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中 泰 证 券 研 究 所 专 业 领 先 深 度 诚 信 证 券 研 究 报 告 2023.07.11人形机器人专题报告 空心杯电机&滚柱丝杠分析师：曾彪S0740522020001研究助理：农誉2CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所1人形机器人关键环节拆解ZXEVwPrMpMqRsMmPmRrOrQ6MbPbRoMpPpNtQlOnNrOfQoPnP7NmNqQvPsOsOwMrRnP3人形机器人关键环节拆解资料来源：特斯拉AI Day 展示，Maxon 官网，特斯拉2023WAIC 展会展示，中泰证券研究所 关 键 环节：线性执 行器+灵巧手 线 性 执 行 器：电 机+行 星 滚 柱 丝 杠+轴承+传感器，相关 部位 对力 矩 的 要求 较高，关键 零 部件 为丝 杠 灵巧手 手部执行 器：空心 杯电机+精密 减速器+蜗轮蜗杆+绳驱 线性执行 器 参 考 人 体 膝 关 节 结 构，通过 四 个 连 杆+四 个 枢 纽 进行机械模 拟，即 可 实现较好 的动能 转 换；特斯拉optimus 通 过 手 臂、腿 上 的 线 性 执 行 器，对图示关节 进行操 控，模拟人 类四肢 运 动。相 较 具 有20+个 自 由 度 的 人 手，特 斯 拉 人 形 机 器人 灵巧手基 于应用场景，保留11 个 自由度，在简化工序、优化成 本 的同时达 到较佳 的 性能：单手6 个执行器，可使用工具，实现小物件的准确抓取，举起20 磅的重 量。4CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所2核心部件1：空心杯电机5空心杯电机：特点资料来源：Maxon motor AG，中泰证券研究所 空心杯电 机的特 点 定子为永 磁体：产 生磁场；转 子 含 有 安 装 在 轴 上 的 铁 芯，线 圈 缠 绕 在 开 槽 铁 芯 上，起到集中、增强流 量 的作用。传统 直流 有刷 电 机 空心杯电 机 转子：铁 芯+线圈绕 组 转子：线圈绕组永磁体铁芯线圈绕组换向器电刷系统 最 大 特 点：转 子 不 含 铁 芯，而 是 形 似 杯 状 的 线 圈 绕 组，没有结 构支 撑，完 全 由导 线绕 制而 成。转 子 通 过 连 接 板（换 向 盘，固 定 导 线 和 传 递 力 矩）与换向器和主轴 连接（通 过滚珠轴 承支持）。永磁体6空心杯电机：优势资料来源：Maxon motor AG，中泰证券研究所 空心杯电 机的优 点 无齿槽效 应：没 有 铁芯的开 槽与 永 磁 体相互反应 即便 在低 速也 能 平 稳运 行 低振动，低噪音 均匀扭矩 可以轻 易 控制在任 意位置 的 转子 无铁损：铁芯会 改 变磁场，当轴旋 转 时磁滞回路被 穿过，能 量被消耗 绕组线圈 磁场的 影 响可忽略，磁化 是 恒定、不变的 功率 损耗 更小，效 率更 高 结构设计 紧凑 永磁体置 于中心，导致气隙 中的高 磁 通密度，并可 通过强 磁 体进一步 增强，产 生的扭矩增加 没有铁芯，转子 质 量惯量低，机械 时 间常数仅为几 毫秒响 应 速度快 安全、可 靠性 电机的电 刷和换 向 器之间发 生电弧 和 火花的可能性 较小 转子表面 有空气 流 动，相较 铁芯转 子 散热性能好7空心杯电机：拆解资料来源：Maxon motor AG，中泰证券研究所 空心杯电 机的结 构 拆解 Maxon 空心 杯电 机（RE35）及其 衍生 产 品类 别法兰换向器自支持线 圈绕组电刷换向盘 轴压力环永磁体滚珠轴承连接件机壳 金属电刷 vs 石墨 电刷 钕铁硼永 磁材料（NdFeB）vs 铝 镍钴永磁 材料（AlNiCo）滚珠轴承vs 套筒 轴 承 不同的应 用场景，对运行条 件、功 率 和成本有 不同的 诉 求，空心 杯电芯 的 结构部件 有多种 衍 生；用 量：根 据 灵 活 程 度 的 需 求，常 规 单 手 搭 载 六 件，即 每 个 手 指 一 颗/拇 指 两 颗，单 台 人 形 机 器 人，预 计 搭 载12 件 空 心 杯 电 机。