2025年机器人行业丝杠产业链深度报告：不仅受益自主可控，更受益人形机器人市场爆发

一、 丝杠作为直线传动部件，应用广泛

1.1 丝杠是将旋转运动转化为直线运动的部件，具备多种分类方式

丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的传动部件。丝杠是一种将电机端旋转运动转化为直线运动的机械 部件，广泛应用于具有直线运动功能的机器设备中。电机通过联轴器带动丝杠轴转动，丝杠轴上的螺母在螺旋 形螺纹的驱动下实现直线往复运动，从而将电机的旋转力矩转化为设备运动所需要的直线方向的驱动力。与各 种驱动方式相比，“滚珠/柱丝杠+旋转电机”的组合在定位精度、推力、速度等方面具备稳定性能，应用广泛。

根据摩擦特性和加工方式，丝杠有多种分类。根据摩擦特性可以分为 3 种：即滑动（梯形）丝杠、滚动丝 杠和静压丝杠，滚动丝杠又分为滚珠丝杠和滚柱丝杠。其中，梯形丝杠中无滚动体，靠滑动摩擦传递推力，传 动效率较低；滚珠和滚柱丝杠具有钢球或螺杆型的滚动体，靠滚动摩擦传递推力，传动效率较高；静压丝杠为 液体摩擦，适合于需要较高的进给推力以及具有频繁振动负载的场合。 根据加工方式，丝杠加工方法可以分为有屑加工(切削成形)和无屑加工(塑性加工)这两种。有屑加工是指利 用切削成形加工丝杠，主要包括磨削、车削、旋风铣削等；无屑加工是指利用金属塑性成型加工丝杠，主要包 括冷挤压和冷轧。

工业母机多采用滚珠丝杠，承载冲击更强的滚柱丝杠在人形机器人领域有望得到大规模应用。滚珠丝杠被 广泛用作精密定位机构的部件，主要用于机床、机器人、工厂自动化设备、半导体设备、工业机械、医疗设备 等。人形机器人使用场景要求高承载、耐冲击等性能，行星滚柱丝杠有更大的接触面积、更大的直线速度、更 小的振动和噪音，适合人形机器人的使用场景。

1.2 丝杠作为线性传动部件，历史悠久，新行业新应用经久不衰

滚珠丝杠于 1961 年首次应用于机床。丝杠历史悠久，起初被用于葡萄和橄榄的压榨机，结构类似于滑动丝 杠；19 世纪 50 年代满足特定标准的滑动丝杠类型 ACME 丝杠出现。滚珠丝杠于 1874 年发明，由于制造难度过 高未能形成系统的设计理论和制造工艺流程；1940 年，通用公司首次将滚珠丝杠成品应用在汽车转向机构上， 标志着滚珠丝杠研究进入产业化阶段；1961 年，NSK 公司首次将精密滚珠丝杠应用于机床并有效提高了机床加 工精度。20 世纪 90 年代后期，滚珠丝杠向精密和高速方向发展，其市场需求进一步提高。2009 年后，我国启 动相关课题，国内南京工艺、汉江机床等厂家研发出滚珠丝杠产品。2020 年以来，国家出台诸多高端制造行业 相关政策，有望拓展滚珠丝杠应用范围以及加速国产替代。 国内对行星滚柱丝杠的研究仍处起步阶段，人形机器人有望带动其需求极大释放。滚柱丝杠方面，1942 年 循环式行星滚柱丝杠发明，1954 年标准式和反向式行星滚柱丝杠发明，1968 年差动式行星滚柱丝杠发明，1986 年轴承环式行星滚柱丝杠发明，至此行星滚柱丝杠的所有类型都已经出现。1970 年瑞士的 Rollvis 公司开始研制 行星滚柱丝杠，瑞典的 SKF 公司在同一时期研制出行星滚柱丝杠，美国和德国的公司也陆续研制出行星滚柱丝 杠产品并将其运用到机电作动器中。2022 年特斯拉宣布进军人形机器人，从其后续公布的原型机来看，有望打开滚柱丝杠的增长空间。在此之前，国内对行星滚柱丝杠的研究处在起步阶段，一些公司正参与相关的研制工 作，对行星滚柱丝杠进行了试制和少量的生产，例如山东的博特精工、南京的优励聂夫公司、北京精密机电控 制设备研究所等，但产品性能与国外存在差距，主要体现在效率、承载能力和精度上。在此之后，明显更多企 业投入到滚柱丝杠的研发与生产中来，比如恒立液压、五洲新春、贝斯特、新剑传动等。2022 年，特斯拉机器 人线性执行关节带动反向行星滚柱 signage 需求，2024 年以来，灵巧手带动微型丝杠需求，人形机器人百花齐 放。

二、 丝杠行业前景：受益工业母机自主可控，更受益人形机器人市场 爆发

中国丝杠行业现状：滚珠丝杠占比最高，行星滚柱丝杠占比目前较小。2020-2022 年，受全球公共卫生事件 对全球供应链的影响，中国丝杠市场规模快速扩张，CAGR 高达 45%。而 2023-2025 年，全球通胀攀升、俄乌 冲突等不确定因素使得全球经济增长动力缺乏，同时部分机械制造、电子信息、医药等下游行业向东南亚转移， 中国丝杠市场增长乏力，预期增速降低至 10%以下，其中，2023 年中国丝杠市场规模约 25.7 亿，滚珠丝杠销售 额占比最多，约 61%，梯形丝杠占比约 35%，行星滚柱丝杠应用尚少，占比约 4%。2024 年市场规模增长 10% 左右，市场空间为 28.45 亿元。展望 2025-2030 年，随着新质生产力的发展，AI 对各个产业尤其是人形机器人 方向带来的深远影响，经济的不断恢复、智能制造转型升级，丝杠企业逐渐突破技术瓶颈，同时随着智能制造 的升级，科技的进步，AI、机器人、智慧制造等行业需求也开始爆发，预计丝杠市场尤其是滚珠丝杠和行星滚 柱丝杠的市场将保持在 20%左右的市场增长，甚至更高。

2.1 梯形丝杠：附加值较低，市场格局分散，行业应用广泛

梯形丝杠销量最大，行业集中度较低。梯形丝杠是目前销售量最大的丝杠产品，但单品价值量较小，且下 游行业多为自动化等传统行业，市场增长主要依赖于传统市场的增长预期，预计行业年化增长在 5%-10%左右。 梯形丝杠的市场参与玩家多，集中度较低，CR5 仅占整体市场规模的 13%；行业应用广泛，最大应用市场为机 床行业，市场占比达 23%。

2.2 滚珠丝杠：受益工业母机自主可控背景，作为核心零部件国产替代加速

2.2.1 数控机床是滚珠丝杠最大下游，精度要求高，选型及测试严苛

数控机床是滚珠丝杠应用最大的市场，约占 45%。滚珠丝杠相比梯形丝杠传动效率和精度更高，相比行星 滚柱丝杠有更高的效率、更低的后驱力和价格，所以广泛适用于有精密度要求的传动场景；数控机床目前是滚 珠丝杠应用最大的市场，约占 45%。

丝杠约占机床成本的 1.5%-3%。丝杠导轨是执行数控机床传动系统的关键部件，一般一个自由度要配有一 根丝杠+两根导轨，“丝杠+导轨”一般占数控机床成本 5%左右，丝杠约占 1.5-3%左右。

工作原理：将电机的旋转运动转换为被加工物件/刀具的精确直线运动。工业母机传动系统以“旋转电机+ 滚珠丝杠+直线运动导轨”为基础，电机提供初始动力，丝杠因具有螺纹，可将旋转运动转化为直线运动，导轨 起到支撑和精度保证的作用。此外，基座、工作台、支撑单元、联轴器等外围部件亦为传动系统的重要组成部 分。 通过与伺服电机的配合，滚珠丝杠能够实现高度精确的位置控制和复杂的运动轨迹，提高了机床的加工精 度和效率。高端机床在进行滚珠丝杠选型时以刚性设计为第一准则保证进给传动系统驱动能力与驱动稳定性， 考虑滚珠丝杠的精度保持性和性能可靠性以强化机床的性能水平。

