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智研产业百科

一、定义及分类
二、行业政策
三、发展历程
四、行业壁垒
1、技术壁垒
2、原材料壁垒
3、市场壁垒
五、产业链
1、行业产业链分析
2、行业领先企业分析
六、行业现状
七、发展因素
1、机遇
2、挑战
八、竞争格局
九、发展趋势
1、技术高端化与智能化
2、应用领域拓展与市场需求增长
3、绿色制造与可持续发展

丝杠

摘要:丝杠是一种能将旋转运动转化为直线运动的机械零件,广泛应用于机床和自动化设备中。随着制造业的转型升级和技术的飞速发展,丝杠作为精密传动元件的应用领域不断拓宽,特别是在高端装备制造领域,如航空航天、轨道交通等,对丝杠的需求也在快速增长。2023年,中国滚珠丝杠行业市场规模为30.80亿元,同比增长10.04%。


、定义及分类


丝杠是将旋转运动变成直线运动的传动副零件。丝杠不仅要能准确传递运动,而且要能传递一定动力,所以在精度、强度以及耐磨性方面都有一定的要求,所以丝杠的加工从毛坯到成品的每道工序都要周密考虑,以提高加工精度。丝杠按其摩擦特性可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠。

丝杠分类


二、行业政策


国家政策的支持促进了丝杠行业的技术创新和产业升级。企业纷纷加大研发投入,提高产品质量和性能,推动丝杠行业向高端化、智能化方向发展。2023年9月,工信部等七部门印发《机械行业稳增长工作方案(2023—2024年)》,提出2023—2024年,机械行业运行保持平稳向好态势,重点产业链供应链韧性和安全水平持续提升,产业发展质量效益不断增强。开展机械产品可靠性提升行动。实施基础产品可靠性“筑基”工程,重点提升工业母机用丝杠、导轨、主轴等。

中国丝杠行业相关政策


三、发展历程


中国丝杠行业发展主要经历了三个阶段。20世纪70年代至80年代初的起步阶段,滚珠丝杠开始在中国得到应用和发展。1973年3月,国内首次召开滚珠丝杠系列化座谈会,产生了我国第一个滚珠丝杠的尺寸系列精度等级规范(试行)。1974年10月,我国第一个行业标准《滚珠丝杠副验收技术条件》出台,并一直试行到1982年。


20世纪80年代初至90年代初的规范化阶段,国家开始重视滚珠丝杠的标准化工作,制定了一系列相关标准。1976年,发布了JB3162·2-82《滚珠丝杠副精度》等三个部标准,主要参考德国的DIN69051标准而制定。1985年,发布了JB/GQ1098-87《滚珠丝杠副制造与验收技术要求》和JB/GQ·F1061-87《滚珠丝杠副产品质量分等》两个局批企业联合标准。1990年,全国金切机床标准化技术委员会正式成立滚动功能部件分会,标志着我国滚动功能部件的标准化工作迈向一个新的台阶。


20世纪90年代初至今的国产替代阶段,滚珠丝杠行业快速发展,国内企业逐渐崛起,开始替代进口产品。21世纪以来,随着数控机床、工业机器人等高端制造领域的快速发展,对高性能滚珠丝杠的需求持续增加。政府对高端装备制造的支持政策以及智能制造的普及,使得国内企业不断提升生产能力和技术水平,逐渐缩小与国际先进水平的差距。在行星滚柱丝杠领域,虽然国内起步较晚,但近年来也取得了显著进展。一些国内企业如南京工艺、博特精工等开始涉足该领域,并逐渐在市场上占据一定份额。然而,与国外知名企业相比,国内企业在技术水平和品牌影响力方面仍存在一定差距。

中国丝杠行业发展历程


四、行业壁垒


1、技术壁垒


丝杠作为精密传动元件,其制造涉及高质量材料研发、精密加工、热处理技术、质量检测等多个环节。这些环节要求具备精湛的技术和严格的质量管理。例如,滚珠丝杠的制造需要先进的精密加工设备和工艺技术,包括车削、磨削、螺纹加工等多个环节,要达到微米级甚至更高的精度要求。同时,恰当的热处理工艺对丝杠的性能提升至关重要,这涉及到温度控制、时间把握等复杂技术。此外,高端丝杠加工设备自主化率低,国内仅少数厂商可提供中高端丝杠生产设备,存在“卡脖子”问题。因此,技术壁垒成为限制国内丝杠行业发展的主要因素之一。


2、原材料壁垒


丝杠各部件原材料大都为轴承钢和低碳合金钢等材料,这些材料的质量和性能对丝杠的成品质量有着至关重要的影响。高质量原材料的研发和应用需要深厚的专业知识和技术积累,同时还需要稳定的供应链和原材料来源。这使得一些缺乏原材料供应和技术积累的企业难以进入丝杠行业。此外,原材料价格的波动也会影响丝杠行业的成本和利润水平,进一步加剧了行业的壁垒。


