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    汽车丝杠:汽车零部件优质蓝海赛道,布局龙头全梳理

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    乐晴行业观察2023-11-27

    丝杠是一种能够将旋转运动转化为直线运动的精密传动元件。

    目前,新能源汽车已成为丝杠导轨的主要应用领域之一。在新能源汽车中,滚珠丝杠可以被应用于刹车系统、制动系统以及转向系统等关键部位。特别是在转向系统中,滚珠丝杠可以将驾驶员的转向指令转化为前轮的精确转向动作,从而大大提高了车辆的操控性和稳定性。

    随着近年来新能源汽车下游市场不断扩大,预计滚动功能部件的需求量也将随之增加。车载丝杠市场的规模有望从2023年的76亿元快速增长至2030年的389亿元,市场前景广阔。#汽车##新能源汽车##智能化汽车##自动驾驶#

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    新能源汽车用滚珠丝杠总览:

    资料来源:舍弗勒官网

    汽车丝杠行业概念梳理

    根据不同的构造,丝杠可以细分为梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠三种。

    从价值量和市场竞争角度来看,梯形丝杠以及C7-C10级别的滚珠丝杠被归类为中低端产品,特点是价格亲民且在国内有稳定的供应。

    在所有丝杠类型中,行星滚柱丝杠的性能表现尤为出色。

    C3-C5级别的行星滚柱丝杠与滚珠丝杠被称为中高端产品,其国产化率尚未达到30%。

    C0-C3级别的高端丝杠,由于其制造过程复杂、认证周期长且价值高昂,目前国内只有少数几家厂商能够生产,这部分产品的国产化率仅为5%,剩下90%的市场份额主要由日本和欧洲的企业所占据。

    在传统燃油车中,丝杠通常被视为一个可选项,主要被一些高端的欧洲汽车品牌采用。但在新能源汽车领域,由于车辆内部结构和特性的变化,丝杠的应用正在逐渐增多。

    随着汽车向智能化、尤其是L4级别以上的自动驾驶方向发展,丝杠有望成为不可或缺的标准配置。

    滚柱丝杠的传动精度是其核心性能,这一精度不仅与原材料有关,也受到加工工艺的很大影响。目前,国外的主要厂商如SKF和Rollvis主要采用磨削和滚轧成形工艺,能够达到P1级的高精度。国内的厂商主要依赖切削或非精密磨削工艺,这不仅消耗更多的能源、产生更多的污染,而且难以满足精密制造的要求。

    车用丝杠的主要作用在于动力传输,它不必像工业用丝杠那样需要极高的精度。但车用丝杠必须具备高可靠性、长寿命、流畅的传动性能、耐高温以及低噪音等特点,而且在汽车中并不需要与导轨配合使用。

    目前,驻车、制动和转向系统是汽车中主要使用滚动功能部件——尤其是滚柱丝杠的部位。据预测,未来每辆汽车中使用的滚珠丝杠的价值可能会达到1000元。

    丝杠产业链梳理

    以行星滚柱丝杠为例,其产业链包括上游的原材料与零部件供应、中游的行星滚柱丝杠制造,以及下游的多个应用领域。

    制造行星滚柱丝杠时,丝杠主要采用的是合金结构钢,而螺母和滚柱则主要选用高碳铬轴承钢。关键的零部件如丝杠和螺母等也是这一环节的重要组成部分。

    中游环节主要是行星滚柱丝杠的制造过程。

    下游行星滚柱丝杠的应用场景广泛,涵盖了诸如汽车、石油天然气、医疗器械、光学仪器、工程机械、机器人、自动化和机床设备等多个行业。

    特别是在机器人领域,虽然一般的工业自动化行业对机器人的精度要求不那么严格,但随着人形机器人的发展趋势,对丝杠的精度要求也在逐步提高,因此目前很多设计都倾向于使用行星滚柱丝杠。

    在汽车行业,尤其是新能源汽车中,转向器上需要使用丝杠来实现转向功能。虽然每个丝杠的单价相对较低,但由于汽车市场的庞大规模,整体的需求量仍然非常大。

    丝杠行业市场格局和龙头梳理

    行星滚柱丝杠的生产主要以国外产能为主,国内的国产化程度还相对较低。

    目前,行星滚柱丝杠的主要产能集中在欧洲和美国等地,而国内的企业由于起步较晚,其出货规模相对较小,国内市场还是主要依赖进口。

    2022年的数据显示,国内行星滚柱丝杠厂商的市场份额占比为19%,这还包括了汽车等其他行业。与此同时,国外的龙头制造商如Rollvis、GSA和SKF的市场份额占比分别为26%、26%和14%。

    目前,国内可以成熟供应丝杠的前道设备,但后道核心设备如数控螺纹磨床的国产化率仍然较低。

    由于丝杠的制造对磨床等设备的要求较高,目前在精加工环节,丝杠制造对进口设备仍存在一定的依赖。

    考虑到汽车丝杠对负载等指标的要求较高,而对精度的要求则相对较低于自动化设备,同时对于降低成本有较强的需求,因此国产设备具有较大的成长空间。

    在丝杠供应商方面,主要的厂商包括贝斯特、恒立液压和长盛轴承等。在丝杠设备环节,先发布局厂商则包括日发精机和华辰装备等。此外,产业链上下游的布局厂商还包括五洲新春、恒而达、科峰智能、新剑传动、人本股份等。

    根据相关信息,长盛轴承的滚珠丝杠产品主要应用于商用车变速箱、乘用车制动、转向及驻车系统。日发精机的数控螺纹磨床在新能源车用的滚珠丝杠及螺母的试磨中表现出色,获得了客户的认可。而秦川机床公告的数据显示,目前上银、银泰在国内市场的占有率接近50%,日本NSK、THK等日本企业的市场占有率约为15%,外资合计占比达65%,基本垄断了国内市场。

    此外,在丝杠导轨市场,主要的厂商可以分为两大阵营:一是非中国大陆厂商,如上银、银泰、日本THK和TSK,这些公司成立时间早、经验丰富,产品定位高端精密丝杠市场,并配合先进机械的前沿需求不断创新升级;二是中国大陆厂商,如南京工艺、汉江机床(秦川子公司)、博特精工和华特机械等,这些公司起步时间较晚、规模较小,产品主要为精度较低的丝杠导轨。#财经新势力#

    结语

    高精度加工设备的国产化也是实现丝杠产业高端突破的关键。加大研发投入,推动国内高精度加工设备的研发与制造,确保设备的产能与交期势在必行。

    同样,提升国产原材料的纯净度同样不容忽视。原材料的质量直接关系到最终产品的质量,只有确保原材料的纯净度,才能生产出质量稳定、性能卓越的丝杠产品。

    人才培养、政策支持以及产业链的完善也同样关键。政策支持与产业链的上下游协同也是推动丝杠产业高端突破的重要驱动力。在下游市场高景气回暖的背景下,丝杠作为核心配套产业有望迎来广阔的发展机遇。

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