机床滚珠丝杠有着近乎严苛的选型及测试过程。选型是滚珠丝杠应用过程中的重要难点之一，机床的工作 条件和性能要求各不相同，因此需要根据具体的应用需求选择适合的滚珠丝杠型号；滚珠丝杠的测试是保证其 性能和可靠性的关键步骤，机床对滚珠丝杠的要求非常严格，因此需要进行严格的测试来验证其性能和耐久性。

数控机床对于滚珠丝杠的精度要求大多高于 C5，磨床/镗床需要的精度等级更高。影响定位精度的因素主 要有：导程精度、轴向间隙、进给丝杠系统的轴向刚性等，以及因发热引起的热变形、因导向系统引起的运行 姿势的变化等。根据 THK 官网，数控机床对于滚珠丝杠的精度要求大多高于 C5，其中坐标镗床、磨床等对于 精度的要求高于 C2，是国产化的主要壁垒；通用机械、工业用机器人、冶金设备机械等对于精度要求相对较 低，C5 级别滚珠丝杠可基本满足其要求。 其中，导程精度是丝杠的重要指标，一般指螺纹全长内任意 300mm 的变动值或螺纹有效长度内任意一点 旋转一周变动的误差（容许值）。

2.2.2 格局：高精度滚珠丝杠多由海外企业提供，进口替代需求迫切

我国滚珠丝杠市场行业集中度高，主要被台资企业和外资企业垄断。全球主要的滚珠丝杠生产企业有 NSK、 THK、斯凯孚（SKF）、力士乐（Bosch Rexroth）和舍弗勒（Schaeffler）等公司，CR10 占比 94%。国内滚珠丝 杠来源分地区来看，台系占比 39%，日系占比 35%，欧美系占比 22%，中国大陆企业仅占 4%左右。

高端滚珠丝杠国产化比例仅 5%，国产替代空间较大。高端市场主要由日本 THK、NSK 和德国力士乐占据， 中国台湾和大陆厂商（南京工艺、秦川机床子公司汉江机床）仅各占 5%，其中大导程螺母批量、稳定、高效生 产高档专用母机和加工工艺基本由海外企业控制，国产化率提升空间大。中端市场中，中国台湾的上银、银泰 占据约 40%的市场份额，中国大陆企业在自动化、汽车等行业逐渐占据一定市场份额。

滚珠丝杠为机床国产化率较低的环节。在工业母机各细分核心零部件中，机床床身及结构件国产化率较高， 主轴、转台、刀库等各企业自制或国产化供应占据一定比例，而数控系统、传动系统（主要为滚珠丝杠）为国 产化率较低的环节。

随着国际局势持续演变，工业母机自主可控的需求愈发迫切。由于西方国家依据“巴统协定”和“瓦森纳 协定”等出口控制机制限制成员国向中国等国家出口武器装备和尖端技术产品，西方国家对以五轴联动数控机 床为代表的高端数控机床出口进行了严格管制。部分高端五轴联动数控机床完全无法从国外进口，导致国内重 要企业的战略装备生产出现“卡脖子”的问题，中美贸易摩擦更是进一步加剧了该问题。

政策端对工业母机自主可控高度重视。近年来，随着全球地缘政治的变化，自主可控被提上了前所未有的 高度，作为关键环节的工业母机及数控系统为“卡脖子”技术，被多次提及，也提出更多要求；2023 年 9 月 18 日，财政部、税务总局、发改委、工信部联合发布《关于提高集成电路和工业母机企业研发费用加计扣除比例 的公告》，财政政策再发力、面向中高端产品、扶持创新型企业。我们认为，在自主可控趋势下，中高端数控机 床有望在研发、使用场景、销售等方面获得更多助益，长期国产替代空间值得期待。

近年来我国丝杠导轨产量和需求均稳步增长，且供给端持续弱于需求端。2014-2022 年，我国滚珠丝杠产量 由 269 万套上升至 1107 万套，需求量由 576 万套上升至 1555 万套。需求量持续大于产量，原因是数控机床、 航母航天、汽车工业、 模具制造、仪器仪表等产业的高精度加工需求催生出滚珠丝杠规模更大、更高端的市场 需求，而我国滚珠丝杠行业量产厂商数量稀少，产能供给较少，导致行业供需缺口仍然较大。随着国内高端装 备制造业持续向好发展，有望刺激行业产能释放，未来成长空间广阔。

2.2.3 他山之石：滚珠丝杠龙头 NSK、THK 及上银的成长之路

全球领先的滚珠丝杠厂商有日本 THK、NSK，中国台湾的上银、银泰等公司，共同特点是成立时间早、经 验积累丰富，产品定位高端精密丝杠市场，并配合先进机械的前沿需求不断创新升级。平均营收体量破百亿， 主导了中高端丝杠导轨市场。

2 .2.3.1 T HK：开启直线运动导轨时代，“行走”于各个行业

日本 THK 于 1972 年成为世界上第一家开发了直线运动(LM)导轨并使之商业化的公司，同时开发了包括 滚珠花键、滚珠丝杠和连杆球等独特的机械组件；2001 年在东京证券交易所上市，现今已在日本、欧洲、美 洲、亚洲建立起四位一体的生产和销售基地。

直线导轨的使用范围扩大至多个行业。近年来，该系统还被应用于液晶生产线、铁路客车、残疾人辅助车 辆、医疗设备、摩天楼和住所以及娱乐设施中。

THK营收分产品及分区域构成情况。THK 的主营业务主要分为两部分，其中工业机械占比最大，为 61.81%；汽车与运输贡献了 38.19%的营业收入。按照地区划分，日本本土占比 30.91%，美洲占比 25.11%，欧 洲占比 19.85%，中国占比 17.03%。

自 2017 年起，THK的总订单、总销售、订单积压情况出现了较大波动。2018 年一季度订单积压超 700 亿日元，而后出现下降趋势，在 2020 年底订单积压仅剩约 130 亿，随后继续上升，2022 年订单积压有所下 降。2024 年来，总订单和订单积压较为稳定。

2 . 2.3.2 N SK：日本轴承先锋 NSK，百年积淀发挥轴承和精机产品的协同效应

NSK历史悠久，开发并制造出日本第一个轴承。1916 年，NSK 成立，同年成功开发并制造出日本第一个 轴承。之后，又创造了包括滚珠丝杠等多种具有革命性的技术与产品。20 世纪 60 年代初开始进军海外（日本 以外）市场，现如今已在 31 个国家和地区设有工厂和销售网点。

NSK主营业务收入中工业机械轴承占比约 36.10%，除了日本本土外，中国是其海外第一大市场。NSK 主营构成中，工业机械业务占比约 41.98%，其中工业机械轴承占比 36.10%，精密机械及零部件占比 5.88%； 汽车业务贡献了 49.77%的营业收入。按照地区划分，日本本土的营收占比最大，为 34.36%；其次是中国占比 19.55%，美洲占比 18.30%。

2 . 2.3.3 上银科技：打破日、德垄断的精密机械市场，成为滚珠螺杆世界主要生产商

上银科技于 1989 年创立，专注于研发与品牌作为企业永续经营的主轴，现已成为滚珠螺杆、线性滑轨的 主要生产商之一。2009 年在中国台湾挂牌上市，现今在中国大陆、德国、日本美国等都设有子公司。 上银科技的主要产品包括滚珠螺杆、线性滑轨和工业机器人等，打破了日本、德国等常年垄断的精密机械 市场，为工具机、产业机械、生命科学、医疗设备、电子设备、光电、半导体等产业提供关键性零部件，成为 全世界传动控制产品与系统科技产品的专业制造者。

上银科技的营收主要来自线性滑轨业务；中国台湾和德国市场贡献了较高的营收。上银的主营业务中，线 性滑轨占比过半，约 64%；滚珠螺杆（滚柱丝杠）占比 19%；工业机器人贡献了 8%的营收。按照地区划分， 中国台湾市场占比最大，为 43.67%；德国是第二大市场，占比 19.79%；中国大陆为 16.92%。

