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人形机器人价值量占比最高的行星滚柱丝杠最强王者我只看好这一家

投资like马拉松 投资like马拉松 2023-12-01

作为人形机器人产业链的高壁垒、高价值量的行星滚柱丝杠部件,本篇通过对行星滚柱丝杠的工艺、行业空间和相关企业的横向纵向对比进行综合解读,以帮助我们更好的把握行业的发展趋势和挑选出产业链的优秀企业,没有看过相关专题的的小伙伴可以点击如下链接查看相关内容,文章一般会首发在微信公号:投资like马拉松,欢迎大家关注和留言交流。

第一篇-人工智能皇冠上的明珠-人形机器人

第九篇-长坡厚雪千亿赛道,机器人精密减速器公司我最看好这2家

第十篇-人形机器人动力之源,电机国产替代这几家强者你更看好谁

 

一、高精度丝杠行业技术简述

1、行星滚柱丝杠到底是什么?

1)首先我们来看下丝杠的定义:丝杠是能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一种高精度零件。

2)丝杠根据运动副的结构分为梯形螺纹丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠3种。

 

a、梯形丝杠是依靠丝母与丝杠之间的油膜产生相对滑动工作,滑动摩擦从而完成直线运动由螺杆和螺母组成,但精度较低,如下图所示。

 

b、滚珠丝杠则是由丝杠、滚珠、螺母、循环器、密封圈和油孔组成,而其中螺母又是由钢球、预压片、反向器、防尘器等组成。滚珠丝杠的特点包括摩擦损失小、传动效率高、精度高、轴向刚度高,且因不能自锁、具有传动的可逆性。

 

c、行星滚珠丝杠主要由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈及保持架等部分组成,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,依靠多个滚柱与丝杠、螺母之间的螺纹啮合传动来将伺服电机的旋转运动转化为直线运动,相比于滚珠丝杠,行星滚柱丝杠具备高承载、耐冲击、体积小、高速度、噪音低、高精度、长寿命、易安装维护以及环境适应强的优势。

 

 

 

2、人形机器人的线性执行机构为何选择使用行星滚柱丝杠?

1)行星滚珠丝杠的高刚性能够承受较大的轴向和径向负载,保证了机器人在执行任务时的稳定性和精度;

2)行星滚珠丝杠的高精度且传动机构紧凑,可实现高速和高精度的位置控制,使得机器人的运动更加精准;

3)行星滚珠丝杠的高效率体现在其传动结构的设计能够将输入转矩转化为输出力矩,并且具有较低的摩擦损失,提高机器人的运动效率;

4)行星滚柱丝杠的长寿命体现在采用滚子与螺纹嵌合,其滚子在运动过程中分担载荷,减少了与螺纹的摩擦损耗,使得行星滚柱丝杠具有较长的使用寿命和可靠性。

下图展示了行星滚柱丝杠的几个典型应用场景,充分体现了行星滚柱丝杠的高承载、耐冲击、体积小、高速度、噪音低、高精度、长寿命、易安装维护的特点。

 

 

二、行星滚柱丝杠在人形机器人的应用情况和市场空间展望

1、特斯拉optimus人形机器人的行星滚珠丝杠配置情况

根据浙商证券的研报披露信息,特斯拉Optimus中或将采用大、中、小三种、14个行星滚柱丝杠,分别是手腕4个小负载执行器,大臂和小腿合计6个重负载的执行器,大腿4个大负载的执行器,具体位置分布见下图2。

 

 

2、行星滚柱丝杠在人形机器人的价值量占比情况

结合上篇文章对电机的估算和浙商证券的研报信息,行星滚柱丝杠(线性执行器含滚珠丝杠、电机等其他构件占比扣减4%)预估的19%占比相差不多,对未来的规划和估算我一般追求模糊的正确,因为价格和产能受多重因素影响,请大家宽容理解不要较真。

 

 

 

三、行星滚珠丝杠的市场竞争格局和主要企业技术能力简述

1、行星滚柱丝杠的市场竞争格局

2022年,国内行星滚柱丝杠厂商市场份额占比为19%,国外龙头制造商Rollvis、GSA和Rexroth的市场份额占比分别为26%、26%、12%。

 

