机械传动核心元件丝杠分类及技术特征 [page::1][page::2][page::3]

• 丝杠分为滑动丝杠（梯形丝杠）、滚动丝杠（滚珠丝杠与行星滚柱丝杠）及静压丝杠三类。

- 行星滚柱丝杠以线接触承载，承载力最大，寿命长达滚珠丝杠15倍，适合高端高负载场景。

• 滚珠丝杠具有高速度、高精度和成本适中优势，应用最为广泛。

丝杠常用加工工艺及精度等级 [page::7][page::8][page::9]

• 主要工艺包括旋风铣削、磨削、硬态车削和滚压成型，磨削工艺适合高精度要求但效率较低，周期长达30-45天。

- 精度等级从C0到C10，数控机床等高端设备多采用C3及以上等级。

• 内螺纹加工要求最高，目前主要采用磨削工艺，设备及工艺门槛高。

丝杠下游广泛应用，人形机器人推动市场扩容 [page::9][page::10][page::11]

• 数控机床、汽车制造、医疗器械、无人机及机器人等行业是丝杠重要应用领域。

- 人形机器人市场规模预计2024年为21.58亿元，2030年将达380亿元，复合年均增长率超61%。

• 丝杠在人形机器人零部件成本占比达19%，特斯拉Optimus示范应用高精度行星滚柱丝杠。

行星滚柱丝杠市场格局与国产替代前景 [page::12][page::13]

• 海外厂商凭借技术和产业链优势占据80%以上的高端市场份额，形成寡头垄断态势。

- 国内企业份额较低，有望凭借技术突破和资本投入实现国产替代，重点企业包括杭州新剑传动、南京工艺装备、山东博特精工等。

龙头企业战略布局与投资价值 [page::14][page::16][page::17][page::18][page::19]

• 五洲新春深耕精密制造，2025年启动针对人形机器人高端丝杠的产线建设及合作。

- 浙江荣泰通过收购狄兹精密切入微型丝杠领域，技术领先，产品匹配特斯拉Optimus需求。

• 北特科技依托汽车零部件工艺积累，规划泰国丝杠生产基地，聚焦车用及机器人丝杠市场。

- 重点关注丝杠制造产业链核心企业，受益人形机器人产业加速应用带来的需求增长。

人形机器人行业深度报告（二）：机械传动核心零部件，人形机器人推动精密丝杠市场扩容——详尽分析报告

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1. 元数据与报告概览

• 报告标题：《人形机器人行业深度报告（二）：机械传动核心零部件，人形机器人推动精密丝杠市场扩容》

- 作者及机构：贺剑虹（分析师编号S0530524100001），财信证券研发中心，财信证券发布

• 发布日期：2025年8月21日

- 主题聚焦：机械传动核心零部件丝杠行业，尤其在人形机器人快速发展的驱动下，推动精密丝杠市场的扩容及国产化替代潜力。

核心论点：
丝杠作为机械传动中将旋转运动转化为直线运动的关键零件，尤其是滚珠丝杠和行星滚柱丝杠，在高端制造（如数控机床、航空航天、汽车制造以及人形机器人等）中的需求日益增加。人形机器人产业的爆发推动丝杠市场，尤其高端行星滚柱丝杠市场扩张，面对目前海外寡头垄断，国产替代空间广阔。维持专用设备行业“同步大市”评级，推荐关注五洲新春、浙江荣泰、北特科技等龙头企业[page::0].

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2. 逐章精读与剖析

2.1 丝杠：机械传动核心零部件，制造工艺复杂

• 概述与工作原理：

丝杠由螺杆（丝杠轴）与螺母组成，实现旋转运动与直线运动的高效转化。旋转一周的导程决定输送的直线距离。其高精度和高刚度特征，使其成为精密机械核心运动控制元件（图1）[page::1].

