证券研 究报 告：机械 设备|深度报告 2023 年9 月24 日 市场有风险，投资需谨慎 请 务必阅读正文之后的免责条款部分 行业投资评级 强 于大 市|维持 行业基本情况 收盘点位 1471.95 52 周最高 1606.0 52 周最低 1298.09 行业相对指数表现（相对 值）资料来源：聚源，中邮证券研究所 研究所 分析师:刘卓 SAC 登记编号:S1340522110001 Email:研究助理:傅 昌鑫 SAC 登记编号:S1340123050006 Email:近期研究报告 政策再 发力，加速迈 入制 造强国 七部门机 械行业 稳增长 方案 点评-2023.09.04 机床行 业系列专题（三）：丝杠-核心传动部 件 投 资要 点 丝杠是数控机床核心 传动 元件。丝杠 是将 旋转 运动 转换成 线性 运动，或 将扭 矩转 换成 轴向 反复作 用力 的传 动零 件，同时兼 具高 精度、可逆性 和高 效率 的特 点。其广泛 应用 于数 控机 床、制造设 备、机器 人、精密仪 器等 领域 的传 动控 制系统 之中。根 据摩 擦特 性不同，可 以将 丝杠分为 滑动 丝杠、滚 动丝 杠（滚 珠丝 杠和 滚柱 丝杠）和静 压丝 杠。滚珠丝杠 副主 要由 丝杠、滚 珠和螺 母组 成。滚珠 丝杠 的主要 性能 参数 包括精度 等级、轴 向间 距、额定负 载、导程、丝 杠轴 外径和 长度 等，其中精度 等级 是最 重要 的因 素。滚珠 丝杠 产业 链上 游 主要是 制造 滚珠 丝杠副的 原材 料和 零部 件产 业，下 游广 泛应 用于 机床、航空航 天、汽车、冶金、工 业机 械、医 疗等 领域。滚 动丝 杠的 未来 迭代 趋势 是行 星滚柱丝杠，主要 变化 是负 载的 传递单 元使 用螺 纹滚 柱而 不是滚 珠，在传 动平稳性、负 载能 力、转速 及加速 度、寿命 等性 能方 面更具 备优 势。全球滚柱 丝杠 市场 未来 十年 预计成 长至 5.57 亿美 元，考虑 到行 星滚 柱丝杠能 够在 定位 方面 达到 更高的 导程 精度 和稳 定性，未 来有望 规 模应用于高 端精 密数 控机 床领 域。市场供需缺口显著，进 口 替代叠加产业链筑基 需求。从市 场规 模看，全 球滚 珠丝 杠市 场持 续高速 成长，在 2029 年有 望达到 31.72 亿美元的 规模。我 国是 滚珠 丝杠产 品消 费的 重要 市场，近年 来保 持高 增速。国 内市 场滚 珠丝 杠供 给端持 续弱 于需 求端，行 业供需 缺口 不断 扩大，支撑 着 滚 珠丝 杠产 品 单价下 降趋 缓，保 持较 高 韧性。从 竞争 格局看，全 球滚 珠丝 杠市 场行 业集中 度高，国 内品 牌在 中高端 市场 占比 较低。国 内滚 珠丝 杠行 业基 数低但 增长 迅速，有 望乘 风实现 国产 替代。在产品 端进 口替 代的 进程 之外，我 国 核 心制 造业 产业 链可靠 性“筑 基”需求亟待实现。国内品牌滚珠丝杠产品性能参数同国外产品存在差距，主 要系 国内 磨床 水平 较低和 淬火 等工 艺经 验积 累不足。磨 削是 高精度丝 杠螺 纹的 主要 加工 方法，磨削 工艺 的核 心设 备是高 精度 磨床，所以设备精度决定了滚珠丝杠的性能 下 限，如 今 在 国 家 政 策 的 扶 持下，国 产厂 商将 能够 获得 更多新 产品 的验 证机 会，有望加 速产 品迭 代进程，真正 实现 自主 可控 及可靠 性“筑基”。国 产 滚 珠 丝 杠 厂 商 发 力 正 当 时。建 议 关 注 国 内 滚 珠 丝 杠 领 先 厂商。1）汉 江机 床（秦川 机 床）：母公 司为 上游 精密 磨 床领先 制造 商，滚珠丝 杠已 量产 出货；2）南京工 艺：国资 委实 际控 股，多 年深 耕滚 珠丝杠；3）贝斯 特：特斯 拉 直接供 应商，大 举进 军滚 珠丝杠 产业；4）恒立液 压：以定 增布 局标 准及重 载滚 珠丝 杠，项目 投产在 即。风 险提 示：下游需 求不 及预 期风 险；导入机 床供 应链 进度 不及 预期风 险等。