新剑传动行星滚柱丝杠在特斯拉机器人中的渗透率提升空间分析
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行星滚柱丝杠是实现人形机器人精确运动控制的核心部件,其主要功能是将旋转运动转换为直线运动。根据特斯拉发布的相关资料,Optimus人形机器人的直线关节采用反式行星滚柱丝杠,单台机器人使用14个行星滚柱丝杠,单价约为2000元/个,单机总价值量达2.8万元以上,在机器人整体成本中占比约15%-25%,是所有零部件中价值量最高的环节[1][2]。
从技术特性来看,行星滚柱丝杠相较于传统滚珠丝杠具有显著优势:承载能力提高6倍、寿命提高14倍、体积节省约1/3,同时具备高精度、高刚性、高传动效率等特性,非常适合人形机器人在复杂动作中对精细控制和稳定性的需求[3]。
目前全球行星滚柱丝杠市场仍由外资企业主导。2023年数据显示,中国丝杠市场规模约25.7亿元,其中行星滚柱丝杠仅占4%,外资企业在该细分领域的市占率高达85%。具体竞争格局如下[4]:
| 企业 | 所属国家 | 市场份额 |
|---|---|---|
| Rollvis | 瑞士 | 26% |
| GSA | 瑞士 | 26% |
| Ewellix | 瑞典 | 14% |
| Rexroth(博世) | 德国 | 12% |
| 国内企业合计 | 中国 | 约20% |
目前特斯拉Optimus使用的是瑞士GSA制造的RGTI 12.8反式行星滚柱丝杠。新剑传动作为国内最早布局该领域的厂商之一,有望在特斯拉供应链中实现国产替代突破[4]。
新剑传动成立于1999年,2005年成立研发中心,2008年开始联合高校进行行星滚柱丝杠国产化研发,是国内最早布局该领域的民营企业。2022年,公司实现了全国首个批量化生产行星滚柱丝杠的突破,刚好与特斯拉发布Optimus Gen1机器人的时间节点重合,踩中了人形机器人这一"万亿级"风口[5][6]。
公司拥有博士、硕士、本科学历的研发团队50余人,自主开发了整套传动实验设备和全套进口齿轮蜗杆测量设备。根据公开信息,公司已具备年产350万套行星滚柱丝杠的产能,并完成了标准式、反向式、差动式等多种结构的批量市场销售[7]。
新剑传动已被市场视为特斯拉人形机器人"T链"的一级供应商,与三花智控、拓普集团并称为特斯拉机器人三大关键部件供应商。2025年1月3日,公司年产100万台人形机器人行星滚柱丝杠产业化项目正式启动,预计2025年9月建成投产[5][6]。
值得注意的是,新剑传动已与特斯拉签署供货协议,与舍弗勒一起成为特斯拉北美地区的丝杠供应商。同时,公司还与美国另外一家人形机器人和新能源车头部企业保持深度合作关系。据2025年市场传闻,公司拿到了特斯拉灵巧手订单,量级在1000台以上[5][6]。
新剑传动通过与上游供应商的深度合作,构建了完善的供应链体系。2025年3月,公司与五洲新春签署战略合作协议,五洲新春将为新剑传动提供行星滚柱丝杠、微型滚珠丝杠的行星滚柱和螺母套部件、谐波减速器等产品。这一合作使五洲新春在资本市场上热度飙升,2025年全年涨幅高达183%,反映出市场对特斯拉机器人供应链的高度认可[5][6]。
目前国内人形机器人行业使用丝杠方案的企业仍为少数。根据行业统计,国内近百家人形机器人企业中,采用丝杠方案的仅为个位数,渗透率极低。这意味着新剑传动面临的市场开拓空间巨大[1]。
特斯拉机器人迭代带来的一个重要边际变化是丝杠用量持续增加。除线性关节外,灵巧手也开始采用微型滚珠或滚柱丝杠方案。以特斯拉Gen1到Gen3的迭代为例,灵巧手从"腱绳+蜗轮蜗杆"传动方案升级为"腱绳+丝杠"方案,丝杠使用量大幅提升[1]。
根据开源证券测算,当人形机器人产量达到100万台时,仅特斯拉带来的机器人丝杠市场有望扩容至252亿元,其中行星滚柱丝杠市场约180亿元,微型滚珠丝杠市场约72亿元[1]。
