（报告出品方：招商证券）

一、丝杠导轨是什么？

丝杠导轨是高精密的直线传动产品。丝杠和导轨可配合组成一套直线运动系统； 其中丝杠负责定位，并将旋转运动转换为直线运动，驱动导轨运动；导轨负责将 部件传输至目标位置。在机床中，一般是 2 套直线导轨副及 1 套滚珠丝杠副组成 一个方向的直线运动系统；以 X 轴为例，工作台、丝杠螺母和滑块三者相互连接， 实现对工作台高频度、高精度的定位。

1、丝杠的作用是将旋转运动转化为直线运动

丝杠将旋转运动转化为直线运动。按照丝杠的摩擦特性，可分为梯形丝杠、滚珠 丝杠、行星滚柱丝杠。 （1）梯形丝杠：也称滑动丝杠，牙型多为梯形，螺母和丝杠轴直接接触，运动 时产生滑动摩擦力。 （2）滚珠丝杠：在丝杠与螺母旋之间放置适量滚珠作为中间传动体，运动时产 生滚动摩擦力。 （3）行星滚柱丝杠：在主螺纹丝杠的周围，按行星式布置 6-12 个螺纹滚柱，基 本结构与滚珠丝杠相似，区别在于载荷传递元件为螺纹滚柱，而非滚珠。滚柱和 丝杠之间是线接触，接触面大大增加，因此具有高刚性、高承载能力，比同规格 滚珠丝杠副高出 3 倍以上（最高超过 10 倍）。

滚珠丝杠因传动效率高、寿命长，是目前主流的丝杠产品。梯形丝杠的摩擦阻力 大，传动效率一般低于 40%，磨损快、使用寿命短，不能满足现代机械传动在高 速度、高效率、高精度等方面的要求。滚珠丝杠磨损小，传动效率能达到 90% 以上，使用寿命更长，是主流的丝杠产品。行星滚柱丝杠虽然性能高，但制造难 度大、成本高，目前商业化应用较少，主要用于重载和高可靠性要求的场合，如 航空母舰、核潜艇、核电站、重型军事装备、冶金设备及重型数控机床等。

滚珠丝杠副主要由丝杠轴、螺母和滚珠组成。丝杠轴是有螺纹滚道的圆柱轴；螺 母由螺母体、滚珠循环装置等部件构成，其中滚珠循环装置是一条或多条连续的 封闭通道，作用是实现滚珠的循环。滚珠包括承受载荷的负荷滚珠和不承受载荷 的间隔滚珠，间隔滚珠主要起间隔作用，直径比负荷滚珠小。

滚珠丝杠按滚珠的循环方式，可分为外循环式和内循环式。 （1）内循环式：滚珠在循环过程中始终不脱离丝杠表面。内循环式结构设计简 单，螺母外径小，可进行微型设计。其优势在于滚珠运行阻力相对较小，灵敏度 优异；摩擦损失少，传动效率较高；滚珠回程较短，刚度较好，运转精度较高。 因此适用于中小导程、中低速度场合，如 3D 打印机、中小型医疗扫描仪等。但 内循环式返向器回珠槽为空间曲面，呈 S 形，加工较困难，对滚珠丝杠副的公称 直径、丝杠外径、螺纹滚道等加工要求较高。

（2）外循环式：滚珠在循环返回时离开了丝杠螺旋滚道而在螺母体内或体外循 环。外循环式滚珠丝杠副尺寸较大，适用于载荷较大的场合，如大型重载机床。 外循环滚珠副按其在滚珠返回装置构造的不同，可分为套筒-螺旋槽式、插管式 和端面/端盖式三种： 套筒-螺旋槽式：结构简单，轴向排列紧凑，节约空间；有效负载滚珠多， 承载能力较高；但径向尺寸较大，挡珠器的弧形杆刚度较差，特别是舌形部 分易于磨损，寿命较短。 插管式：结构简单，工作可靠，工艺性好；公称直径与导程组合较多，适用 性广，既可于重载高速的驱动系统，也可用于精密定位系统，正在取代套筒 -螺旋槽式。 端面/端盖式：螺母径向、轴向尺寸小；低噪声；具有高承载、高可靠性， 但滚珠循环部分加工复杂。端面式结构适用于低承载且速度、精度较高的场 景，或高承载且速度、精度较低的场景；端盖式结构适用于多线、高承载、 低转速、低精度传动的场景。

2、导轨的作用是支承运动构件并使其按规定方向运动

导轨是支撑被加工零件，并使其按规定方向运动的部件。导轨的导向误差会直接 影响运动轨迹，最终导致工件产生加工误差。 导轨的基本结构是静导轨（导轨）和动导轨（滑块），导轨起支撑作用，滑块连 接运动件，沿导轨作直线运动。根据导轨和滑块的接触结构，可分为滑动导轨、 滚动导轨和液体静压导轨。 （1）滑动导轨，又称硬轨，是指工作面之间通过滑动摩擦运动的导轨；具有结 构简单、刚度好，承载能力强、抗震性强、易维修等优点，缺点是摩擦系数较大； 适用于低精度重切削； （2）滚动导轨，又称线轨，是指在工作面之间安装滚动体（滚珠、滚柱和滚针） 的导轨；具有摩擦系数小、响应速度快、运行速度高等优点，缺点是刚度、稳定 性和抗震性不及滑动导轨，承载小，维修性差；适用于高精度、高速轻加工； （3）液体静压导轨是指在工作面之间通入压力油，使运动件浮起，油压能随着 外加负载的变化而自动调节，以保证工作面间始终处于纯液体的摩擦状态，同时 采用直线电机驱动，光栅尺为位置反馈系统，形成系统的全闭环控制；摩擦系数 极小，但是结构复杂，制造成本高，实际应用较少。