8空心杯电机：材料选型资料来源：Maxon motor AG，中泰证券研究所 材料 不 同 永 磁 体 的 特 点 和 性 能 存 在 差 异，在 保 证 产 生 的 磁 场 稳 定 的 同 时，需 根 据 应 用 场 景 对 工 作 温 度、环境的要求，合 理 的 配 置 永 磁 材 料，达到电机 的性能 和 成本效应 最大化。永磁 体材 料 AlNiCo 和NdFeB 均 具有较 高的 剩 余磁性；AlNiCo 具 有 陡 峭 的 退 磁 曲 线，产 生 的 气 隙 较 窄，线圈绕组的 厚 度 可 做 得 非 常 薄（但 电 流 密 度 变 小，产 生 的 力 也 变小）；稀 土 磁 铁 具 有 非 常 高 的 矫 顽 场 强，即 很 难 消 磁；其 产 生 的气隙更大，线圈 绕 组需要做 得更粗，整体 更坚 固；9空心杯电机：材料选型资料来源：Maxon motor AG，中泰证券研究所 材料 石墨电刷（26mm,10W）更 适 用 于 大 电 机，贵 金 属 电 刷更 适 用于 小 电机（13mm）；电刷 轴承 轴承的使 用一定 情 况下也会 影响电 机 寿命。滚 珠 轴承:适用于较高的轴向和径向负载 适用于所 有运行 模 式 使用于大 型电机 价格更贵、若 无 预 加负载 套 筒 轴承:适用于连续高转速的运行 模式 适用 于小 型电 机 低摩擦、低噪声 价格便宜 贵 金 属电刷:适用小电 流、低电压 适用连续 运行模 式 低摩擦、噪声 低电池干 涉 适用小型 电机 价格便宜 石 墨 电刷:适用高电流、峰 值 电流 适用启停、反 转 运 行模式 高摩擦、无负载 电 流 电损耗、噪声更 高 价格更贵10空心杯电机：壁垒资料来源：Maxon motor AG，中泰证券研究所 线圈绕组 直线形：六 角 线 环 状的绕线方式，更 适 用 于 长尺寸，长径比 大 的 线 圈柱体绕组；典型 的绕 组方 式（直线形、马鞍形、斜绕形）漆包线结 构 无铁 芯的 自支 持 线 圈绕 组由 漆包 线 绕 制而 成；在 线 圈 绕 组 的 制 备 过 程 中，通 过 外 加 压 力 和 加 热，使得相邻 的 漆 包 线 熔 融 并 相 互 连 接，同 时 复 合 高 分 子 溶 质 溢 出，冷却后获 得一定 的 硬度和稳 定性；可 在 柱 体 缠 绕 粘 合 带（胶 带 或 玻 璃 纤 维）以 增 强 绕 组 的 强度和形状 稳定性，避免 高电 流负 载 造 成的 漆包 线软 化。铜 线：优 良导体 绝 缘 层：防止短路 漆包层：高分子+溶质，具备热塑 性 马鞍形：斜 方 形 式 的绕 线 方 式，Maxon 主要采 用 此 种 方法；斜绕形：在 圆 柱 体 对角 线 上 进 行绕 线 排 布，多见于Faulhaber的产品；11空心杯电机：壁垒资料来源：谢春辉 马鞍形空心杯电机线圈绕制设备研究，张琴琴.空心杯电机斜绕组与同心式绕组性能分析 中泰证券研究所 线圈绕组 直 线 形：上 下 两 端 部 的 绕 组 不 产 生 力 矩，却 增 加 了 电 枢 的 整体重量，受限 于 此，常于 线 圈匝 数 要 求较 少的 场景；马鞍形&斜绕形：无端部绕组，导 线 利 用 率 高，重 量 优 化，同 等 条 件 下 具 备 转 动 惯 量、时 间 常 数 小，输 出 力 矩 大 等 优 势，为目前海 外厂商 主 流的线型 设计；直线形 Vs 马 鞍形&斜 绕形 马鞍形 Vs 斜 绕式 空心杯电机 的设计 要点在于追 求小型 化的同时提 供效率 更高、更 大的输 出，线圈绕 组设计 是 核心影响 因子，包 括绕线方 式（排布、槽满率等）、绕组 参数（节距、匝数、抽 头 数等），掌握 相 关 工艺 的先 进入 者，存在 先发 优势。