2024年贝斯特研究报告:聚焦国产替代布局高端滚动功能部件,梯次化发展行稳致远

1 公司介绍:涡轮增压龙头,转型新能源&工业母机业务

1.1 发展历程:深耕精密制造 20 余年,紧跟市场需求进行资本开支的投入

公司发展脉络较为清晰,具体来说大致可以分为三个阶段:

(1) 从工装夹具起家,逐步成长为汽车涡轮增压器零部件龙头企业。公司成 立于 1997 年,起家业务是摩托车发动机制造领域的工装夹具,后续逐渐 拓展至摩托车发动机制造的精密零部件业务,2001 年,先后进入汽车领 域的工装夹具业务和精密零部件的加工业务,后续逐步成长为汽车涡轮 增压器零部件龙头。2017 年,公司登陆创业板,进一步进行涡轮增压器 零部件等的扩产。到 2018 年,公司已经与霍尼韦尔(Honeywell)、康明 斯(Cummins)、博世马勒(Bosch Mahle)、石播(IHI)、博格华纳(BorgWarner)、 皮尔博格(Pierburg)等著名汽车涡轮增压器和发动机相关制造企业建立了 长期稳定的业务合作关系。

(2) 捕捉新能源汽车的发展大势,2018 年开始通过内生外延的方式积极布局 相关精密零部件业务。2018 年底公司发布公告计划建设“汽车精密零部 件项目(一期)”,项目涉及汽车涡轮增压器核心零部件及新能源汽车铝合 金结构件等。2020 年再次发布可转债项目,重点布局新能源车零部件。 同时公司注重优质资产的并购,先后通过控股特斯拉供应商苏州赫贝斯和 易通轻量化技术(江苏)有限公司加强公司在该领域的客户、研发等优势。 2022 年 6 月公司设立了全资子公司“安徽贝斯特新能源汽车零部件有限公 司”,开展新能源汽车零部件的研发、制造和销售。

(3) 2022 年瞄准国产替代,切入“工业母机”新赛道。2022 年 1 月,公司设 立全资子公司“无锡宇华精机有限公司”,全面布局直线滚动功能部件, 瞄准高端机床领域、半导体装备产业、自动化产业三大市场进行大力开拓, 切入“工业母机”新赛道。

1.2 公司主营:形成三梯次产业的战略布局

公司围绕三梯次产业布局,业务分为三大板块: (1) 第一梯次产业:各类精密零部件、智能装备及工装夹具等原有业务;主要 产品包括适用于燃油汽车及混动动力汽车的涡轮增压器精密轴承件、涡 轮增压器叶轮、涡轮增压器中间壳、涡轮增压器压气机壳、发动机缸体等 汽车零部件; (2) 第二梯次产业:新能源汽车零部件业务。重点布局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。具体来说, 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、底盘安 全件等以及氢燃料电池汽车空压机叶轮、空压机压力回收和整流器、电机 壳、轴承盖以及功能部件等。 (3) 第三梯次产业:直线滚动功能部件业务。在工业母机领域,公司全面布局 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。主要应用领域为高端机床、半导体装备、自动化产业、机器人领域 等市场。

汽车零部件贡献 90%以上营收,新能源车零部件营收占比提升明显。按照 wind 口 径,公司的主营业务可以分为汽车零部件、智能装备&工装夹具、飞机机舱零部件 和其他零部件,按该口径拆分,可以看到近年来汽车零部件的营收占比持续上升, 尤其是2022年-2023年H1,汽车零部件营收占据主营业务营收的比重超过了92%。 这种快速增长主要源于涡轮增压零部件的稳定增长和新能源车零部件的快速放 量,近年来公司布局的新能源汽车零部件相关产能陆续释放,营收也实现快速提 升;我们将汽车零部件业务进一步拆分为涡轮增压零部件、新能源车零部件和其 他零部件(包括用于燃油车发动机的真空泵、油泵和发动机缸体等),可以看到 2023 年 H1,汽车零部件营收占比上升而涡轮增压零部件营收占比有所下滑,意味 着新能源汽车零部件正在以较快的增速放量。