-9%-6%-3%0%3%6%9%12%15%18%2022-09 2022-12 2023-02 2023-04 2023-07 2023-09机械设备 沪深300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 目录 1 数 控 机床 传 动系 统 核心：丝 杠.4 1.1 丝杠 高 精 度传 动 部件.4 1.2 滚 珠 丝杠 的 结构、分类及 选 型.6 1.3 滚 珠 丝杠 产 业链 上 下游.9 1.4 未 来 技术 发 展趋 势：行星 滚 柱 丝杠.10 2 市 场 供需 缺 口显 著，进 口替 代 叠 加产 业 链筑 基 需求.14 2.1 滚 珠 丝杠 供 需差 不 断扩大，价 格居 高 不下.14 2.2 中 高 端进 口 替代 空 间大，产 业 链可 靠 性“筑基”需 求迫 切.16 3 国 产 滚珠 丝 杠厂 商 发力 正当 时.17 4 风 险 提示.19 WUDWxOnQoNqRpRoNmRsNoP6MdN7NmOnNtRnOeRmMwPfQpNtN6MpOqNvPqQpOwMqRpR 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 图表目 录 图表1：丝杠的分类、特 点及其应用.4 图表2：滑动丝杠示意 图.5 图表3：静压丝杠示意 图.5 图表4：滚珠丝杠（下 半）与行星滚柱丝杠（上半）结构对比图.6 图表5：滚珠丝杠副示 意 图.6 图表6：滚珠丝杠副的 组 成.6 图表7：几种常用循环 方 式示意图.7 图表8：滚珠丝杠副不 同 循环方式比较.8 图表9：滚珠丝杠选型 所 需参数.8 图表10：精度等级与任 意 300mm 行程内行程变动 量V 之间的对应关系.9 图表11：滚珠丝杠产业 链.10 图表12：行星滚柱丝杠 常见类型技术参数.11 图表13：滚柱丝杠精度 等级标准.12 图表14：全球滚珠丝杠 市场规模及远景空间 预测（百万美元）.13 图表15：2022 年国内滚 柱丝杠市场份额情况.13 图表16：2015-2029E 全 球滚珠丝杠市场规模 及增 速情况.14 图表17：2014-2022E 中 国滚珠丝杠市场规模 及增 速情况.15 图表18：2014-2022E 中 国滚珠丝杠市场供需 情况.15 图表19：2014-2022E 中 国滚珠丝杠单价走势（元/套）.15 图表20：中国滚动部件 高端市场份额情况.16 图表21：中国滚动部件 中端市场份额情况.16 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 1 数控机 床传动系统核心：丝杠 1.1 丝杠 高精 度传 动部件 丝杠是将旋转运动转 换成 线性运动，或将扭矩 转换成 轴向反复作用力的传 动零件，同时兼具高精 度、可逆性和高效率的特 点。其广泛 应用 于数 控机 床、制造设备、机 器人、精 密仪 器 等领域 的传 动控 制系 统之 中。在机 床上，它 是用 以 完成进给运 动的 重要 元件，不仅 要精确 地传 递运 动过 程，还 需要能 够传 递一 定的 动力，在精度、强 度、耐磨 性等 各方面 均有 较高 要求。图表1：丝 杠 的 分类、特点 及 其应 用 滑动丝杠 滚珠丝杠 滚柱丝杠 静压丝杠 传动效率 低，仅24%-26%高，可达92%-98%，可显著节 能 较高，摩 擦力较 小时可达 90%传动效率 高，可 达 99%摩擦 滑动摩擦 发热严 重，一般转速不 超过 3000RPS 点接触滚 动摩擦 热效应小，额定转 速在3000-5000RPS 线接触滚 动摩擦 热效应小且承载 力强，转速可达 6000RPS 根据支撑 流体不 同分为液体和 气体静 压，摩擦力和 速度成 正比，低速 时几乎 为零 导程精度 低，品质 参差不 齐 较高，受 滚珠直 径限制，常 为毫米 级 高，可通 过调整 螺纹头数等因素 使导程 达到更小的微米 级 能实现无 间隙正 反向传动，定 位精度 高 使用寿命 短，滑动 摩擦对 元器件的损伤大 长，滚动 摩擦损 伤小，可达 滑动丝 杠的10 倍左右 很长，显 著高于 滚珠丝杠，荷载 运动可 达 1000万次以上 由于静压 螺母与 丝杠并不接触 因此无 磨损，寿命 长 传动精度 难以实现 微进给，存在爬行现象，螺纹 间有侧向间隙，反向时 有空行程 传动无间 隙，无 爬行，运转 平稳，传动精度高 传动无间 隙，无 爬行，运转平稳，传动 精度高 传动具备 可逆性，油膜能够均 化螺母 误差，传动 精度很 高 自锁性 有，与导 程角大 小和工作面粗糙 度有关 不能自锁 不能自锁 不能自锁 国产化率 充分 达60%以上 处于起步 阶段 仍未进入 实用化 阶段 应用举例 广泛用于 金属切 削机床进给和分 度机构 的传导螺旋摩擦 压力机 及千斤顶的传力 螺旋 随机电一 体化技 术而迅 速发 展起来，广泛运 用于各种精 度的数 控机床、加 工中心、FMS 柔性制造系统、电子 设备、宇航 设备、各 种仪器 仪表、交通 运输起 重装卸 机械、机器人 等场景。