1. 估值分析
1.1. 盈利预测
考虑到公司一直专注于精密零部件和智能装备及工装产品的研发、生产 及销售,并不断延伸新领域,形成三大业务板块,我们对公司盈利能力 和各项业务情况进行如下假设:
1)汽车零部件:考虑到公司产品在新能源汽车领域和混合动力汽车领域 的加速扩展,预计公司汽车零部件业务 2024-2026 年收入增速为 21.5%/19.2%/19.2%。2)工装夹具:考虑到公司工装夹具产品需求稳定, 且不断向新能源汽车、风电等领域加速拓展,我们预计 2024-2026 年收 入增速为 15%/10%/8%。3)丝杠导轨业务:考虑到公司生产的滚珠丝杠 副、直线导轨副等产品首台套已实现成功下线,部分产品已在送样验证 中,行星滚柱丝杠已顺利出样,未来产能有望加速释放,预计 2024-2026 年公司丝杠业务营收分别达到 0.65/2/3.5 亿元,预计 2025-26 年收入增速 达到 207.7%/75%。4)其他零部件:公司其他零部件业务包括手柄、气 缸、滤波器等产品,随着下游领域的扩展,该业务有望保持较快增长, 预计 2024-2026 年收入增速为 35.2%/44.2%/23.6%。 费用率方面:我们预计公司销售费用、管理费用和研发费用未来几年将 随着公司收入增长保持稳定增长,公司费用控制能力和降本增效能力将 持续优化,预计 2024-2026 年销售费用率为 1.0%/1.0%/1.0%,管理费用 率为 8.2%/8.2%/8.1%,研发费用率为 5.4%/5.4%/5.4%。
综上,预计公司 2024-2026 年营业收入分别为 16.99/21.49/26.64 亿元, 增速为 26%/26%/24%,归母净利润分别为 3.36/4.27/5.45 亿元,增速为 28%/27%/28%。
2. 贝斯特:精密零部件制造龙头
2.1. 深耕汽车精密零部件,公司加速产品横向扩张
公司专注于精密零部件加工,不断拓展业务版图。无锡贝斯特精密机械 有限公司成立于 1997 年。1999 年,随着蠡园开发区工厂建成,公司进 入铝合金紧密零部件制造领域。2002 年,公司切入增压器精密件制造行 业,并建立有色铝合金压铸基地。2017 年,公司在深交所上市,随后切 入新能源汽车零部件赛道。2019 年公司收购特斯拉供应商苏州赫贝斯, 并于 2022 年设立安徽贝斯特进一步夯实公司在新能源汽车领域基础。 2022 年 6 月,公司设立宇华精机,全面布局直线滚动功能部件,切入高 端机床、人形机器人赛道。
汽零业务是核心业务,其中以涡轮增压器为主要产品。2023 年,包括燃 油汽车零部件和新能源汽车零部件在内的公司汽零业务收入占比达到 89.6%,其中,涡轮增压器领域的核心零部件是汽车零部件的重要收入部 分,具体产品包括涡轮增压器精密轴承件、叶轮、中间壳、气封板、密 封环、齿轮轴、压气机壳等。随着公司在新能源汽车零部件领域的加速 拓张,包括纯电动汽车载充电机模组、驱动电机零部件、控制器零部件、 涡旋盘、涡旋压缩机壳体、底盘安全件等产品的放量将为公司汽车零部件业务带来新的业绩支撑。
2.2. 股权结构集中,股权激励彰显信心
股权相对集中,管理层具备丰富的行业经验。实控人曹余华为公司董事 长,其在机床行业深耕多年,对机加工有着深厚和独到理解。曹余华直 接持股占比 5.14%,并通过无锡贝斯特投资有限公司、无锡鑫石投资间 接持有公司 49.8%和 2.43%股份。此外,曹逸、谢似玄分别持股 2.8%和 1.4%,两者与曹余华分别为父女和夫妻关系,三人为一致行动人。集中 稳定的股权结构充分保证了管理层的决策的稳健高效。