3、丝杠导轨的精度分类

丝杠：国家标准(GB/T 17587-2017)将滚珠丝杠副精度分为八个等级，即 P0、 P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10 级。其中 P0 级精度最高，往后精度逐级递减。 日本、韩国及中国台湾省采用 JIS 等级，分为 C0-C10 八个等级，相同数字的 JIS 精度标准略高于国标，即 C1 的要求略高于 P1，但差距不大。一般而言，精度高 于 P5 的丝杠有定位+传送功能，主要用于高精度数控机床、半导体设备、航空航天等领域；精度为 T7、T10 的丝杠只有传送功能，主要用于普通机械、木工 机械、工业机器人等领域。

导轨：精度分为普通级(无标记)、高级(H)、精密级(P)、超精密级(SP)以及超超 精密级 (UP)。H 级以下的导轨主要用于木工机械、成型机床、工业机器人、搬 运系统、部分医疗器械等领域，P 级以上的主要用于高精密数控机床（加工中心、 车床、铣床等）、精密测量仪器、半导体设备等领域。

二、行业特点：空间大、下游多、国产化率低

1、全球滚动部件市场规模约千亿，国内超 300 亿

根据 Value Market Research 数据，2019 年全球滚动部件的市场规模为 195.48 亿美元（折合人民币约 1300 亿元），预计 2026 年将达到 296.61 亿美元，期间 年均复合增长率约为 6.14%。其中，亚太地区是主要市场，约占 44%，预计 2026 年占比将增长至 47%，亚太地区市场份额的快速增长主要源于中国等国家发展航 空航天、机器人、自动化等高端制造业。根据金属加工杂志社，2022 年我国滚 动功能部件市场空间约为 330 亿元，预计 2025 年将达到 462 亿元，2021-2025 年 CAGR 达到 12%。

2、应用广泛，机床是最主要下游且要求高

丝杠导轨下游应用广泛，机床是最主要的下游。丝杠和导轨作为高精度的传动部 件，大量应用在数控机床、半导体制造装置、医疗器械、工业机器人、自动化设 备、3C 设备、汽车等领域，其中机床是最主要的应用领域，根据金属加工杂志 社的数据，预计 2025 年机床在滚动功能部件的应用占比为 24%。

丝杠导轨是机床传动系统的重要部件，丝杠精度要求一般在 P5 级以上，导轨精 度要求一般在 P 级（精密级）以上。丝杠和导轨的性能指标直接决定机床传动系 统的定位精度、行走直线度、工作台面刚度以及承载能力等性能，进而决定机床 整机的性能。机床是系统性产品，单个核心零部件的精度往往大于整机的精度， 因此机床对丝杠导轨的要求较高，其中丝杠精度要求一般在 P5 级以上，导轨精 度要求一般在 P 级（精密级）以上。

机床领域的市场需求量约百亿元。根据国盛智科招股说明书问询函回复文件，大 型机床中丝杠导轨成本占比约为 5%，小型机床则约占总成本的 9%。我们假设 整体上丝杠导轨的成本占比为 8%，机床整机毛利率为 25%，则丝杠导轨的市场 空间=机床整机市场空间*（1-25%）*8%。由此，我们测算出丝杠导轨的年市场 空间在 100 亿元上下波动。

丝杠导轨产生磨损，存在一定的更新需求，但并非需求的主导因素。一般而言， 为保证机床无故障运行时间达到 2000h 以上，丝杠导轨的寿命要求在 20000h 以 上。但在数控机床的使用过程中，由于操作不当、保养不当及运行磨损，丝杠导 轨可能会出现加工精度异常，需要进行更换。因此丝杠导轨的更换频率与工作用 量和保养程度相关，若保养得好，也可能在机床的整个使用寿命中都不需要更换。 因此更新并非必选项，丝杠导轨的需求更多受机床周期影响，上银的营收变化趋 势也体现了丝杠导轨景气度与机床行业景气度基本一致。

3、竞争格局：外资主导，国产化率低

海外龙头企业发展历史悠久，技术积累深厚。滚珠丝杠传动装置诞生于 1874 年， 但直到 1940 年才开始被广泛应用于工业领域。欧美企业具有先发优势，且拥有 轴承、液压件、高精密磨床等产业优势，技术领先，属于第一梯队。20 纪 80 年 代开始，日本 THK、NSK、IKO 等公司伴随着日本的机床、半导体、汽车制造 业等行业成长起来，成为主要生产厂家，属于第二梯队。20 世纪 90 年代后期， 中国台湾的 HIWIN、ABBA、AMT、PMI 公司及韩国的 SBC 也崭露头角，作为 后发者，产品突破后主打性价比，抓住了中国制造的发展机遇，在中国市场享有 较高的市场份额，属于第三梯队。