2.3 行星滚柱丝杠：人形机器人线性执行器重要部件，市场空间将迎来爆发

2.3.1 行星滚柱丝杠基本结构和工作原理

行星滚柱丝杠：高精度、高承载、高效率的新型传动机构。行星滚柱丝杠作为一种新型传动机构，将螺旋 运动和行星运动两种运动方式结合，实现旋转运动转化为直线运动，有着传动精度高、承载能力强、效率高、 运行速度高、可靠性高和服役时间长等特点，非常适合综合性能要求较高的场合。行星滚柱丝杠与滚珠丝杠相 比，用滚柱取代滚珠，不需要滚珠返回器，滚柱之间没有碰撞和噪音问题，而且滚柱螺纹不受尺寸限制，滚柱 螺距可以做到很小，从而提供更多的啮合点，提高精度、轴向刚度和承载能力，在恶劣的工况下也有很高的可 靠性。

行星滚柱丝杠的基本结构和工作原理。以标准式行星滚柱丝杠为例，其基本结构主要包括丝杆、滚柱、内 齿圈、保持架和螺母等主要零件，原理是丝杆旋转，带动滚柱绕丝杆轴向公转同时绕自身轴线自转，然后滚柱 带动螺母做轴向运动。其中，滚柱与螺母螺旋升角相等以实现二者之间无相对轴向位移，而丝杆螺旋升角大于 滚柱螺旋升角以实现轴向和周向运动。 安装空间相同时，滚珠丝杠副由于滚珠直径的限制，滚珠与丝杠滚道之间的啮合点数量远小于行星滚柱丝 杠副中滚柱螺纹与丝杠螺纹间的啮合点数量，而啮合点数量增多会使得丝杠副承载能力变强，说明在安装空间 一定的条件下，行星滚柱丝杠副的承载能力大于滚珠丝杠副。

反向式行星滚柱丝杠工作长度比标准式更长。行星滚柱丝杠按照结构和运动特点分类，有标准式行星滚柱 丝杠、反向式行星滚柱丝杠、循环式行星滚柱丝杠、差动式行星滚柱丝杠和轴承环式行星滚柱丝杠五种形式。 反向式行星滚柱丝杠旋转和直线运动的零部件与标准式相反，工作时螺母旋转，丝杆直线运动，工作长度比标 准式的大得多。

2.3.2 人形机器人有望给行星滚柱丝杠市场空间带来几何级增长

A I 模型迭代加速人形机器人商业化落地。自 Tesla 于 2021 年宣布推出人形机器人“擎天柱”，到现在 Tesla 即将推出第三代人形机器人、Figure 推出搭载了 Helix 模型的新款、1X 推出人工智能算法优化的 NEO GAMMA 等， 国内的宇树、智元、优必选等步态、动作优化，我们看到模型迭代、训练算法优化，正在加速人形机器人商业 化落地，目前多家人形机器人产品已经在下游工业客户展开实训，预计未来人形机器人市场规模将远超汽车、 3C 行业。 机器人关节执行器结构呈现多样化特点。目前机器人有多种品牌、多种形态，关节执行器的选择也呈现多 样化，整体分为线性执行器和旋转执行器两种，其中只有线性执行器需要用到丝杠。

线性执行器 VS 旋转执行器：负载、成本、精度等为重要考量因素。两类执行器各具优劣势，在实际选型 中，需根据机器人产品定位、综合成本、工作场景等因素，选择具体的执行器。我们认为，两种执行器的优劣 势仍在变化当中，如丝杠的降本速度有望加快，或新型材料出现会增强减速器的扭矩密度，以及新工艺路线的 出现（如磁驱等），这些都会影响本体厂商的选择。本文中对于丝杠的单体价值测算基于特斯拉方案。

2 .3.2.1 躯干部位：丝杠在线性执行器中模拟肌肉收缩，是核心传动部件

Tesla 人形机器人共有 14 个线性执行器。根据 2022 年特斯拉 AI 日，新版本的 Tesla Bot 依然拥有 40 个机 电执行器——手臂 8 个、躯干 8 个、手部 12 个、腿部 12 个；其中采用线性执行器的有 14 个，分别为腕部、踝 部的俯仰（pitch）、偏航（yaw）角，髋部、肘部、膝部的俯仰（pitch）角，主要为受力要求较大的部位。

线性执行器主要采用“电机+行星滚柱丝杠+轴承+传感器”实现，反向行星滚柱丝杠是核心部件之一。从结 构来看，线性执行器包括无框力矩电机、行星滚柱丝杠、力传感器、四点接触轴承、球轴承、位置传感器。从工 作原理来看，以膝盖处为例，行星滚柱丝杠处于人形机器人的“大腿”位置，当腿需要伸直时，丝杠收缩，拉动 A 点，通过其他连杆，小腿即可伸直，具体流程如下：①无框力矩电机驱动螺母旋转；②螺母此时因轴向固定， 不做直线运动，推动丝杠进行直线运动（此为反向行星滚柱丝杠的表现）；③丝杠推或者拉 A 点，即可带动腿 部运动。力传感器和位置传感器负责采集、反馈、矫正，使控制更精准。

Optimus Gen-1 和 Gen-2 小臂都具备 3 个自由度，但是丝杠类型不同。①Optimus Gen-1 和 Gen-2 在小臂处 都有三个执行器，其中 a、b 为线性执行器，c 为旋转执行器。a、b 两个线性执行器相互配合，使得 Optimus 小 臂具备俯仰角(pitch)和偏航角(yaw)自由度；旋转执行器 c 使得 Optimus 小臂具备滚动角（roll）自由度。②在线 性执行器 a、b 中均有丝杠，不过 Optimus Gen-1 使用滑动丝杠，Gen-2 使用行星滚柱丝杠，后者的设计使得小 臂线性执行器机械间隙更小、功率密度更大。

2 . 2.2.2 灵巧手：预计 Optimus G en-3 将有更多线性执行器和腱绳模块，推动微型丝杠需求扩张

Optimus Gen-1 灵巧手方案：空心杯电机驱动+腱绳蜗轮蜗杆传动，具备自适应能力和防反驱特性。根据特 斯拉在 2022 年人工智能日上展示的结构设计，Optimus Gen-1 灵巧手采取欠驱动设计，单手拥有 6 个执行器， 可以实现 11 个自由度。Optimus Gen-1 灵巧手的执行器主要包括空心杯电机、蜗轮蜗杆、绳驱，食指到小拇指 的四根手指分别被一个空心杯电机模组驱动，四个空心杯电机模组沿手指方向纵置在手掌内，拇指有两个空心 杯电机模组，驱动拇指的电机横置在手掌内；空心杯电机输出端连接蜗杆，带动蜗轮旋转，同时蜗轮上有绳驱 的绕线轴会随其转动，当电机转动时，绕线轴会转动通过卷线来实现手指运动。这样设计的手指具有防反驱特 性，可以避免电机在抓握物体时长时间堵转发热。

Optimus Gen-2 灵巧手采用全手指触觉传感器，性能优化明显。2023 年 12 月 13 日，特斯拉展示了最新迭 代的人形机器人 Optimus Gen-2，该版本性能提升明显。Optimus Gen-2 的单手自由度仍然是 11 个，但是响应速 度和执行速度更快，其中手指部分使用了全手指触觉传感器，帮助人形机器人实现精细化操作。根据特斯拉展 示视频，Optimus Gen-2 手部活动更加连贯拟人，能够精准抓握细小易碎物品。

Optimus Gen-3 灵巧手预计有 22 个自由度。2024 年 10 月 11 日，特斯拉在 We Robot 会议结束后展示第三 代灵巧手模型。根据展示视频，该灵巧手共有 22 个自由度，其中灵巧手的食指、中指、无名指分别具有 4 个自 由度，拇指以及小指分别具有 5 个自由度。具体来看，每根手指有三个关节，分别是远端关节（DIP），中间关 节（PIP），近端关节（MCP），其中 DIP&PIP 具有一个自由度，可以弯曲和伸展，MCP 具有两个自由度，可以 进行弯曲伸展，以及内收和外展。 Optimus Gen-3 灵巧手的灵活度较前一代提升明显。与第二代灵巧手相比，Optimus Gen-3 灵巧手在每个手 指环节增加了远端关节和中间关节自由度，近端关节增加了外展和内收自由度。此外，在小指处，新一代灵巧 手增加了一个转轴，使得该灵巧手具备 2 个对掌关节（Opposition）。目前，行业中大部分灵巧手都是使用一个 对掌关节（即拇指的对掌关节），双对掌关节的设计使得 Optimus 新一代灵巧手小指拥有更高的灵活度，有利于 自适应抓取和进一步手内操作潜力的发掘。

