Leadleo.com 企业竞争图谱:2024年丝杠头豹词条报告系列 周 周晓洲·头豹分析师 2024-10-25未经平台授权,禁止转载版权有问题?点此投诉 制造业 工业制品 行业: 行业定义 丝杠螺母副(以下简称“丝杠”)是一种精密机械组… AI访谈 行业分类 按照摩擦特性的分类方式,丝杠行业可以分为如下类… AI访谈 行业特征 丝杠行业的主要特征包括:下游领域众多,丝杠应用… AI访谈 发展历程 丝杠行业 目前已达到4个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 丝杠行业规模评级报告1篇 AI访谈SIZE数据 政策梳理 丝杠行业 相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 AI访谈数据图表 摘要丝杠作为精密机械组件,将旋转运动转为直线运动,广泛应用于机床、医疗、新能源汽车及人形机器人等领域。随着技术进步与政策扶持,中国丝杠行业快速发展,市场规模预计2030年达5,940.2亿元。国际领先企业占据高端市场,但中国企业正通过研发提升竞争力。行星滚柱丝杠因耐用性受青睐,专利申请量激增。市场规模增长受高端机床替代加速、新能源汽车普及及机床行业复苏等因素驱动,未来前景广阔。 行业定义[1] 丝杠螺母副(以下简称“丝杠”)是一种精密机械组件,将旋转运动转换为直线运动。这种转换是通过电机驱动丝杠轴旋转,丝杠轴配套的螺母在螺纹的推动下实现直线运动,将电机的旋转力转化为设备所需的直线驱动力。丝杠各部件原材料大都为轴承钢和低碳合金钢等材料,在毛坯成型、精密机加工、可控气氛热处理、精密磨 加工以及探伤等主要生产工艺与轴承高度相似。 [1]1:五洲新春年报 行业分类[2] 按照摩擦特性的分类方式,丝杠行业可以分为如下类别: 丝杠行业分类 滑动丝杠(梯形丝杠) 滑动丝杠具有成本低、承载力大、结构紧凑简单和能够自锁的优点,因此被广泛应用于各种工业设备,例如:普通机床、新能源汽车刹车、驻车系统及机器人线性关节等。 丝杠分类 滚动丝杠 滚动丝杠分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两种类别。滚珠丝杠一般由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器六个部分组成,具有摩擦系数小、效率高、精度高和能够高速供给的优点,被广泛应用于汽车、数控机床、机械等行业。然而,滚珠丝杠对原材料、生产环节、设计与制造各个方面都提出了更高的要求,因此中国市场依然以进口为主;滚柱丝杠主要有四个类别:标准式行星滚柱丝杠副、反向式行星滚柱丝杠副、差动式滚柱丝杠副和循环式滚珠丝杠副。相较于滚珠丝杠,滚柱丝杠摩擦力更小,传动效率更高,精度更高,因而更加常用,但是其制造工艺比较复杂。 静压丝杠 静压丝杠分为液体静压丝杠与气体静压丝杠两种类别。液体静压丝杠具有良好的减震性与定位精度,但同时也存在着装置大而多、容易造成环境污染、供应商少和价格不菲的劣势;气体静压丝杠装置简单,且对环境友好,但是刚度和承载能力不如液体静压丝杠。此外,由于精度要求高,加工困难,中国尚未实用化。 [2]1:https://zhuanlan.z… 2:https://zhuanlan.z… 3:https://zhuanlan.z… 4:https://zhuanlan.z… 5:知乎,知网,五洲新春… 行业特征[3] 1下游领域众多,丝杠应用前景广阔。 丝杠产业链下游市场日益广阔,从传统的机床制造、医疗器械扩展到新兴的新能源汽车、人形机器人,将覆盖工业、医疗、服务等众多领域。随着众多国家政策的扶持与研发技术的不断突破,丝杠的精度和耐用 丝杠行业的主要特征包括:下游领域众多,丝杠应用前景广阔;国际丝杠行业相对领先,中国企业努力实现技术进步;行星滚柱丝杠的研发尤为集中,专利申请数量众多。 性都将大幅度提升。据测算,中国丝杠行业的市场规模将不断扩大,预计2030年增长至5,940亿元,行业具有广阔的应用前景和发展潜力。 