马鞍形：线圈几何 形状规 整，相互独 立排列，铜线间不 发生干 涉；端 部 重 叠 率 低，线 圈 厚 度 较薄，磁 场 气 隙 小，即 永 磁 体 定 子的 利 用 效 率 提 高，同 等 面 积 下 磁 通 量 增 大。根 据 转 矩 常 数 公式a，同输 出功 率，转矩 输出 能 力强；磁 场 切 割 长 度 增 加，同 等 情 况 材 料 耗 费 小，即 铜 线 总 长 减 小，内阻降低；根据 公 式，铜损 随电阻 减 少，输出 效率提 升。12空心杯电机：壁垒资料来源：温纯.空心杯线圈绕线机控制系统设计，中泰证券研究所 绕组设备 绕卷式生 产工艺 流 程 空心 杯电 机的 绕 线 工艺 一 次 绕线设 备-总体方案 设计 绕 卷 式 生 产 工 艺 流 程：优 势 在 于 设 备 简 单，外 形 规 整，但步 骤 繁 琐、工 艺 复 杂 导 致 废 品 率、时 间 损 耗 高，不 适 合 大批量自动 化生产，人工劳动 强度大；一 次 成 型 生 产 工 艺：自 动 化 程 度 高，一 次 性 绕 制 成 型，在生产效率 和成本 上 具备优势。1）卷绕-坯线圈2）压制-线板3）线板卷绕-线圈 一次成型 生产工 艺1）线圈绕线2）线圈抽头 绕 线 运 动 规 划：包 括 路 径 设 计 及 速 度 控 制，前 者 意 味 着 合理 规 划 形 状 和 运 动 模 式，提 高 线 圈 绕 组 质 量；后 者 直 接 影响铜 线轨 迹、线 圈 精度和效 率。抽 头：整 个 线 圈 绕 组 分 为 多 个 部 分，每 个 部 分 留 有 抽 头，其 与 一 个 换 向 片 相 连，因 此 通 过 对 各 抽 头 的 通/断电，可起到控 制线 圈磁 场 的 方向 和旋 转方 向 的 作用。13空心杯电机：壁垒资料来源：谢春辉 马鞍形空心杯电机线圈绕制设备研究，瑞士Meteor，西安德图仪器有限公司官网，中 特科技官网，中泰证券研究所 绕组设备 一 次 绕线 设 备-机械 结构 设计 绕线设备 厂家 海 外 空 心 杯 电 机 生 产 设 备 供 应 商 核 心 玩 家 为 瑞 士Meteor 与日本Nippon Serbig，其技术成熟度高，产品系列齐全，可靠性高，受 限 于 产 能 及 技 术 保 密，设备获取存在一定壁垒；我 国 设 备 厂 商 起 步 晚 于 海 外20-30 年，在 生 产 技 术 水 平 相 比存在一定 的差距，目前仍以 卷绕式 生 产设备为 主。项目 瑞士Meteor 中特科技产品型号 M22 DCU13020P12-S001使用尺寸（线径范围）最小0.01mm 最小0.025mm主轴个数 1 1主轴转速 12000rpm 6000 rpm工作电源电压 230 V/50-60Hz 220 V/50-60Hz排线器最大移动范围 400-1600mm 可定制绕线速度 90mm/s最大绕线直径 200mm图示 主轴模块&摆 线 机构：线 圈 轨迹 通 过主 轴 的 转 动和 线 嘴的 移动 达 成，主 轴 通 常 按 匀 速 转 动，摆 线 机 构 能 否 保 证 一 定 的速 度 和 位 置 精 度 完 成 对 于 动 作，决定了绕线轨迹的准确性；辅 助 机 制：抽头产生，加 工 过 程 主轴、摆 线 运 动 在 指定位置暂停，导 线 被 拉 出 一 定 长 度，对位置精度控制亦有要求；14空心杯电机：壁垒资料来源：鸣志电器官网，Maxon 官网，Faulhaber官网，中泰证券研究所 产品丰富 性 鸣 志 电 器 无 刷 无 齿槽电机：13mm,16mm,22mm 等 多种外 径规格 小型化 功能性 Maxon：外 径规格 可选4-90mm，产品矩 阵丰富；Faulhaber：无 刷 无 齿 槽 电 机 外 径 低 至3mm，同 时 提 供 匹 配其应 用的 高度 紧 凑 齿轮 箱、速度 控 制 器配 件。