Optimus Gen-3 灵巧手运动系统预计主要包括线性执行器模块和腱绳模块。根据特斯拉展示视频和腱驱动 相关学术研究，我们判断，Optimus Gen-3 灵巧手中驱动系统包括线性执行器模块+腱绳模块，其中线性执行器 模块预计为“电机系统+丝杠”或者“电机系统+减速器+丝杠”的方案，腱绳模块预计包括腱绳导管、腱绳、腱 张力传感器、腱端连接器等部件。每根手指的 DIP 和 PIP 关节由同一根腱绳控制，关节的回弹依靠手指背后的 回弹腱绳。

Optimus Gen-3 灵巧手的线性执行器模块预计放置在手腕，分为上下两层。①Optimus Gen-3 灵巧手的线性 执行器模块预计共 17 个，其中上层有 5 个，下层有 12 个：②下层的 12 个线性执行器控制拇指、食指、无名指 和小指各自的 DIP&PIP 关节和 MCP 关节，每根手指对应 3 个线性执行器，这些线性执行器连接的腱绳模块也 三个一组通过手腕通道交叉进入手掌内，即，左边电机引出的腱绳模块控制右边的手指，右边的腱绳模块控制 左边的手指，中间的腱绳控制中指，这样设计是为了避免腱绳有较大的弯曲角度，减小摩擦力。③上层的 5 个 线性执行器中，3 个对应中指的 DIP&PIP 关节和 MCP 关节，2 个对应拇指和小指的对掌关节。

2 .3.2.3 人形机器人丝杠在 2030 年市场空间有望达到 500 亿元以上

在人形机器人大规模应用前，行星滚柱丝杠市场规模较小，下游应用较窄。行星滚柱丝杠因具有高精度、 高承载、高效率特点，当前主要应用于望远镜、医疗器械、航空航天等行业。受限于制造工艺难度高，生产设 备、市场需求有限，市场规模远低于滚珠丝杠；根据 Persistence Market Research 的统计数据，2022 年滚柱丝杠全球市场规模接近 2.85 亿美元，2023 年约 3 亿美元，行业约呈现 5-10%左右的年化增长。

丝杠约占人形机器人价值量的 19%。三大执行器（线性执行器、旋转执行器、灵巧手）占人形机器人主要 零部件价值量的 73%，主要由丝杠、无框力矩电机、减速器、力传感器、空心杯电机及轴承构成。丝杠为其中 的核心零部件之一，约占人形机器人价值量的 19%。

人形机器人丝杠在 2030 年市场空间有望达到 500 亿元。在全球人形机器人产量于 2025、2027、2030、2035 年分别达到 1 万台、100 万台、300 万台、800 万台的假设下，同时考虑因大规模上产及工艺成熟带来的成本降 低，2030 年人形机器人领域行星滚柱丝杠需求有望达到 545.76 亿元，是传统行业对行星滚柱丝杠需求的 10 倍 以上，为行业带来较大增量空间。

2.3.3 格局：行星滚柱丝杠市场多由欧洲企业占据，国内仍处起步阶段

当前行星滚珠丝杠市场多由欧洲企业占据，未来人形机器人有望带来格局变化。2023 年中国行星滚柱丝杠 市场规模 1.07 亿，市场在中国仍处于起步阶段，本土企业规模尚小，市场主要由欧美系企业占有，市场集中度 较高，CR5 在 80%以上。随着人形机器人市场规模的不断扩大，中国企业将凭借明显的制造成本优势，占据主 导行业地位，重构滚柱丝杠竞争格局，目前具备竞争优势的中国企业包括恒立液压、双林股份、汇川技术、贝 斯特、北特科技、五洲新春、秦川机床、南京工艺（南京化纤）、长盛轴承等。

2.3.4 他山之石：行星滚柱丝杠龙头舍弗勒、SKF 的成长之路

目前主流的非中国大陆滚柱丝杠厂商包括 SKF、Schaeffler、SKF 和 Rollivs，该类厂商历史积淀丰富，在细 分领域得到较好应用。

2 .3.4.1 舍弗勒：行星滚柱丝杠全球最大供应商，产品覆盖全面

舍弗勒集团于 2022 年收购 Ewellix 公司，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。

2023 年，舍弗勒集团工业事业部继续保持销售额增长，全年实现销售额 42.88 亿欧元，按固定汇率增长 3.9% 。 其中大中华区工业业务下滑 7.0%。另外，2023 年舍弗勒集团完成了对 ECO-Adapt SAS 的收购，进一步扩大了 工业部门的终身解决方案产品组合。舍弗勒集团与 Vitesco Technologies 的合并预期将于 2024 年第四季度完成， 进一步增强其汽车领域的技术实力和业务发展。根据舍弗勒官网，2024 年舍弗勒集团营业收入预计为 130 亿欧 元，其中工业事业部收入预计同比增长超过 2%。

2 .3.4.2 S KF：全球轴承龙头，精密加工技术领先

SKF(斯凯孚)于 1907 年在瑞典哥德堡创立，1916 年斯德哥尔摩证券交易所首次推出 SKF 股票，1928 年开 始在伦敦证券交易所交易。SKF 当前在全球轴承制造与创新领域居全球领先地位，在致力于轴承、密封件和润 滑系统的开发、设计和制造的同时，提供机器状态评估、可靠性工程设计和再制造服务，为客户提供全生态一 站式服务。近年来，SKF 持续致力于打造更加以客户为中心、稳健盈利能力、高速增长、更精益的 SKF。 目前 SKF 丝杠系列产品主要包括精密轧制滚珠丝杠、研磨滚珠丝杠和滚柱丝杠。同时，SKF 提供用于这些 滚珠和滚柱丝杠的匹配附件，如螺母法兰和支撑轴承。目前 SKF 集团主要由位于法国的 Transrol 工厂和美国的 Armada 工厂承担滚珠丝杠产品的生产。 从财务方面来看，2023 年 SKF 净销售额达 1039 亿瑞典克朗，同比增长 7.22%。从业务部门来看，工业零 部件及分装仍是销售主力部门。从地区来看，2023 年中国与东北亚地区占总销售额 20%，是全球重要市场之一。

三、 丝杠加工设备：为了满足即将快速增长的需求，高效、降本是必 然趋势，相关设备与耗材受益

3.1 丝杠加工有磨削、旋风铣、轧制等多种方式，材料、工艺及设备为重要壁垒

螺纹加工有 CNC 磨削、旋风铣、轧制等多种方式。“螺纹”是滚珠丝杠传动装置中的核心机械要素，它对 实现产品的功能（动力转换功能、定位功能、速度功能、同步功能等）产生关键性作用，因此，螺纹制造技术和 装备始终是滚珠丝杠副专业制造企业关注的焦点。纵观半个世纪全球滚珠丝杠制造技术的发展可以看出：在全 球绿色环保浪潮的助推下，丝杠螺纹制造从采用“白钢刀挑扣”到高速硬车削，从螺纹磨削扩展到高速旋风铣 削（软、硬），从切削加工向无屑精密滚轧成形制造，从低档、低速、低精度向高档、高速、高精度发展，高 效、低耗、绿色已成为螺纹制造技术发展的主旋律。

从选型及加工过程来看，材料、工艺及设备为丝杠行业的主要技术壁垒： （1）丝杠为精密传动部件，对产品品质有较高要求。丝杠在选型过程中，需考虑导程精度、安装精度、圆 周跳动、轴向间隙等多重因素，产品本身质量要求较高，对加工能力提出较高要求。 （2）丝杠加工环节复杂，设备及工艺为重要影响因素。磨削丝杠加工全周期需要 30-45 天，且需经历退火、 淬火、粗磨、精磨等多个过程，对工艺技术要求较高。加工高端丝杠的高精密设备如磨床、砂轮等被海外垄断。 海外设备价格昂贵，且交期较长，限制了国内丝杠制造企业的扩产，在一定程度上也构筑了设备壁垒。

