我国新能源汽车的渗透率也 从 2016 年的 1.1%提升至 2023 年的 31.6%。

3.2.2 切入新能源车零部件赛道,产能即将落地
公司布局新能源汽车零部件,扩充发展空间。公司紧跟汽车产业变革趋势,战略性地布 局新能源汽车零部件,不断挖掘新技术、开拓新业务以及拓展客户群体。目前,公司在 纯电动汽车零部件方面的产品包括车载充电机模组、控制器零部件等;公司氢燃料电池 零部件产品涉及氢燃料电池空压机叶轮、电机壳等;混合动力汽车零部件方面,公司产 品之混合动力传动系统结构件以及涡轮增压器核心零部件等普遍适用于混合动力汽车。 根据我们测算,公司新能源车零部件业务 25 年对应全球市场空间约 294 亿元,22-25 年 CAGR 达 40.5%。
两大全资子公司、一大控股子公司助力新能源汽车零部件发展。公司控股子公司苏州赫 贝斯主要从事研发、设计、生产制造锌、铝、镁、铜、不锈钢金属制品的五金件,具体 产品包括新能源电动汽车安全扣件、汽车充电扣等铝合金和压铸零配件产品。全资子公 司易通轻量化公司主要致力于新能源汽车轻量化产品的研发和销售,主要产品包括新能 源汽车车载充电机组件、直流变换器组件等。全资子公司安徽贝斯特新能源汽车零部件 有限公司主要业务包括新能源汽车轻量化结构件、高附加值精密零部件以及氢燃料电池 汽车核心部件等的研发、制造和销售。
公司稳步推进新能源汽车零部件产能建设。2019 年至 2020 年,公司成功实施了“汽车 精密零部件项目(一期)”的建设,拓展了汽车涡轮增压器压气机壳以及新能源汽车铝合 金结构件等产品。2020 年,公司顺利向不特定对象发行可转换公司债券,募集资金 5.9 亿元投入年产 700 万件新能源汽车功能部件及涡轮增压器零部件项目建设,每年可为公 司贡献 140 万件新能源汽车功能部件产能。项目于 2022 年 3 月达到预定可使用状态, 2023H1 已全部达产,相关资金 2023 年 Q3 使用完毕。2022 年 6 月,为进一步夯实在新 能源汽车领域的实体布局,公司在安徽省马鞍山市含山县设立了全资子公司,旨在进一 步增强客户黏性,提升公司在新能源汽车产业链中的竞争力。2024H1 安徽子公司一期项 目预计投产,两期投产后未来收入规模有望贡献业绩主要增量。
布局氢燃料电池核心零部件,夯实向新能源汽车零部件赛道的转型升级。公司氢燃料电 池汽车零部件产品主要有空压机叶轮、空压机压力回收和整流器、电机壳、轴承盖以及 功能部件等,公司氢燃料电池压缩机壳体产品属国内首创;氢燃料叶轮依托世界领先的 加工及检测设备制得,产品精度国际领先。
与多方优质客户达成合作,占领新能源汽车零部件高地势在必得。公司成功交付客户盖 瑞特氢燃料电池核心配套组件,应用于日本本田 clarity 新能源汽车的生产制造,并且成 功通过了博世中国(Bosch (China))对公司氢燃料电池汽车零部件的现场审核,正式取 得供应商代码,成为其合格供应商。在纯电动汽车核心零部件业务方面,公司已与新能 源汽车领域的标杆企业特斯拉等多家企业建立长期战略合作,并通过新增产能进一步布 局新能源汽车结构件的研发、制造和销售。同时,公司还积极投入到与客户共同合作开 发的氢气压缩泵项目、电子冷却泵等节能减排项目,切实为后续快速大规模进入新能源 产业链积累了丰富制造经验和技术储备。
四、滚动功能部件星辰大海,提前布局奠定竞争优势
滚动功能部件是公司进入“工业母机”赛道的切口。滚动功能部件原理是利用滚动体在 接触滚道时的滚动特性,将传统的滑动摩擦传动形式转换为滚动摩擦传动,从而显著提 高传动效率和运动精度。这些精密关键部件主要包括滚珠丝杠副、行星滚柱丝杠副、滚 动直线导轨等。滚动丝杠副是一种能够实现旋转运动与直线运动相互转换的传动元件, 相比传统的滑动丝杠副,其传动效率更高,是滚动功能部件的核心零部件,主要分为滚 珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚动直线导轨副作为滚动功能部件的重要组成部分,具有导 向、承载和定位等功能。它与滚动丝杠副共同构成了广泛应用于数控机床、自动化装备、 机器人、新能源汽车、医疗器械等行业的机械传动装置。
4.1 滚珠丝杠+导轨是工业母机核心部件,需求高速增长具备国产替代空间