股权激励绑定核心人员利益,彰显公司经营信心。2022 年 10 月,公司 推出限制性股票激励计划,拟向包括中层管理人员、核心技术人员等在 内的 119 人授予合计 220 万限制性股票。业绩考核指标方面,公司分年 度对公司考核并解除限售:以 2021 年营收为基数,2022-2024 年增速分 别不低于 10%/25%/45%;或以 2021 年净利润为基数,2022-2024 年增速 分别不低于 10%/25%/45%。
2.3. 业绩保持高速增长,募投项目释放增长潜能
公司营收保持高速增长,净利润持续突破新高。2017-2022 年公司营业 总收入由 6.71 亿元增长至 10.97 亿元,归母净利润由 1.40 亿元增长至 2.29 亿元,五年营收/归母净利润 CAGR 分别为 10.35%/10.39%。受益于 募投项目产能释放和新能源汽车零部件业务布局,2023 年公司营收/归 母净利润为 13.43 亿元/2.63 亿元,同比+22.42%/+15.14%。
汽车零部件贡献主要收入,新能源汽车产品持续发力。汽车零部件产品 为公司传统主业,近年来公司汽零业务营收占比持续提升,2022 年达到 91.7%,为公司第一大收入来源。伴随募投项目逐步建成达产以及新能源 汽零产品的价值量提升,预计公司新能源汽车零部件业务将迅速扩张, 成为新的业绩增长点。毛利率方面,汽车零部件业务毛利率常年维持在 35%以上,整体平稳。工装夹具毛利率有上升趋势,2023 年为 35.6%。
公司净利率保持平稳,控费能力持续优化。近年来,公司综合毛利率始 终维持在 30%以上,净利率稳定在 20%左右,2023 年公司销售净利率为 19.80%。费用率方面,公司费用管控能力持续增强,降本增效措施行之 有效,期间费用率整体呈下降趋势,2017 年以来基本稳定在 16%左右, 2023 年公司销售、管理、财务和研发费用率分别为 0.6%、8.2%、0.4% 和 5.5%。
可转债募投项目落成达产,公司业绩有望持续释放。公司于 2020 年 10 月公告可转债募集说明书,募集资金用以建设年产 700 万件新能源汽车 功能部件及涡轮增压器零部件建设项目,建成后公司年产 560 万件涡轮 增压器零部件和 140 万件新能源汽车功能部件。目前,该项目已经基本 建设完毕。
3. 精密零部件:涡轮增压渗透率提升,新能源汽车零 部件加速放量
3.1. 燃油汽车零部件:受益于涡轮增压渗透率提升
3.1.1. 涡轮增压器渗透率仍有提升空间,混动车贡献持续增量
涡轮增压器是一种空气压缩机,可通过压缩空气来增加内燃机进气量, 从而提高燃烧效率、降低油耗。涡轮增压器是一种关键的内燃机辅助装 置,其工作原理基于通过压缩空气来提高内燃机的进气量,从而提高燃 烧效率和降低耗油率。通过利用发动机排出的废气惯性冲力,涡轮增压 器内的涡轮被推动,带动同轴的叶轮,将空气压送并增压进入气缸。这 样的压缩空气能够使同尺寸的自然进气发动机注入更多燃油,提高燃烧 过程的效率,进而提高发动机的功率和扭矩。根据中汽协数据,涡轮增 压技术可提高近 20%的燃油效率,同时在保持功率不变的情况下,降低 发动机整体尺寸,减小成本。
涡轮增压器主要由叶轮、涡壳、中间壳、压气机壳和轴承等核心零部件 构成。其中,涡壳与发动机排气管相连接,压气机壳与空气道相连,中 间壳则连接涡壳和压气机壳。这些组件共同构成了涡轮增压器的复杂结 构,对于其工作效率有着直接的影响。
汽车是涡轮增压的主要应用场景。全球汽车涡轮增压器市场规模稳定增 长,混动和增程有望继续提升涡轮增压渗透率: 全球涡轮增压器市场规模稳中有升。依据盖瑞特数据,预计 2022 年至 2025 年,全球轻型车涡轮增压器的装配率将由 54%提升至 58%。依据标 普、KGP 和 PSR 数据,2020 年,全球涡轮增压器产量约为 4400 万台, 预计到 2024 年,全球涡轮增压器产量将增长至 4800 万台。