3.2 磨削：精度最高的加工方式，工艺复杂

磨削工艺复杂，精度最高。磨削丝杠是按照基准统一原则，以两端中心孔为加工工艺工序基准，通过热处 理、车削、磨削等几十道工序逐一完成，制造精度最高，非常适合给高精度设备做定位部件。

热处理、去应力、磨削等为重要环节。从磨削滚珠丝杠机械加工工艺过程可以看出，磨削滚珠丝杠材料、 热处理方式、磨削方式及设备对滚珠丝杠成品零件的制造质量及精度影响非常大。 （1）球化退火。滚珠丝杆材料常常选用 GCr15 高碳铬轴承钢，磨削滚珠丝杆粗加工之前要对轴承钢材料进 行预先热处理，通过球化退火把 GCr15 材料中的碳化物球化，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳 化物组织，降低材料组织硬度，提高材料塑性机能，改善材料金属切削机加工性能。球化退火采用功率 100Kw 的井式电阻炉，退火温度 800℃，可使材料硬度达到 HBS 179-207。 （2）工作表面（滚道）与加工基准（中心孔）淬、回火。第 3-9 道工序是车制磨削滚珠丝杠轴坯，轴坯加 工完成后将磨削滚珠丝杠工件工作表面（滚道）与加工基准（中心孔）淬硬，为后续滚珠丝杠开滚道做好材料 力学性能准备。该流程一般采用感应淬火机床，工作频率 25kHZ，硬度 HRC58-63。

（3）滚道粗加工常用方法有：砂轮磨削、硬车削、旋风铣削，砂轮磨削最常用。①因为第 10 道工序对磨 削滚珠丝杠工作滚道淬硬热处理，导致工作滚道粗加工最常用的工艺方法就是采用砂轮磨削磨制出 90°V 型槽。 ②部分企业直接采用硬车削的先进技术对滚珠丝杠工作滚道开粗加工，车制出 90°V 型槽，硬车削是指把淬硬 材料的车削作为粗加工或最终加工、精加工的新技术新工艺，回避了使用磨削加工技术。硬车削加工时一次装 夹即可完成零件多个表面的加工（比如车外圆、车内孔、车槽等），而磨削加工需要多次安装才能完成，会产 生二次安装误差；硬车削产生的热能一半以上被切屑带走，不会产生像磨削加工那样的表面裂纹与烧伤，所以 硬车削可使工件获得良好的加工精度与表面粗糙度，能够保证形位公差技术要求（比如圆度、位置精度）。③ 滚珠丝杠工作滚道粗加工还可以采用旋风铣，旋风铣是在数控车床上配套安装高速铣削螺纹动力头,用装在高速 旋转刀盘上的硬质合金成型刀具，从工件上铣削出螺纹的加工方法，旋风铣一刀成型，采用压缩空气排屑冷却， 而且无需加工螺纹退刀槽，解决了退刀槽部位的应力集中缺陷。

（4）精磨环节，磨床的加工精度和细节直接影响着丝杠的性能水平，是高精度丝杠加工过程中的关键设备。 磨削作为加工精度最高的工艺，其实质是砂轮的表面很多磨粒划擦、刻划和切削工件表面，使用螺纹磨床高速 旋转的成型砂轮对加工工件表面进行高速切削。磨削工艺的核心设备是高精度磨床。磨床属于精度较高的加工 机床，通常在工件加工的后端工序使用，使工件得到更高的加工精度和更低的表面粗糙度，从而提升下游机械 的运行平稳性、使用精度等性能。

反式行星滚柱丝杠螺母内螺纹精密加工难度较大。由于反式行星滚柱丝杠螺母具有长度大、小螺距、微齿 高、硬齿面、内表面成形等特点，且齿廓精度和表面质量要求很高，使得内螺纹精密加工一直以来都是其生产 制造中的难点。以适用于内螺纹加工的四轴数控机床为例，Z 轴进行工件轴向进给运动，X 轴进行砂轮中心距 设定和径向进给运动，C 轴进行工件旋转运动，A 轴进行砂轮安装角设定，各数控轴均配置有光栅尺、圆光栅 保证重复定位精度。

弯头磨杆为大导程螺母内螺纹加工解决方案。为了保证滚道轮廓的加工精度，磨削内螺纹滚道时磨杆必须 旋转一个倾角，一般会等于内滚道的导程角。但对于大导程螺母内螺纹滚道的加工，过大的磨杆倾角会导致磨 杆与螺母内孔碰撞，无法继续磨削。为解决该问题很多企业采用干涉磨削工艺。干涉磨虽然解决了碰撞问题， 但是为了避免干涉，减小了磨杆倾角和磨削砂轮的直径，但也造成了磨杆刚度低、砂轮精度差，滚道轮廓精度 低。 为了避免上述传统螺母精加工方法的缺点，采用了高刚度的弯头磨杆磨削工艺来对大导程螺母做精加工， 该装置相对于传统磨削方法，可以保证磨削砂轮与螺母内滚道的高度啮合，提高了内螺纹磨削中工件滚道表面 的粗糙度和法向截面的轮廓度。磨杆的形状设计和材料选择、砂轮廓形的解算等为重要壁垒，国内汉江机床、 无锡科之鑫（双林股份子公司）有相关技术积累。

设备供应商以海外为主，国内持续追赶。高精度磨床及砂轮供应商主要集中在海外，国内双林股份（子公 司无锡科之鑫）、秦川机床、华辰装备、日发精机等有相关产品。

3.3 旋风铣：高效绿色加工工艺，对刀片、铣床有较大需求

旋风铣是一种高效绿色的螺纹加工方法。旋风铣是通过安装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀具，从工 件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。因其铣削速度高（速度达到 400m/min），加工效率快，和传统的车削效率高 几倍甚至十几倍，加工过程中切削飞溅如旋风而得名——旋风铣。旋风铣可以实现干切削、重载切削、难加工 材料和超高速切削，消耗动力小。表面粗糙度能达到 Ra0.8μm。旋风铣时机床主轴转速慢，所以机床运动精度 高、动态稳定性好，是一种先进的螺纹加工方法。

旋风硬铣技术具备减少热变形、降低切削力、提高切削速度、绿色环保等优点： （1）减少切削产生的热量与热变形。加工区域中火花四溅，90%的切削热传入切屑，切屑呈“逗号”状将 热量迅速排出，传递给刀具的热量则会伴随刀盘高速旋转而冷却，降低切削区的温度，既可以实现刀具在最合 理的温度下工作，又能延长刀具寿命。 （2）降低切削力，提高加工精度。“机床-刀具-工件”高刚度的工艺系统有利于系统平稳工作，减少振动， 可实现高质量薄壁零件的加工；渐进式切向断续切削方式有效降低约 30%的切削力，机床的支撑支架与中心定 位对工件起到垫撑作用，从而有效避免了细长工件的塌陷变形等不良现象，实现精准定位。 （3）提高切削速度，简化工艺路线。旋风硬铣削技术与传统切削相比有着“质的飞跃”，旋风硬铣机床加 工效率非常高，旋铣一根长度为 8000mm，直径 80mm，导程 12mm 的丝杠只需 120 分钟。高速旋转的铣刀盘提 高切削速度，短时间内可提高 30%-40%的金属切削率；另一方面旋风硬铣削技术既实现螺纹滚道的加工，还可 完成复杂型面的加工。与磨削相比，加工效率是其 3-5 倍，简化工艺路线，缩短制造周期；与传统切削相比，刀 具使用寿命提高了 70%。 （4）高效绿色、节能环保。磨削过程后的冷却液含有难以处理的防腐剂，且冷却液对操作者与环境都有危 害。旋铣工艺无需使用切削液，采用压缩空气制冷实现干切削，切削后的无油切屑便于回收处理；另一方面节 约能耗：能耗，油耗，水耗仅是磨削的三分之一。

旋风铣有三种实现方式，专机精度最高，国内有车床+旋风铣刀座改造方式但偏低端： （1）旋风铣专机：该方式精度高，加工范围广，但投资额较大； （2）瑞士型走心机+旋风铣刀座：该方式只需在走心机上加装旋风铣刀座，精度较高，数控化自动加工， 加工范围较广且不需要购买专用机床，投资少，效益高； （3）普通车床+旋风铣刀座：该方式为国内采用的改造方式，投资小但比较低端，只能加工大的丝杠等部 件，不能加工接骨螺钉等微型零件且精度有限。