| 产量规模 | 行星滚柱丝杠市场规模 | 微型滚珠丝杠市场规模 | 合计 |
|---|---|---|---|
| 100万台 | 180亿元 | 72亿元 | 252亿元 |
| 200万台 | 327亿元 | - | - |
从以下几个维度分析,新剑传动在特斯拉机器人中的渗透率提升空间显著:
新剑传动是国内第一家大规模量产行星滚柱丝杠的企业,年产100万台产业化项目即将投产。相比之下,国内其他竞争对手如震裕科技、秦川机床、双林股份等,目前仍处于送样、小批量试制或产线建设阶段[4][7]。
由于特斯拉亚洲、部分欧洲地区供应链均由中国长三角地区企业构建,在本地遴选关键人形机器人部件供应商成为特斯拉的必选项。新剑传动地处浙江杭州,具备显著的地理配套优势[5]。
据行业人士透露,特斯拉选择供应商主要看产品能否满足其高要求,而非企业的业内名气或合作履历。新剑传动凭借技术实力和先发优势,有望获得更多份额[5]。
开源证券指出,类比特斯拉在星舰项目中的模式,未来特斯拉可能将机器人平台开源,进一步推动供应链量产降本,同时其他人形机器人企业也会以特斯拉的路线和供应链为导向。这将为新剑传动带来更大的市场拓展空间[1]。
行星滚柱丝杠需要达到C5级精度,工艺流程复杂,需要经过热处理、车削、磨削等十几道工序。其中螺母内螺纹加工难度最高,对设备和工艺积累要求极高。高精度螺纹磨床依赖进口,单台价格超过1000万元[4][7]。
当前行业生产效率低,平均一天仅能生产1.5套产品,按50%良率计算,生产成本高于1万元/套。远期技术成熟后,生产效率有望提升至8套/天,成本降至800元以内。良率和生产效率是决定成本竞争力的关键[7]。
除新剑传动外,国内多家企业正在加速布局行星滚柱丝杠领域:
- 震裕科技:日产能达50套,第二条产线预计2025年Q1投产
- 秦川机床:子公司汉江机床已小批量生产
- 贝斯特:已完成产品研发并送样,关键工艺国产化设备合作开发有序推进
- 北特科技:拟投资18.5亿元建设研发生产基地
此外,外资企业如舍弗勒也已成为特斯拉的丝杠供应商。这意味着新剑传动面临来自国内外竞争对手的双重压力[4][7]。
- 人形机器人进展不及预期:特斯拉Optimus V3原型机发布时间和量产规模存在不确定性
- 产能过剩风险:若行业产能快速扩张,可能导致价格竞争加剧
- 技术路线变化:若特斯拉改变技术方案,可能影响供应商份额
- 订单不及预期:目前新剑传动获得的特斯拉订单量仍相对有限
综合以上分析,新剑传动行星滚柱丝杠在特斯拉机器人中的渗透率提升空间较大,主要基于以下逻辑:
-
市场空间广阔:特斯拉计划2026年底年产100万台机器人,行星滚柱丝杠市场空间达180亿元以上
-
渗透率提升潜力大:目前国内人形机器人使用丝杠方案的企业仅个位数,未来有望大幅提升
-
竞争优势明显:新剑传动是国内唯一实现批量化生产的企业,年产100万台产能即将投产
-
特斯拉供应链本地化:长三角地区供应链配套优势明显,有望获得更多份额
[1] 开源证券 - 《人形机器人丝杠走向量产,国产丝杠领跑全球》行业周报(2024年12月22日)
[2] 九方智投 - 《机器人最性感的细分赛道——丝杠环节》研究报告
[3] 东方证券 - 《丝杠:核心传动部件,人形机器人开启成长空间》行业报告(2023年10月25日)
[4] 高工机器人产业研究所(GGII)- 行星滚柱丝杠市场格局数据
[5] 21世纪经济报道 - 《新剑传动启动IPO "T链"三大巨头聚首A股》(2026年1月12日)
[6] 观察者网 - 《新剑传动冲击IPO,特斯拉人形机器人核心零部件供应商》
[7] 东吴证券 - 《滚柱丝杠:让运动更丝滑,国产替代蓄势待发》深度报告(2024年2月)
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