近年滚珠 丝杠市 场需求 高速 递增，应 用领域 迅速扩大 精密机床 进给及 分度机构的传 导螺旋,如高精度螺纹 磨床、非圆齿轮插齿 机变型 机床等 资料来源：机械设 计手册 第六版（成大 先），观研 天下，中 邮证券 研究所 整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 根据摩擦特性不同，可以 将丝杠分为滑动丝杠、滚 动丝杠和静压丝杠。其中滚动丝 杠又 可分 为滚 珠丝 杠和滚 柱丝 杠两 种形 态。滑动丝杠的 螺纹 通常 为梯 形、锯齿 形及 矩形 三种，梯形丝 杠应 用最 广，锯齿形主要 用于 单向 受力，矩 形螺纹 虽然 在滑 动丝 杠中 传动效 率相 对较 高，单 加 工较困难且 强度 较低，应用 较少。滑动丝 杠的 特点 主要 有摩 擦力较 大，传 动效 率较 低，磨损快，低速 和微 调传 动 容易 出 现爬 行，易 自锁，定位精 度和 轴向 刚度 较差。但由于其 结构 简单，易结 合 具体要 求进 行结 构调 整，成本较 低，故 被用 于普 通 机床的进给 传动/分度 结 构、一 般机械 的丝 杠传 动等。图表2：滑 动 丝 杠示 意 图 图表3：静 压 丝 杠示 意 图 资料来源：THK，中邮证券 研究所 资料来源：自动 化与驱 动，中邮证券 研究所 静压丝杠根 据支 撑流 体不 同分为 液体 静压 丝杠 与气 体静压 丝杠。液体 静压 丝杠的静 压油 膜位 于静 压螺 母和精 密丝 杠之 间，静 压 螺母和 丝杠 本身 并不 接触，因此没有 磨损。其优 点在 于 极低的 摩擦 力和 极佳 的减 震性能，能够 完全 消除 滚 珠丝杠具有 的震 动和 噪声，缺点 则是装 置较 大，必 须有 油泵、蓄 压器、液 体循 环装 置、冷却装 置和 过滤 装置 等众 多的辅 助装 置，且 其静 压 油腔加 工困 难，过 程存 在 环境污染问题。气体静 压丝杠中，由于空气的可 压缩性较强，气膜厚度要 比油膜小，因此定 位精 度更 高，但 同 时刚度 和承 载能 力也 降低。静压丝 杠适 用于 要求 进 给传动系统 具有 较高 的被 动刚 度与良 好的 减振 性，以及 十分看 重定 位精 度和 普适 性 的应用环 境。机 加工 中常 用 到直线 传动 解决 方案，但 目前高 端直 线传 动市 场被 一部分 著名 的直 线电 机制 造商 所占据，且制 造成 本较 高，所以在 精密 高端 机床 上 可以考虑使 用静 压丝 杠作 为替 代方案。请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 滚动丝杠是 通过 在丝 杠和 螺母间 添加 以滚 珠或 滚珠 为滚动 体，使 得原 本的 滑动摩擦 转化 为滚 动摩 擦，从而降 低磨 损和 发热，提 高精度 和传 动效 率。根 据 加入的滚动 体不 同可 以分 为滚 珠丝杠 和滚 柱丝 杠两 大类。关于 滚动 丝杠 在下 文部 分 会进行细 致介 绍。图表4：滚 珠 丝 杠（下 半）与 行星 滚柱 丝 杠（上 半）结 构 对比 图 资料来源：新剑 传动，中邮 证券研究 所 1.2 滚 珠丝 杠的结 构、分类及 选型 图表5：滚 珠 丝 杠副 示 意图 图表6：滚 珠 丝 杠副 的 组成 资料来源：机械设 计手册 第六版（成大 先），中邮证券研 究所 资料来源：汉艺 精工官 网，中邮证券 研究所 备注：实 线连接 为主要 部分，虚线连 接为辅 助部分 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 滚珠丝杠副主要由丝 杠、滚珠和螺母组成，而其中 螺母又是由螺母体、预压片、反向器、防尘器等多 种部件组成。滚 珠丝 杠副 可分为 定位 用（P 型）及 传动用（T 型）两种，P 型是 用于精 确定 位且 能根 据转 角度和 导程 间接 测量 轴向 行 程的滚珠 丝杠 副，这种 滚珠 丝杠副 是无 间隙 的（或称 预紧滚 珠丝 杠副）。T 型是 用于传递力 的滚 珠丝 杠副，其 轴向行 程的 测量 由与 滚珠 丝杠副 的旋 转角 度和 导程 无 关的测量 装置 来完 成。传动 滚珠丝 杠副 精度 低于 定位 型，通 常采 用 7 和 10 的标准公差等 级。对于丝 杠，除 螺纹 滚道 截 面的形 状有 所不 同外，各 种类型 的滚 珠丝 杠的 结构基本相 同。滚珠螺母的结 构主要与滚珠循环的 方式 及预紧方式有关，且循 环 方式对滚珠 螺旋 传动 的设 计、制造、精度、寿 命、成本 及轴隙 调整 均有 重要 影响，与滚珠流 畅性 能更 有直 接关 系。