旋风铣机床具有较高的技术附加值，多为国外引进。旋风铣机床是可以实现加工大型螺纹的高效能精密专 用装备，用来加工以淬硬钢为代表的各种难加工的材料。旋风铣床前端有负责夹持工件的三爪卡盘，用来固定 工件一侧，位于左侧的工件主轴箱、机床床身、刀架、尾架、随动支撑及浮动支撑部分、在线测量等共同组成。 它的技术附加价值很高，径向移动的滑板有用于加工螺纹升角的铣削头，伺服电机控制铣削头运动，位于床鞍 的随动支撑机构跟随铣削头运动支撑工件运动。床身左侧设有主轴箱。床身设有可移动床鞍径的滑板。滑板横向移动，卡盘起到夹持工件的作用，而滑板上的铣削头通过伺服电机控制加工所需的螺旋升角。移动支撑机构 与铣削头一起移动以支持工件。 在旋风铣削技术方面德国在国际上居于领先水平，目前 CNC 螺纹旋风硬铣机床技术被国外少数公司垄断， 具有代表性的企业主要有德国 Leistritz 公司、Burgsmuller 公司、GWT 公司，奥地利的 Weingartner 公司、Linsinger 公司等。 莱斯特瑞兹的 LWN 300 HP 旋铣机专用于偏心螺杆、泵轴、塑化螺杆和滚珠螺杆轴的加工。其模块化设计 能够实现极为灵活、经济的精加工。可用于加工直径最大为 200mm 的滚珠螺杆轴。

螺纹旋风铣削原理及刀具组合形式。螺纹的旋风铣削是用安装在刀盘上的多把成形刀，借助于刀盘旋转中 心与工件中心的偏心量来完成渐进式的高速铣削。成型铣刀一次加工就可以完成符合滚道廓型和表面质量要求 的螺纹。外螺纹旋风硬铣用的圆形刀盘上均布安装多把(6～8 把)成型刀具。

旋风硬铣削刀具材料的选择——PCBN（聚晶立方氮化硼）。高速切削刀具材料要具备以下几点要求：高热 硬性；高的稳定性；抗热冲击要强。要想形成综合性能十分好的高速切削加工刀具，只有通过一定的方法将多 种材料合理结合起来。①硬质合金涂层刀具基体有较高的韧性和抗弯强度，涂层材料高温耐磨性好，因此容许 采用高进给速度和高切削速度。但受交变切削应力的作用，涂层材料易产生径向和侧向裂纹，致使刃区涂层剥 离，在高速断续切削和湿式切削时尤应注意；②陶瓷刀具比硬质合金刀具适应的速度更高。它与金属亲合力小， 热扩散磨损就很小。另外，它的高温硬度优于硬质合金。但它的韧性较差。常用的有氧化铝基陶瓷、氮化硅系 陶瓷、金属陶瓷和晶须强化复合陶瓷；③聚晶金刚石刀具（PCD）摩擦系数低，耐磨粒耐磨性极强，有良好的 导热性，特别适合于难加工材料和粘结性强的有色金属的高速切削，但价格昂贵；④立方氮化硼（CBN）刀具 具有高硬度。良好的耐磨性和高温化学稳定性，寿命长，适合高速切削淬火钢、冷硬铸铁、镍基合金、钛合金 及各种热喷涂材料。由于价格较贵，各国竞相开发六方氮化硼（HBN）和 CBN 的复合刀具材料（WBN），这 些材料具有更好的断裂韧性，适合于高速断续切削淬硬合金钢材料。

刀具材料的选择与切削速度息息相关。通过考虑切削方式及加工材料来选择刀具。铝合金加工用 P CD 等聚 晶金钢石；若是铸铁件加工，在比 750m/min 低的切削速度时，应使用涂层的硬质合金刀具；在 510m/ min～ 2000m/min 速度时，应选用 SI3N4；若是高于 2000m/min～4500m/min 的切削速度时，应使用 CBN 刀具；如果 是加工普通钢，应选用 CBN 刀具材料；在切削高硬度钢时，可用 TIC 涂层的硬质合金、PCBN 和金属陶瓷等。 立方氮化硼 CBN 刀片具有硬度高、其耐磨性仅次于金刚石、红硬性好并具有较高的抗冲击、抗破碎强度。而聚 晶立方氮化硼 PCBN 刀片则更适应于高速加工 60HRC 以上的硬材料。

PCBN（聚晶立方氮化硼）广泛应用于切削与磨削；结合丝杠、刀具材料特点及切削要求，大型丝杠通常采 用硬态切削来提高工件力学性能与加工精度。硬态切削是使用超硬刀材精密切削大于 HRC50 硬度的淬硬钢材 料，且其精度与磨削加工精度相当。

PCBN 刀具具备耐磨耐热、性能稳定等多重特点： （1）高耐磨性与耐热性，适用于高速切削。PCBN 刀具的耐磨性是硬质合金的 50 倍，CBN 材料耐热性可 以达到 1400～1500℃。在高速重载的硬态切削中，PCBN 刀具的耐磨特性明显优于传统刀具的耐磨性。 （2）性能较为稳定，干切理想刀具材料。CBN 材料化学性能稳定，在 1200℃-1300℃不与铁等材料反应， 在 2000℃以下不与碳反应。CBN 材料是进行干切削的理想刀具材料：湿切削对切削液有要求且 PCBN 在高速干 切能够有效提高刀具使用寿命。 （3）良好的导热性能。优越的导热性能有利于刀尖处热量快速排出，提高工件加工精度。（4）摩擦系数较低。针对不同材料 CBN 的摩擦系数小于硬质合金的摩擦系数，且 CBN 材料的摩擦系数与 摩擦速度及正压力成反比。因此低摩擦系数在切削中不易形成积屑瘤或滞留层，提高加工表面质量。 PCBN 刀具性能主要取决于 CBN 含量、CBN 颗粒大小、粘结剂特性，以及其微观组织结构特征。

对于滚珠丝杠螺纹旋风硬铣加工而言，通常选择 CBN 含量 50％～70％的刀具，因其具有较高的硬度、断 裂强度，较好的耐磨性、热传导性、高温化学稳定性。

PCBN 刀具格局仍以外资为主。生产 PCBN 刀具的主要有美国 GE 公司、英国元素六公司、日本住友电工、 韩国日进等。硬切削刀具也在向精密方向发展，2007 年，瑞士刀具生产商推出用于加工细小螺纹的涡菱铣刀； 山高公司、山特维克公司也相继推出了精密铣刀。我国在 PCBN 刀片的研制上也投入了不少的精力，郑州磨料 磨具磨削研究所（国机精工全资子公司）、沃尔德等研制开发了用于内旋铣滚珠丝杠加工的 PCBN 刀片 SM40 和 SM50。 人形机器人旋风铣在 2030 年有望为 PCBN 刀具带来 24 亿元市场空间。在全球人形机器人产量于 2025、 2028、2030、2035 年分别达到 10 万台、100 万台、300 万台、600 万台的假设下，同时考虑大规模生产带来的 加工成本降低，人形机器人旋风铣在 2030 年有望为 PCBN 刀具带来 24 亿元市场空间。

3.4 轧制：加工速度快，但精度偏低

冷轧工艺加工速度快，精度偏低。丝杠冷滚压工艺是上世纪六七十年代开始兴起的金属成形工艺新技术， 是一种先进的无切屑加工，能有效地提高工件的内在和表面质量，加工时产生的径向压应力，不仅能使工件获 得高硬度和高光洁度的表面，同时能显著提高工件的疲劳强度极限和扭转强度，并且有较高的生产效率，是一 种高效、节能、低耗的理想工艺；缺点在于精度偏低，难以进入 C5 级别。

滚柱冷滚压（冷轧）工序较为简单。在滚柱成形过程中，工件自由放置在支承上，利用重力约束于两滚压 轮之间，加工过程中，各项参数完全一致的两滚压轮同向旋转，并利用同步带带动螺母丝杠机构实现径向进给 运动，依靠摩擦力提供摩擦力矩带动工件旋转，并逐步压入，形成最终齿形。