鸣 志 电 器 有 刷 空 心杯电机：8mm24mm 等多种外径 规格重量轻，体积小，能耗 低：飞行器灭菌，耐 温：医疗应用快速响应：各 种 随 动 系统，如 导 弹、自 动 调 焦、工业自动 化新兴应用：光 学 仪 器、人 形 机 器 人等15资料来源：MAXON官网，鸣志电器官网，中泰证券研究所空心杯电机：相关标的 同尺寸产 品对标 情 况 鸣志电器：国内 空 心杯电机 头部玩 家 在 同 等条件 下，相 关产品 相较海 外头部 企业MAXON 具备一定 的竞争力；项目 MAXON 鸣志电器产品型号 RE 13 DCU13020P12-S001电刷类型 稀有金属电刷 稀有金属电刷电机长度 19.8mm 19.7mm电机直径 13mm 13mm空载转速 11200 rpm 12900 rpm额定转矩（最大连续转矩）1.25 mNm 1.1 mNm额定电压 12 V 12 V额定功率 1.2W 1.7W堵转转矩 2.65 mNm 5.54 mNm最大效率 68%79%绕组最高允许温度 85 C 100 C热时间常数（电机）179 s 76 s热时间常数（绕组）4.96 s 4.14 s机械时间常数 13.6 ms 7.77 ms重量 0.012 kg 0.014 kg价格 709 583 微型运动 控制的 一 站式解决 方案 公 司 具备 一 体化 整 合能 力：整 合 电机+减速机+控制 器，输 出一体机，产 品竞争 力、价值量 提升。16资料来源：Wind，鸣志电器官网，公司公告，中泰证券研究所空心杯电机：相关标的 兼并收购 稳定基 本 盘，构建 护城河。鸣志电器：国内 空 心杯电机 头部玩 家 驱动控制技术：无刷电机、空心杯电机；鸣志美洲 控股鸣志投资鸣志电器瑞士T Motion99.54%100%常建鸣 傅磊56.1%90%10%常州运控 电子鸣志派博 思100%75%AMPLin Engineering 0.9 1.8 度 HB 步进电机、无齿槽空心杯无刷电机，打入高端应用领域 步进、伺服电机驱动技术 原第二大 HB 步进电机厂商：稳住基本盘，拓展安防领域；精密直线传动业务 步 进 基 本 盘：龙 头地 位 巩 固，22 年 混 合 式 步 进 电 机 产量约1,800 万台，跻身 全球Top3；海外销售体系完善：美、意、日、新 设 立 全 资 子 公 司负责全球销售服务，2022 年海外收入14.2+亿，占比48.1%；收购AMP、Lin，解决 进入北美工业 自动化领域面临的 客户服 务 障碍；产 能 情 况：越南工厂，建设 400 万台/年 混 合 式 步 进电机项目；太仓工 厂，公 司 目 前 规 模 最 大，产品线最完 整 的生产 基地，22 年Q3 上海工 厂主要 产能按 计划 分 期 转移至 该基地.鸣 志 电器股 权架构：截之2023 年7 月17资料来源：Wind，鼎智科技官网，公司公告，中泰证券研究所空心杯电机：相关标的 鼎 智 科技股 权穿透 情况（截止2023 年Q1）江 苏 雷利/鼎智 科技 业绩情况鼎智科技江苏雷利 丁泉军 其他股东35.82%18.59%苏建国苏达40.8%10.2%常州 雷利 投资集团36.88%鼎智科技 控股股 东 为江苏雷 利电机 股 份有限公 司；实 控 人为苏建国、苏 达父子。