• 技术发展历程（图2）：从1942年理论起步，经历国内技术发展、国际成熟产品引进到2023年进入国内市场扩张及新应用阶段，尤其在人形机器人带动下，反向式行星滚柱丝杠成为热点[page::1][page::2].
• 丝杠分类及特点（三大类）（图3）：

- 滑动丝杠（梯形丝杠）：结构简单，成本低，效率30%-50%，自锁性好，但精度差，常用于低速重载场景。
- 滚动丝杠：分为滚珠丝杠与行星滚柱丝杠。滚珠丝杠利用滚珠减少摩擦，效率高达90%以上，精度微米级，价格适中；行星滚柱丝杠负载用螺纹滚柱实现线接触，承载力、刚度和寿命远优于滚珠丝杠（寿命约为其15倍），更适合高负载、高精度场景。
- 静压丝杠：纳米级精度，零摩擦，高成本，应用于光刻机等极端高端领域。
（详细比较见表1、图4）[page::2][page::3].

• 行星滚柱丝杠细分结构及性能（图5、图6）：

行星滚柱丝杠有标准式、反向式、循环式、差动式四种，分别在工业机器人、人形机器人等领域有不同应用。表2详细对比滚珠丝杠与行星滚柱丝杠的性能优势，行星滚柱丝杠最大承载、寿命及高转速的优势明显，但加工难度及成本也高[page::4][page::5].

• 丝杠精度与应用（图7-8）：

丝杠精度等级划分依据导程误差、轴向窜动等，国际间标准多样。高端数控设备和航空制造要求高精度（C0-C3等级），普通机械设备要求较低（C7-C10）。图8展示了不同加工设备对丝杠精度的需求分布，高精度丝杠对应高价值机器[page::5][page::6].

• 丝杠制造工艺（图9）：

复杂且工序多——主要包括旋风铣削、磨削、硬态车削、滚压成型。磨削工艺虽精度最高，但工序繁琐、周期长（30-45天）、设备要求高，并伴有高成本和环保限制。表4、图9详细阐述各工艺优缺点及应用领域[page::6][page::7][page::8][page::9].

2.2 丝杠下游应用广泛，人形机器人带动高端丝杠市场扩容

• 滚珠丝杠广泛应用于机械制造多个领域（图10）：数字控制机床、航空航天、新能源汽车、工业机器人都是关键下游，滚珠丝杠凭借高精度、低摩擦成为重要传动件。

- 行星滚柱丝杠多用于高端制造（图11）：因高精度、高负载和长寿命适合高负载场景如汽车智能驱动、石油天然气及人形机器人等新兴领域，对传统滚珠丝杠有替代趋势。

• 人形机器人产业链分析（图12）：产业链分为感知系统、控制系统、执行系统、软件及终端应用，核心零部件包括减速器、电机、丝杠等，软件掌握未来技术主导权，但硬件部件增量空间较大。

- 市场规模与增长预测（图13-14）：全球市场2024年约10亿美元，2030年达150亿美元，CAGR约56%；中国市场2024年21.58亿元，2030年达380亿元，CAGR超61%。销量对应也快速上升[page::9][page::10][page::11].

• 人形机器人零部件成本结构（图15）：丝杠成本占19%，为最大单项成本；无框力矩电机16%，减速器13%，力传感器11%，轴承6%。特斯拉Optimus设计至少用14根丝杠，其中高端行星滚柱丝杠占8根以上（图16）[page::11].
• 特斯拉Optimus混合传动方案（图17）：采用“行星齿轮箱+丝杠+腱绳”结构，提高线性驱动精度及承载力，实现灵巧手精准动作[page::12].
• 市场需求测算（表5）：预计2030年人形机器人带动滚珠丝杠市场1.71亿元，行星滚柱丝杠达到6.75亿元，随着技术成熟价格逐步下降，市场空间逐年放大[page::12].

2.3 市场竞争格局与国产替代空间

• 高端市场由海外企业主导（图18-20）：2022年高端滚珠丝杠市场海外厂商占约90%，主要供应商为德国力士乐、日本THK、NSK。国内企业尚处于起步，市场份额较低。行星滚柱丝杠全球市场更集中，舍弗勒集团通过并购形成寡头，国内厂商受制于设备和工艺限制但潜力巨大[page::13].
• 国内主要厂商及产业链布局

- 五洲新春（图21-23，图24-25）：深耕精密制造20年，产品覆盖轴承及精密零部件，2024年业绩企稳，2025年加码人形机器人产业链，与杭州新剑合作开发行星滚柱丝杠，拟投10亿元建设高端丝杠生产线，计划年产百万台丝杠，产业链整合能力显著增强[page::14][page::15].