滚珠丝杠应用领域广泛,工业母机是主要应用领域之一。在汽车制造领域,滚珠丝杠被 广泛应用于汽车底盘组装线和车身焊装线等生产环节。它能够实现零部件的精确拼装和 定位,从而提高生产效率和产品质量。在航空航天领域,滚珠丝杠则被用于飞机起落架 和舵机系统等关键部件,有助于确保飞行器的安全可靠性和性能稳定性。在工业母机领 域,滚珠丝杠是各种数控机床的核心部件,如铣床、车床和磨床等,从而实现复杂零件 的高精度加工,满足不同行业的加工需求。根据中研网《2024-2029 年中国工业母机市 场与发展趋势分析报告》,全球与我国 2022 年机床消费量为 5711.80 亿元/1839.2 亿元。 作为高加工壁垒的关键零部件,滚珠丝杠在工业母机领域中具备较大市场空间。
直线导轨和滚珠丝杠通常配合用于工业母机等设备。数控机床中,通过直线导轨和滚珠 丝杠的组合应用,可以实现精准、高速、稳定的运动控制,从而完成工件的高精度定位 和切削加工。直线导轨和滚珠丝杠的配合使用可以带来多重优势。它们能够实现高精度 的运动控制。直线导轨的制造工艺和材料选择经过精心设计,使得其具备了很高的平整 度和刚性,从而能够承受较大的负荷并保持运动的稳定性。而滚珠丝杠则通过滚珠与丝 杠间的配合,减小了摩擦阻力,提高了运动的精度和效率。因此,导轨与滚珠丝杠的市 场具有同步性。
工业母机对滚珠丝杠与导轨的精度要求最高。滚珠丝杠精度等级划分的基本原则是在传 动中实际移动距离和理想移动距离的偏差,偏差越小,精度越高。通常所说的精度是根 据任意 300mm 行程内行程变动量确定的。如 P5 表示根据任意 300mm 行程内行程变动 量为 0.023mm。国内外具有不同的精度等级划分标准,国内标准划分为 P1-P10 级,国 外 JIS 标准划分为 C0-C10 级。由于技术差距,目前国内对于 5 微米以内精度等级暂无 划分。根据南京工艺装备制造有限公司加工经验,工业母机常用滚柱丝杠精度高于工业机器 人、橡塑机械等。根据中华人民共和国机械行业标准 JB/T14209.2-2021《滚珠直线导轨副 第 2 部分: 精度检验》、JB/T12603.2-2016《滚柱直线导轨副 第 2 部分:精度检验》,按照滑 块移动对导轨侧面基准、底面基准的平行度将导轨划分为 1 级、2 级、3 级、4 级、5 级共 5 个等级,其中 1 级精度最高。根据南京工艺装备制造有限公司加工经验,工业母机常用导轨 精度最高为 2 级,其他机械常用精度最高为 4 级。
全球中高端滚珠丝杠副市场主要由外资企业垄断,差距源于生产经验与设备。根据智研 咨询,中国大陆厂商在中端市场领域的份额仅约为 30%,在高端滚珠丝杠领域份额为 5%。高端丝杠市场主要由德国、日本企业垄断。差距一方面来自外资企业在工艺积累和 生产经验上具备的先发优势,另一方面由于加工环节所需的专用高精度磨床和母机等设 备多由外资企业垄断。这些因素导致目前国产产品在精度保持性和可靠性方面与外资产 品仍存在较大差距,造成高端市场的空缺。

我国机床用滚珠丝杠市场空间释放在即。机床通常的折旧年限为 10 年,2010-2026 为机 床量产高峰期,但受疫情影响近年机床更换节奏有所推迟。而 2024 年 2 月召开的中央财 经委员会第四次会议也强调:加快产品更新换代是推动高质量发展的重要举措,要鼓励 引导新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新。因此,在政策推动和行业周期影响下, 机床工业母机行业有望迎来新一轮生产高潮,带动机床用滚珠丝杠市场空间释放。
4.2 行星滚柱丝杠适用于人形机器人,国产替代空间广阔
机器人技术高速迭代,产业落地指日可待。自特斯拉于 2021 年八月宣布进入人形机器人 领域以来,特斯拉机器人 Optimus 已经具备独立行走,视觉定位,精准施力等能力,进 化速度快。除此之外,国外 Figure 机器人、波士顿动力机器人,国内优必选机器人、宇 树机器人等也在持续提升性能中。随着各类人形机器人性能的不断精进,人形机器人商 业化速度正在加快。
行星滚柱丝杠适用人形机器人。行星滚柱丝杠被广泛应用于医疗、航空航天、机器人等 领域。人形机器人直线关节常使用行星滚柱丝杠,以此将电机的旋转运动转化为关节的 直线运动。特斯拉的 Optimus 机器人采用了行星滚柱丝杠+梯形丝杠的方案,其中 14 个 线性关节中有 10 个关节选择了行星滚柱丝杠方案,4 个选择了梯形丝杠方案。未来滚柱 丝杠有望成为主要用于机器人直线关节的丝杠结构。根据我们此前发布的《人形机器人 星火燎原,各零部件国产替代前景广阔》人形机器人行业报告,Optimus 机器人中终局状态下丝杠占总成本 18.61%,其中行星滚柱丝杠占比 16.92%。