混动汽车预计销量和涡轮增压器装配率双增。混动汽车兼有燃油车和电 动汽车的优点,如低排放、高效率和续驶里程长,是车辆发展的长期重 要路线之一。依据 LMC Automotive 数据,各式混动汽车销量占全球乘 用车销量的比例,预计 2030 年达到 25%左右。标普预计,全球混动汽车 产量将从 2023 年 1740 万辆增长至 2026 年 2860 万辆,CAGR 达到 17%。
涡轮增压器市场格局相对集中,准入壁垒较高。根据华经产业研究院统 计数据,2021 年全球涡轮增压器市场的集中度较高,前四大厂商分别为 博格华纳(29%)、盖瑞特(26%)、三菱重工(12%)、IHI(11%)。我国 涡轮增压器行业主要由外资垄断,2020 年中国涡轮增压器市场,盖瑞特 和博格华纳分别占比 30%,三菱重工占 15%,IHI 占 12%,行业格局稳 定,集中度较高。
3.1.2. 深度绑定下游巨头,产品优势凸显
涡轮增压零部件行业准入门槛较高。主要体现在在高质量认证标准、技 术积累和研发投入以及严格的客户考核等方面: 1) 技术积累和研发投入:由于涡轮增压器和发动机零部件对加工材料、 加工精度和质量稳定性有较高要求,新进入者需要进行长时间的工 艺积累、研发投入,并引入高精度数控机床,才能在生产方面具备 竞争力。 2) 高质量认证标准:进入涡轮增压器零部件行业需要通过ISO/TS16949 等高质量认证标准,这一认证耗时长、难度大,是新进入者的准入 壁垒。 3) 严格的客户考核:新进入者需要在质量、开发、物流、管理、成本、 财务等方面接受主机厂客户 1-3 年的严格考核,经历前期考核、产 品工艺设计、样件试制等步骤方能完成认证。
公司精密零部件加工能力突出,涡轮增压部件产品具有较强竞争力。汽 车涡轮增压器和发动机零部件对于加工材料、加工精度和质量稳定性有 较高要求,只有少数在设备、工艺和生产组织等方面有优势的企业才能生产。通过长时间的工艺积累和研发、大量高精度数控机床的引入、 持 续生产组织管理改进,公司已在以上方面获得了丰富的积累。
与下游行业巨头深度绑定,合作关系稳定且深入。根据公司年报显示, 公司已成为世界著名涡轮增压器和汽车发动机相关制造企业盖瑞特 (Garrett)、康明斯(Cummins)、博马科技(BMTS)的全球供应商,以 及博格(BorgWarner)、皮尔博(Pierburg)、长春富奥石川岛(FIT)、上 海菱重(SMTC)、三菱重工(MHIET)、宁波丰沃的国内供应商。由于 下游客户对其供应商的质量服务要求高、前期考核周期长、评审认证体 系复杂,因此其转移成本相对较高,一旦建立合作不会轻易变更供应商, 因此合作客户黏性高。
3.2. 新能源汽车零部件:产能持续释放,产品放量可期
国内新能源汽车渗透率持续提升,2023 年全年销量近千万。根据国务院 2024 年 1 月 11 日发布的《全面推进美丽中国建设的意见》,到 2027 年, 新增汽车中新能源汽车占比力争达到 45%,老旧内燃机车基本淘汰。根 据中国汽车协会数据显示,2023 年,我国新能源汽车产销分别是 958.7 万辆和 949.5 万辆,同比分别增长 35.8%和 37.9%,市场占有率 31.6%,高于上年同期 5.9%。其中,2023 年新能源汽车国内销量达到 829.2 万 辆,同比增长 33.5%;新能源汽车出口达到 120.3 万辆,同比增加 77.6%。