根据循环方式又可分 为以下几种：图表7：几 种 常 用循 环 方式 示 意图 资料来源：机械设 计手册 第六版（成大 先），中邮 证券研究 所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 图表8：滚 珠 丝 杠副 不 同循 环 方式 比较 循环方式 内循环 外循环 浮动式 固定式 插管式 螺旋槽式 代号 F G C L 结构特点 滚珠循环 链最短,反 向灵活,结构紧凑,刚 性好,使用可靠,工 作寿命 长,螺母 配合外径 较小.扁圆型反向器 螺母轴 向尺寸 最短 滚珠循环 链较长,但 轴向排 列紧凑,轴向 尺寸小,螺母配合外 径较大(C 型较小)刚性较差,但 滚珠流 畅性好,灵活、轻便 摩擦力矩 小 小 较小 较大 工艺性 较差 差 好 一般 制造成本 最高 较高 较低 较低 使用场合 各种高灵 敏、高 精度高 刚度 的进给定 位系统 中等载荷、高速 运动及 精密定位系 统,在大导 程、多头螺纹 中占据 优势 适用于一 般工程 机械不适宜高 刚度、高速运转的传 动 资料来源：机械设 计手册 第六版（成大 先），中邮 证券研究 所 内、外循环方式各有其优 缺点及适用场景，而在数 控机床领域适用内循 环居多。内循环滚珠丝杠螺母 外径小、反向通道短，使得其外形尺寸可以做到更小，适用于 安装 空间 比较 紧凑 的需求 场景，同时，其 反 向器固 定牢 靠、刚 性好，滚珠数目少 流畅 性好，都使 得 内循环 滚珠 丝杠 的摩 擦损 失小且 传动 效率 高，广 泛 应用于各种 高灵 敏、高 精度 高 刚度的 进给 定位 系统，也 是目前 数控 机床 最常 用的 丝杠类型。外 循环 滚珠 丝杠 的 抗冲击 能力 强于 内循 环，其丝杠 轴直 径无 特殊 要求，且不常使 用塑 料反 向器，这 些特性 使得 外循 环在 大型 丝杠、高 负载 丝杠 以及 工 作温度环境 较差 的情 况有 着更 优的表 现。图表9：滚 珠 丝 杠选 型 所需 参 数 资料来源：米思 米，中 邮证 券研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 滚珠丝杠的主要性能 参数 包括精度等级、轴 向间距、额定负载、导程、丝 杠轴外径和长度等，其 中精 度等级是选型过程中 最重 要的因素。丝 杠产 品多 为 定制化，各种 尺寸 参数 差别 较 大，通过 丝杠 选型 的过 程 可以得 到与 使用 对象 及工 作条件之间 最匹 配的 丝杠 产品。滚珠 丝杠 选型 过程 一般 为 1）设 定螺 距 2）计算 基 本动额定 负 载 3）容 许屈 曲载 荷与危 险速 度 4）精度 设 计5）确 定滚 珠丝 杠与 丝杠 支座组件 的选 型结 果。国内精度等级一般分 为P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10 七个等级，1 级最高，10 级最低，2 级/4 级不 优先采 用。滚珠 丝杠 的制 造成本 主要 取决 于制 造精 度 和长径比，精 度越 高、长径 比越大，工 艺难 度越 大，成本良 率越 低。所以 精度 越 高的滚珠 丝杠 价值 量越 高，同时也 适用 于定 位精 度更 高的场 合。精 度等 级的 标 准由相同有 效行 程内 的行 程变 动量决 定，不 同地 区标 准 有所差 异，日 本、韩 国以 及中国台湾 省采 用的 是 JIS 等 级，为 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10；欧洲 地区 的 国家采用 的标 准则 是 IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT7、IT10。一般 来说，普通机械 采 用 C10、C7 级，数控设 备一 般采 用 C5、C3 级（C5 较多，国内 大部 分 数控机床 都 是 C5 级），航空 制造设 备、精密 投影 及三 坐标测 量设 备等，一 般采 用C3以上 精 度。另外，C10、C7 级一般 采用 轧制 方法 制造，而 C5 级及 以上 采用 研磨 方法制造。具 体我 国精 度标 准与日 本 JIS 标 准差 别如 下：图表10：精 度 等 级与 任 意 300mm 行 程内 行 程 变动 量 V 之 间 的对 应关 系 C0 C1 C2 C3 C5 C7 C10 V 3.5 5 7 8 18 50 210 P1 P2 P3 P4 P5 P7 P10 V 6 8 12 16 23 52 210 资料来源：机械设 计手册 第六版（成大 先），机械 自动化，中邮证 券研究 所 1.3 滚 珠丝 杠产业 链上 下游 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 图表11：滚 珠 丝 杠产 业 链 资料来源：中邮 证券研 究所 滚珠丝杠产业链上游 主要 是制造滚珠丝杠副的 原材 料和零部件产业。