鼎智科技 空心杯 电 机系列产 品72.478.7131.2194.2318.5132.637%9%67%48%64%81%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0501001502002503003502018 2019 2020 2021 2022 2023Q1营业收入（百万 元）YOY 鼎智科技2,248.9 2,249.82,422.32,918.9 2,899.9704.411%0%8%21%-1%-2%-5%0%5%10%15%20%25%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5002018 2019 2020 2021 2022 2023Q1营业收入（百万 元）YOY 江苏雷利45.59%18CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所3核心部件2：滚柱丝杆19资料来源：特斯拉2023WAIC 展会展示，Rexroth 官网，中泰证券研究所丝杆产品：原理 原理 人形机器 人关节：线性执行 器 滚珠/滚柱丝杠：将旋 转运动 和直线 运动进 行相互 转换 螺母（或 丝杠）可 与机械的 移动部 位 相连，电 机为丝 杆（或螺母）提 供旋转 运 动的动力，进而 通 过传动介 质（滚 珠、滚柱）与螺 母间的 摩 擦力，控 制螺母（或丝杠）的直线 位 移。线性执行 器：行 星 滚柱丝杠+伺服电 机+传感器+结构 件 等。单腿4 个电缸，下半身合计8 个；手臂3 个电缸，上 肢 合 计6个，单台 人 形机 器 人预 计 搭载14 个线 性执 行 器。螺母螺杆/丝杠滚珠：作 为中间 传 动介质，丝杠旋转 时被动 在 滚道运动，进而 带动螺 母 做轴向运动上肢线性执行器：大臂：1 PCS 小臂：2 PCS下肢线性执行器：大腿：2 PCS 小腿：2 PCS20资料来源：博特精工官网，Ewellix 官网，中泰证券研究所丝杆产品：分类 分类：滚 珠丝杠滚珠丝杠精度等级滚 珠 循 环方式轧制：冷 挤压成 型，表面更 致密光 滑，生产效 率高磨削：采 用磨床 对 圆弧槽进 行精密 加 工，精度 更高外循环：滚 珠 在 循 环 过 程 中，与 丝 杠 脱 离 接 触，适用于大直径 螺母内 循 环：滚 珠 在 循 环 过 程 中 始 终 与 丝 杠 保 持 接 触，适用小体积的 滚珠丝 杠端盖式：在 螺 母 盖 板 上 加 工 出 回 程 通 道，两 端 开 孔，适用于大 导程的 滚 珠丝杠21资料来源：博特精工官网，Ewellix 官网，中泰证券研究所丝杆产品：分类 滚 珠 丝杠 vs 滚 柱丝杠 高载荷：更 多的 接 触点，接 触总表 面 积增加，因而具 有 更大的动 态载荷 承 载能力和 静态载 荷 承载能力；可靠性、寿命优 化：无再循 环元件、卫星滚柱 分布均匀，排除潜 在的故 障 模式、因 相互摩 擦 和冲击造 成的故 障 率降低；小导程下 仍兼具 较 高的承载 能力和 轴 向刚度：最 大限 度 地降低输 入扭矩 要 求，同时 保证定 位 精度。序号 变化 相对优势1 点接触-线接触 承载能力提高，寿命延长10 倍2 滚珠-滚柱在同等的承载能力下转速比提高50%加速比达高3 倍对运动方向变化操控性更佳，摩擦扭矩稳定，震动、噪声小3 无再循环元件 消除潜在故障模式4 小导程应用（循环式）导程可低至1mm，与同 等滚珠产品承载能力、轴向刚度高5 适用尺寸范围广 最大直径达210mm 滚珠&滚柱 滚柱丝杠 相对优 势22资料来源：Ewellix 官网，中泰证券研究所丝杆产品：分类 分类：滚 柱丝杠 循 环 式滚柱 丝杠 vs 标 准 式行星 滚柱丝 杠：1）滚 柱结 构 是无 螺 旋角 的 环槽 状；2）无齿圈 结构，滚柱通 过保持 架导向，其运 动方式 由凸 轮 控制（类似滚 珠的循 环机构，滚柱 旋转一 圈后被 抬起，进入主 轴螺母 凹槽），具备 高定位 精度和 分辨率；3）导 程可 小至1mm，兼具刚度 和高的 负 载力，适 用于高 精 度，中低 速运行。