冷轧滚珠丝杠具备多重优点： （1）使用寿命较长、机械化精度和强度高。冷轧技术本身就要求高质量的材料，高精度的工艺，冷轧滚珠 丝杆也不例外。这就保证了丝杠原始的精度和质量。经过机械冷轧后，滚道面的硬度、密度、内部组织结构得 到强化，之后进行热处理，使整个滚轮丝杠的稳定性更强。这样的制作的工艺延长了滚珠丝杠的使用寿命，也 能够提高其质量和精度。 （2）高了资源利用率。传统的研磨技术在制作中，或多或少都会造成钢材资源的浪费。而冷轧滚珠丝杠因 其采用的是冷加工工艺，故而能够保证轧制过程中钢材的完整性。 （3）对环境污染较少。冷轧技术在使用的过程中，基本上不会对周围的环境造成重大污染，同时也不会产 生大量废物。 （4）生产效率高。研磨滚珠丝杠由于工序繁琐，所以生产效率极低，生产周期较长，这些都严重影响企业 的销售和订单量。相反，冷压技术不断工序较为合理，生产周期大，而且能够根据客户不同的需求，制造不同 型号的产品。Rexroth 采用轧制工艺，技术全球领先。

四、 国内丝杠渐成完整产业链，众多企业有望脱颖而出

丝杠已形成较为完整的产业链。随着行业潜在规模不断扩大，众多企业投身丝杠产业，加上长期深耕企业 以及强势外企，丝杠已经形成以上游加工设备、刀具、材料，中游丝杠产品，下游行业应用为代表的产业链。 国内丝杠生产企业中，建议关注丝杠生产标的：恒立液压、双林股份、汇川技术、贝斯特、北特科技、五洲新 春、秦川机床、南京工艺（南京化纤）、长盛轴承等，以及丝杠加工设备及耗材：双林股份（子公司无锡科之 鑫）、秦川机床、日发精机、华辰装备、国机精工、沃尔德、浙海德曼等。

4.1 恒立液压：大型液压件综合型企业，向丝杠等传动部件延伸

起步于液压油缸，品类持续拓展，向丝杠等传动部件延伸。公司的前身恒立高压油缸成立于 2005 年，主营 产品由液压油缸，逐渐拓展为高压柱塞泵、液压多路阀、高精密液压铸件等全系列产品，于 2016 年正式更名为 恒立液压，标志其成为专业生产液压元件及液压系统的大型综合性企业。 2023 年公司收入由五大业务构成，液压油缸、液压泵阀、油缸配件、液压系统、其他业务，分别贡献收入 及毛利 52%/51%、36%/41%、8%/3%、3%/3%、1%/2%。

多元化业务布局优势凸显，2023 年业绩稳健增长。2023 年恒立液压业绩好转，分别实现营业收入和归母净 利润 89.85 亿元和 24.99 亿元，分别同比增加 9.61%和 6.66%，主要得益于在非挖等领域的多元化布局。

2021 年定增线性执行器项目，2024 年底已完成部分建设和小批量销售。2021 年，公司通过定增建设线性 执行器项目，总投资 15.27 亿元，该项目达产后将形成年产 104,000 根标准滚珠丝杠电动缸、4,500 根重载滚珠 丝杠电动缸、750 根行星滚柱丝杠电动缸、100,000 米标准滚珠丝杠和 100,000 米重载滚珠丝杠的生产能力。 2024 年 12 月 20 日，公司发布公告称线性驱动项目已完成厂房和部分产线建设，实现小批量生产和销售。

4.2 双林股份：全资控股无锡科之鑫，内螺纹磨床技术领先

双林股份成立于 1987 年，从事汽车零部件和配件及模具的设计、开发与制造，拳头产品为座椅驱动器，主 营业务主要分为内外饰、轮毂轴承单元和新能源电机。

积极布局人形机器人行星滚柱丝杠，目前已研发出样品。考虑到公司行业领先、具有核心竞争力的汽车座 椅水平驱动器（简称“HDM”）与人形机器人行星滚柱丝杠产品在技术开发方面的同源性，以及在螺纹、齿 轮加工等生产工艺的相通性之后，公司决定进军人形机器人行星滚柱丝杠领域，打造新的业绩增长曲线。根据 公司 2025 年 1 月 13 日发布的《关于"质量回报双提升"行动方案的公告》，公司滚柱丝杠产品已研发出样品， 试制产线也已建设完成，由于尚未获得客户定点，该产品尚未实现营业收入。 收购丝杠设备公司科之鑫，产业链延伸布局加强协同。无锡市科之鑫机械制造有限公司，创立于 2017 年，是国内领先的集研发、销售、服务于一体的机床装备制造商，主要产品为螺纹磨床，针对滚珠丝杠、行星 丝杠等传动部件，公司具有成熟的磨削技术和丰富的实操经验。根据天眼查，目前双林股份已全资持股科之鑫 100%股权。公司收购丝杠核心生产设备公司，有助于公司向上游延伸打通产业链，双方协同发展有望加速技 术产业化应用，同时为公司未来的大规模扩产奠定了基础，将助力公司在丝杠领域的发展。我们认为，公司收 购科之鑫，对于难度较大的反式行星滚柱丝杠螺母内螺纹精密加工或将具备一定的解决能力，构筑公司壁垒。

4.3 汇川技术：正全面加强人形机器人布局，且具备明显的规模制造优势

工控行业龙头，业务涵盖通用自动化、新能源汽车等多个板块。汇川技术创立于 2003 年，经过 20 余年的 发展，已经从单一的变频器供应商发展成光机电液综合产品及解决方案供应商，业务涵盖通用自动化、新能源 汽车、智慧电梯、轨道交通等多个板块。

全面加强人形机器人布局，工业自动化优势将赋能人形机器人核心部件。汇川技术于 2023 年成立了人形机 器人团队，近期在多个招聘网站发布人形机器人相关工程师招聘信息，并且作为人形机器人零部件供应商接受 央视新闻《经济半小时》专访，我们认为以上种种，表明公司正在全面加强人形机器人领域布局。人形机器人 关节所需的运动控制、伺服驱动、电机、编码器技术等与汇川技术现有工业自动化业务高度协同，公司成熟的 研发生产体系可直接迁移至人形机器人零部件开发，大幅降低边际研发成本。 先后收购丝杠企业上海莱恩和韩国 SBC，完善丝杠布局，人形机器人滚柱丝杠测试中。上海莱恩传承了世 界第五大轴承公司日本 NTN 株式会社的丰富经验，是注塑机滚珠丝杠第一品牌，2016 年，汇川技术与上海莱 恩开展资本合作，2018 年，上海莱恩成为汇川全资子公司。2023 年 5 月，汇川技术收购韩国丝杠导轨领先企业 SBC 公司，此次收购新增了精密直线导轨产品线，完善产品布局。 人形机器人行星滚柱丝杠方面，公司持续研发中，已有产品进行测试。公司近期展示的某款产品，动载荷 可承受 13kN，即运动情况下可推拉 1.3 吨的物体，且具备较高的精度。

4.4 贝斯特：涡轮增压零部件龙头，高精度丝杠进展较快

公司成立于 1997 年，主营业务为精密零部件和智能装备及工装产品的研发、生产及销售。公司的发展历程 可以分为三个阶段：1）起步和扩展阶段（1997-1999 年）：1997 年 5 月 28 日，无锡市贝斯特精密机械有限公 司成立。公司开始从事铝合金精密零部件制造，并在 1999 年建成了鑫园开发区工厂。2）合作与增长阶段（1999- 2003 年）：在 2001 年，公司与美国 CITY-MACHINE 公司建立了技术合作关系，这为公司的技术创新和产品质 量提供了支持。2002 年，公司进入增压器精密件制造领域，并建立了有色铝合金压铸基地。公司也在 2003 年获 得了江苏省高新技术企业的评定，进一步提升了其在行业中的地位。3）扩张与多元化阶段（2003-2022 年）： 公司开始建造新的厂区，2010 年新厂（一期）建成启用，2012 年新厂（二期）建成启用，2015 年新厂（三期） 建成启用，公司规模不断扩大。2017 年，公司在深交所上市，进一步提升了其知名度和影响力。2019 年，公司 收购了苏州赫贝斯 51%的股权，成功进入特斯拉供应链，进一步拓展了市场。2022 年，公司设立了全资子公司 宇华精机，并开始研发直线滚动功能部件产品，进军工业母机领域。目前，公司已经成功生产并推出了滚珠丝 杠副、直线导轨副等产品。