上游原材料最 主要 是制 作丝 杠的 合金结 构钢，以及 制作 螺 母、滚珠 的掺 铬钢 等。钢 铁行业作为 我国 国民 经济 发展 的支柱 产业，涉及 面广，产业关 联度 高，向 上延 伸 至铁矿石、焦炭、有色 金属等行业，向下延伸至 房地产、汽车、船舶、家 电、机械、铁路等 行业。近年 来，钢 铁行业 的原 料供 应充 足，下游需 求持 续增 长，其 最终 产品的产 量逐 年增 加。根据 国家统 计局 公布 数据，2022 年我国 粗钢 产量 101795.9万吨，同 比-1.67%，主要 系国家 粗钢 压减 政策 实施 效果，但 终端 产品 钢材 产 量为134033.50 万吨，同 比+0.27%。滚珠丝杠产业链下游，由 于其传动能力是诸多 机械 设备不可或缺的元件，广泛应用于机床、航空航天、汽车、冶金、工业机械、医疗等领域。目 前下 游 最主要的应 用场 景为 机床 行业 和注塑 机，约占 59%的 市 场份额，通 常和 导轨 配 套 采购使用，对 于精 度要 求最 高 且价值 量最 大；一 般工 业 自动化 行业 的机 器人 精度 要求较低，人 型机 器人 的发 展 趋势一 定程 度上 提高 了对 于丝杠 的精 度要 求，现 阶 段设计规划 采用 行星 滚柱 丝杠 居多；汽车 行业 主要 是新 能源汽 车转 向器 上需 要丝 杠 来实现转 向，单价 较为 便宜 但整体 市场 需求 量大。1.4 未 来技 术发展 趋势：行星 滚柱 丝杠 行星滚柱丝杠其实并不是新兴的产品，回溯其历史，1942 年 瑞 典 人 Carl Bruno Strandgren 首次 申 请了循 环式 行星 滚柱 丝杠 专利，1954 年 又申 请了 标 准式和反 向式 行星 滚柱 丝杠 专利。1970 年，瑞士 Rollvis 和 瑞典 SKF 同时 开始 研制行星 滚柱 丝杠。1986 年William J.Roantree 发 明了差 动式 行星 滚柱 丝杠，之后 Oliver Saari 发明 了 轴承环 式行 星滚 柱丝 杠。请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 行星滚柱丝杠是 将旋 转运 动转化 为直 线运 动，传动 单 元为丝 杠及 螺母 之间 的滚柱，与滚珠丝杠的 主要 区别是负载的传递单 元使 用螺纹滚柱而不是滚 珠。区别于滚珠丝杠：1）行星滚柱丝杠由于高数量的接触点，能够承受更高的静态负 载和动态负载，静 载为 滚珠 丝杠 的 3 倍，寿 命 为 滚珠 丝杠 的 15 倍；2）大量的接触点和接触点的几何结构 使行星丝杠比滚珠丝杠具 有更强 的刚度和抗 冲击 能力，同 时也 可以提 供更 高的 转速 及更 大的加 速度；3）行星滚柱丝杠为螺纹传动，螺距设 计范围更广，行星滚柱丝 杠的导程可以设计 的比 滚珠 丝杠 更小。总的来 说，行 星滚 柱丝 杠 与滚珠 丝杠 结构 近似，在 将传力 元件 替换 为螺 纹滚柱之后，其在 传动 平稳 性、负 载能 力、转速 及加 速 度、寿命 等性 能方 面更 具 备优势。行星滚柱丝杠产品目 前主 要有五种形式：标 准式、反向式、循环式、差动式和 轴承环式。标准 式行 星 滚柱丝 杠是 一种 高精 度大 负载的 设计，可以 提供 非 常稳定的驱 动扭 矩，丝 杠多 应 用于大 负载，高速 及高 加 速度应 用；反 向式 行星 滚 柱丝杠，滚柱 不 沿 丝杠 进行 轴 向运动，其行 程运 动是 在 螺母的 内螺 纹，通 过较 小 的导程实现 更高 的额 定负 载，从而降 低驱 动扭 矩，使 直 接导向 成为 可能；循环 式 行星滚柱丝 杠是 循环 滚柱 设计，滚柱是 导向 在一 个托 架 中，其运 动方 式由 一套 凸 轮来控制，适 用于 高精 度、中 低速运 行；差 动式 行星 滚 柱丝杠 最大 的特 点是 具备 差动运动，可以获得比 一般行星滚柱丝杠更小的 导程，更适应高速重载的 工作场合。