战略意图明确,从收购到扩产,公司业务布局步伐稳健且明确: 1)2018 年,公司开始布局新能源汽车铝合金结构件等产品。2018 年起, 公司以 1.01 亿元自有资金建设“汽车精密零部件项目一期”,新拓展产 品涉及新能源汽车铝合金结构件等产品; 2)2019 年,收购苏州赫贝斯,进一步拓展新能源汽车产业链业务。苏 州赫贝斯专注于研发设计和生产五金件,产品包括新能源电动汽车安全 扣件、汽车充电扣等铝合金和压铸零配件产品。公司于 2020 年 2 月成 功通过特斯拉现场审核,取得其供应商代码,并签订相应的《汽车零部 件产品及服务框架合同》。 3)2020 年,收购易通轻量化。易通轻量化主要产品包括新能源汽车车 载充电机组件、直流变换器组件等,专注于新能源车轻量化产品,下游 客户包括标致雪铁龙集团、东风汽车集团、通用汽车等。 4)2022 年 6 月,设立全资子公司安徽贝斯特新能源汽车零部件有限公 司,进一步扩大新能源车零部件产能。此举进一步夯实公司在新能源汽 车领域的实体布局,加速公司新能源汽车轻量化结构件、高附加值精密 零部件以及氢燃料电池汽车核心部件等产品的放量,同时进一步增强客 户粘性,提升公司在新能源汽车产业链中的竞争力。
融资加码新能源业务产能,公司可转债募投项目顺利达产。公司于 2020 年通过发行可转换公司债券,募集资金 5.3 亿元,投入建设“年产 700 万 件新能源汽车功能部件及涡轮增压器零部件项目”,建成后,将形成年产 700 万件新能源汽车功能部件及涡轮增压器零部件的生产能力。该项目 包括轻量化结构件、转向节、氢燃料电池壳体等产品,于 2022 年 3 月达 到预定可使用状态,目前已基本建设完毕。
4. 剑指高端,切入滚动功能部件赛道突破成长桎梏
4.1. 滚动功能部件:丝杠+导轨,传动最核心部件
丝杠:种类众多,滚动丝杠优势明显。丝杠是工具机械和精密机械上最 常用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩 转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。按 其摩擦特性,丝杠可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠三类:
1)滑动丝杠:螺纹常采用梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹和三角形螺 纹等,其中梯形螺纹由于工艺性更好(能够用高效率的方法进行加工), 较三角形等其他种类更为主流。滑动丝杠广泛用于普通级机床的进给传 动、分度机构和一般机械的丝杆传动等。从优缺点看,滑动丝杠结构简 单,加工方便,具备价格成本优势,具备自锁能力,但滑动丝杠摩擦力 较大,传动效率通常较滚动更低,一般为 30-40%,磨损快,定位精度和 轴向刚度较差。
2)滚动丝杠:分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。
滚珠丝杠:主要由螺杆(螺纹轴)、螺母、滚珠、滚珠回流管、预压 片、防尘片等部分组成。滚珠丝杠的工作原理是,当输入旋转运动 或线性运动的力传递到螺纹轴时,滚珠被迫滚动在螺纹轴与螺母之 间的导槽上,由于滚珠的滚动摩擦系数较小,摩擦损失也相对较小, 因此滚珠的转动效率较高,为了防止滚珠从螺母的另一端跑出来并循环利用滚珠,滚珠在丝杆上滚过数圈后,通过回程引导装置(例 如回流管)又逐个返回到丝杆与螺母之间的滚道,构成一个闭合的 循环回路。通过滚珠的滚动,输入的运动力可以平稳传递到螺母, 从而实现线性或旋转运动。这其中,防尘片是用来防止外部污染物 进入螺母内部。除上述结构外,由于负载需要作高精度的直线运动, 通常滚珠丝杆机构必须与直线导轨或直线轴承等直线导向部件同 时使用。滚珠丝杆机构用于驱动负载前后运动,而直线导向部件则 对负载提供直线导向作用。