全球市场集中度高。根据 QYR 调研数据，目前全球滚珠丝杠市场主要生产商有 NSK、THK、SKF、Hiwin、PMI 和 TBI MOTION 等，CR5 约 44%。全球线轨 的核心厂商包括 THK、Hiwin 和 NSK 等，前三大厂商占据了全球约 76%的份额。 丝杠导轨行业由于产品制造工艺复杂，高端设备投入大，相关技术壁垒高等原因， 进入门槛高，且后发者追赶难度大，行业集中度高。

从产品性能来说，欧系代表高端，一般用于重载的、大型的应用场景，价格高； 日系代表中高端，具有精度高、性能好、价格低于欧系产品等特点，与欧系产品 形成差异化竞争；台系代表中低端，主打性价比，交货周期最短，价格低于日系 产品，主要与日系产品正面竞争。根据 JMAA，2004-2022 年，日本滚珠丝杠销 售单价持续下降，体现台系产品凭借性价比，迅速抢占日系的市场份额，目前国 内日系和台系产品占据大部分市场份额。

大陆的丝杠导轨企业数量较少，积累时间短，单个企业体量较小。经过几十年的 发展，目前规模相对大的公司是南京工艺、汉江机床、博特精工、凯特精机等， 我们预计 22 年四家公司合计营收约 10 亿元，国产化率低。

三、丝杠导轨为何难以实现国产化？

1、国产产品的精度保持性、生产稳定性弱于进口

滚珠丝杠副主要性能指标包括精度、寿命、额定静载荷、额定动载荷、预紧力、 刚度、摩擦力矩、转速、温升、振动、噪声以及加速度。

导轨副的主要性能指标包括精度、刚度、预紧拖动力、温升和动态性能。

整体而言，我国丝杠导轨与进口产品的差距主要体现在精度保持性、批量生产的 稳定性和一致性。精度保持性指维持在初始精度的时间，国产丝杠导轨即使出厂 精度能达到 P3 级以上，后续也很难在机床整个寿命周期中维持在这一高精度。 批量生产的一致性和稳定性指生产一批丝杠，能达到标准要求的产品比例，国产 虽然能做到 P0~P2 级的高精度产品，但一致性和稳定性较差，导致无法大规模 供应。

2、造成差距的原因是什么？

国产丝杠导轨落后于进口的背后，是整个产业链各个环节（包括设计、原材料、 制造设备、加工工艺、检测方法、质量管控等）都存在差距。

（1）原材料：国产轴承钢整体性能偏低，影响丝杠寿命和可靠性

高质量的原材料是提升寿命、精度保持性的基础。丝杠导轨在使用过程中会磨损、 受热产生变形，要使丝杠导轨达到寿命要求，并保持精度不变，使用的钢材需要 达到高硬度、具有较好的冷热加工工艺性和尺寸稳定性、具有较低的非金属杂质 和碳化物偏析等。

丝杠导轨所需的原材料根据应用领域的不同有所变化，其中 GCr15 高碳铬轴承 钢以及 Cr/Mo 优质合金钢最为广泛。丝杠导轨常用的材料主要包括高碳铬轴承 钢、渗碳轴承钢、中碳轴承钢、低合金结构钢、模具钢等以及特殊工况下使用的 中温、高温以及高温不锈钢。高碳铬轴承钢是沿用时间最久，使用量最大的全淬 火型轴承钢，其中 GCr15 最具代表性，也是滚珠丝杠最常见的原材料之一。根 据中国轴承工业协会，GCr15占世界轴承钢生产量80%以上。在钢中加适量 Cr、 Mo、Mn 等元素，可提高淬透性和回火稳定性，通过适当的热处理工艺可使丝杠 获得良好的硬度和耐磨性等综合力学性能。目前 GCr15SiMn、Cr/Mo 系合金钢 也大量应用于滚珠丝杠制造之中。

国产高碳铬轴承钢近年提升显著但性能整体偏低，对丝杠寿命和可靠性具有较大 影响。轴承钢 GCr15 从材料上是优质合金钢，但其纯净度不足（如氧含量高） 对丝杠导轨的疲劳寿命有较大影响。国内大多数特钢企业不具备生产高质量轴承钢的水平和能力，目前国内生产的轴承钢主要集中于中低端产品。轴承钢洁净度 低，氧化物夹杂、碳化物不稳定且分布不均匀等因素大幅降低了国产丝杠导轨的 寿命和可靠性。

（2）加工工艺：高精度丝杠的磨削工艺knowhow 多，壁垒高

滚珠丝杠的加工方法分为磨制和轧制两大类： 磨制：大致需要经历粗车-半精车-铣-粗磨-半精磨-精磨步骤，工序合计多达 20 多道，复杂程度高，完整的加工工艺周期一般为 30-45 天，效率低，批 量小，成本高，但精度高，能够达到 P0 级加工精度。 轧制：采用挤压一步成型，可分为冷轧和热轧，具有尺寸固定、生产效率高、 节约金属、价格低廉等优点。轧制后的滚道表面质量优良，抗疲劳强度和机 械强度高，但精度较低，一般为 P7 及以下。轧制丝杠的生产工序简单，加 工工艺周期一般为 1-3 天。但轧制丝杠的设备投入大大高于磨制丝杠，资本 开支大，且我国轧制工艺起步较晚，发展不成熟，因此国内丝杠以磨制为主。

