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機械行業一周解一惑系列:絲桿與直線導軌 高精密直線運動核心部件 最新


(相關資料圖)

本周關注:長盛軸承、秦川機床、華中數控、精測電子、巨星科技

本周核心觀點:關注人形機器人產業催化及通用復蘇

絲桿與直線導軌:高精密直線運動核心部件。絲桿是一種機械傳動元件,通常用于將旋轉運動轉換為線性運動,主要由絲桿和螺母兩部分組成。目前市場主流產品包括滾珠絲桿、梯形絲桿與行星滾柱絲桿。直線導軌要由導軌和導向塊兩部分組成,導軌一般由鋼或鋁等材料制成,而導向塊則一般由滑塊、滑板等部件組成,通過在導軌上滑動實現對工件的定位和運動控制。絲桿與直線導軌廣泛應用于數控機床、自動化生產線、醫療器械、機器人、半導體等高精密機械等領域。

滾珠絲桿:高精密絲桿代表,2022 年預計全球近20 億美元,中國近30 億元。滾珠絲杠組件由內螺紋螺母和螺桿組成,當滾珠絲杠作為主動體時,螺母就會隨絲桿的轉動角度按照對應規格的導程轉化成直線運動。國內將滾珠絲杠分為定位滾珠絲杠副(P)和傳動滾珠絲杠(T)兩種,精度等級主要分為七個等級,即1/2/3/4/5/7/10 級,1 級精度最高,依次逐漸降低。國外產品一般不分傳動還是定位,一律以C0~C10 或具體數值表示,一般來說,通用機械或普通數控機械選C7(任意300 行程內定位誤差±0.05)或以下,高精度數控機械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光學或檢測機械選C3 以上。目前全球主要的滾珠絲桿廠商有NSK、THK、SKF 等,CR5 市占率達到約46%,日本和歐洲滾珠絲桿企業占據了全球約70%份額。國內主要玩家包括中國臺灣的上銀、銀泰,中國大陸的漢江、南京工藝,德國的力士樂以及日本的THK、NSK。在中低端滾珠絲桿領域,中國臺灣和中國大陸的企業已經實現了大規模的國產替代,而在高端市場領域,德國和日本的頭部占據了90%的份額,國產化空間較大。

行星滾柱絲桿:絲桿里的塔尖,2022 年全球規模約6.5 億元,國內約1.1億元,歐洲企業占絕對優勢。行星滾柱絲桿以絲桿旋轉作為驅動,通過絲桿與滾柱之間的螺旋運動,由滾柱帶動螺母做直線運動,行星滾柱絲桿主要由絲桿、螺母和滾柱組成。行星滾柱絲桿承載力強(比同規格滾珠絲桿副高出3 倍以上,最高超過10 倍)、體積小(在相同載荷的情況下,行星滾柱絲桿體積比滾珠絲桿小1/3 的空間)、精度高(315mm 行程下,導程精度KL5=±0.005mm,導程精度KL10(標準)=±0.01mm)。但目前行星滾柱絲桿價格較高(國內均價約1.1萬元/支)導致目前需求場景并不多,參考IHS Market 預測,2022 年全球行星滾柱絲桿市場規模約6.5 億元,國內約1.1 億元。目前全球參與市場競爭的廠家主要有: SKF、 Rollvis、 GSA、 Rexroth、 CMC、南京工藝、濟寧博特、優仕特等。

直線導軌:常見的線運動裝置,2020 年全球20 億美元,國內約5.2 億美元。參考QY Research 預測,2020 年全球直線導軌市場達到20.1 億美元,預計2027 年將達到28.6 億美元,國內2020 年約5.16 億美元,預計到2027 年將達8.21 億美元。目前國內直線導軌的高端市場被瑞士施耐博格、德國INA、力士樂、日本NSK、THK 等品牌瓜分,中端市場則主要是中國臺灣上銀和銀泰的天下,國內主要企業有高新凱特、南京工藝、山東博特、漢江機床等,但整體實力與海外差距較大。

投資建議:建議關注布局滾珠絲桿領域的鼎智科技、秦川機床、貝斯特、長盛軸承、恒立液壓等。

風險提示:行業需求偏弱風險、生產設備及原材料采購風險。

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