滚珠螺母决定滚珠丝杠组件的负载和寿命,包含两类滚珠返回方式,即 外循环式和内循环式。外循环式指滚珠通过返回管回到回路的相对端, 滚珠返回管突出于滚珠螺母的外径之上。内循环式指滚珠通过或沿着螺 母壁返回,低于滚珠螺母的外径。滚珠螺母回路中的螺纹数量与滚珠丝 杠上的螺纹数量之比,决定滚珠螺母将比滚珠螺杆更快地达到疲劳失效 (磨损)的程度。
行星滚柱丝杠:原理类似滚珠丝杠,滚子代替滚珠用作螺母和丝杠 之间的载荷传递元件,滚子通常带有螺纹。结构上看,标准式行星 滚柱丝杠主要由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈及保持架等部分组成。 其在主螺纹丝杠周围布置了 6 到 12 个螺纹滚柱丝杠,滚柱螺母内 使用的是小螺纹滚柱与主丝杠相互啮合,这时的螺母结构类似行星 齿轮箱。为了防止滚柱相对于螺母发生轴向窜动的现象,保持架与 螺母之间轴向方向相对固定,另外滚柱两边加工有直齿轮,目的是 为了避免滚柱相对于螺母的滑动而产生零件偏斜现象。当丝杠旋转 时,滚柱通过与丝杠之间的螺纹啮合一方面会沿着丝杠轴线方向作直线运动,另一方面会在丝杠、螺母之间作行星运动,而螺母则通 过保持架使其与滚柱之间无相对轴向位移,因此螺母与滚柱保持着 相同的轴向移动速度。
对比应用广泛的滚珠丝杠,行星滚柱丝杠具备一定优势。相比于滚珠丝 杠,行星滚柱丝杠具备 :a) 滚柱与丝杠接触半径更大,且所有滚柱同 时参与啮合,接触点多,在给定的体积内,比滚珠丝杠拥有更多立足点, 在给定额定载荷下,滚柱丝杠可以更紧凑,因此其在相同直径下较滚珠 丝杠承载能力提高 6 倍、相同负载下节省 1/3 空间、寿命提高 14 倍、 工作环境温度范围提高 2 倍;b)与滚珠丝杠传动效率相当,润滑良好的 情况下效率可达 90%;c)滚柱相对于螺母没有轴向运动,因此加速、旋 转和减速的能力更强;d)采用行星机构控制滚柱运动,不需要滚动件循 环装置,且高速运转时产生的振动噪声较小;e) 可在恶劣环境下使用; f)拆卸方便。
3)静压丝杠:静压丝杠由丝杠和螺母组成,丝杠为外螺纹,螺母为内螺 纹。由于螺母与丝杠之间的摩擦力较大,需要较大的力才能使螺母运动, 为了减小摩擦力,静压丝杠引入了液体静压原理。在静压丝杠中,液体静压力会均匀作用在螺纹的每一个点上,将外力均匀地传递给螺纹和丝 杠。这样即使在高负载情况下,螺纹和丝杠之间的摩擦力也能得到有效 的减小,从而降低了推动螺母所需的力,并提高了传动效率。静压丝杠 的摩擦力和速度成正比,低速时几乎为零,且静压丝杠极佳的减震性能 完全消除了滚动丝杠具有的振动和噪音。因此,静压丝杠更适合于需要 较高进给推力以及具有频繁振动负载的场合。
衡量丝杠产品的精度标准种类繁多,从机加工方式看,磨削精度最高。 丝杠产品精度的专用衡量标准(等级指标)有很多种,包括 ISO 标准(国 际标准化组织发布的标准)、JIS 标准(日本产业标准化委员会制定,C0- C10)、GB 标准(我国国家标准制定,P1-P10)等等,其中日韩、中国台 湾等一般用 JIS 标准,分为 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 七个等级, 数字越小,精度越高,一般来说,普通机械采用 C7,C10 级,数控设备 采用 C5,C3 级甚至更高,欧洲国家的标准采用的是 IT 公差等级(IT01, IT0, IT1-IT18),国内的标准精度等级则分为 P1、P2、P3、P4、P5、P7、 P10。从机加工的加工方式来看,按 IT 标准公差等级评判,磨削是精度最高的加工方式,其精度可达 IT8~IT5 甚至更高,表面粗糙度一般磨削 为 1.25~0.16μm。此外,车削加工精度较磨削稍逊色,等级一般为 IT8~IT7,表面粗糙度为 1.6~0.8μm。