具体参 数情 况如 下表：图表12：行 星 滚 柱丝 杠 常见 类 型技 术参 数 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 规格 3.5x1 92x36(丝杠中径 x 导程)10.5x2 80 x16(丝杠中径 x 导程)8x0.25 125x5(丝杠中径 x 导程)5x0.8 110 x2.36(丝杠中径 x 导程)效率 80%-90%70%-90%60%-80%60%-70%导程精度 G1，G3，G5(每 315mm 行程导程精度：6um，12um，23um)G1，G3，G5(每 315mm 行程导程精度：6um，12um，23um)G1，G3，G5(每 315mm 行程导程精度：6um，12um，23um)T3，T5，T7(每 315mm 行程导程精度：12um，23um，52um)承载 静态承载：8.4KN-1898KN 动态承载：3.9KN-709KN 静态承载：20.8KN-1225KN 动态承载：13.4KN-559KN 静态承载：14.3KN-3972KN 动态承载：7.3KN-986KN 静态承载：1OKN-1300KN 动态承载：8KN-550KN 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 转速 最高可达12000 转/分 最高可达 10000 转/分 最高可达10000 转/分 最高可达 14000 转/分 轴向间隙 0.02mm 0.02mm 0.02mm-0.01mm(过盈预紧)资料来源：新剑 传动，中邮 证券研究 所 精度等级对于行星滚 柱丝 杠的标准与滚柱丝杠 略有 不同，主要分为 G1、G3、G5、G9，前三个对应定位 行星滚珠丝杠，G9 则对应 传动行星滚柱丝杠。图表13：滚 柱 丝 杠精 度 等级 标 准 精度等级 CI 导程误差 V G1 6um/300mm G3 12um/300mm G5 23um/300mm G9 200um/1000mm 资料来源：天誉 科技，中邮 证券研究 所 全球滚柱丝杠市场未 来十 年预计成长至 5.57 亿美元，人形机器人或将注 入成长新动力。从2018 年到2022 年，滚柱 丝杠 市场 呈 现出稳 定的 增长 轨迹，复 合年增长 率 为 4.1%。市场 主要 受益 于工 业自 动化 程度 的提高、精密 机械 需求 的 增长以及制 造技 术的 创新 等多 种因素，这些 因素 推动 了滚 柱 丝杠 在制 造业、航空 航天、汽车和 机器 人等 垂直 行业 的应用。受 工业 部门 扩张 和新应 用领 域出 现等 因素 的 推动，未来 市场预 计将 继续 增长。根 据 Persistence Market Research 的 数据，从2023 年到 2033 年，滚柱 丝杠 的 全球 销售 额预 计将 以 6.4%的 复合 年增 长率 增 长，乐观预 测可 归因 于几 个因 素，包括 制造 业、航 空航 天、汽车 和机 器人 等各 个 行业对精密 工程 和自 动化 解决 方案的 需求 不断 增加。滚 柱 丝杠 设计 和性 能方 面的 持 续创新有 望推 动市 场增 长，并带来 新的 应用 如特 斯拉 的人形 机器 人等，为行 业 注入新动力。请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 图表14：全 球 滚 珠丝 杠 市场 规 模及 远景 空 间 预测（百万 美 元）资料来源：Persistence Market Research，中邮证券研究所 国外多家公司于行星 滚珠 丝杠积淀已久，国内品牌 处于追赶中。国外 行 星滚珠丝杠 已在 军用 及高 端民 用市场 规模 应用，有 多家 公司具 备制 造多 种结 构形 式 行星滚柱 丝杠 的能 力，如德 国LTK，瑞士 Rollvis，英国 Power Jacks、瑞典 SKF、美国 Moog 和 Exlar 以 及日 本 NSK 等，其 中瑞 士 Rollvis 是 世界上 著名 的行 星 滚柱丝杠 专业 生产 厂家。国 内行星 滚柱 丝杠 电动 缸的 应用刚 刚起 步不 久，应 用 领域主要集 中在 国防、汽车、冶金等 市场。目前 我国 研 制行星 滚柱 丝杠 副的 企业 仍较少，主要 是 南 京工 艺和 济 宁博特 两家 国内 品牌，且 处于结 构设 计阶 段居 多，与国外企业 存在 差距。图表15：2022 年国 内 滚柱 丝 杠市 场份 额 情 况 资料来源：乐晴 智库，中邮 证券研究 所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 考虑到 行星 滚柱 丝杠 能够 在定位 方面 达到 更高 的导 程精度 和稳 定性，未来 有望规模应用于高端精 密数 控机床领域，为我国工 业母 机产业链实现真正的 自主 可控。