人形机器人系列 - 六：核心零部件之丝杠

人形机器人中的丝杠是传动系统的核心部件，应用于人形机器人的线性关节，将旋转运动转换为直线运动，直接影响机器人的运动精度、负载能力和能源效率。

丝杠是人形机器人中成本占比最高的硬件，约占整体BOM成本的19%-25%。以特斯拉Optimus为例，若单机成本为2万美元，丝杠的ASP（平均售价）可达2.3万-2.5万元人民币。

预计2030年全球人形机器人丝杠市场规模达1120亿元（CAGR 239%），其中国内市场超80亿元。

丝杠类型

丝杠螺母传动将旋转运动变换为直线运动（或相反传递），主要分为滑动（T型）丝杠、滚珠丝杠、行星滚珠丝杠。

行星滚柱丝杠，主要由丝杠、螺母和滚柱组成，将丝杠旋转运动转变为螺母直线运动，滚柱可大幅提升受力面积，可承受更大的载荷和冲击。

主要用于人形机器人线性关节，可以提升腿部关节的扭矩密度。用于大负载关节（如大腿、小腿、肘部）和灵巧手（如手指关节控制）等，为机器人提供精确的线性运动控制。

特斯拉Optimus躯干部署了14个线性执行器，采用“电机+行星滚柱丝杠”组合，以实现高负载（单轴承载数百公斤）和高精度（误差低于0.01毫米）的动态平衡。‌

行星滚柱丝杠性能最优，传动效率高、承载能力强，但加工难度大、成本高。

行星滚柱丝杠

（高承载力、高精度、高转速、长寿命）

滚柱丝杠，摩擦小、精度高，适用于中等负载场景。部分厂商在灵巧手中使用微型滚珠丝杠。

滚珠丝杠

（高效率、高精度）

T型丝杠，成本低、工艺成熟，但精度和效率较低，多用于负载要求不高的部位（如手肘）。特斯拉Optimus小臂的4个线性执行器采用梯形丝杠以降低成本。

滑动（T行）丝杠

（结构简单，精度差）

相关企业

高端市场被舍弗勒、GSA等欧美企业主导，国产替代有较大空间，丝杠厂商规模制造能力是关键，其次降本能力。

国内丝杠企业主要集中在恒立液压、贝斯特、五洲新春、双林股份、长盛轴承、北特科技等，设备类包括秦川机床、华辰装备、日发精机等。

01

五洲新春（603667）

五洲新春是中国精密制造领域的龙头企业，公司具备从精密锻造、制管到装配的全产业链能力，产品涵盖轴承、新能源汽车零部件（如减速器轴承、安全气囊部件）、热管理系统组件等，客户包括丰田、国内新势力车企（如理想、奇瑞）等。

在机器人核心部件领域，五洲新春重点布局行星滚柱丝杠和微型滚珠丝杠，已开发出灵巧手微型丝杠、线性执行器丝杠等产品，2025年计划投资15亿元扩产，产能布局行业领先。

杭州新剑优势明显，和舍弗勒一起已经跟北美（T链）签署供货协议。五洲与两家深度合作，提供前道热处理、螺母、行星柱、粗磨等，占总成本超过 50%。1月3日，杭州新剑年产 100 万套人形机器人及汽车行星滚柱丝杠新工厂开建，预计9月份投产，是全球第一家实现大规模量产的公司，五洲作为核心供应商深度受益。

公司在工艺积累、量产降本等方面优势显著，已具备成品丝杠研发生产能力，有望给杭州新剑、舍弗勒深度赋能，联合扩产成品丝杠，价值量进一步提升。同时，已为国内头部人形机器人配套行星滚柱丝杠，进一步巩固在行业内的领先地位。并成功研发生产灵巧手微型丝杠，与国内头部机器人厂商建立深度合作，积极布局灵巧手模组。

02

恒力液压（601100）

恒立液压是一家以液压件为主业的工程机械龙头企业，公司传统主营高压油缸、泵阀等液压件，挖掘机专用油缸市占率超50%。

同时积极布局人形机器人核心零部件领域，卡位线性总成及灵巧手微型线性驱动环节，已有 5 款丝杠产品、其中 4 款带总成产品。

公司国内外两条腿走路。T 客户已送腿部线性总成，性能测试满足客户要求。通过简化工序、自制工装夹具实现大幅降本，有望带来机器人丝杠平权，使得其他机器人厂商尝试线性驱动方案，目前公司有对接小鹏、开普勒、小米、智元等，卡位或成机器人最大公约数。