导轨:搭配丝杠使用的支承和导向部件。导轨又称滑轨、线性导轨、线 性滑轨,是金属或其它材料制成的槽或脊。作为导向、支撑、定位等作 用的常用部件,导轨可用于直线往复运动场合,是承受、固定、引导移 动装置或设备并减少其摩擦的一种装置,与运动部件联成一体的导轨叫 动导轨,与支承件联成一体的导轨称为支承导轨。导轨表面上的纵向槽 或脊,用于导引、固定机器部件、专用设备、仪器等。以机床为例,运 动部件在外力作用下沿着床身、立柱、横梁等支承件上的导轨面准确地 沿一定方向运动。
滚动导轨是直线运动滚动支承,即在导轨工作面间放入滚珠、滚柱或滚 针等滚体。滚动直线导轨主要由滚动体、滑块、导轨和返向器构成,将 滚动体安装到滑块中,通过返回器实现滚动体在滑块滚道内的循环运动, 再整体安装到导轨上。其将滚动体的往复运动转换成滑块沿导轨的直线 运动,常作为引导和支撑部件,搭配滚珠丝杠使用。滚动直线导轨一般 可按以下三种方式分类:1)按滚动体形式,分为滚珠型和滚柱型;2) 按照滑块宽度,分为宽型和窄型;3)按运动平稳程度,分为有保持器和 无保持器。
4.2. 人形机器人催生新需求,外资品牌主导下国产替代加速
4.2.1. 滚珠丝杠市场超百亿,机床和机器人是主要场景
数控机床、机器人和汽车是丝杠主要下游需求。丝杠上游主要包括丝杆、 螺母、滚珠等核心零部件供应,以及钢材为主的原材料。材料端看,丝 杠采用的钢材特性差异大,特种合金调质钢成为高端市场材料端的技术 壁垒。国内标准行星滚柱丝杠采用的是马氏体不锈钢,满足一般强度、 硬度和耐磨性等要求,但是高硬度和抗腐蚀较难满足,国外合金调制钢 为原材料,具备较好的疲劳极限和抗多次冲击能力。下游看,丝杠下游 应用场景广泛,目前数控机床、机器人和汽车为最主要应用场景,2021 年滚动功能部件在行业内应用分别占比 54.3%、49.7%、34.3%和 30.9%。
全球滚珠丝杠市场规模超百亿元,国内市场规模有望持续增长。据秦川 机床公告数据,2015 年全球滚珠丝杠市场规模为 12.23 亿美元,2021 年 增至 17.5 亿美元,CAGR 为 6.15%,预计 2022 年有望达到 18.59 亿美 元。中国是滚珠丝杠重要的消费市场之一,国内市场占全球总市场份额 约 20%左右。2015 年我国滚珠丝杆市场规模为 14.31 亿元,2021 年增 至 25.55 亿元,CAGR 为 10.14%,增速明显高于全球市场增速,预计 2022 年国内市场规模有望达到 27.7 亿元。
行星滚柱丝杠受限于制造工艺难度高,生产设备有限,市场需求有限, 其市场规模远低于滚珠丝杠,远期看,行星滚柱丝杠导入汽车和人形机 器人产业链,市场空间有望大幅提升。根据 Persistence Market Research 的统计数据,2022 年滚柱丝杠全球市场规模接近 2.85 亿美元,预计 2023 年增长至 3 亿美元。
4.2.2. 机床+汽车需求潜力大,人形机器人带来广阔增量市场
我们对丝杠主要的下游细分市场:机床、汽车和机器人,进行市场空间 测算:
1)机床
国内机床市场空间超千亿,传动部件占机床原材料采购成本约 20%。据 中国机床工具工业协会数据,2022 年我国金属加工机床消费额为 1843.6 亿元(274.1 亿美元),其中金属切削机床消费额 1240.3 亿元,金属成形 机床消费额 603.3 亿元。丝杠导轨作为机床的核心传动部件,其重要性 不言而喻。一般而言,不同类型和用途的机床所需的丝杠数量不同,如 车床,一般配置 2 根丝杆,分别是主轴丝杆和伺服丝杆。铣削机床和加 工中心等,则需要使用 3-4 个丝杆,分别是主轴丝杆、伺服丝杆、进给 轴丝杆和进给速度丝杆,以实现更为复杂的加工操作。根据科德数控和 纽威数控的原材料采购占比数据,传动类材料占比基本在 20%左右。