2、主要企业技术能力汇总简述

国内企业主要是如下6家有相关技术能力储备,其中江苏雷利企业北交所上市子公司鼎智科技技术能力在国内厂家排第一,秦川机床排第二,其他上市公司恒力液压和五洲新春都有此机构件的研发和制造能力,未上市的新剑传动通过三花和拓普集团已送样测试,后相关信息的读者可以补充说明下,谢谢。

 

四、国内行星滚柱丝杠主要公司的运营和财务指标能力简析

1、鼎智科技

鼎智科技的线性执行器包括滑动丝杆、滚动丝杆,行星滚柱丝杆,在设计壁垒、生产壁垒、工艺knowhow壁垒、多种不同材料的选择壁垒等, 在效率、噪音等方面国内领先,线性执行器方面公司在全球市场占有率排名第二,在国内市占率已经超过对方成为第一,同时公司是医疗器械龙头迈瑞医疗线性执行器的第二供应商,通过下表可以看到公司的线性执行器业务是公司最核心的业务,毛利率维持在60%以上。

 

2、恒力液压

公司在22年完成非公开发行募资,其中14亿投资用于线性驱动器项目,预计24年初具备行星滚柱生产能力,项目达产后将形成年产 104,000 根标准滚珠丝杆电动缸、4,500 根重载滚珠丝杆电动缸、750 根行星滚柱丝杆电动缸、100,000 米标准滚珠丝杆和 100,000

米重载滚珠丝杆的生产能力。

公司现有的主营业务主要是液压油缸、液压泵阀及液压系统及配件,现有业务涉及行星滚柱丝杠的业务也仅存在于其他项目里,公司的综合毛利率40%以上还是很优秀的。

 

3、五洲新春

公司主营业务是风电滚子轴承和汽车用轴承,在人形机器人轴承方面,公司主要布局机器人轴承中技术壁垒较高的柔性薄壁轴承和RV减速器轴承,交叉滚子轴承仍在开发。公司布局的行星滚柱丝杠和梯形丝杠产品即将在9月通过新剑传动送样

同样公司没有行星滚柱丝杠或者线性执行器的也披露,只能算在其他,且业务占比较低,目前看不到太大的机会。

 

4、秦川机床

司主要业务分为机床、零部件、工具和仪器仪表四大板块,主要产品包括数控机床及加工中心、工业机器人关节减速器、滚动功能部件、汽车齿轮箱及齿轮部件、高端复杂刀具、仪器仪表等。

通过下表公司主营业务看公司的主要是机床及先关零部件和工具类,公司滚珠丝杠由相应乘数产品,行星滚珠丝杠未形成可披露的营收,但及时能力是有的。

 

5、主要财务指标对比分析

1)营收增速对比

从营收增速上看,鼎智科技的增速最高,但增速在不断下滑之势,恒力液压增速反转最块,秦川机床减速收窄23年半年报以增速转正,持续性需继续关注。

 

2)净利润增速对比

从净利润增速看,平均鼎智最高,但存在净利润增速逐步走低的趋势,结合上个营收的指标看,整体增速确实在下降,现有的估值支撑不了这个增速。

反观恒立液压增速在22年报触底逐步增速在提升,这也是大工程机械的一个复苏的写照。

 

3)毛利率和净利率对比

无论从毛利率和净利率来看,鼎智科技和恒力液压都明显好于秦川机床和五洲新春,熟悉制造业的企业都知道就算放在行业整体看鼎智和恒力也是优秀的存在。

 

4)营收和净利润含金量对比-收现比和净现比

从收现比(销售商品收到的现金与营收比值)看,鼎智科技五个营收周期平均可以达到1以上,恒立液压不错,平均也0.9以上。

从净现比(经营活动现金流净额与净利润的比值)看,鼎智科技最优,五洲新春趋势变好,净利润的质量越来越好

 

 

五、行星滚柱丝杠目标公司整体总结

1,从行星滚柱丝杠的营收占比和整体的技术能力看,鼎智科技最优,但因为是北交所,投资A股的投资者可以看看他的母公司江苏雷利,上篇的电机分析中江苏雷利也不错。

2,从财务业绩的增速和预期差看,恒力液压的预期差最大,加上龙头效应且有在24年有行星滚柱丝杠的量产,也是不错的选择。

3,从投资炒作的角度看,五洲新春和鼎智科技与人形机器人的匹配性最高,炒作的预期差最大。

本人目前配置了小仓位的鼎智科技,所以在综合分析的时候不免有失偏颇,请见谅。

 

 

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