1.3 历史业绩复盘:业绩稳健增长,经营质量卓越

营收、利润一直保持正增长,预计 2023 年会实现较高增速。2013 年以来,公司 营收和归母净利润一直保持正增长,相比于汽车零部件板块的整体增长情况,表 现十分优异,即使在疫情等外部宏观因素频繁扰动下,公司的利润增长仍然十分 亮眼,2022 年-2023 年前三季度,利润增速超过营收增速。公司具备稳健经营的 基因,外加新能源车零部件产能释放,我们预计未来三年依然能够保持营收和利 润的正向增长。

成本、费用管控能力优秀,毛利率、净利率和 ROE 水平均居于行业前列。从产品 附加价值来看,近年来公司的毛利率基本稳定保持在 34%以上,从费用端来看, 期间费用率总体呈现下降趋势, 2021-2022 年短暂上行的主要因素为:2021 年 为加大市场推广投入了较多的销售费用,2022 年由于可转债项目逐步转固导致报 表中财务费用增加,且由于实施了股权激励计划,股份支付导致管理费用增加较 多。从利润端来看,公司的归母净利率基本保持在 20%左右,摊薄 ROE 水平也基 本保持在 10%左右。对比来看,近年来汽零板块的总体毛利率基本在 25%+,归母 净利率则在 5%以下,整体的摊薄 ROE 不到 6%。整体来看,公司的成本费用管控 能力较为出色。

经营质量优秀,充足经营性现金流保证了经营可持续性。从比率角度看,近年来, 公司经营性现金净流量/净利润的比重基本保持在 1 以上。从绝对值角度看,受 到扩产因素扰动,公司 2020 年的自由现金流出现明显的下滑,近两年改善明显, 在更为关键的经营活动现金净流量方面,公司则一直保持正值,即使在扩产背景 下也是如此,可见公司经营质量较为优秀。

1.4 股权结构:相对集中,发布股权激励计划彰显增长信心

董事长曹余华为实际控制人,集中的股权架构有利于提升决策效率。公司实际控 制人为董事长曹余华,其直接持股 5.15%,通过全资子公司无锡贝斯特投资有限 公司持股 49.92%,同时曹余华对无锡市鑫石投资合伙企业持股 37.69%,无锡贝 斯特投资有限公司对无锡市鑫石投资合伙企业持股 1.29%,曹余华合计控股 56.02%。曹逸系曹余华之女,任公司副董事长,直接控股 2.81%,谢似玄系曹余 华之妻,直接/间接控股共 1.49%。公司由曹余华牵头成立,至今董事长依然持有 较高的股权,集中稳定的股权架构为公司管理层较为高效的决策提供支撑。

公司发布股权激励计划,利于人才培养和公司长期发展。公司于 2022 年 10 月发 布限制性股权激励计划,拟对中高层管理者、核心技术人员等 118 人进行股权激 励。公司于 2022 年 11 月和 2023 年 11 月分别实施首次授予和预留授予。根据公 司公告,第二、三个归属期的公司层面的考核目标分别为 1)以 2021 年为基年, 满足下列两个条件之一:2023 年营收增速不低于 25%,剔除股份支付费用后的净 利润增长率不低于 25%;2)以 2021 年为基年,满足下列两个条件之一:2024 年 营收增速不低于 45%,剔除股份支付费用后的净利润增长率不低于 45%,按此计 算,营收考核目标分别为不低于 13.21/15.33 亿元。

2 涡轮增压器零部件:绑定行业龙头客户,未来稳定增长

2.1 行业: 汽车的节能减排推动涡轮增压器的应用,行业集中度很高

2.1.1 涡轮增压器:帮助燃料燃烧更加充分

涡轮增压器是一种空气压缩机利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内 的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之 增压进入气缸。空气的压力和密度增大可以使燃料燃烧更加充分,提高输出功率, 达到降低燃料消耗、节能减排的效果。

