今天分享的是:2025人形机器人️行业深度报告:机械传动核心零部件,人形机器人️推动精密丝杠市场扩容
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人形机器人️热潮下的"传动核心":精密丝杠市场迎爆发期,国产企业加速突围
随着人工智能与高端制造技术的不断突破,人形机器人️从科幻走向现实的步伐持续加快,而在这一产业背后,一个名为“丝杠”的核心零部件正逐渐走进大众视野。作为将旋转运动转化为直线运动的关键机械元件,丝杠堪称人形机器人️的“关节神经”,其精度与性能直接决定了机器人️动作的稳定性与负载能力。最新行业报告显示,丝杠在人形机器人️零部件成本占比中高达19%,远超减速器、电机等其他核心部件,成为推动人形机器人️产业化的关键一环。
从技术特性来看,丝杠主要分为梯形丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠及静压丝杠四大类,不同类型的产品在精度、成本与应用场景上各有侧重。其中,梯形丝杠结构简单、成本较低,但传动效率仅30%-50%,精度有限,多用于普通机床、起重机等低速重载场景;滚珠丝杠通过滚珠实现滚动摩擦,传动效率提升至90%以上,精度可达微米级,成本适中,成为当前应用最广泛的品类,覆盖数控机床、汽车制造等主流领域;而行星滚柱丝杠凭借“线接触”设计,承载能力达到滚珠丝杠的3倍,寿命更是长达15倍,同时具备更高的转速与刚度,成为人形机器人️、航空航天等高端领域的“首选方案”;静压丝杠虽精度可达纳米级,但需额外供油系统,成本高昂,仅用于光刻机、超精密磨床等尖端场景。
高精度丝杠的制造难度,是其技术壁垒的核心体现。以行星滚柱丝杠为例,其螺纹加工需通过旋风铣削、磨削加工、硬态车削等成型工艺完成,国内目前主流的磨削加工工艺包含22道工序,仅磨削相关步骤就达7道,加上多次热处理与检验,总生产周期长达30-45天。不仅如此,加工过程中对砂轮品质、设备刚性要求极高,任何环节的振动或热变形都可能导致工件报废,返工成本高昂。此外,内螺纹加工涉及深孔磨削等技术难题,进一步推高了高端丝杠的生产门槛。
人形机器人️的崛起,正为丝杠市场打开前所未有的增长空间。根据GGII(高工产业研究院)数据,2024年中国人形机器人️市场规模达21.58亿元,预计到2030年将飙升至380亿元,复合年均增长率(CAGR)超过61%;销量也将从2024年的0.4万台增至2030年的27.12万台,实现爆发式增长。在具体需求上,以特斯拉Optimus人形机器人️为例,其暂定方案中预计使用14根丝杠,其中至少8根为高标准的行星滚柱丝杠,而最新推出的第三代灵巧手更是采用“行星齿轮箱+丝杠+腱绳”的混合传动方案,进一步提升了对微型丝杠的需求。
从市场规模测算来看,尽管人形机器人️初期会因性价比考虑采用传统滚珠丝杠,但长期来看,行星滚柱丝杠将成为主流。报告预计,到2030年,人形机器人️领域将为传统滚珠丝杠带来1.71亿元的市场规模,而行星滚柱丝杠的市场规模将达到6.75亿元,是前者的近4倍,凸显高端丝杠的增长潜力。
在全球丝杠市场格局中,海外企业目前仍占据主导地位,尤其是在高端领域。以2022年数据为例,全球前五大行星滚柱丝杠厂商——瑞士GSA(舍弗勒控股)、瑞典Ewellix(舍弗勒旗下)、瑞士Rollvis(GSA子公司)、德国Rexroth(博世力士乐)及美国Moog,合计占据全球80%以上的市场份额,其中舍弗勒集团通过收购Rollvis、Ewellix形成寡头垄断态势。国内厂商虽在中低端滚珠丝杠市场实现突破,如中国大陆与中国台湾厂商合计占据国内中端市场70%的份额,但在高端滚珠丝杠与行星滚柱丝杠领域,海外厂商仍占据90%以上市场,国产替代空间巨大。
面对这一机遇,国内企业正加速布局丝杠赛道,通过技术合作、并购整合与产能建设抢占市场。其中,精密加工龙头五洲新春自2023年起成立线控传动事业部,2025年与杭州新剑传动合作开发行星滚柱丝杠,并计划募资10亿元用于“具身智能机器人️核心零部件”项目,达产后可年产98万套行星滚柱丝杠;浙江荣泰则通过收购微型丝杠龙头上海狄兹精密,切入特斯拉Optimus关节所需的微型丝杠领域,狄兹精密目前已掌握直径3mm及以下滚珠丝杠的C1级精密加工工艺,技术实力国内领先;北特科技依托二十余年汽车转向器齿条、减震器活塞杆的精密加工经验,2024年计划投资18.5亿元建设行星滚柱丝杠研发生产基地,2025年进一步推进泰国生产基地建设,旨在快速响应海外客户需求。
随着人形机器人️产业化进程的不断推进,精密丝杠作为核心传动部件,其市场需求将持续扩容。对于国内产业链而言,突破高端丝杠加工技术、提升产能规模,不仅是抢占人形机器人️产业红利的关键,也是推动我国高端装备制造自主化的重要一步。未来,随着国内企业技术积累的加深与供应链的完善,精密丝杠市场有望迎来“国产替代+需求爆发”的双重驱动,为制造业高质量发展注入新动能。
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