摘要:絲杠是一種能將旋轉運動轉化為直線運動的機械零件,廣泛應用于機床和自動化設備中。隨著制造業的轉型升級和技術的飛速發展,絲杠作為精密傳動元件的應用領域不斷拓寬,特別是在高端裝備制造領域,如航空航天、軌道交通等,對絲杠的需求也在快速增長。2023年,中國滾珠絲杠行業市場規模為30.80億元,同比增長10.04%。
一、定義及分類
絲杠是將旋轉運動變成直線運動的傳動副零件。絲杠不僅要能準確傳遞運動,而且要能傳遞一定動力,所以在精度、強度以及耐磨性方面都有一定的要求,所以絲杠的加工從毛坯到成品的每道工序都要周密考慮,以提高加工精度。絲杠按其摩擦特性可分為滑動絲杠、滾動絲杠和靜壓絲杠。
二、行業政策
國家政策的支持促進了絲杠行業的技術創新和產業升級。企業紛紛加大研發投入,提高產品質量和性能,推動絲杠行業向高端化、智能化方向發展。2023年9月,工信部等七部門印發《機械行業穩增長工作方案(2023—2024年)》,提出2023—2024年,機械行業運行保持平穩向好態勢,重點產業鏈供應鏈韌性和安全水平持續提升,產業發展質量效益不斷增強。開展機械產品可靠性提升行動。實施基礎產品可靠性“筑基”工程,重點提升工業母機用絲杠、導軌、主軸等。
三、發展歷程
中國絲杠行業發展主要經歷了三個階段。20世紀70年代至80年代初的起步階段,滾珠絲杠開始在中國得到應用和發展。1973年3月,國內首次召開滾珠絲杠系列化座談會,產生了我國第一個滾珠絲杠的尺寸系列精度等級規范(試行)。1974年10月,我國第一個行業標準《滾珠絲杠副驗收技術條件》出臺,并一直試行到1982年。
20世紀80年代初至90年代初的規范化階段,國家開始重視滾珠絲杠的標準化工作,制定了一系列相關標準。1976年,發布了JB3162·2-82《滾珠絲杠副精度》等三個部標準,主要參考德國的DIN69051標準而制定。1985年,發布了JB/GQ1098-87《滾珠絲杠副制造與驗收技術要求》和JB/GQ·F1061-87《滾珠絲杠副產品質量分等》兩個局批企業聯合標準。1990年,全國金切機床標準化技術委員會正式成立滾動功能部件分會,標志著我國滾動功能部件的標準化工作邁向一個新的臺階。
20世紀90年代初至今的國產替代階段,滾珠絲杠行業快速發展,國內企業逐漸崛起,開始替代進口產品。21世紀以來,隨著數控機床、工業機器人等高端制造領域的快速發展,對高性能滾珠絲杠的需求持續增加。政府對高端裝備制造的支持政策以及智能制造的普及,使得國內企業不斷提升生產能力和技術水平,逐漸縮小與國際先進水平的差距。在行星滾柱絲杠領域,雖然國內起步較晚,但近年來也取得了顯著進展。一些國內企業如南京工藝、博特精工等開始涉足該領域,并逐漸在市場上占據一定份額。然而,與國外知名企業相比,國內企業在技術水平和品牌影響力方面仍存在一定差距。
四、行業壁壘
1、技術壁壘
絲杠作為精密傳動元件,其制造涉及高質量材料研發、精密加工、熱處理技術、質量檢測等多個環節。這些環節要求具備精湛的技術和嚴格的質量管理。例如,滾珠絲杠的制造需要先進的精密加工設備和工藝技術,包括車削、磨削、螺紋加工等多個環節,要達到微米級甚至更高的精度要求。同時,恰當的熱處理工藝對絲杠的性能提升至關重要,這涉及到溫度控制、時間把握等復雜技術。此外,高端絲杠加工設備自主化率低,國內僅少數廠商可提供中高端絲杠生產設備,存在“卡脖子”問題。因此,技術壁壘成為限制國內絲杠行業發展的主要因素之一。
2、原材料壁壘
絲杠各部件原材料大都為軸承鋼和低碳合金鋼等材料,這些材料的質量和性能對絲杠的成品質量有著至關重要的影響。高質量原材料的研發和應用需要深厚的專業知識和技術積累,同時還需要穩定的供應鏈和原材料來源。這使得一些缺乏原材料供應和技術積累的企業難以進入絲杠行業。此外,原材料價格的波動也會影響絲杠行業的成本和利潤水平,進一步加劇了行業的壁壘。
3、市場壁壘