2.1.2 涡轮增压器行业集中度非常高,前五大巨头占据全球 90%以上份额。

华经情报网的数据显示,2021 年全球及国内涡轮增压器的市场规模大约为 1466/368 亿元,预计 2025 年全球及国内涡轮增压器的市场规模为 1863/552 亿元。就市场竞争格局而言,行业集中度非常高,2021 年,Garreet(盖瑞特)、Cumins (康明斯)、BrogWarner(博格华纳)、MHI(三菱重工)和 IHI(石川岛播磨)占 据全球涡轮增压器 90%以上的市场份额。国内涡轮增压器也主要由外资垄断,2020 年涡轮增压器 CR4 达到 87%,市场集中度同样很高,其中盖瑞特和博格华纳市占 率均为 30%,三菱重工和石川岛播磨的市占率则分别为 15%和 12%。

2.2 市场:混动车型成为新增长点,预计未来三年仍然可以保持正增

2.2.1 新能源车压制涡轮增压器渗透率提升,混动销量提升对冲部分不利影响

汽车涡轮增压器的市场空间主要取决于两个因素:1)汽车销量;2)涡轮增压器 在汽车上的配置率。

(1)从销量来讲,汽车市场逐步成熟,目前处于弱复苏状态。随着汽车市场逐渐 成熟,全球及国内的汽车产销量在 2017 年达到了峰值,2018 年开始,受宏观环 境影响,汽车产销量连续三年下滑,2021 年开始有所复苏,中国汽车工业协会预 计我国 2023 年汽车市场有望实现 3%的增长。

(2)从渗透率来讲,随着各国节能减排政策的制定与实施,涡轮增压器的配置率 不断提升。但同时,涡轮增压主要应用于商用车、纯燃油汽车、插电式混合动力 汽车(PHEV)、混合动力汽车(HEV)。近年来,新能源车发展迅速,一方面纯电动 车不需要内燃机也就不配置涡轮增压器,这压制了涡轮增压器在汽车的渗透率提 升,另一方面,由于混动车辆发动机动力有限,因此近 90%的混动车辆选择安装涡轮增压器以提高燃油部分动力水平,2023 年以来混动汽车渗透率提升明显,对 冲部分不利因素的影响。

总体来看,全球涡轮增压器的配置率还有提升空间。分区域看,欧洲市场由于法 规要求,最早推行了小排量涡轮增压发动机,成为涡轮增压技术最为普及的地区, 配置率提升空间有限,而国内涡轮增压器还有进一步提升的空间,预计 2023 年 涡轮增压器配置率超 60%,若对标欧洲市场,还有 10%左右的配置率提升空间。 分车型看,根据盖世汽车研究院预测,到 2025 年国内内燃机车型的涡轮增压器 配给率将达到 71%左右,混动车型的涡轮增压器配给率则将达到 88%左右。

2.2.2 未来市场增长情况:预计未来三年国内涡轮增压器仍然可以维持正增长

我们对国内 23-25 年配置涡轮增压器的汽车销量进行测算,预计 23-25 年的两年 复合增速为 10.55%。

(1) 商用车:2022 年国内商用车市场处于低位,产量为 318.40 万辆, 同比 下滑。2023 年有所恢复,根据中汽协,2023 年 1-10 月商用车产量为 328.55 万辆,yoy+22.12%,我们假设 23 年全年对应产量为 400 万辆,考虑到 23 年的较高增速是建立在 22 年的低基数前提下,因此假设 24-25 年的产量 增速保持为 3%,对应 24-25 年商用车的产量为 412.00、424.36 万辆。根据头豹研究院,2020 年我国涡轮增压器在商用车中的渗透率为 65%,预 计 2025 年可以达到 95%,我们假设 23-25 年商用车的涡轮增压器配置率 为 89%、93%、95%。由此得到 23-25 年配置涡轮增压器的商用车产量同比 增速分别为 36.35%、7.63%和 5.22%。 (2) 乘用车:分别考虑混合动力和普通燃油车:

