2023年中国丝杠行业发展策略、市场环境及前景研究分析报告.docx

2023年中国丝杠行业发展策略、市场环境及前景研究分析报告

内容概要：丝杠是实现旋转运动与直线运动相互转化的精密传动部件，主要应用于传动和控制系统中，广泛应用于数控机床、制造设备、机器人、精密仪器等领域。从发展历程来看，我国起步较晚，主要聚焦在中低端产品，而高端产品因具有较高的壁垒，与海外巨头有较大差距。预计未来随着国家政策的支持，丝杠行业国产化率将不断提高。作为核心传动部件的丝杠，是人形机器人的重要组成部分，预计未来随着人形机器人的快速发展，丝杠发展空间将不断扩大。

关键词：丝杠、滚珠丝杠、人形机器人

一、行业壁垒较高，滚珠丝杠产需缺口较大

丝杠是实现旋转运动与直线运动相互转化的精密传动部件，主要应用于传动和控制系统中，广泛应用于数控机床、制造设备、机器人、精密仪器等领域。根据结构不同，丝杠可分为滚珠丝杠、行星滚柱丝杠和梯形丝杠。其中，滚珠丝杠由螺母、螺纹丝杠、滚珠构成，通过内置滚珠的滚动摩擦实现传动，具有摩擦小、精度高等优势；行星滚柱丝杠主要由丝杠、滚柱、螺母、内齿圈、保持架和弹性挡圈组成，通过滚柱与丝杠、螺母间的螺纹啮合来实现传动；梯形丝杠由螺母和螺纹丝杠构成，主要依靠滑动摩擦进行传动，价格低廉，但导程精度、传动效率等性能较差，一般用于工作要求低的场景，目前已基本实现国产替代。由于丝杠对精度、强度、耐磨性、可靠性等方面具有较高的要求，这就需要成熟的加工工艺、先进的生产设备、高质量的原材料来支撑，丝杠行业具有较高的壁垒。

滚珠丝杠供需缺口较大，高端国产化率较低

滚珠丝杠起源于19世纪末，1940年美国首先将滚珠丝杠用于汽车转向装置上，使其正式商品化。1952年，第一台数控机床问世，为滚珠丝杠专业化生产提供动力。1970年，欧美各大厂商各类型行星滚柱丝杠产品成熟。当前，滚珠丝杠逐渐向“高速度、高精度和高可靠性传动”演进，高端市场主要份额由欧美品牌所占据。国内丝杠起步较晚，20世纪50年代才开始开展大量滚珠丝杠相关研究，1964年研制出我国第一套滚珠丝杠副。在国家政策的大力支持下，我国滚珠丝杠快速发展，1991年国产制造标准已完全与国际标准接轨。当前，我国中低档产品已接近持平海外同类竞品，而高端产品与海外巨头仍有显著差距，这也就导致高端产品对国外依赖程度较高。预计未来随着国家政策的大力支持，丝杠国产化率将不断提升。

由于滚珠丝杠生产壁垒较高，导致国内滚珠丝杠制造商数量稀少，市场供给量较少。但是，滚珠丝杠作为一种高精密传动部件，在工业自动化、机器人、航空航天等领域具有广泛应用，这使得市场需求量较大。2022年，中国滚珠丝杠产量将达到1100万套，需求量将达到1555万套，仍处于供不应求的局面，行业供需缺口仍然较大。预计未来随着国内高端装备制造的推进，行业持续加大技术研发力度，滚珠丝杠生产能力将得到快速释放，行业市场需求量也将得到满足。

相关报告：智研咨询发布的《中国丝杠行业市场全景调研及发展趋向研判报告》

据统计，在中端市场中，中国大陆企业占据一定的市场份额，达30%，但在高端市场中，中国大陆企业仅占5%，而力士乐、THK、NSK等德日厂商基本垄断国内高端滚珠丝杠市场，表明国内在加工制造水平、生产规模等方面都显著落后海外龙头企业，国产替代空间广阔。近年来，随着国产高端滚珠丝杠性能不断提升，叠加价格优势，高端滚珠丝杠国产替代进程持续推进。

2、行星滚柱丝杠应用范围广泛，与滚珠丝杠相比优势更多

行星滚柱丝杠结构与滚珠丝杠相似，是将滚珠替换为具有螺纹结构的滚柱，而丝杆和螺母结构基本相似。行星滚柱丝杠在主螺纹丝杠的周围，行星布置安装了6-8个螺纹滚柱小丝杠，利用电机的旋转转换为丝杠或螺母的直线运动。行星滚柱丝杠上游环节包括合金结构钢、马氏体不锈钢等原材料，以及丝杠、螺母等核心零部件；中游根据滚柱相对于丝杠和螺母的运动关系，行星滚柱丝杠可分为标准式、反向式、循环式、差动式和轴承环式五种。其中，标准式是当前应用最为广泛的类型，主要用于精密机床、机器人、军工装备等领域；反向式用于航空、航天、船舶、电力等领域；循环式用于医疗器械、光学精密仪器等领域；差动式用于传动比较大、承载能力较高的应用场合；轴承环式主要适用于高承载、高效率等场合重型机械等领域。

与滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠优势更加明显。在承载能力方面，由于滚柱与丝杠接触面积大，且所有滚柱同时参与啮合成线接触，在相同丝杠直径下，行星滚柱丝杠要比滚珠丝杠承载能力更高。在节省空间方面，行星滚柱丝杠安装空间紧凑，相同负载下比滚珠丝杠节省三分之一的空间。在传统效率方面，行星滚柱丝杠采用滚动摩擦代替滑动摩擦，传动效率最高可到90%。此外，还有速度和加速度特性好、定位精度高、工作寿命和可靠性高等优点。

3、梯形丝杠传动效率较低，已基本实现国产替代

梯形丝杠结构简单，主要由丝杠和螺母组成，安装简单方便，但