人形机器人驱动行星滚柱丝杠需求提升。随着未来人形机器人的不断放量,直线关节的 行星滚珠丝杠的市场潜力有望进一步增长。目前行星滚柱丝杠单价约为 10000 元左右, 假设在国产替代趋势下,从 2024 年起倒置滚柱丝杠每年实现降本 20%,预计到 2030 年 行星滚柱丝杠的价格有望下降至每个 1300 元,全球人形机器人行星滚柱丝杠市场规模达 到 132 亿元,与梯形丝杠合计市场空间 138 亿元。
原材料与加工工艺是行星滚柱丝杠的生产壁垒。行星滚柱丝杠副的材料不仅需要具备高 硬度、良好耐磨性、抗疲劳性、高承载能力以及耐高温等特点,还需要考虑材料的切削 性能和经济性。行星滚柱丝杠副的优异性能建立在控制各部件加工精度及加工质量的基础上,因此需合理制定机械加工工艺及流程,来提高产品可靠性。其中丝杠、滚柱、螺 母、内齿圈均具备复杂的制造工艺,需要强大的精加工能力。
我国行星滚柱丝杠急需国产化。目前,国内行星滚柱丝杠的生产能力主要集中在欧洲、 美国等地区,国内企业起步较晚,产量相对较小,因此国内市场主要依赖于海外进口。 根据 2022 年数据,国内行星滚柱丝杠制造商的市场份额为 19%,而国外主要制造商 Rollvis、GSA 和 SKF 的市场份额分别为 26%、26%和 14%。随着机器人带来的市场空 间跃升,我国急需进行完成行星滚柱丝杠的国产化以保证产业链与供应链韧性。
4.3 新能源汽车同样需要使用丝杠,有望成为下游主要需求之一
新能源汽车也是滚珠丝杠的主要应用领域之一。在新能源汽车中,滚珠丝杠可以被广泛 应用于制动系统和转向系统等关键部位。特别是在转向系统中,滚珠丝杠能够将驾驶员 的转向指令准确转化为前轮的转向动作,从而有效提高车辆的操控性和稳定性。
车用滚珠丝杠市场空间广阔。随着近年来新能源汽车市场的不断扩大,预计对滚动功能 部件的需求量也将随之增加。根据 QY Research,2023 年全球汽车精密滚珠丝杠市场销 售额达到了 21 亿元,预计 2030 年将达到 29 亿元,2023—2030 年复合增长率为 3.2%。
4.4 公司提前布局滚动功能部件,业绩增量有望释放
公司提前布局工业母机赛道,借助自身优势抢占市场先机。2022 年 1 月,公司设立全资 子公司“无锡宇华精机有限公司”,充分发挥公司在工装夹具、智能装备、工业自动化集 成等领域的技术优势和在汽车行业的生产管理体系优势,全面布局直线滚动功能部件 (产品包括:高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等),瞄准高端机床领域、半导 体装备产业、自动化产业、机器人领域等市场进行大力开拓,快速切入工业母机及人形 机器人新赛道。 三大优势助力占据滚动功能部件市场。得益于公司在机床领域的多年深耕,公司在客户 与技术上具备领先优势。相较于国外企业,公司处于全球机床最大市场,并迎来提前部 署的收获期。公司借助现有优势,可快速占领国内市场,并依托现有产能走向世界。
1)技术优势:公司在智能装备及工装领域丰富的技术积淀使得公司具备精确定位技术与 高性能的工装夹具,为公司拓展滚动功能部件产品提供了有力支撑。而公司原产品与丝 杠具有相似性,其精加工经验可助力公司高效完成产品研发。公司与华辰装备达成战略 合作,华辰装备计划于 1 年内向贝斯特提供对标国际行业龙头企业领先水平的精密数控 直线导轨磨床产品以及相应技术支持,助力贝斯特丝杠研发。 2)区位优势:中国不仅是机床消费第一大国,也是机床生产大国。截至 2016 年底,中 国已经占据全球数控机床最大份额。丝杠作为机床的核心部件,主要被国外垄断。考虑 距离、政策等优势,随着公司技术接近国外水平,国内机床生产企业更易选取公司作为 供应商。 3)产能优势:2023 年上半年宇华精机已经成功完成了高精度滚珠丝杠副、直线导轨副 等产品的首台套下线,并已将部分产品送样至战略客户处进行验证。宇华精机达产后, 具备年产 15 万套高精度滚珠丝杠副以及 24.8 万米高精度滚动导轨副部件的生产能力, 年产值达 15 亿元。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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