混合动力:我们主要考虑属于新能源车的 PHEV 和不属于新能源车的 HEV(中汽协 口径),我们预计 23-25 年新能源乘用车的渗透率进一步提升,假设为 33.05%、 37.77%、42.17%,对应可以得到新能源车的产量分别为 850、1020、1173 万辆, 预计 23-25 年 PHEV 在新能源乘用车的渗透率为 29.41%、34.31%和 38.79%,得到 23-25 年 PHEV 的产量分别为 250、350、455 万辆。我们预计 23-25 年 HEV 在乘用 车中的渗透率分别为 8.5%、10%和 12%,可以得到 23-25 年 HEV 的产量大约为 218.61、270.04、333.78 万辆。另外,盖世汽车资讯预计 23-25 年中国乘用车混 合动力车型的涡轮增压器配置率分别为 78.8%、85.3%和 87.9%,我们假设 PHEV 和 HEV 的涡轮增压器配置率均为此值。综合考虑得到 23-25 年配置涡轮增压器的混 合动力车型产量增速为 59.89%、43.23%和 31.09%。 普通燃油车:我们将(乘用车产量-新能源乘用车产量-HEV 乘用车产量)的值作 为燃油车产量的值,根据华经产业研究院,2021 年我国汽车涡轮增压器的渗透率 为 48%,欧洲则达到 74%,我们对标欧洲市场,认为减排要求日益严格背景下,燃 油车涡轮增压器的配置率会进一步提升,假设 23-25 年我国燃油车涡轮增压器的 配置率为 60%、65%、70%。得到 23-25 年配置涡轮增压器的普通燃油车产量增速 分别为 6.16%、1.64%和-2.67%。 综合来看,预计 23-25 年我国汽车涡轮增压器的配置率分别为 54.75%、58.76%和 62.04%。配置涡轮增压器的汽车产量增速分别为 21.28%、12.39%和 8.75%,2 年 复合增速大致为 10.55%。

2.3 公司优势:绑定优质客户,预计稳定增长

需求端:公司与头部客户深度合作,业务较为稳定。公司提供适用于燃油汽车及 混动动力汽车的涡轮增压器精密轴承件、涡轮增压器叶轮、涡轮增压器中间壳、 涡轮增压器压气机壳。汽车涡轮增压器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。公司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,目前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,博格华纳 (BorgWarner)、皮尔博格(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。全球涡轮增压巨头中多数 为公司客户,且合作时间较久,深度的合作保证了该块业务的稳定性。从历史业 绩来看,2017-2022 年公司涡轮增压器收入从 4.24 亿元增长至 8.77 亿元,五年 复合增速约 15.64%,2023 年 H1 公司该块业务实现营收 4.83 亿元,两年复合增 速为 11.43%,考虑下游市场增长情况,我们认为公司该块业务未来 2-5 年的复合 增速大约为 10%-15%。

供给端:可转债项目达到预定可使用状态,涡轮增压零部件业务预计未来几年增 速较为稳定。公司在 2020 年发布了可转债项目,向年产 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投资 5.3 亿元,项目包括年产 560 万件涡轮 增压器核心零部件,包括压气机壳 260 万件、全加工叶轮 100 万件和中间壳 200 万件。目前项目已达到预定可使用状态,随着产能逐步释放,公司有望实现对涡 轮增压器头部客户的全面覆盖,继续夯实基本盘业务。