机床用丝杠市场规模 2030 年有望达到 47 亿元。考虑到传动部件还包括 主轴、导轨、轴承和齿轮等其他零部件,且国内机床市场正处于国产替 代和更新替换周期的驱动下,我们做出如下假设:1)假设丝杠的价值量 占机床价值量 2%;2)以 2022 年国内机床消费额为基准,预计每年的行业规模增速为 3%。根据我们测算,2022 年机床用丝杠市场规模达到 37 亿元,2030 年市场规模有望达到 47 亿元。
2)汽车
新能源汽车是主要的丝杠应用领域,刹车+制动+转向是核心。在传统燃 油车中,丝杠通常被视为一个可选项,主要被高端的欧洲汽车品牌采用。 随着新能源汽车渗透率的不断提升,由于其车辆内部结构和特性的变化, 以及汽车向智能化,尤其是 L4 级别以上的自动驾驶方向发展,丝杠逐 步成为不可或缺的标准配置。目前,在新能源汽车中,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:1)转向:当前以 EPS 为主流,其中 R-EPS 采用滚珠丝杠。电机越靠近转向器,助力传动效 率越高,因而电动助力转向系统中 C-EPS、DP-EPS 到 R-EPS 转向性 能依次提升。R-EPS 工作噪音小,助力响应速度快,可实现更大助力, 但价格较贵,适用车型为中大型、大型车;2)制动:滚珠丝杠应用于线 控制动、EMB。传统液压机械制动以及电子液压制动,制动时其液压管 路油压上升与下降都会存在迟滞现象,导致制动延缓、事故率高,并且 复杂的液压管路也增加布置 ABS、ESP 等控制装置的难度。EMB 具有 结构简单、体积小、响应速度快、控制精度高、节能环保等优点,更容 易进行集成,简化结构、节省空间。3)驻车:EPB 用滚珠丝杠副用于中 高档汽车电子驻车系统。目前市场 EPB 制动钳主要采用两种传动方式, 一种是螺纹传动,另一种是滚珠丝杆转动,与传统螺纹传动相比,使用 滚珠丝杠的 EPB 具备效率高、寿命长、运动平稳等优势。EPB 用滚珠丝 杠副是电子驻车系统中的核心传动部件,质量关乎整套电子驻车系统的 性能。
车用丝杠市场空间有望超过 50 亿元,制动和转向系统是主要需求。根据新能源汽车所用丝杠需求,我们对车用丝杠市场进行测算,并做出如 下假设:1)2023 年根据乘联会数据,乘用车全年销量 2170 万台,新能 源车销量 774 万台,乘用车按照每年 1%增长速度计算,新能源渗透率 到 2025 年提升到 48%;2)仅考虑新能源汽车使用丝杠,且制动系统和 转向系统使用滚珠丝杠和行星滚柱丝杠两种,驻车系统使用滚珠丝杆; 3)假设行星滚柱丝杠单价 1500 元,滚珠丝杠单价 400 元,并逐年降低。 整体看,制动系统用丝杠市场规模最大,2025 年有望达到 55 亿元,车 用丝杠合计市场规模 2025 年有望超 70 亿元。
3)人形机器人
人形机器人产业化进程加速,行星滚柱丝杠是核心零部件。随着特斯拉 发布人形机器人 Optimus 以来,国内外产业资本加速拓展人形机器人领 域布局。国外方面,三星于 2023 年年初向本土机器人厂商 Rainbow Robotics 投资 590 亿韩元(约 3.19 亿人民币);OpenAI 领投挪威机器人 公司 1X Technologies;谷歌也推出了具备自我改进与提升功能的机器人 AI 智能体 RoboCat。国内方面,小米、傅里叶、宇树、智元、开普勒等 厂商相继推出其人形机器人产品。从零部件角度看,作为人形机器人的 核心零部件之一,丝杠主要用于直线关节部位,将电机的旋转运动转换 为直线运动,而行星滚柱丝杠具有高承载、小体积、快响应、低噪音、 高精度等优点,非常适合在人形机器人中使用。特斯拉人形机器人中, 其线性执行器中就使用了反向式行星滚柱丝杠。