2 市场供 需缺口显著，进口 替代叠加产业链筑 基需求 2.1 滚 珠丝 杠供需 差不 断扩大，价 格居高 不下 全球滚珠丝杠市场持 续高 速成长，在2029 年有望达到31.72 亿美元的规模。近年来，高精度加 工需求不断提升，尤其是 在数控机床、航母航天、汽车工业、模具制 造、仪 器仪 表等 产 业的应 用渗 透率 提升，催 生出滚 珠丝 杠规 模更 大、更高端的市 场需 求。根 据华 经 产业研 究院 及秦 川机 床公 告中的 数据，全球 滚珠 丝 杠市场从 2015 年的 12.23 亿 美元，增长 至 2022 年 20.96 亿美 元，2029 年 预计 全 球市场将 达 到 31.72 亿 美元 的规模，年 均复 合增 速 达6.1%，未来 成长 空间 广阔。图表16：2015-2029E 全球 滚 珠丝 杠市 场 规 模及 增 速情 况 资料来源：华经 产业研 究院，秦川机 床公告，中邮 证券 研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 我国作为全球制造业 大国，是滚珠丝杠产品消费的 重要市场之一，且近年来国 内 市 场 保 持 高 增 速。国 内 市 场 规 模 来 看，2014 年我国滚珠丝杠市场规模 为12.96 亿元，2022 年 预计 规模增 长 至 28 亿元，期 间CAGR 超过 10%。图表17：2014-2022E 中国 滚 珠丝 杠市 场 规 模及 增 速情 况 资料来源：华经 产业研 究院，中邮证 券研究 所 国内市场滚珠丝杠供 给端 持续弱于需求端，行 业供 需缺口不断扩大。根据华经产业 研究 院统 计的 国内 市场的 供给 量与 需求 量情 况，供 需缺 口从2014 年的307万套，持续 增长 至 2022 年的 448 万套，市 场需 求旺 盛带动 产业 规模 成长。图表18：2014-2022E 中国 滚 珠丝 杠市 场 供 需情 况 图表19：2014-2022E 中国 滚 珠丝 杠单 价 走 势（元/套）资料来源：华经 产业研 究院，中邮证 券研究 所 资料来源：中邮 证券研 究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 由于下游需求不断增 长，滚珠丝杠产品单价下 降趋 势趋缓，保持着较高的韧性。近 年来，随着 国产 品 牌不断 向中 高端 市场 进军，我国 滚珠 丝杠副 市场 竞 争加剧，根据 上文 中我 国滚 珠 丝杠市 场规 模和 需求 量的 数据，可 以计 算出 历年 产 品的平均单 价情 况，可以 看到 国内滚 珠丝 杠价 格从 2014 年 225 元/套 下降 至 2022 年的 180 元/套，价格 下降 速 度保持 较强 韧性。2.2 中 高端 进口替 代空 间大，产业 链可靠 性“筑基”需求 迫切 全球滚珠丝杠市场行 业集 中度高，国内品牌在 中高 端市场占比较低。为了实现高速 或精 密的 加工，除 在机床 设备 的结 构刚 性进 行加强 设计 外，必 须同 时 具备高速主 轴系 统和 高速 进给 系统，才 能达 到材 料切 削 过程的 高速 化，这 对于 企 业的制造能 力和 设计 能力 都有 较高的 要求，从市 场竞 争 格局看，从供 应商 来看，全球主要的 生产 企业 有 NSK、THK、SKF、Bosch Rexroth 和Schaeffler 等公 司，前 五家占据 总市 场份 额大 约 45.85%，市场 集中 度（CR5）较高。日本 和欧 洲滚 珠丝 杠企 业 占 据 了 全 球 约 70%的 市 场 份 额，国 内 厂 商 则 包 括 中 国 台 湾 Hiwin Technologies、银泰 等，以及中 国大 陆的 南 京 工艺、秦川 机床 等。图表20：中 国 滚 动部 件 高端 市 场份 额情 况 图表21：中 国 滚 动部 件 中端 市 场份 额情 况 资料来源：沈阳 中捷众 创，中邮证券 研究所 资料来源：沈阳 中捷众 创，中邮证券 研究所 国内滚珠丝杠行业基 数低 但增长迅速，有望乘风实 现国产替代。滚 珠丝 杠在国外起 步早、发展 快、技 术成熟，欧美 市场 在高 端 滚珠丝 杠制 造领 域占 据垄 断地位，并且 广泛 应用 到各 领 域，但 国 内发 展迅 速，市 场规模 快速 增长，国内 大 型生产企业技术逐渐提 升，叠加我国政策强而有 力的支持，有望逐步实现 国产替代。