3、市场壁垒


丝杠行业市场主要由国际企业主导,这些企业在技术、品牌、市场渠道等方面具有显著优势。中国企业在进入市场时,需要面对来自国际企业的激烈竞争。同时,丝杠行业的应用领域广泛,但不同领域对丝杠的性能和要求各不相同。这使得企业需要具备丰富的行业经验和专业知识,以满足不同客户的需求。此外,丝杠行业的市场集中度较高,一些大型企业占据了较大的市场份额,这也增加了新企业进入市场的难度。


五、产业链


1、行业产业链分析


丝杠行业产业链上游主要涉及原材料与零部件供应。原材料包括合金结构钢、高碳铬轴承钢等钢材。零部件包括螺母、滚珠、预压片、反向器、防尘器等。产业链中游是丝杠的制造和组装环节。产业链下游是丝杠的应用领域,涵盖数控机床、工业机器人、航空航天、汽车制造、医疗设备、精密仪器等领域。

丝杠行业产业链
合金结构钢
中国宝武钢铁集团有限公司
江苏沙钢集团有限公司
西宁特殊钢股份有限公司
中信泰富特钢集团股份有限公司
高碳铬轴承钢
宝钢特钢有限公司
洛阳轴承研究所有限公司
江阴兴澄特种钢铁有限公司
东北特殊钢集团有限责任公司
螺母
宇星紧固件(嘉兴)股份有限公司
晋亿实业股份有限公司
浙江东明不锈钢制品股份有限公司
常熟市标准件厂有限公司
预压片
士兰微电子股份有限公司
紫光国芯微电子股份有限公司
中颖电子股份有限公司
北京君正集成电路股份有限公司
上游
南京工艺装备制造有限公司
山东博特精工股份有限公司
无锡贝斯特精机股份有限公司
秦川机床工具集团股份公司
中游
数控机床
工业机器人
航空航天
汽车制造
医疗设备
精密仪器
下游


2、行业领先企业分析


(1)无锡贝斯特精机股份有限公司


贝斯特是一家专注于工装夹具、精密零部件加工以及智能装备领域的公司。公司通过多年的技术积淀,在工装领域拥有丰富的经验和技术优势,形成了“精密加工为特长、铸造产业为支撑、智能装备为驱动”的产业联动发展的核心竞争优势。在丝杠领域,其全资子公司宇华精机生产的滚珠丝杠副最高精度可达C0级,直线导轨副最高精度可达UP级。这些高精度产品已经在知名机床厂商的部分型号机床上得到了验证,并获得了市场的认可。同时,公司还积极拓展丝杠的应用领域,成功研发了应用于人形机器人的标准式、反转式行星滚柱丝杠,以及应用于新能源汽车EHB制动系统和EMB制动系统的多款滚珠丝杠副。这些产品的成功研发和应用,为贝斯特在丝杠领域的进一步发展奠定了坚实基础。2024年前三季度,贝斯特营业收入为10.42亿元,同比增长3.52%;归母净利润为2.25亿元,同比增长7.08%。

2018-2024年前三季度贝斯特经营情况


(2)秦川机床工具集团股份公司


秦川机床成立于1965年,是一家拥有多家专精特新“小巨人”企业的集团公司。公司控股股东为法士特集团,实际控制人为陕西省国资委。秦川机床通过承担国家863计划等科研项目,攻克了多项核心技术,成为在机床、零部件等多个领域具有显著影响力的企业。其子公司汉江机床专门负责丝杠导轨业务,是国内丝杠导轨领域的领军企业之一。汉江机床的滚珠丝杠产品已经由P1级提升到P0级,精度水平达到国际先进水平。这标志着秦川机床在丝杠领域的技术水平已经跻身国际一流行列。汉江机床的滚珠丝杠和导轨产品不仅应用于公司自身产品,还外销至机床、自动化及新能源汽车等高端制造领域。2024年前三季度,秦川机床营业收入为28.86亿元,同比增长2.01%;归母净利润为0.56亿元,同比下降34.31%。

2018-2024年前三季度秦川机床经营情况


六、行业现状


丝杠是一种能将旋转运动转化为直线运动的机械零件,广泛应用于机床和自动化设备中。随着制造业的转型升级和技术的飞速发展,丝杠作为精密传动元件的应用领域不断拓宽,特别是在高端装备制造领域,如航空航天、轨道交通等,对丝杠的需求也在快速增长。2023年,中国滚珠丝杠行业市场规模为30.80亿元,同比增长10.04%。

2016-2023年中国滚珠丝杠行业市场规模情况


七、发展因素


1、机遇


(1)市场需求增长


随着全球制造业的快速发展和智能化、自动化趋势的加强,丝杠作为精密传动元件,在数控机床、工业机器人、航空航天等领域的应用越来越广泛。特别是在新能源汽车、轨道交通等新兴产业的崛起中,对丝杠的需求也在持续增长。这种市场需求的增长为丝杠行业提供了巨大的发展空间和机遇。