- 浙江荣泰（图26-29）：全球绝缘云母龙头，深耕新能源汽车电池热管理领域，业绩持续增长。2025年收购上海狄兹精密，进入人形机器人微型丝杠领域，具备国内领先C1级微型滚珠丝杠技术。进一步通过投资和收购金力传动布局微型传动模组，构建完整产业链[page::15][page::16][page::17].

- 北特科技（图30-33）：专注汽车底盘高精度零部件，稳定增长，精密加工工艺丰富，为丝杠业务提供技术支持。2024-2025年拟大规模投资行星滚柱丝杠生产基地，涵盖国内外市场，支撑快速产能扩张[page::17][page::18][page::19].

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3. 图表深度解读

• 图1：丝杠传动示意图

展示电机驱动丝杠旋转，滚珠丝杠通过滚珠实现滚动传动，带动螺母实现直线运动的结构，说明丝杠基础运动转换原理，支持上下文运动转换论述[page::1].

• 图2-3：丝杠发展历程及分类树形图

历程图体现国内外技术与产业化阶段划分，分类图清晰区分滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠，为理解后续细分和性能对比奠定基础[page::1][page::2].

• 表1及图4：三类丝杠对比及结构示意

明确梯形、滚珠、行星滚柱丝杠的接触方式、特性及应用场景差异，结构图帮助直观认识三类丝杠的内部结构差异，强化技术理解[page::3].

• 表2及图5：行星滚柱丝杠性能对比

详列行星滚柱丝杠相比滚珠丝杠在载荷、寿命、导程等的显著优势，行星滚柱丝杠结构图详述滚柱、内齿圈和保持架相互作用关系，突出其承载和精度优势[page::4].

• 图6：四种行星滚柱丝杠规格与性能参数表

具体规格、效率、精度及转速分布，辅助理解不同种类适用的工业场景及性能优劣，有利于企业产品定位分析[page::5].

• 图7-8及相关表格：丝杠精度等级及应用场景对照

详细列出各级别丝杠允许的导程误差，结合应用类型分类，指导产业链上下游对不同精度需求的匹配，显示精度对产品分类的重要性[page::5][page::6].

• 图9及表4：丝杠制造工艺照片及流程

通过视觉呈现4种工艺的实际设备及工艺流程列表，直观看出磨削工艺的复杂性和高精度要求，展示出制造环节的技术壁垒和成本结构[page::7][page::8][page::9].

• 图10-11：丝杠产业链与应用领域结构示意

产业链分层和多行业应用解析，包括高端制造及新兴人形机器人领域，展示丝杠关键零部件属性及行业关联[page::9][page::10].

• 图12-14：人形机器人产业链及市场空间销量预测

分析产业链布局贡献与全球及中国市场增长曲线，表明市场的爆发式扩张趋势，支持行业投资判断[page::10][page::11].

• 图15-17：人形机器人关键零部件成本结构及传动方案

突出丝杠成本比重，及Optimus灵巧手混合传动设计，强化丝杠行业受益逻辑[page::11][page::12].

• 表5：人形机器人驱动丝杠市场空间推算

依人口渗透率、销量及单价估算滚珠与行星滚柱丝杠市场规模，体现未来增长潜力[page::12].

• 图18-20：国内外丝杠市场份额分析

饼图展现核心竞争格局，体现海外厂商主导高端市场，国产厂商份额较小，突出国产替代机会[page::13].

• 图21-23、图24-25、图26-29、图30-33：重点企业财务、产能及产品展示

通过收入净利润数据图及厂房、产品图，反映企业经营状况、产能规模、产业链布局，展示行业龙头在技术、产能、客户资源上的竞争优势[page::14至page::19].