请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 在产品端进口替代的 进程 之外，我国核心 制造业产 业链可靠性“筑 基”需求亟待实现。日前，工信 部等 七部门 联合 发布 的 机械 行业稳 增长 工作 方案（2023-2024）中，强调“开 展机 械产品 可靠 性提 升行 动。实施基 础产 品可 靠性“筑基”工程，重点 提升 工业 母机 用 丝杠、导 轨、主轴”这里对 于工 业母 机用 丝杠 的可靠性“筑 基”要 求十 分值 得注意。现阶 段国 内有 不 少企业 在针 对工 业母 机领 域的自主可 控不 断攻 关创 新，生产制 造了 国产 品牌 的高 端数控 机床，部分 性能 参 数优异，甚 至可 以远 销海 外市 场，其 上游 主轴、丝 杠、导轨、转台 等核 心零 部件 也 正在逐步导入国 产供 应链，推动国产化率日益 提升。但目前所达到的国 产化水平，距离可 靠性“筑基”尚 有 不小差 距，其 中的 关键 问 题在于，使用 国产 工业 母 机并不能完 整复 刻自 身，即国 产机床 产品 自身 包含 使用 本体设 备无 法制 造或 制造 精 度存在差 异的 核心 零部 件，比如，磨 床是 用制 造丝 杠 的，同时 磨床 中也 需要 使 用到丝杠，那 么只 有磨 床产 品 能够加 工出 本体 设备 上使 用的同 等精 度的 丝杠 时，才能称得上 是达 成了 对自 身的 复刻，实现 了可 靠性“筑 基”。国内品牌滚珠丝杠产 品性 能参数同国外产品存 在差 距，具体分析差距的 成因，主要系国内磨床水平 较低 和淬火等工艺经验积 累不 足。磨削 是加 工螺 纹精 度最 高的工艺，可 达到 P1 级。磨削是高精度丝杠螺纹 的主 要加工方法，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，使用 磨削 加工 的滚 珠丝杠 最高 可达 到 P1 级。而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，提 升下游机械 的运 行平 稳性、使 用 精度 等性 能。可以 说，设备精度决定了滚珠 丝杠 的性能下限，其 中高 精度 螺纹 磨床是 关键。国 内外 磨床 在加工 精度 方面 差距 不大，但从加工 细节 来看，进口 磨 床磨制 的丝 杠在 滚道 的表 面质量、波纹 度等 方面 都 做得更好，而且 故障 率更 低。现阶段 来看，国际 形势 复 杂多变，中美 两大 经济 体 存在脱 钩趋 势，欧 洲部 分对中国 高精 度磨 床卡 脖子 不算严 格但 交期 长，日 本 方面则 是完 全禁 售。如今在国家政策的扶持下，国产厂 商将能够获得更多新 产品 的验证机会，有望加速产 品迭代进程，真正实现自 主可 控及可靠性“筑基”。3 国产滚 珠丝杠厂商发力正 当时 1）汉江机床（秦川机床）：母公司为上游精密磨床 领先制造商，滚珠丝杠已量产出货 请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 汉江机 床是 上市 公司 秦川 机床的 子公 司，也是 国家 第三个 五年 计划 时期 兴 建的三线 建设 重点 工程 之一，机械 工业 大型 骨干 企业，国内 螺纹 磨床 主导 企业。公司主营 产品 包括 机床 与滚 动功能 部件，具 有 50 年 的设计 制造 经验。母 公司 秦 川机床生 产的 精密 磨床 包括 螺纹磨 床、蜗杆 磨床、外 圆磨床 等，其中 螺纹 磨床 可用于滚珠 丝杠 副、螺 杆副、精密蜗 杆等 产品 的加 工，多项产 品填 补了 国内 空白。近年来 秦 川机 床 通 过自 主研 发及制 造，对螺 纹磨 床系 列产品 的高 效升 级改 造，子 公司丝杠 产品 精加 工水 平得 到有效 的改 善，精度 达到 国际先 进水 平。子公 司汉 江 机床的丝 杠产 品精 加工 全部 为其自 主研 发制 造的 螺纹 磨床。2023 年 7 月，秦川 机床 为“新 能源 汽车 领域 滚动 功能部 件研 发与 产业 化 建设项目”实 施定 向增 发，该项目 达产 后将 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，公司 滚珠 丝杠/精密螺 杆副 产品 产能 将提 升至 38 万件/年，滑动 直线 导轨 产 能将 提升 至 18 万米/年，产能 分别 提升 达到 280%和 260%。2）南京工艺：国资委实 际 控股，多年深耕滚珠 丝杠 南京工 艺在 滚动 功能 部件 领域具 有 70 年 的研 究制 造历史，现 为高 新技 术 企业。工 信 部 制造 业