(2)政策支持与产业升级


中国政府高度重视制造业的发展,出台了一系列政策来支持高端装备制造和产业升级。这些政策不仅为丝杠行业提供了良好的发展环境,还鼓励企业加大研发投入,提升产品质量和技术水平。同时,随着制造业的转型升级和智能制造的快速发展,丝杠行业也面临着向高端化、智能化方向发展的机遇。通过技术创新和产业升级,丝杠行业可以不断提升自身的竞争力和附加值。


(3)国际合作与市场拓展


在全球化的背景下,丝杠行业面临着更广阔的市场和更多的国际合作机会。通过与国际知名企业的合作,丝杠企业可以引进先进的技术和管理经验,提升自身的研发和生产能力。同时,丝杠企业还可以积极开拓国际市场,参与国际竞争,提升品牌知名度和国际竞争力。这种国际合作和市场拓展的机遇,有助于丝杠行业实现更高水平的发展。


2、挑战


(1)技术创新能力不足


尽管中国丝杠行业在近年来取得了显著进步,但在高端技术和产品方面仍与国际先进水平存在差距。部分企业在研发创新上投入不足,导致新技术、新工艺的研发和应用滞后。此外,行业内存在技术壁垒,使得一些中小企业难以获得关键技术和人才支持,限制了其技术创新能力的提升。这种技术创新能力不足的问题,不仅影响了丝杠产品的质量和性能,也制约了行业的整体竞争力。


(2)市场竞争激烈


中国丝杠行业市场竞争日益激烈,国内外企业纷纷涌入市场,加剧了行业的竞争压力。一些企业通过价格战等不正当手段争夺市场份额,导致行业利润水平下降。同时,随着市场需求的不断变化和升级,消费者对丝杠产品的质量和性能要求也越来越高,这对企业的生产能力和服务水平提出了更高要求。在这种竞争环境下,企业需要不断提升自身的综合竞争力,才能在市场中立于不败之地。


(3)环保与可持续发展压力


随着全球对环保和可持续发展的日益重视,中国丝杠行业也面临着环保和可持续发展的压力。在生产过程中,一些企业存在资源浪费和环境污染问题,这不仅影响了企业的社会形象,也限制了行业的可持续发展。因此,企业需要加强环保意识,采取更加环保的生产方式和工艺,降低能源消耗和污染物排放,实现绿色生产。同时,还需要积极研发和推广环保型丝杠产品,以满足市场对环保产品的需求。


八、竞争格局


当前,丝杠行业的市场格局主要由国际企业领航。不过,值得注意的是,中国企业正加速技术革新步伐,其产品质量正稳步迈向国际标准,展现出强劲的国产替代趋势。目前,中国丝杠行业正呈现出三级分化的梯队格局。在第一梯队中,南京工艺(非上市企业)与博特精工(同样非上市)等企业凭借其在行星滚珠丝杠领域的深耕细作,凭借高度专业化的产品及成熟的市场地位,稳固地站在行业前沿。第二梯队则汇聚了贝斯特、秦川机床、鼎智科技、五洲新春等企业。这些企业或是正处于研发与试产的关键阶段,或是作为精密机械零部件的制造商,正积极拓展产品线,增强技术能力,旨在进一步扩大其市场份额。至于第三梯队,则以恒力液压、长盛轴承等企业为代表,它们虽尚未正式涉足丝杠领域,但现有业务与丝杠具有较高的相关性和协同性,被视为该行业的潜在进入者。

中国丝杠行业企业竞争格局


九、发展趋势


1、技术高端化与智能化


随着制造业的转型升级和智能化趋势的加强,中国丝杠行业将逐渐向高端化、智能化方向发展。企业将加大研发投入,采用先进的生产技术和工艺,提升丝杠产品的精度、强度、耐磨性和可靠性等性能指标。同时,结合物联网、大数据等先进技术,实现丝杠产品的智能化控制和远程监控,提高设备的运行效率和故障预警能力。


2、应用领域拓展与市场需求增长


中国丝杠行业的应用领域将继续拓展,从传统的机床、自动化设备等领域向新能源汽车、轨道交通、航空航天等高端装备制造领域延伸。随着这些新兴产业的快速发展,对丝杠产品的需求将持续增长,为行业带来更大的市场机遇。同时,随着消费者对产品品质和服务要求的提高,丝杠企业还需要不断提升自身的研发能力、生产能力和服务水平,以满足市场的多样化需求。


3、绿色制造与可持续发展


在环保和可持续发展的背景下,中国丝杠行业将积极践行绿色制造理念,采用环保材料和工艺,降低能源消耗和污染物排放。同时,加强废旧丝杠产品的回收和再利用,实现资源的循环利用和产业的可持续发展。这将有助于提升行业的整体竞争力,促进产业的长期稳定发展。

中国丝杠行业未来发展趋势

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由于丝杠对精度、强度、耐磨性、可靠性等方面具有较高的要求,这就需要成熟的加工工艺、先进的生产设备、高质量的原材料来支撑,丝杠行业具有较高的壁垒,高端产品主要依靠国外进口,预计未来随着国家政策的支持,丝杠国产化率将不断提高。同时,丝杠下游应用领域十分广泛,预计未来行业发展空间将不断扩大。

丝杠 2023-12-20
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