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4. 估值分析

报告未附详细财务估值模型（如DCF或市盈率估值），但通过多家上市公司的业绩表现及产能扩张、市场空间推算，隐含对未来增长的乐观预期。重点推荐公司因其产业链关键能力及人形机器人带来的市场驱动力，预期市值和盈利能力将持续提升。

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5. 风险因素评估

• 产业化进程不及预期：人形机器人作为新兴领域，商业化及量产可能延迟，影响驱动需求释放。

- 核心部件降本进度缓慢：丝杠等高端传动件的成本控制及技术突破不到位，可能限制下游市场扩展。

• 行业竞争加剧：随着国产厂商加速进入及国际企业竞争，价格及市场份额压力将加大。

- 行星滚柱丝杠研发不及预期：高精度加工设备需求和技术难度带来研发风险，影响产品性能及交付。
报告对风险均有明确提示，但缺乏具体缓解方案和发生概率评估[page::0][page::20].

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6. 批判性视角与细微差别

• 报告对人形机器人的产业化前景表达较为乐观，实际市场风险和技术壁垒带来的不确定性相对较少论述。

- 国产替代潜力被强调，但对国产厂商具体技术突破路径、工艺难题及资金压力描述相对简单，短期内突破难度可能被低估。

• 报告重点推介个股较明确，存一定潜在利好偏向，需结合后续业绩数据和技术进展进行动态验证。

- 关于加工工艺磨削复杂性虽做详细说明，但对环保要求及未来替代工艺（如硬车削、滚压）发展趋势刻画不足。

• 行业上下游配套设备成熟度和人才储备问题未详细探讨，这对高端丝杠产业化至关重要。

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7. 结论性综合

本报告深入剖析了丝杠作为机械传动核心零部件的技术分类、制造工艺、性能比较及应用领域，特别聚焦行星滚柱丝杠的技术优势和人形机器人产业的发展对其市场扩容的驱动作用。滚珠丝杠因成本与性能平衡在市场广泛应用，但行星滚柱丝杠凭借更高的承载能力和寿命，是未来高端制造尤其机器人关节的主要选择。

报告通过权威数据预测全球及中国人形机器人市场快速增长，带动对高精度丝杠的需求爆发。特斯拉Optimus应用案例生动说明高端丝杠需求的实际体现。国内高端丝杠市场当前由国际巨头垄断，国产品牌份额较小，但拥有显著国产替代空间和技术进步潜力。重点推荐的五洲新春、浙江荣泰、北特科技等企业均凭借产业链整合、技术研发和产能扩张，积极布局人形机器人及高端丝杠领域，成为产业链国产化的先锋力量。

综上，丝杠行业前景光明，技术壁垒、产业链成熟度及市场驱动力决定其成长路径，报告维持专用设备行业“同步大市”评级，建议关注具备精密加工能力和人形机器人产业深度合作潜力的龙头企业。

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参考文献与图片溯源（部分）：

• 图1、图2：丝杠结构与发展历程示意图[page::1]

- 表1、图4：丝杠分类对比[page::3]

• 表2、图5：行星滚柱与滚珠丝杠性能对比[page::4]

- 图6：四类行星滚柱丝杠规格与性能[page::5]

• 图7-8：丝杠精度等级及应用场景[page::5][page::6]

- 图9及表4：丝杠加工工艺详解[page::7][page::8][page::9]

• 图10-11：丝杠产业链与应用领域示意[page::9][page::10]

- 图12-14：人形机器人市场预测[page::10][page::11]

• 图15-17：人形机器人成本结构与传动方案[page::11][page::12]

- 表5：丝杠市场空间测算[page::12]

• 图18-20：市场份额竞争格局[page::13]

- 图21-33：主要上市公司财务数据及产能布局[page::14至page::19]

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综上所述，本报告以详实的技术说明、多角度市场剖析和系统的产业链梳理为基础，充分论证了在未来人形机器人快速发展背景下，高性能丝杠市场将显著增长，国产制造企业迎来重要发展机遇。投资者应关注核心技术突破、产能释放及订单转化进度，合理评估风险与机遇。报告的详尽数据支持及系统逻辑构架使其成为理解这一细分行业的重要参考资料。[page::0-19]

报告