人形机器人放量有望为丝杠市场带来百亿增量空间。根据特斯拉 Optimus 的参数,1 台人形机器人拥有 14 个线性执行器,我们做出如下 假设:1)预计一台人形机器人其需要用到 4 个梯形丝杠和 10 个行星滚 柱丝杠;2)预计人形机器人远期销量能达到 100 万台;3)假设行星滚 珠丝杠单价远期随着国产化进程提速,价格降至 1000 元。整体看,人形 机器人放量将为丝杠市场带来百亿增量。
4.2.3. 外资主导高端丝杠市场,国产替代大有可为
外资品牌占据绝对主导地位,行业集中度高。为了实现高速或精密的加 工,除在机床设备的结构刚性进行加强设计外,必须同时具备高速主轴 系统和高速进给系统,才能达到材料切削过程的高速化,这对于企业的 制造能力和设计能力都有较高的要求,从市场竞争格局看,目前全球主 要的滚珠丝杠厂商有 NSK、THK、SKF 等欧美日和中国台湾企业,CR5 市占率达到约 46%。而在加工难度更高的行星滚柱丝杠市场,根据王有 雪《E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究》的数据,2022 年,GSA(含旗 下 Rollvis)公司在中国市场份额超 50%,处于绝对主导地位。
国内企业在行星滚柱丝杠的制造上仍存在较大差距。国内企业行星滚柱 丝杠产品布局较为稀缺,且在导程精度、最大动载荷、最大静载荷等性 能方面与国外同规格产品存在差距。国外领先企业在精度方面能够实现 各种精度的全覆盖,在最大动载荷、最大静载荷方面,国内的行星滚柱 丝杠产品显著低于国外同规格产品。
近年来,国内滚动功能部件产品性能稳步提升,国产替代进程有望提速。 根据 2020 年第三届滚动功能部件用户调查分析报告,国产滚动功能部 件的优势主要集中于价格及服务,用户对近年来国产中高档滚动功能部 件评价向好。
4.3. 公司进入滚动功能部件赛道,丝杠导轨产品进展顺利
定位高端市场,公司丝杠导轨产品加速下游验证。公司充分发挥自身在 工装夹具、智能装备、工业自动化集成等领域的技术优势和在汽车行业 的生产管理体系优势,全面布局直线滚动功能部件,产品包括高精度滚 珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等,瞄准高端机床领域、半导体装备 产业、自动化产业、人形机器人领域等市场进行大力开拓,高举高打, 快速切入新赛道。截止 2023 年年报,公司生产的滚珠丝杠副、直线导轨 副等产品首台套已实现成功下线,部分产品已在送样验证过程中,自主 研发的行星滚柱丝杠已顺利出样,并紧跟市场发展以及技术方向,积极 开拓、提升业务水平。
携手华辰装备,强强联合,推进滚动功能部件核心装备国产化。2023 年 10 月,根据华辰装备公众号消息,华辰装备计划于 1 年内向贝斯特提供 对标国际行业龙头企业领先水平的精密数控直线导轨磨床产品以及相 应技术支持,该产品为目前全球磨削最长、技术难度及磨削效率最高的 产品,力求实现产品的进口替代。长期看,本次合作将成为主机企业与 应用验证企业强强联合、共创共赢的标杆示范,助力双方精准把握当前 高端精密装备国产化的契机,共同推动实现国产高端装备自主可控和行 业高质量发展。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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