贝斯特主营业务为汽车零部件，主要为铝合金精密零部件、增压器精密件等，丝杠业务为依托公司精密机 加工技术拓展的新领域。

2023 年贝斯特业绩维持较好增长态势，分别实现营业收入和归母净利润 13.43 亿元和 2.64 亿元，分别同比 增长 22.42%和 15.13%。

丝杠业务布局：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，瞄准高端机床领域、 半导体装备产业、自动化产业三大市场进行大力开拓，高举高打，快速切入“工业母机”新赛道。 2024 年，机床丝杠方面，继 2024Q2 高精度丝杠副和导轨副在得到国内知名机床厂商的成功应用后，2024Q3 与知名机床商签订了批量滚动交付订单，其中代表滚珠丝杠副最高制造水平的 C0 级丝杠副实现突破，获得了客户的首批订单。应用于新能源汽车 EMB 制动系统滚珠丝杠副也完成了首次客户交样。人形机器人的线性执行 器核心部件——行星滚柱丝杠工艺不断优化，批量化生产工艺布局不断完善，关键工艺所需国产化设备合作开 发有序推进。

4.5 北特科技：绑定头部公司，精进产品性能

公司成立于 2006 年，前身为上海北特金属，2014 年于上交所上市，是中国领先的转向系统和减振系统供应 商。2015-2018 年间，公司产能、产品快速扩张，先后投产重庆工厂、上海转向工厂，成立江苏北特，并收购上 海光裕空调压缩机。2024 年，公司成立上海北特机器人，积极拓展机器人业务。

2023 年北特科技收入由四大业务构成，客车底盘、汽车空调压缩机、精密加工、铝锻轻量化事业部，分别 贡献收入及毛利 60.55%/75.00%、23.87%/11.28%、8.61%/10.67%和 6.96%/3.05%。

丝杠业务布局：公司基于 20 多年汽车底盘零部件业务的技术积累，延伸至丝杠业务，生产工艺具有同源 性。为配合客户研发，公司在上海嘉定工厂投资建设了小批量产线，可实现全工序独立生产及单工序自动化。 2024 年，公司计划投资 18.5 亿元，在江苏昆山建设行星滚柱丝杠研发生产基地，规划用地 140 亩，进一步拓展 丝杠业务。

4.6 五洲新春：擅长精密机加，与新剑传动深度合作

五洲新春主要生产轴承及汽车配件等高端精密零部件，1999 年前身五洲实业成立，2002 年正式更名为五洲 新春。公司生产的轴承套圈主要供应国际领先的轴承制造商，比如瑞典 SKF（斯凯孚）、德国 Schaeffler（舍弗 勒）等等。2018 年公司收购捷姆轴承和浙江新龙实业，开拓圆锥滚子及空调管路业务。2021 年，公司收购欧洲 FLT，补齐公司从研发到服务和品牌的全产业链，进一步开拓欧美市场。

2023 年五洲新春收入由四大业务构成，轴承套圈、热管理系统零部件、汽车零部件以及其他业务分别贡献 收入及毛利 57.60%/59.08%、26.63%/9.27%、13.84%/15.41%和 1.96%/6.06%。

丝杠业务布局：作为公司轴承技术的延伸，公司拥有丝杠仿真设计、毛坯净成型等核心技术，以及规模化 生产、质量管控和人才优势。公司于 2024 年 9 月将原风电机组精密轴承滚子技改项目，变更为“线控执行系统 核心零部件研发与产业化项目”，总投资 1.6 亿元，预计 2027 年 2 月底投产，达产后年新增净利润 5501. 4 万 元。2024 年丝杠产品累计含税收入约为 680 万元。 2025 年 2 月 28 日，公司与新昌高新技术产业园区管理委员会、新昌县高创控股集团有限公司签订《投资 协议》，拟投资生产行星滚柱丝杠、微形滚珠丝杠、汽车转向系统丝杠、刹车驻车系统丝杠、悬挂减震系统丝 杠、通用机器人专用轴承等产品，项目计划总投资约 15 亿元，总用地约 100 亩。

4.7 秦川机床：丝杠业务具备一定体量，国内磨床龙头

磨床为公司优势业务，子公司汉江机床丝杠业务具备一定体量。1965 年，上海机床厂迁至陕西宝鸡，并成 立了秦川机床厂。公司在螺纹磨床、外圆磨床领域国内领先，同时子公司汉江机床在丝杠领域有较高的行业地 位，丝杠营收在亿元以上。公司其他业务主要为通用型磨床、汽车零部件、仪器仪表等，多元化发展。

丝杠业务布局：2022 年，公司通过非公开增发募集资金不超过 12.3 亿元，用于秦创原·秦川集团高档工业 母机创新基地项目（一期）、新能源汽车领域滚动功能部件研发与产业化建设项目等。其中，与丝杠相关的项 目在汉江机床开展，总投资 2 亿元，建设滚珠丝杠、滚珠（柱）导轨副等。人形机器人行星滚柱丝杠副方面， 公司在 2024 年披露，子公司汉江机床拥有该类产品的研发、制造基础，现已逐步开始小批量生产，并进行了应 用验证。

4.8 华辰装备：数控轧辊磨床龙头，导轨磨床签订订单

华辰装备专业从事全自动高精度数控轧辊磨床研发生产。2023 年公司收入由三大业务构成，全自动数控轧 辊磨床业务，备件产品业务，维修改造业务，分别贡献收入及毛利 84.34%/84.15%、8.14%/8.54%、7.31%/7. 32%。

2023 年 10 月 8 日，华辰装备与贝斯特达成全面战略合作关系。双方将致力于工业母机核心功能部件领域， 共同推动国产高端数控直线导轨磨床关键核心技术攻关，力争取得重大技术突破，实现该项目的工程化示范应 用及产品进口替代。华辰装备计划向贝斯特精机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，共同推进直线导轨磨床产品的设计开发、生产制造、安装调试、优化改进、工艺验 证等事项。

4.9 国机精工：国机集团精工业务上市平台，丝杠旋风铣 PCBN 刀具研发多年 技术领先

国机精工是国机集团精密工业板块的上市平台，在轴承、超硬材料等方面居国内领先地位。轴承业务运营 主体为轴研所，创建于 1958 年，是我国轴承行业唯一的综合性研究开发机构；磨料磨具板块的运营主体为三磨 所，三磨所创建于 1958 年，是我国磨料磨具行业唯一的综合性研究开发机构；供应链管理与服务的运营主体为 中机合作，中机合作创建于 1981 年。轴研科技（公司前身）于 2005 年深交所上市，2020 年更名为国机精工股 份有限公司。

布局丝杠用 PCBN 刀具。铣削工艺对刀具与工件具有较高的要求，PCBN（聚晶立方氮化硼）广泛应用于 切削与磨削，国机精工全资子公司三磨所研发了用于内旋铣滚珠丝杠加工的 PCBN 刀片 SM40 和 SM50，有望充分把握机遇。

4.10 日发精机：具备轴承加工机床研发基础，数控螺纹磨床等设备领先

日发精机主要从事数字化智能机床及产线、航空航天智能装备及产线等，成立于 1999 年，2001 年在深交所 挂牌上市；2020 年成立意大利 MCM 在国内的独资公司，建立高端航空航天专用设备产业园。

丝杠业务布局：日发精机 2023 年推出数控螺纹磨床，2025 年 2 月，公司披露其数控螺纹磨床可用于加工 新能源汽车、人形机器人、工业母机等行业的丝杠与螺母，高效且精度符合客户要求。用于丝杠&螺母的内外螺 纹磨床、用于螺母的端面外圆专用磨床，均已向部分客户交付使用。

编辑：火腿肠