高精度的磨制丝杠一般要经过车削、铣削、磨削，若精度要求不高，车削或铣削 也能达到要求，不需要进一步磨削，因此目前磨制丝杠有三种加工方法：硬车削、 硬旋铣、研磨。 硬车削：随着 CBN 刀具的发展，硬车削工艺广泛地应用于滚珠丝杠的加工，可 作为高精密丝杠的粗加工或低精密丝杠的终加工。车削方法适合加工螺距 6mm 以下、长度 1m 以下的长径比不大的工件。 硬旋铣：将螺纹滚道一次铣削成形，减少了工序，不需要反复修整刀具和校直， 可预先加工标准丝杠，大大缩短了滚珠丝杠加工周期，生产效率高，是一种高效、 快速、绿色的干式硬态螺纹加工方法，在国外研究应用已经比较成熟。适用于加 工较长的丝杠以及长径比大的丝杠，能够达到 P3 级精度，国内部分公司从国外 引进旋风铣设备进行加工。 磨削：指在粗加工（如硬车削、旋风铣削）的基础上，用专用螺纹磨床对圆弧槽 进行精密加工。螺纹单次磨削量有限制，因此在磨削过程中要不断地修整砂轮和 校直丝杠，工时较长。适用于对精度、寿命、效率等要求较高的行业，但是加工 成本也较高，是国内主流的丝杠加工方式。

磨制丝杠的生产过程中涉及大量 know-how。 ①设计：是决定丝杠性能的首要因素，适当的设计可以解决部分因加工误差和滚 道磨损等因素导致的预紧力丧失、刚性耐受强度不足、技术精确度不佳等问题。 我国滚珠丝杠起步较晚，对基础原理的掌握不足，大多数从设计上只能做到形似， 无法达到性能要求，且出问题后不知道如何改进。 ②磨削：磨削过程中的误差来源有很多，如砂轮磨损、弹性变形、热变形等，其 中热变形是影响丝杠加工精度的主要误差。目前对于误差的补偿主要依靠提高磨 床数控化率、工人在加工过程的操作规范和工作经验，国产磨床落后于进口，国 内对于制造过程中的质量控制要求不严，经验丰富的工人数量少，因此磨削水平 较低。此外，大多数磨床都需要人工对刀和判断磨削量，国内专业人才较少，导 致产业成熟度低。 ③热处理：主要步骤是将丝杠表面快速加热至淬火温度，然后迅速冷却，从而在 螺纹表面形成一定深度的淬硬层，且芯部有一定的韧性，使滚珠丝杠同时满足表 面高硬度、耐磨性和芯部高强度、高韧性的综合力学性能要求。热处理工艺的各 项参数往往是丝杠制造企业在多年生产中积累下来的，后发者逆向研发难度高。 我国企业目前的热处理水平不高，主要体现在对淬硬层硬度、深度，硬度梯度分 布等方面做不到精确控制，常出现淬硬层浅、淬硬层梯度不均匀等问题，会导致 各种问题（比如进行螺纹磨削时，会在滚道上出现轴向的或网状的裂纹）。 ④检测：滚珠丝杠精度的检测指标主要有齿形精度、螺距精度、中径锥度、弯曲 变形等，其中最重要的是滚珠丝杠螺距精度。一方面，我国检测设备发展起步较 晚，传统检测设备能达到的检测精度无法满足对于高精度丝杠的检测要求，需要 使用光学扫描原理的检测设备，如激光动态行程测量仪以及螺纹综合测量机等， 这类设备测量精度高、检测速度快且测量原理复杂，造价昂贵。另一方面，国产 丝杠缺乏应用机会，没有下游反馈，一些需要改进的细节没有被提出，导致检测 体系构建不完善。

（3）核心设备：高端螺纹磨床依赖进口，价格昂贵

螺纹磨床是影响滚珠丝杠质量的重要因素，海外数控产品十分成熟。在日本、美 国、德国、瑞士等国家，数控螺纹磨床已经非常普及，并开始朝复合加工功能的 方向发展，为批量稳定生产高端滚珠丝杠副产品提供了设备基础。代表性产品有 德国克林贝格 HNC35K、瑞士莱斯豪尔 RG2000、英国 MATRIX7000、日本三 井 GSE-A/GSN、德国 SMC 公司 US500-CNC 系列磨床等。这些产品多数都采 用全数控一体化控制技术，并配备螺纹在线检测控制系统、全数控砂轮自动修整 器以及先进控制软件，将一些最新研究成果应用到磨削工艺以及床身材料选用上， 具有操作方便、工作性能稳定等优点，其磨削精度一般达到 P1 级或更高。

