我国丝杠行业：三大下游齐发力下空间 “超预期” 滚珠丝杠应用最为广泛

一、丝杠为机械传动核心部件，在工业母机+人形机器人+汽车三大下游齐发力下空间可能“超预期”

丝杠是一种将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品，为机械传动核心部件。在工业领域，丝杠凭借其高传动效率、高精度、高转速以及出色的轴向刚度，已成为数控机床、半导体制造、精密磨床等关键设备不可或缺的驱动核心。估计在工业母机+人形机器人+汽车三大下游齐发力下，工业母机+人形机器人+汽车三大下游齐发力下。

1、工业母机：国产化率低，自主可控成长空间较大

在工业母机领域，丝杠与导轨配套使用，其精确定位和稳定性对于实现工件的高精度加工和定位至关重要。例如，在五轴数控机床中，每个线性轴都需要搭配一根滚珠丝杠和两根导轨，这进一步推动了滚珠丝杠市场的需求。单台五轴数控机床中丝杠的价值量约为3000元。

根据观研报告网发布的《中国‌‌丝杠‌‌行业发展趋势分析与投资前景研究报告（2025-2032年）》显示，工业母机又称机床，就是指制造机器的机器，是对金属或其他材料的坯料或工件进行加工，使之获得所需形状、尺寸和表面质量的机器；是制造机器和机械的机器，又称工具机，主要有车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、制齿机等。

工业母机是制造业的基础和摇篮，是衡量装备制造业发展水平的重要标志，对于推动我国制造业的发展起着至关重要的作用。我国是全球制造大国，2023年制造业增加值达到33万亿元，占世界的比重稳定在30%左右，规模连续14年居世界首位。庞大的制造业规模为工业母机行业发展提供了有力支撑。

我国机床行业在1949 年前后进入起步阶段，经过七十余年的发展，目前形成了完备的机床产业体系，且已成为全球最大机床生产和消费国。数据显示，2023年我国金属切削机床产量到61.3万台，同比增长6.92%；金属成形机床产量15.1万台。

数据来源：公开数据，观研天下整理

高端机床的国产化率不足10%，未来仍有较大的提升空间。例如在核心功能部件中，主轴、摆头、转台等部件考虑打造定制化/差异化能力，主机厂倾向于逐步发展为自制，但数控系统、滚动功能部件、轴承等由于制造难度高/规模化效应明显，即使科德数控、纽威数控等企业已具有较大规模仍倾向于继续外采。因此，现阶段，国内丝杠技术水平较国外发达国家仍存一定差距。

同时，受到工业结构升级影响，下游市场对于机床特别是数控机床的加工精度、效率、稳定性等核心指标提出了更高的要求，将推动高端机床需求进一步增长。在此背景下，国产高端机床面临广阔的发展空间。未来，在机床行业利好政策推行，叠加我国高端机床研发和技术水平不断提升，高端机床国产替代有望进一步加速，届时将为丝杠行业带来更多增长空间。

2、人形机器人即将量产，丝杠行业有望快速发展

在人形机器人中，丝杠同样用作线性执行器以完成双足、手臂的驱动，且被大量的运用。以特斯拉 Optimus为例：特斯拉Optimus 机器人全身 14 个线性关节采用行星滚柱丝杠。线性执行器分别位于肘部 2 个、腕部 4 个、大腿前后 4 个和小腿 4 个。肘部和小腿使用负载3900Nm的中型行星滚柱丝杠，腕部使用负载 500Nm 的小型丝杠，大腿使用负载8000Nm的大型丝杠，其中部分采用了反向式行星滚柱丝杠。

当前由于技术和生产成本高等原因限制，目前我国人形机器人尚未实现规模化应用，正处于从实验室研发到产业化转化的关键时期。未来，随着技术进步、生产成本降低以及利好政策推动，我国人形机器人行业产业化进程有望加速推进，并实现快速放量。根据相关机构预测，2023—2030年我国人形机器人市场若按年均复合增长率 30%测算，到 2030 年，我国人形机器人市场规模有望达约 8700 亿元。届时我国丝杠行业也有望迎来进一步增量空间。

目前人形机器人用行星滚柱丝杠单价为万元级别，成本极高，预估后续的降本路径大概为：送样阶段（万元级别/套）→小批量生产（几千元/套）→大批量生产（1-2千元/套）。预计批量量产后单台机器人关节丝杠价值量占比约15%-25%左右，是机器人各零部件中价值量占比最高的环节之一，若后续机器人灵巧手部位也采用微分行星滚柱丝杠，则价值量占比有望进一步提升。

3、汽车智驾升级线控化大势所趋，市场需求有望大幅提升

在汽车领域，智能驾驶进一步强化了对底盘的要求，线控转向、线控制动、主动悬架等场景需要更智能、响应速度更快的线性执行器，以电机+丝杠+传感器构成的线性执行器需求有望大幅提升。

2024年被业界公认为汽车智能化元年，开启“电动化”之后的汽车业变革“下半场”——智能化。一年以来，汽车智能水平稳步提升，L2级辅助驾驶功能已下沉至10万元级车型。各家车企在智能化技术方面都加大投入，加快推进高阶智能、智驾和大模型技术的普及和应用。数据显示，2024年上半年中国汽车L2级以上的新乘用车渗透率已经达到了55.7%，业界预计全年智能网联汽车的销售将超过1700万辆，L2级新乘用车渗透率也会超过60%，而2023年这一渗透率是47.3%。而超越50%关键节点，意味着汽车智能化的趋势势不可挡。