滚柱丝杠标 准 型 行 星 滚 柱 丝 杠：螺 杆 做 旋 转 运 动，滚柱驱 动 螺 母 做 直 线 位 移，适 用 于 高 负 载、高速度和大行程 应用；反 转 型 行 星 滚 柱 丝 杠：螺 母 做 旋 转 运 动，滚柱驱 动 螺 杆 做 直 线 位 移，最 大 的 优 势 结 构 紧 凑、轻量化；循 环 式 滚 柱 丝 杠：特 点 是 导 程 相 对 小，定位精度高，常 用 于 精 密 部 件 的 调 节，如 调 节 望 远 镜分辨率。滚珠丝杠 分类 行星式 vs 插混式丝杠轴凸轮保持架螺母刮刷器带沟 槽滚 柱螺纹滚柱齿圈导向板螺母刮刷器卡环丝杠轴23资料来源：Ewellix 官网，Exlar，中泰证券研究所丝杆产品：标准式 vs 反转式滚柱丝杠 标准式 vs 反 转 式滚 柱丝杠 空心轴电 机与滚 柱 丝杠 螺母 集成，永 磁体可以 直接集 成 在滚柱丝杠 圆柱 外壳，整 个电 缸实 现极 大 轴 向紧 凑性；导向板卡环导向板齿圈螺纹滚柱螺纹轴推管螺母 反转式滚 柱丝杠 一体化反 转式行 星 丝杠电缸 区别于标 准式，螺 母轴向固定，电机 驱动其 做 旋转运动，进而推动 丝杠做 直 线运动；可实现轴 向的高 额 定载荷、小轴隙、高效率；推杆轴承：为 螺杆提 供支持，保护 反馈装 置反转 式滚 柱丝杠螺母电机接口空心轴伺服电机丝杠螺母 内螺纹伺服电机 绕组反转式滚 柱丝杠螺母滚柱 相较传统 式，没 有 变速器或联轴器，可以 直 接驱动零部件更 少，同 时 可以释放侧 面或 内侧 的 电 机空 间。传统vs 一 体 化 反 转 滚 柱 丝杠 电 缸 对 比（Ewelix 产品）24资料来源：日本工业标准，国标GB/T 39961-2021，中泰证券研究所丝杆产品：壁垒 精度等级 根据JIS（日本工业标准），以6 个 进行滚珠丝杠等级区分：C0、C1、C3、C5 为 精密 滚珠丝 杠、C7、C10 为普通滚 珠丝杠。根据国标GB/T 39961-2021，精 度 等 级 有P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10。25资料来源：南京工艺官网，中泰证券研究所丝杆产品：壁垒 工 艺：轧制 vs 磨削 轧 制 方式能 达到的 最高精 度是C5 级，因此 实际上 滚柱丝 杠的生 产多以 磨削为 主，因 螺纹的 精细要 求，轧 制很难 达到对 应的轮 廓度和 螺距公 差标准；一 致性的 缺 失，导致 机械高 速 运行过程 中，滚 柱 出现卡顿、发热 等 隐患，进 而影响 使 用寿命。丝杠的制造方式可 分为轧制（或 滚 轧制 造）和 磨制（研磨 制 造），工 艺 差异 形 成 不 同 的 精 度等 级，磨 制 可 以成 产 出 更 高 精 度 的产品，而轧 制的生 产 效率显著 提高。26资料来源：精密丝杠加工工序，中泰证券研究所丝杆产品：壁垒 工艺：精 密丝杠 加 工工序 磨制加工：1）对外 圆和螺纹 的磨削 可 分多次进 行，切 削 量逐步减 少以降 低 切削力、内应力，加工误差；2)粗加工外圆及 螺纹后 进 行时效处理，消除 内应力；3）加工过 程涉及 人 工校直及 工艺参 数 调节，同 时需开 发 专用的测 试手段、设备，需 要一定 的know-how经验沉淀。热处理：使材料 获 得较高强 度、优 良 的耐磨性。1）材料 选择：需 要具备 好 的淬透性，且热 变 形小、不 易裂纹；2）需开发 检测手 段、设备，规避热处 理后的 微 观裂纹，同时需 要 研磨中 心 孔，修 复 热处理产 生的形 变。步骤 工序 步骤 工序1 锻造 13 人工时效(t=260C)2 热处理：球化退火 14 研磨两顶尖孔3 车端面打中心孔 15 半精磨外圆4 粗车外圆 16 半精磨螺纹5 高温时效 17 人工时效(t=160C)6 牢外圆打中心孔 18 研磨两顶尖孔7 半精车外圆 19 精磨外圆，检查8 粗磨外圆 20 精磨螺纹(磨出小径)9 淬火(t=800C)，中温回火(t=260C)21 研磨两顶尖孔10 研磨两顶尖孔 22 终磨螺纹11 粗磨外圆 23 终磨外圆12 粗磨出螺纹槽 24 研磨止推端面27资料来源：moretools，秦川机床官网，中泰证券研究所丝杆产品：壁垒 设备砂轮关键 要素：1）材料；2）制 造工 艺；3）维护 材料：包 括磨料+结 合剂+气孔。