我国高端数控螺纹磨床仍依赖进口，同类产品差距较大。国产的高端数控螺纹磨 床与进口设备对比还有明显差距。主要体现在①数控砂轮修整器装置自动化水平 低、控制精度有待提高；②控制系统软件的开发尚未成熟；③砂轮的线速度偏低 及螺旋升角偏小；④磨削加工过程中工件在线检测系统开发还不完备；⑤对磨削 过程和磨削工艺的基础研究不足等方面。国内的主要数控螺纹磨床生产企业有上 海机床厂、汉江机床厂、北平机床厂、安阳机床厂等企业。

CNC 螺纹旋风铣机床技术被国外少数公司垄断。德国的旋风铣设备居于世界领 先水平，具有代表性的企业主要有德国 Leistritz、Burgsmuller、GWT，奥地利 的 Weingartner、Linsinger 等。我国的旋风铣削工艺多数停留在中低精度水平， 国内的旋风铣削机床大多从国外引进。2004 年，南京工艺（国内首家）进口了 德国 Leistritz 公司的 PW160 型 CNC 旋风硬铣机床。但 CNC 旋风硬铣机床价格 非常昂贵，8m 的旋风硬铣机床售价折合约 1200 万人民币，且国内硬旋铣加工 工艺和技术并不成熟，因此数控旋风铣床未能在国内快速推广应用。 综上所述，我国丝杠导轨专用磨床的现状主要有：①高端设备依赖进口，进口设 备价格高，交期长；②精密设备需要结合熟练工人、参数实验、检测设备等多方 因素才能充分发挥其用途，我国在以上几个方面均不足。③设备的耗材（如刀具、 砂轮等）影响设备的使用，国产耗材加工效率较低。

四、人形机器人和新能源汽车产业机遇有望加速丝 杠导轨的国产化到来

1、机器人与自动化：人形机器人提出新需求

丝杠导轨在自动化设备中，常以线性模组形式应用。线性模组是由铝型材、联轴 器、丝杠、直线导轨等主要部件组成的通用传动元件，其主要作用是通过固定程 序来进行抓取、搬运、操作工具，实现自动变速。线性模组具有结构紧凑、重量 轻、体积小、运动灵活等优势，被广泛应用于自动化机械设备上，如 3C 电子设 备、锂电池制造设备、焊接设备等，代替了人工的重复性、危险性工作。不同的 场景精度要求不一样，起传动作用的机械手精度要求较低，需要精准定位的贴装 设备、高精度的螺丝机、点胶机等要求较高，但整体的难度低于高精密机床。

在工业自动化、智能化趋势下，我国以工业机器人为代表的自动化行业快速发展， 带动相关丝杠导轨需求。根据国际机器人联合会（IFR）发布的《2022 年全球机 器人产业报告》显示，2021 年全球工业机器人安装量创历史新高，达 51.7 万台， 同比增长 31%，创历史新高。我国 2021 年工业机器人安装量增加了 51%，高达 26.8 万台，超越了全球其他地区机器人安装量的总和。预测至 2025 年年底，全 球工业机器人的年安装量将达到 69 万台。未来，自动化及工业机器人的快速发 展仍是丝杠导轨需求进一步增长的重要推动力。

人形机器人有望带来更广阔的增量市场。特斯拉 AI Day 2022 发布的 Optimus 人形机器人躯干共有 28 个关节，其中旋转和线性关节各 14 个，线性执行器将采 用无框电机+行星滚柱丝杠的方案。灵巧手采用滚珠丝杠方案，共需 12 个滚珠丝 杠。远期来看，随着机器人智能化发展以及与人工智能技术的深度结合，人形机 器人批量生产及广泛应用或成为可能，有望带动丝杠放量。

特斯拉人形机器人采用倒置行星滚柱丝杠，倒置式具备结构紧凑、高负载特性。 标准式滚柱丝杠是丝杠旋转带动螺母做轴向运动，一般是短螺母、长丝杠的结构； 倒置滚柱丝杠中，螺母是主动件，一般是长螺母、短丝杠的结构。倒置式结构更 加紧凑，适用于对安装空间和质量有严格要求、需要进行一体化设计的场景。此 外，倒置滚柱丝杠的启动次数更少，可以使用更大的螺纹，进而提供比普通滚柱 丝杠更高的负载能力，但是加工难度也大大增加。

百万台人形机器人预计带来百亿级别的丝杠需求。反向式行星滚柱丝杠由于其复 杂性，产量偏低，价格高昂，目前进口单价约 2 万元。假设远期量产及国产化替 代后，反向式行星滚柱丝杠单价降至千元级别，则单台人形机器人丝杠的价值量 约为 14*1000+12*400=18.8 万元。100 万台人形机器人将带来 180 亿元的丝杠 需求，若最终达到汽车的销售体量，丝杠的市场空间有望达到千亿级别。 欧美企业是行星滚柱丝杠行业的主导者。目前行星滚柱丝杠的主要制造企业包括Rollvis（瑞士）、GSA（瑞士）、Ewellix（瑞典）、博世力士乐、CMC（美国）、 LSI（美国）等，其中 Rollvis、GSA、Ewellix 都是舍弗勒旗下。根据《E 公司滚 柱丝杠产品营销策略研究》一文，Rollvis+GSA+Ewellix 在我国滚柱丝杠市场份 额合计为 66%，国产企业以研制和单件生产为主。