絲杠行業市場主要由國際企業主導,這些企業在技術、品牌、市場渠道等方面具有顯著優勢。中國企業在進入市場時,需要面對來自國際企業的激烈競爭。同時,絲杠行業的應用領域廣泛,但不同領域對絲杠的性能和要求各不相同。這使得企業需要具備豐富的行業經驗和專業知識,以滿足不同客戶的需求。此外,絲杠行業的市場集中度較高,一些大型企業占據了較大的市場份額,這也增加了新企業進入市場的難度。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
絲杠行業產業鏈上游主要涉及原材料與零部件供應。原材料包括合金結構鋼、高碳鉻軸承鋼等鋼材。零部件包括螺母、滾珠、預壓片、反向器、防塵器等。產業鏈中游是絲杠的制造和組裝環節。產業鏈下游是絲杠的應用領域,涵蓋數控機床、工業機器人、航空航天、汽車制造、醫療設備、精密儀器等領域。


















2、行業領先企業分析
(1)無錫貝斯特精機股份有限公司
貝斯特是一家專注于工裝夾具、精密零部件加工以及智能裝備領域的公司。公司通過多年的技術積淀,在工裝領域擁有豐富的經驗和技術優勢,形成了“精密加工為特長、鑄造產業為支撐、智能裝備為驅動”的產業聯動發展的核心競爭優勢。在絲杠領域,其全資子公司宇華精機生產的滾珠絲杠副最高精度可達C0級,直線導軌副最高精度可達UP級。這些高精度產品已經在知名機床廠商的部分型號機床上得到了驗證,并獲得了市場的認可。同時,公司還積極拓展絲杠的應用領域,成功研發了應用于人形機器人的標準式、反轉式行星滾柱絲杠,以及應用于新能源汽車EHB制動系統和EMB制動系統的多款滾珠絲杠副。這些產品的成功研發和應用,為貝斯特在絲杠領域的進一步發展奠定了堅實基礎。2024年前三季度,貝斯特營業收入為10.42億元,同比增長3.52%;歸母凈利潤為2.25億元,同比增長7.08%。
(2)秦川機床工具集團股份公司
秦川機床成立于1965年,是一家擁有多家專精特新“小巨人”企業的集團公司。公司控股股東為法士特集團,實際控制人為陜西省國資委。秦川機床通過承擔國家863計劃等科研項目,攻克了多項核心技術,成為在機床、零部件等多個領域具有顯著影響力的企業。其子公司漢江機床專門負責絲杠導軌業務,是國內絲杠導軌領域的領軍企業之一。漢江機床的滾珠絲杠產品已經由P1級提升到P0級,精度水平達到國際先進水平。這標志著秦川機床在絲杠領域的技術水平已經躋身國際一流行列。漢江機床的滾珠絲杠和導軌產品不僅應用于公司自身產品,還外銷至機床、自動化及新能源汽車等高端制造領域。2024年前三季度,秦川機床營業收入為28.86億元,同比增長2.01%;歸母凈利潤為0.56億元,同比下降34.31%。
六、行業現狀
絲杠是一種能將旋轉運動轉化為直線運動的機械零件,廣泛應用于機床和自動化設備中。隨著制造業的轉型升級和技術的飛速發展,絲杠作為精密傳動元件的應用領域不斷拓寬,特別是在高端裝備制造領域,如航空航天、軌道交通等,對絲杠的需求也在快速增長。2023年,中國滾珠絲杠行業市場規模為30.80億元,同比增長10.04%。
七、發展因素
1、機遇
(1)市場需求增長
隨著全球制造業的快速發展和智能化、自動化趨勢的加強,絲杠作為精密傳動元件,在數控機床、工業機器人、航空航天等領域的應用越來越廣泛。特別是在新能源汽車、軌道交通等新興產業的崛起中,對絲杠的需求也在持續增長。這種市場需求的增長為絲杠行業提供了巨大的發展空間和機遇。
(2)政策支持與產業升級
中國政府高度重視制造業的發展,出臺了一系列政策來支持高端裝備制造和產業升級。這些政策不僅為絲杠行業提供了良好的發展環境,還鼓勵企業加大研發投入,提升產品質量和技術水平。同時,隨著制造業的轉型升級和智能制造的快速發展,絲杠行業也面臨著向高端化、智能化方向發展的機遇。通過技術創新和產業升級,絲杠行業可以不斷提升自身的競爭力和附加值。
(3)國際合作與市場拓展
在全球化的背景下,絲杠行業面臨著更廣闊的市場和更多的國際合作機會。通過與國際知名企業的合作,絲杠企業可以引進先進的技術和管理經驗,提升自身的研發和生產能力。同時,絲杠企業還可以積極開拓國際市場,參與國際競爭,提升品牌知名度和國際競爭力。這種國際合作和市場拓展的機遇,有助于絲杠行業實現更高水平的發展。