磨料 直 接用作工 件切削；粘合剂赋予 磨料一 定 强度和形 状，保 证 砂轮在特 定削磨 速 度下得以安全 使用；气 孔磨料与 结合剂 之 间，有利 于磨削 锋 利性和磨屑排 除；砂轮需要 进入螺 母 内部进行 磨削，有 小型化的 要求；砂轮使用 过程磨 损，将影响 磨削质 量 和精度，需要对 此 进行补偿 和维 持，保 证 产品 一致 性。磨 床 配件 砂轮 高 精 度磨床 螺纹磨床 磨床表面 的光洁 度，与齿形 的精度 相 关性大，齿轮的 精 度影响丝杠运 行平稳 性、噪声、顺畅性 和 寿命。类型 精高效数控丝杠磨床 螺母内螺纹磨削型号 SK7432 15GX SKR7612A可磨直径 2 0mm 250mm内螺纹：16-60mm外圆：120mm可磨螺纹的螺距 1.5 48mm 1 24mm可磨螺纹最大导程 300mm角度可磨螺纹最大螺旋升角：25 可磨螺纹最大导程角：12 可磨螺纹头数 1 99（任意）1 45（任意）图示28资料来源：Persistence Market Research，GSA catalogue2019，南京工艺官网，博特精工官网，博士力士乐中国官网，中泰证券研究所丝杆产品：相关标的 滚柱丝杠 市场情 况 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，预计2023年增长 至3亿美元；受限于制 造工艺 难 度高，生 产设备 有 限，市场 需求有 限，滚柱丝杠市 场规模 远 低于滚珠（据华 经 产业研究 院预测，22年全球规模18.6亿美 元）；滚柱丝杠 导入人 形 机器人产 业链，市 场空间有 望大幅 提 升。滚柱丝杠 市场份 额 品牌：主要的丝杠厂家 为SKF，瑞典GSA&Rollvis，德 国博世 力 士 乐 Rexroth，Ewellx（滚 柱 丝 杠）；日本NSK，THK（滚珠丝 杠）。Persistence Market Research 预计2023 年Top3 厂家 市场份额接近47.4%；国内厂商 起步较 晚，在产品 型号覆 盖 面、载荷 能力上 与 海外头部厂家 存在一 定 差距。厂家 产品系列精度水平尺寸范围 导程范围动载荷（30 x5mm 产 品为例）静载荷（30 x5mm 产 品为例）特点Rollvis标准式反转式循环式微分式G1-G5螺杆：3.5-210mm螺母：15-440mm1-50mm 107kN 224.7kN产品品类齐全Rexroth 行星式T5T7T915-75mm5/10/10/20mm轧制工艺领先南京工艺行星式循环式螺杆：30.6-61.5mm螺母：97-180mm106kN 174kN博特精工 行星式G3-G5螺杆：24-63mm螺母：48-118mm2-10mm200233.4285.3302.80501001502002503003502019 2020 2022 2023E滚 柱丝杠 市场规 模（百 万美元）29资料来源：Wind，各公司公告，中泰证券研究所丝杆产品：相关标的 滚柱/滚珠丝杠 相关标 的公司 相关进展 目标恒立液压投资14 亿建设 线性驱动 器项目项 目 处在基 建阶段，预计 2024 年Q1 度投产工程机械 领域电 缸 应用贝斯特 大力布局 直线滚 动 功能部件 领域 滚珠丝杠长盛轴承2022 年9 月发布定 增预案，拟投2.65 亿建设 自润滑 轴承技 改扩产 项目，项目包 含3万 套 滚珠丝 杠产能，预计 建设周 期2 年滚珠丝杠鼎智科技微型行星 滚柱丝 杆 的研发与 生产上 已 有里程碑 式达成，滚珠丝杆 线性执 行 器领域已 形 成成熟 的系列 产品，精度等 级G3-G5滑动丝杆、滚动 丝 杆，行星滚柱 丝杆秦川机床2023 年5 月发布定 增说明，募投 项目预 计达产 后子公 司汉江 机床新 增滚珠 丝杠/精密 螺 杆副产 能 28 万件/年、滑 动直线 导轨产 能 13 万米/年，建 设周期36 个月滚珠丝杠30CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所4风险提示314.