2、新能源汽车：潜在空间广阔，有望率先实现国产化

滚珠丝杠在电动、油电混合等车辆中主要应用于转向器、离合器和制动系统执行 器、座椅调节、玻璃升降系统等部件。车用丝杠通常精度要求不高，P7 即可满 足要求，主要起到传送动力的作用，需具备高可靠性、高寿命、传动流畅度高、 耐高温、低噪音等特性，不需要搭配导轨使用。燃油车中，丝杠是可选项，一般 高端的欧系汽车会使用，但在新能源汽车中，由于内部结构、整车特性都发生了 变化，丝杠的应用逐渐增加，未来若向智能化、L4 级别以上的自动驾驶发展， 丝杠有可能成为必选项。

1. 转向系统

EPS 是目前主流的汽车转向系统。汽车转向系统经历了传统的机械转向（MS）、 助力转向、线控转向（SBW）三个发展阶段，助力转向根据助力来源又可分为 机械液压助力转向（HPS），电控液压助力转向（HPS）和电动助力转向（EPS）， 其中， 机械转向系统（MS）：结构简单但转向的精确性和安全性不足，已不适应 现代驾驶需求。 机械及电控液压助力系统（HPS、EHPS）：采用液压助力系统，过去主要 应用于商用车尤其是重型车辆，由于功耗大、液压油泄露等问题，已被 EPS 取代。电动助力转向系统（EPS）：用电机取代液压装置，具有结构简单、能耗更 低、节约空间并且可精确调节助力大小等优点，细分产品 R-EPS 使用滚珠 丝杠传动。EPS 广泛应用于乘用车，根据佐思汽研，2020 年中国乘用车 EPS 渗透率达 96.4%。 线控转向（SBW）：是未来汽车智能化下转向系统的发展趋势，目前仍处 于研发和小规模量产的早期发展阶段，采用滚珠丝杠方案。

EPS根据电机驱动部位和结构的不同，可细分为管柱式电动助力转向（C-EPS）、 小齿轮式电动助力转向（P-EPS）、双小齿轮式电动助力转向（DP-EPS）和齿 条式电动助力转向（R-EPS）。C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS 的传动效率、 操纵路感、前轴负荷依次提高，其单价也依次提升。前三者采用蜗轮蜗杆的传动 方式，R-EPS 采用通过皮带传动与滚珠丝杠传动将转矩传递至转向器齿条，传 动效率更高，可提供更大助力，常用于中大型 SUV、商务车和豪华车型。

新能源汽车轻量化及智能化催生更多 R-EPS 的需求。由于滚珠丝杠传动效率和 精度高、噪音低、可以承担较大的力矩和负载，R-EPS 的最大推力显著大于其他产品，可达 16000N 以上。新能源汽车由于装配动力电池，相较于燃油车的整 车重量大幅提升，需要更大的前轴载荷能力。随着新能源汽车向智能化、高端化 发展，对转向系统的综合性能要求越来越高，R-EPS 在乘用车的应用有望增加。 根据智研咨询，2019 年我国 R-EPS 渗透率约 7%，提升空间巨大。

2. 制动系统

线控制动的发展带动对滚珠丝杠的需求。线控制动将传统的液压或机械控制部件 改由电子控制取代，是新能源汽车以及自动驾驶领域常采用的技术。滚珠/滚柱 丝杠具备高承载、高精度、高传动效率等优势，在线控制动系统中的应用比在传 统制动系统中更多，受益于新能源汽车、智能汽车的发展。

（1）行车制动

EHB 省去传统真空助力系统，集成度高，成为新能源汽车主流方案。在新能源 车中，纯电型电动车没有发动机，混动型发动机不持续工作，因此传统的真空助 力系统不再适用。目前主流的新能源车的制动助力解决方案主要有两种：一是采 用电动真空泵（EVP）取代传统的机械真空泵，其他部分与传统的真空助力器原 理相同。二是采用电子液压制动（EHB），线控制动用电子助力替代真空助力， 不再依赖真空源。EHB 由于其兼容性好、能量回收较高、响应速度快等优点已 经成为当前市场的主流方案。EHB 中真空助力器及相关组件被取代，一般采用 滚珠丝杠传动。

直接型 EHB性能更优。EHB 分为直接型和间接型两种，间接型采用高压蓄能器， 利用电机建立油压，将高压刹车油储存在蓄能器中，在需要时进行释放，混动车 一般采用这一类型；但它也存在系统过于复杂、可靠性不高、体积大、成本高等问题。直接型 EHB 直接以电机推动主缸活塞，更具性能优势，一般为纯电动汽 车采用。但直接型 EHB 制造难度较大，难点在于电机体积小、转速高（每分钟 超过 1 万转），扭矩大等，对传动部件也提出了更高的要求。 直接型 EHB 的代表产品日立 E-ACT 和博世的 iBooster 均采用滚珠丝杠传动。 日立 E-ACT 的原理是用电机驱动推杆再推动主缸活塞，电机的旋转力通过滚珠 丝杠转化为直线运动力，同时滚珠丝杠也是一个减速器，将电机的转速降低来增 大扭矩，推动主缸活塞。博世第一代 iBooster 采用二级蜗轮蜗杆传动，第二代 iBooster 改成一级滚珠丝杠传动，体积大幅度缩小，控制精度有所提高。博世是 目前我国线控制动主要品牌，根据佐思汽研，2021 年博世在中国乘用车线控制 动市场份额占比达 91.5%，用于特斯拉、大众新能源、蔚来等车型上。