全球丝杠产能紧缺，恒立液压线性驱动器项目在产能建设上处于领先水平，公司自 22 年投入预算 15.27 亿元，目前一期设计产能 20 亿二期设计 30 亿合计 50 亿， 在全球领域具备稀缺性！

公司传统业务提供稳定现金流，机器人业务打开第二增长曲线，中短期目标市值达2100亿元。

03

长盛轴承（300718）

长盛轴承是国内自润滑轴承领域的龙头企业，在全球中高端市场占据重要份额。2024年公司加速布局人形机器人领域，与产业链合作方推进自润滑丝杠等产品研发。

自润滑轴承可应用于机器人关节处（解决关节处噪音问题），与宇树科技合作开发的产品已实现小批量生产销售。此外，在风电、新能源汽车（如特斯拉、宝马、沃尔沃）等领域也有稳定应用。

滚珠丝杠已应用于汽车制动、转向系统及机器人直线执行器，部分产品实现小批量生产，于 2022 年发布定增计划，拟投 2.65 亿元扩张自润滑轴承和滚珠丝杠产能。

行星滚柱丝杠处于研发与试产阶段，待进一步验证和量产。

04

双林股份（300100）

双林股份是一家专注于汽车零部件及人形机器人核心部件的企业。公司传统主营业务为汽车内外饰件及精密零部件、轮毂轴承、新能源动力系统等汽车零部件。

在机器人领域拓展，重点布局行星滚柱丝杠，丝杠基于汽车座椅水平驱动器的技术同源性，结合高精度制造工艺，具有紧凑结构和高负载能力。已研发出人形机器人用行星滚柱丝杠样品，目前产品处于客户验证阶段，并完成试制产线建设。

05

贝斯特（300580）

贝斯特是一家专注于精密零部件制造及智能装备研发的企业，传统主业为涡轮增压器零部件，全资子公司安徽贝斯特重点布局新能源汽车轻量化结构件、高附加值的精密零部件以及氢燃料电池汽车核心部件等研发。

2023 年全资子公司宇华精机成功完成高精度滚珠丝杠副、直线导轨副等产品的首台套下线，成功研发人形机器人用行星滚柱丝杠样品，并与下游客户进行紧密对接。

成本控制与技术优势，公司毛利率长期高于行业平均（34%-35%），通过智能化生产与精细化管理保持成本优势。

06

北特科技（603009）

北特科技是一家以汽车零部件为主营业务的企业，主营业务涵盖底盘零部件、铝合金轻量化及空调压缩机。近年来积极布局人形机器人核心部件——行星滚柱丝杠领域。

行星滚柱丝杠已完成行星滚柱丝杠配件的研发并送样客户，产品涵盖螺母、行星滚柱、丝杠、齿圈等关键部件，应用于人形机器人执行器及汽车后轮转向系统（RWS）。上海嘉定工厂已建成行星滚柱丝杠小批量产线，完成设备安装调试，具备独立生产工序能力。

07

新剑传动（未上市）

杭州新剑机电传动股份有限公司是一家专注于精密机械传动技术的高新技术企业，尤其在行星滚柱丝杠领域处于国内领先地位。

新剑传动的主打产品为灵巧手微分行星滚柱丝杠，具备高承载能力和长寿命特性，能有效提升直线型电驱动关节的稳定性与可靠性，并使得仿生手臂关节更加集成化、体积更小，接近仿生肌肉的收缩特征。

其行星滚柱丝杠产品已形成标准化生产，并满足人形机器人对丝杠精度的需求（如G5级别，导程精度23μm/315mm），虽不及机床等高精度场景要求，但完全适配机器人应用。

目前公司已实现行星滚柱丝杠电动缸产线的批量生产，已建产能达到350万套的批量生产能力，并计划在2025年1月完成年产100万台人形机器人行星滚柱丝杠的产业化项目。

其产品被特斯拉等头部机器人企业参考采用，进一步巩固了其在人形机器人供应链中的地位。

丝杠作为人形机器人的“关键传动钥匙”，其技术突破与成本控制是产业化的核心。随着特斯拉Optimus等产品的量产和国内机器人的发展，行星滚柱丝杠需求将激增，国内厂商通过技术迭代（如五洲新春的微型丝杠）、产能扩张（杭州新剑新工厂）和产业链协同（汽车工艺迁移）加速破局，未来国产化替代将推动成本下降与市场放量。

来源：自由的星辰