2国际丝杠行业相对领先,中国企业致力于实现技术进步。 目前,德国、瑞士等国家的企业在丝杠高端细分市场和小众市场占据经验和技术优势。头部企业包括德国舍弗勒集团、瑞士GSA企业等。在中国丝杠行业存在从业人员少、积累时间短的劣势下,诸多中国丝杠企业主动研发、精进生产工艺,提升制造与检测技术,积极参与国际学习与合作,力求提高其产品的性价比与竞争力。代表企业包括:南京工艺、秦川机床、五洲新春等。 3行星滚柱丝杠的研发尤为集中,专利申请数量众多。 因其极强的耐用性与承重性,行星滚柱丝杠成为要求连续工作制应用场合的理想选择,被广泛应用于数控机床、工业机器人、航空等多个领域。由此,行星滚珠丝杠的研发领域日益繁荣。研究表明,2010年以后,行星滚柱丝杠技术领域的专利申请量进入成熟期。2011年以后,国内外专利申请总量超过20项,且呈现波动上升趋势;至2020年,国内外专利申请数量已达到73项。其中,主要申请来自于中国、德国、日本、法国、瑞典等国家及地区。目前,高精度行星滚柱丝杠副技术领域的热点主要为行星滚柱丝杠副总体结构设计技术、螺纹磨削用砂轮—廓形修整及保持技术、深孔内螺纹制造技术研究等。 [3]1:https://zhuanlan.z… 2:https://kns.cnki.ne… 3:https://kns.cnki.ne… 4:https://kns.cnki.ne… 5:https://zhuanlan.z… 6:知网、知乎 发展历程[4] 滚珠丝杠副的发展共经历五段历程,第一阶段(1874-1950):精密螺纹磨床出现,滚珠丝杠获得专利,并且在世界范围内被批量应用;第二阶段(1950-1982):生产滚珠丝杠副的企业出现,中国丝杠行业尚处于摸索时期;第三阶段(1982-1998):中国制定出丝杠行业标准,产品在精度、性能各方面都取得大幅度进步,生产 逐步达到国际标准;第四阶段(1998-):随着下游行业生产技术的不断精进,丝杠行业遇到空前的机遇和挑战。 萌芽期1874~1950 1874年,滚珠丝杠副在美国获得专利;美国通用汽车企业萨吉诺分厂首次将滚珠丝杠副用于汽车的 转向机构上;1940年,美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副;1943年,滚珠丝杠副开始用 于飞机上。 精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠副在精度和性能上产生了较大的飞跃,随着数控机床和各种自动化设备的发展,促进了滚珠丝杠副的研究和生产。 启动期1950~1982 从50年代开始,在工业发达的国家中,滚珠丝杠副生产厂家如雨后春笋般迅速出现,例如:美国的 WARNER-BEAVER、GM-SAGINAW;英国的ROTAX;日本的NSK、TSUBAKI等;50年代末期,中国 开始研制用于程控机床、数控机床的滚珠丝杠副;1864年起,以北京机床研究所、南京工艺设备制造厂和南京理工大学为主导,以日本先进产品技术为模仿示例,中国开始制定行业标准,并逐渐形成具有中国特色的产品工艺格局。 世界范围内,滚珠丝杠副的企业纷纷出现;中国滚珠丝杠副的加工工艺处在一个摸索的时期:基础工 业较为薄弱、用于加工设备精度较低、缺乏专用检测设备、产品大多只满足低精度传动用的场合。 发展期1982~1998 1982年,行业标准JB3162-1982《滚珠丝杠副》的诞生,代表了中国滚珠丝杠副的发展越过了原始 起步阶段。1991年,在此标准的基础上,行业内骨干企业、机床厂家和科研院所合作完成了更为详细的部颁标准JB3162-1991《滚珠丝杠副》。“八五”、“九五”期间,不少中国企业先后从发达国家引进关键的加工和检测设备,如瑞士REISHAUER及德国LINDEN的高精度螺纹磨床、英国MATRIX高精度内螺纹磨床、德国AEG数控中频淬火机床等世界一流的冷热加工设备;1998年,行业内制定了相应的滚珠丝杠副国家标准GB/T17587-1998《滚珠丝杠副》。 