电子机械制动 EMB 是更为先进的制动系统。EMB 结构紧凑，完全放弃了液压回 路。执行机构由电机直接驱动产生锁模力，具有体积小、重量轻、无制动液泄漏、 功耗低、制动器使用寿命更长、制动响应更快，控制精度更高等诸多优势。EMB 作为线控制动系统的完整形式，预计未来将逐步取代 EHB，但现在仍处于发展 早期。 滚珠/滚柱丝杠常用于 EMB 制动方案。EMB 运动转换机构主要包括螺纹螺杆、 齿轮齿条、滑动丝杠、滚珠/滚柱丝杠、凸轮传动、滚珠斜道传动机构等。EMB 行车制动方案一般包括“运动转换机构+减速机构”，目前典型方案的运动转换 多采用滚珠丝杠传动。

（2）驻车制动

驻车制动从形式上分为机械式和电子式，即机械手刹和电子手刹。机械式制动系 统存在制动力不足、占用空间大、操作难度大等问题，电子手刹（EPB）逐渐取 代传统机械手刹。EPB 常采用螺纹传动或滚珠丝杠传动，其中螺纹传动成本低、 结构简单并且可自锁。考虑到成本和自锁，大多制动器厂均采用螺纹传动，滚珠 丝杠传动多用于重型车及中高档汽车。

总结以上内容，相较于燃油车，新能源汽车中丝杠的应用大幅增加，远期来看， 汽车智能化、无人驾驶等趋势将进一步提升丝杠在汽车中的渗透率。车用丝杠要 求低于机床丝杠，我国有望依托新能源汽车产业链，实现车用丝杠的国产化。 2022 年《线控转向技术路线图》征求意见稿之减速机构关键零部件目标中明确 提出重点突破滚珠丝杠技术。随着我国滚珠丝杠制造能力提升，部分厂家已具备 提供车用滚珠丝杠的能力，如秦川机床已实现新能源汽车领域用滚珠丝杠副和智 能转向系统、汽车电子刹车系统精密螺杆副的国产化推广，车用丝杠有望成为丝 杠行业国产替代的首要突破点。

五、主要上市公司

1、恒立液压

恒立液压是国产液压件龙头。公司主要产品包括高压油缸、高压柱塞泵、液压多 路阀、工业阀、液压系统、液压测试台及高精密液压铸件等，可用于工程机械、 海洋工程、能源开采、隧道机械、工业制造等领域，其中工程机械是最主要的下 游。公司凭借快速响应市场、持续提升技术，抓住了 2006-2011 年、2016-2021 年两轮工程机械行业快速发展的红利，形成油缸+泵阀双主业，成为具有技术、 产能、客户等综合优势的国内液压件龙头，同时开启海外布局，2021 年建设墨 西哥工厂，未来海外有望贡献更多营收。

主业毛利率、净利率跟随行业周期波动，近几年稳定在较高水平。受下游景气度 影响，2011-2015 年毛利率及净利率持续下滑，2016 开始，公司盈利能力跟随 下游周期同步回升，2020-2022 年公司毛利率保持在 40%以上，净利率维持在 28%。

定增募投电缸及丝杠业务，加大非挖领域布局，打造第三成长曲线。恒立液压于 2023 年 1 月完成定增，其中线性驱动器项目计划投入约 15 亿元，预计于 2024 年一季度投产，达产后形成年产 10.4 万根标准滚珠丝杠电动缸、4500 根重载滚 珠丝杠电动缸、750 根行星滚珠丝杠电动缸、10 万米重载滚珠丝杠。随着工程 机械产品电动化趋势，电缸将在一定程度上替代传统的液压缸和气动缸；丝杠是 电缸的核心部件之一，自制丝杠有利于公司降低成本，同时切入机床、机器人等 自动化赛道，打造继油缸、泵阀之后的第三成长曲线。

2、贝斯特（汽车覆盖）

贝斯特主业为汽车零部件、工装夹具。公司起家于工装夹具，后发展为涡轮增压 器零部件龙头，2019 年收购苏州赫贝斯，2020 年收购易通轻量化，进入新能源 汽车领域。目前公司主要产品包括涡轮增压器精密轴承件、涡轮增压器叶轮、涡 轮增压器中间壳、发动机缸体等关键汽车零部件，座椅构件等飞机机舱零部件。 从营业收入结构来看，汽车零部件产品是公司创收的主要产品，2022 年占比为 91.7%，同比+13.5%。 历年业绩稳健，2023 上半年业绩实现同比高增。公司历年业绩保持相对稳健增 长，2016-2022 年收入及归母净利润复合增速均为 12.3%。公司 2022 年实现营 业收入 10.97 亿元，同比增长 3.8%，归母净利润 2.29 亿元，同比增长 16.4%。 2023 上半年新能源汽车业务放量，叠加原材料成本下降、降本增效等，公司收 入同比增长 29.1%，归母净利润同比增长 62.2%。