数据来源：公开数据，观研天下整理

当前我国汽车制造领域已经实现生产智能化和高度自动化，汽车作为国民经济重要的支柱产业，产业链条长、辐射范围广、拉动效应强，除了整车制造，向上可延伸至汽车零部件制造业和零部件制造相关的其他基础工业；向下可延伸至服务贸易领域，包括汽车销售、维修、金融等服务，是新一轮产业革命的重要抓手，有力推动“中国制造”向“中国智造”迈进。

随着汽车智能化发展，电子助力转向系统、电子驻车系统、线控制动系统等汽车零部件的渗透率有望持续提升，进一步抬升丝杠市场空间。

电子助力转向系统（EPS）：随着新能源汽车对续航里程的需求持续提升，齿条式电动助力转向系统（R-EPS）有望凭借大扭矩推力、高传动效率持续提升渗透率，从而提升丝杠在电能源汽车中的应用。

电子驻车系统（EPB）：当前 EPB 制动钳主要包括螺纹转动及滚珠丝杠传动，其中滚珠丝杠传动在传动效率、运行平稳性、使用寿命等方面更具优势，多用于中高端车型。滚珠丝杠将受益于 EPB 渗透率及滚珠丝杠在 EPB 中的渗透率提升。

线控制动：从传动原理来看，电子机械制动系统（EMB）与电子液压制动系统（EHB）均使用滚珠丝杠以获得结构紧凑、高精度、低噪音等优势。

二、滚珠丝杠是目前应用最广泛的丝杠产品，中低端市场已有突破

丝杠根据摩擦特性可分为滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠，其中滚动丝杠根据载荷传递元件的区别，分为滚珠丝杠和滚柱丝杠。目前常见的丝杠产品包括滑动丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠等。其中滚珠丝杠是目前应用最广泛的丝杠产品，在数控机床有大量应用，其精度高，传动效率高，市场占比约61%。

常见的丝杠产品性能对比情况

资料来源：公开资料，观研天下整理

数据来源：公开数据，观研天下整理

滚珠丝杠，又名滚珠丝杠副，是工业精密机械中常用的传动元件，为螺母运动的导向轴，其表面具有螺纹，滚珠在螺纹内运动。

近年来，国家及各地方政府不断推行相关政策，促进高端装备制造业发展，为滚珠丝杠行业发展提供大力支持。例如2023 年 6 月，工信部等五部门印发《制造业可靠性提升实施意见》，提出要重点提升工业母机用滚珠丝杠、导轨、主轴、转台等机械器件，农业机械及工业机器人的关键专用基础零部件和高端轴承、精密齿轮、高强度紧固件、高性能密封件等通用基础零部件的可靠性水平。

滚珠丝杠相关政策

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受益于自动化生产需求增加及高端制造业的快速发展，我国球滚珠丝杠行业市场规模稳定增长。数据显示，2023年我国滚珠丝杠行业市场规模约为 31亿元，同比增长 10.71%。在2016-2023 年期间，年复合增长率为 9.18%。

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目前我国大陆厂商在国内滚珠丝杠中低端市场已有突破，高端市场国产化率仍有巨大上升空间。中国大陆厂商在国内中端滚珠丝杠市场份额为 30%、高端产品市场份额 5%。德国力士乐，日本 THK、NSK 等海外企业在我国中端滚珠丝杠市场份额为 30%，高端产品市场份额为 90%。

三、行星滚柱丝杠市场规模相对较小，未来人形机器人有望打开市场空间

与滚珠丝杠产品相比，目前我国行星滚柱丝杠市场规模相对较小，相关制造厂商相对较，较为依赖进口。未来人形机器人有望打开市场空间。目前，特斯拉人形机器人在肘部、手腕、髋部、膝盖、脚踝预计共使用 10-14 个反向式行星滚柱丝杠。根据前瞻产业研究院预测，假设人形机器人（以特斯拉人形机器人为代表）使用 14 个行星滚柱丝杠，考虑规模生产、技术更新迭代等因素，均价从 2026 年的 6060 美元逐渐下降至 2030 年的 1079 美元（每年下降 25%），预计 2030 年特斯拉人形机器人用行星滚柱丝杠市场规模将为 289.91 亿美元，2026-2030 年复合增长率为 83.71%。

四、目前精度为丝杠性能关键指标之一，原材料、工艺流程、生产设备为其三大壁垒

从性能关键指标来看，目前精度为丝杠性能关键指标之一。根据国际标准化组织（ISO）、德国工业标准（DIN)、日本工业标准（JIS）规定，行星滚柱丝杠和滚珠丝杠的精度等级划分大致相同，主要通过丝杠任意 300mm 长度的导程误差分类。其中，ISO 和 DIN 将精度等级均划分为 6 类（C0、C1、C3、C5、C7、C10），两种标准除 C0 外其他等级划分基本相同。国内滚珠丝杠的精度等级分为 7 类(P1、P2、P3、P4、P5、T7、T10)，1-10 精度依次递减，数字越小代表精度越高。目前来看，生产高精度丝杠主要三大壁垒为原材料、工艺流程、生产设备。

生产高精度丝杠主要三大壁垒为原材料、工艺流程、生产设备

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