中国大力扶持螺纹磨床制造业的发展,不断完善检测设备,鼓励行业内部分企业积极与部分发达国家 进行技术合作。中国滚珠丝杠副的制造工艺水平迅速提升到国际一流的制造水平。 平台期1998~ 20世纪90年代,中国数控机床系统的发展对丝杠的制造提出了更高的要求,性能更强的丝杠被引入 中国;1998年之后,中国进入WTO,国际先进厂商纷纷涌入中国;2004年,国务院领导主要批复了有关加速发展趋势国内数控车床发展趋势的规定,滚珠丝杠副作为主要关键传动系统构件也相对应提上关键日程;2020年,中国运载火箭技术研究院提出的一种行星滚柱丝杠及其载荷均布方法获国家发明专利。 中国滚珠丝杠副行业遇到了空前的发展机遇与挑战。面对不断国际化的产品竞争、不断扩大的市场需求,中国滚动功能部件行业逐步改进生产不集中、产品品种单一和含金量偏低等问题,力求追赶国际 产品,实现中国国产替代。 [4]1:https://kns.cnki.ne… 2:https://kns.cnki.ne… 3:https://zhuanlan.z… 4:https://www.toutia… 5:http://www.calt.co… 6:知网,知乎、今日头条… 产业链分析 [14] 丝杠行业产业链上游为原材料环节,主要是钢铁供应商;产业链中游为丝杠的生产和制造环节,目前中国丝杠企业生产工艺仍需改进;产业链下游为丝杠应用环节,主要包括机器人制造商、新能源汽车、机床制造商等。 [6] 丝杠行业产业链主要有以下核心研究观点:[6] 丝杠行业上游以钢铁供应商为主。近些年钢铁行业全面进入下行周期,供过于求,平均价格下降。但逐步构建的新格局和深入的产业结构调整将拉动中国需求,高端制造业对钢铁的需求仍有较大的增长空间。2023年,钢铁行业呈现“需求减弱、价格下降、成本高企、利润下滑”的走势。全年粗钢产量与上年持平;生铁、钢材产量增长;折合粗钢表观消费量、钢材价格下降。2023年中国钢材价格指数(CSPI)平均值同比下降 11.07点。2023年钢材八大品种平均价格均低于2022年。 丝杠行业下游领域众多,主要包括人形机器人、新能源汽车、机床等。目前,中国机器人产业已形成以长三角、珠三角、京津冀为主的智能机器人发展产业集群;电动化成为汽车发展新方向,未来的新能源汽车市场需求强劲,将带动丝杠等零部件中国产品替代的新机会。2022年上半年底,京津冀地区机器人产业链上相关企业数量约1,000家;长三角地区已集聚机器人产业链相关企业超4,500家;珠三角地区已集聚机器人产业链相关企业超2,600家。新能源汽车行业的蓬勃发展已经形成了全球性的新趋势,电动化已经成为全球环保压力和能源危机背景下汽车行业重要的发展方向。在此趋势下,中国的新能源汽车发展迅速,2021年新能源汽车销量已达到333.41万辆,渗透率也快速增长达15.5%;到2022年,中国销量已达473.19万辆,渗透率达27.6%;2023年新能源汽车产销量分别完成958.7万辆和949.5万辆,市场占有率 达31.6%。作为全球最大的新能源汽车市场,中国政策环境和市场动态深刻影响着全球汽车厂商。[6] 生产制造端 原材料(钢铁) 上游厂商 查看全部 中国宝武钢铁集团有限公司 中信泰富特钢集团股份有限公司 新疆八一钢铁股份有限公司 上 产业链上游 中 产业链上游说明 钢铁行业全面进入下行周期,供过于求,平均价格下降。 2023年,由于需求减弱,供过于求,成本实际下移幅度小于钢价降幅,钢铁行业呈现出价格下降、利润下滑的趋势,提质增效难度加大的特点。根据八一钢铁年报数据统计,在供给侧:中国全年粗钢产量为10.19亿吨,与上年持平;生铁、钢材产量增长,分别为8.71亿吨和13.63亿吨;在需求侧:折合粗钢表观消费量下降至9.33亿吨。2023年中国钢材价格指数(CSPI)平均值为111.60点,同比下降11.07点,降幅为9.02%。同时,2023年钢材八大品种高线、螺纹钢、角钢、中厚板、热轧卷板、冷轧薄板、镀锌板和热轧无缝管的平均价格均低于2022年。然而,面对严峻的市场形势,中国钢铁行业积极