公司主业毛利率、净利率分别维持在 30%、20%以上。2017 年以来公司毛利率 和净利率先上升后下降，2022 年毛利率、净利率分别为 34.3%和 21.1%，2023 年影响公司盈利能力的原材料价格、疫情等外部不利因素逐渐消退，盈利能力有 望改善。

布局丝杠导轨业务，部分产品已成功下线并送样。2022 年 1 月，公司设立全资 子公司“无锡宇华精机有限公司”，正式进军丝杠导轨行业，瞄准高端机床、半 导体装备、自动化、机器人等中高端下游。2023 年上半年，宇华精机成功完成 高精度滚珠丝杠副、直线导轨副的首台套下线，并将部分产品送样至机床行业的 战略客户处进行验证。公司规划“5+10”产能布局，计划一期的丝杠导轨产值 为 5 亿元，二期产值为 10 亿元，目前一期设备已到位。

3、秦川机床（汉江机床）

秦川机床主业分四大板块，分别为主机业务、高端制造业务、核心零部件业务和 智能制造业务。其中主机和核心零部件是主要创收产品，2022 年营收占比分别 为 52.8%、31.6%。集团包括了秦川机床本部、宝鸡机床、汉江机床、汉江工具、 沃克齿轮、秦川格兰德、秦川宝仪等多家企业，其中汉江机床生产螺纹磨床及丝 杠导轨产品。 机床主机：包括齿轮机床、精密磨床、加工中心、数控车铣类机床等。 高端制造业务：包括机器人关节减速器、精密（特种）齿轮箱等。 核心零部件业务：包括刀具、汽车零部件、丝杠导轨、高速主轴、精密数控转台、 高精度摆角头、精密工装夹具、精密铸件等。 智能制造业务：包括智能机床、高档数控系统、自动化生产线、数字化车间、秦 川云等智能制造及核心数控技术和服务业务。

改革效果明显，业绩大幅改善。通过内部管理改革、大股东资金支持以及注入优 质资产，公司 2020 年扭亏为盈，实现归母净利润 1.53 亿元，同比增长 151%， 2021 年实现归母净利润 2.81 亿元，同比增长 84.2%。2022 年制造业景气度下 滑，机床行业需求减少，公司全年实现营业收入 41.01 亿元，同比下降 18.8%， 归母净利润 2.75 亿元，同比下滑 2%。

子公司汉江机床丝杠导轨的技术沉淀深厚。汉江从事滚动功能部件业务 50 余年， 产品以滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、滚动导轨块、滚动花键副、螺杆转子副、 齿轮齿条副、精密工作台和精密零部件为主，多年来在加工工艺、计量检测等方 面积累形成核心竞争优势。丝杠产品精度可稳定达到 P2-P3 级，代表了国内的 领先水平，一部分用于秦川机床的产品，另一部分外销至机床、自动化及新能源 汽车等领域。此外，汉江是螺纹磨床制造商，从设备层面对丝杠加工过程有更深 刻的理解；应用方面，汉江背靠秦川机床，丝杠导轨直接供给秦川的部分机床主 机，能够在主机厂的应用中不断改进和升级产品。 汉江机床扩产滚珠丝杠副和滚动直线导轨副，预计新增年销售收入 5 亿元。2022 年，公司定增募投新能源汽车领域滚动功能部件研发与产业化项目，项目实施主 体为汉江机床，总投资额为 2 亿元，预计达产后新增滚珠丝杠/精密螺杆副产能 28 万件/年、滑动直线导轨产能 13 万米/年，每年可增加销售收入 5 亿元。项目 建设期共 3 年，第 4 年开始投产，预计当年达产 70%，第五年全部达产。

4、鼎智科技（汽车覆盖）

鼎智科技主营业务是线性执行器，营收占比超过六成。公司主要产品包括线性执 行器、混合式步进电机、直流电机、音圈电机。广泛应用于医疗诊断设备、生命 科学仪器等医疗器械领域，以及机器人、流体控制、精密电子设备等工业自动化 领域。 营收规模高速扩张，归母净利润持续增长。近年来，由于人口老龄化、新冠疫情 等因素的影响，体外医疗诊断设备的需求大幅增长，带动公司营收从 2019 年的 0.8 亿元上涨至 2022 年的 3.2 亿元，CAGR 为 58.7%；归母净利润从 2019 年的 216. 5 万元扩张至 2022 年的 1.0 亿元，CAGR 为 259.9%，2019 年公司归母净 利润较低，主要受大额股份支付费用拖累。未来下游医疗器械领域和工业自动化 领域持续扩张有望带动公司经营业绩进一步提升。

毛利率稳步攀升，拥有自制梯形丝杠技术。公司的线性执行器定位高端市场，竞 争企业较少，具有较高的产品议价权，因而毛利率较高，同时公司通过逐步使用 自制丝杠取代外购丝杠降低成本，使得线性执行器的毛利率稳步增长，2022 年 达到 64.9%。公司自制的丝杠主要是梯形丝杠，采用滚压技术，自主研发了丝杠 矫直工艺，能够实现梯形丝杠的自动校直。2023 年 6 月，鼎智成立子公司一和 起（常州）智能科技并控股 70%，布局精密微型丝杠。

（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。）

精选报告来源：【未来智库】。「链接」