风险提示 下 游 制 造 业 需 求 不 及 预 期。电 机 需 求 受 下 游 制 造 业 需 求 影 响 较 大，若 经 济 增 速 放 缓，下 游 制 造 业 需 求 不 振，将 影 响 电 机 行 业 整 体 需 求，从而导致 公司电 机 产品及其 控制系 统 销量下滑，影响 公 司业 绩。国 际 贸 易 摩 擦 的 风 险。公 司 的 海 外 业 务 占 比 较 高，且 多 在 欧 美、日 本 等 发 达 经 济 体，若 贸 易 摩 擦、逆 全 球 化 趋 势 不 能 得 到 遏 制，将可能对 公司 国际 业 务 产生 不利 影响。行业 竞争 加剧。电 机行业总 体为成 熟 市场，竞 争对手 较 多，若发 生价格 战 等恶意竞 争情况，将对公司 盈利能 力 产生负面 影响。研报 使用 信息 数 据 更新 不及 时的 风 险。报告中 部分内 容 来自于公 开资料，可能存在 公开资 料 信息滞后 或更新 不 及时的情 况。技 术 进 步 带 来 的 相 关 风 险。电 机 行 业 技 术 进 步 带 来 行 业 格 局 变 化，若 公 司 未 能 及 时 研 发 出 适 应 下 游 需 求 的 新 产 品，可 能 对 公 司 产 生 不利影响。32重要声明 中 泰 证 券 股份 有限 公 司（以下 简称“本 公 司”）具 有 中 国 证券 监督 管 理 委 员会 许可 的 证 券 投资 咨询 业 务 资 格。本 公 司 不 会因 接收 人 收 到 本报 告而 视 其 为 客户。本报告基 于本公 司及其研 究人员 认为可信 的公开 资料或实 地调研 资料，反 映了作 者的研究 观点，力求独立、客观和公正，结论 不受任何 第三方 的授意或 影响。本公司力 求但不 保证这些 信息的 准确性和 完整性，且本报 告中的资料、意见、预测均反 映报告 初次公开 发布时 的判断，可能会 随时调整。本公 司对本报 告所含 信息可在 不发出通知 的 情形下 做出修 改，投资 者应当 自 行关注 相应的 更 新或修 改。本 报 告所载 的资料、工具、意见、信 息及推测只提 供给客 户作参考 之用，不构成任 何投资、法律、会计或 税务的最 终操作 建议，本 公司不 就报告中 的内容对最终 操作建 议做出任 何担保。本报告 中所指 的投资及 服务可 能不适合 个别客 户，不构 成客户 私人咨询 建议。市场有风 险，投 资需谨慎。在任 何情况下，本公 司不对任 何人因 使用本报 告中的 任何内容 所引致 的任何损 失负任何责任。投资者 应 注意，在法律 允 许的情 况下，本 公司及 其本公 司 的关联 机构可 能 会持有 报告中 涉 及的公 司所发 行 的证券并进行 交易，并可能为 这些公 司正在提 供或争 取提供投 资银行、财务顾 问和金 融产品等 各种金 融服务。本公司及其本 公司的 关联机构 或个人 可能在本 报告公 开发布之 前已经 使用或了 解其中 的信息。本报告版 权归“中泰证券 股份有 限公司”所有。事先未经 本公司 书面授权，任何 机构和个 人，不 得对本报 告进行任何 形 式的翻 版、发 布、复制、转载、刊登、篡改，且 不得对 本报告 进 行有悖 原意的 删 节或修 改。
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