2、挑戰
(1)技術創新能力不足
盡管中國絲杠行業在近年來取得了顯著進步,但在高端技術和產品方面仍與國際先進水平存在差距。部分企業在研發創新上投入不足,導致新技術、新工藝的研發和應用滯后。此外,行業內存在技術壁壘,使得一些中小企業難以獲得關鍵技術和人才支持,限制了其技術創新能力的提升。這種技術創新能力不足的問題,不僅影響了絲杠產品的質量和性能,也制約了行業的整體競爭力。
(2)市場競爭激烈
中國絲杠行業市場競爭日益激烈,國內外企業紛紛涌入市場,加劇了行業的競爭壓力。一些企業通過價格戰等不正當手段爭奪市場份額,導致行業利潤水平下降。同時,隨著市場需求的不斷變化和升級,消費者對絲杠產品的質量和性能要求也越來越高,這對企業的生產能力和服務水平提出了更高要求。在這種競爭環境下,企業需要不斷提升自身的綜合競爭力,才能在市場中立于不敗之地。
(3)環保與可持續發展壓力
隨著全球對環保和可持續發展的日益重視,中國絲杠行業也面臨著環保和可持續發展的壓力。在生產過程中,一些企業存在資源浪費和環境污染問題,這不僅影響了企業的社會形象,也限制了行業的可持續發展。因此,企業需要加強環保意識,采取更加環保的生產方式和工藝,降低能源消耗和污染物排放,實現綠色生產。同時,還需要積極研發和推廣環保型絲杠產品,以滿足市場對環保產品的需求。
八、競爭格局
當前,絲杠行業的市場格局主要由國際企業領航。不過,值得注意的是,中國企業正加速技術革新步伐,其產品質量正穩步邁向國際標準,展現出強勁的國產替代趨勢。目前,中國絲杠行業正呈現出三級分化的梯隊格局。在第一梯隊中,南京工藝(非上市企業)與博特精工(同樣非上市)等企業憑借其在行星滾珠絲杠領域的深耕細作,憑借高度專業化的產品及成熟的市場地位,穩固地站在行業前沿。第二梯隊則匯聚了貝斯特、秦川機床、鼎智科技、五洲新春等企業。這些企業或是正處于研發與試產的關鍵階段,或是作為精密機械零部件的制造商,正積極拓展產品線,增強技術能力,旨在進一步擴大其市場份額。至于第三梯隊,則以恒力液壓、長盛軸承等企業為代表,它們雖尚未正式涉足絲杠領域,但現有業務與絲杠具有較高的相關性和協同性,被視為該行業的潛在進入者。
九、發展趨勢
1、技術高端化與智能化
隨著制造業的轉型升級和智能化趨勢的加強,中國絲杠行業將逐漸向高端化、智能化方向發展。企業將加大研發投入,采用先進的生產技術和工藝,提升絲杠產品的精度、強度、耐磨性和可靠性等性能指標。同時,結合物聯網、大數據等先進技術,實現絲杠產品的智能化控制和遠程監控,提高設備的運行效率和故障預警能力。
2、應用領域拓展與市場需求增長
中國絲杠行業的應用領域將繼續拓展,從傳統的機床、自動化設備等領域向新能源汽車、軌道交通、航空航天等高端裝備制造領域延伸。隨著這些新興產業的快速發展,對絲杠產品的需求將持續增長,為行業帶來更大的市場機遇。同時,隨著消費者對產品品質和服務要求的提高,絲杠企業還需要不斷提升自身的研發能力、生產能力和服務水平,以滿足市場的多樣化需求。
3、綠色制造與可持續發展
在環保和可持續發展的背景下,中國絲杠行業將積極踐行綠色制造理念,采用環保材料和工藝,降低能源消耗和污染物排放。同時,加強廢舊絲杠產品的回收和再利用,實現資源的循環利用和產業的可持續發展。這將有助于提升行業的整體競爭力,促進產業的長期穩定發展。
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2023年中國絲杠行業發展現狀:滾珠絲杠產需缺口較大,人形機器人打開行業發展空間[圖]
由于絲杠對精度、強度、耐磨性、可靠性等方面具有較高的要求,這就需要成熟的加工工藝、先進的生產設備、高質量的原材料來支撐,絲杠行業具有較高的壁壘,高端產品主要依靠國外進口,預計未來隨著國家政策的支持,絲杠國產化率將不斷提高。同時,絲杠下游應用領域十分廣泛,預計未來行業發展空間將不斷擴大。