3 新能源车领零部件:积极转型,外延内生打造新的增长点

3.1 向外并购优质资产,内部持续加码新能源汽零产能扩充

2018 年底开始布局,近年来外延内生动作频繁。 1)公司从 2018 年底开始着手布局新能源领域,2018 年 11 月公司发布公告称拟 新建“汽车精密零部件项目(一期)”,项目投资不超过 3 亿元,其中包含了新能 源汽车铝合金结构件,这是公司首次涉足新能源领域。 2)2019 年,公司先后控股了苏州赫贝斯和易通轻量化技术(江苏)有限公司, 利用现有的人才、技术以及客户资源等优质资产快速切入新能源车零部件领域, 其中,赫贝斯主营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,原本是特斯拉的供应商,公司借此在 2020 年正式拿到了特斯拉的供应商 代码。后者主营新能源汽车轻量化产品的研发和销售,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。

3)2020 年,公司为加快布局新能源汽车产业,并进一步扩大业务规模,向不特 定对象发行可转换公司债券,募集资金 5.3 亿元将投入年产 700 万件新能源汽 车功能部件(包括轻量化结构件、转向结和氢燃料电池壳体共 140 万件)及涡轮 增压器零部件项目建设,该项目于 2022 年 3 月达到预定可使用状态,截至 2023 年下半年已逐步达产。 4)2022 年 6 月,为进一步夯实在新能源汽车领域的实体布局,公司在安徽省 马鞍山市含山县设立了全资子公司“安徽贝斯特新能源汽车零部件有限公司”, 旨在进一步扩大新能源汽车零部件的产能规模,进一步围绕市场优化产品结构, 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,项目共投资 20 亿元,分为两期建设,一期项目预计 23 年底建成,2024 年上半年正式投产,投 产后年产能将达 50 万件新能源汽车零部件。此外,根据 2023 年 7 月新华网的信 息,公司二期项目也提前进入了筹备阶段。

3.2 当下新能源车领域覆盖三条技术路线,有望受益于新能源车的进一步增长

目前公司新能源汽车零部件已涵盖纯电、氢能、混合动力三条技术路线: 1)纯电动汽车核心零部件方面,公司相关产品已拓展至车载充电机模组、驱动电 机零部件、控制器零部件、底盘安全件等新能源汽车零部件。并且公司已经与新 能源汽车领域众多知名企业建立合作,并且随着公司可转债募投项目产能逐步释 放,将进一步提升新能源汽车轻量化结构件的研发、制造和销售。 2)氢燃料电池汽车零部件方面,相关产品包括:氢燃料电池汽车空压机叶轮、空 压机压力回收和整流器、电机壳、轴承盖以及功能部件等,客户已拓展至:盖瑞 特、博世等国内外优质企业。 3)混合动力汽车零部件方面,公司产品之混动传动系统结构件以及涡轮增压器核 心零部件等普遍适用于混合动力汽车, 公司还持续不断地积极主动参与客户新 产品的创新研发,并跟随客户将业务拓展至新能源汽车整车客户端,众多主流插 电式混动及增程式汽车都搭载了公司涡轮增压器核心零部件。 近年来,随着产能陆续释放,公司在新能源汽车领域的零部件板块的营业收入和 产能均实现快速增长,2022 年营收、销量和产能分别实现 0.92 亿元、5.37 亿件、 8 亿件,增速分别为 122.75%、45.24%和 48.15%,随着全资子公司项目落地和产 能释放,该部分业务有望持续高增。

4 直线滚动功能部件:瞄准高端应用,长期增长可期

4.1 公司举措:成立子公司宇华精机布局直线滚动功能部件,主要面向高端领域

2022 年 1 月,公司设立全资子公司“无锡宇华精机有限公司”,充分发挥公司工 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、机器人 领域等市场进行大力开拓,高举高打,快速切入“工业母机”新赛道。

4.1.1 滚动丝杠:可实现旋转/直线运动的相互转化,较滑动丝杠传动效率高

丝杠是一种将电机端旋转运动转化为直线运动的机械部件,广泛应用于具有直线 运动功能的机器设备中。电机通过联轴器带动丝杠轴转动,丝杠轴上的螺母在螺 旋形螺纹的驱动下实现直线往复运动,从而将电机的旋转力矩转化为设备运动所 需要的直线方向的驱动力。 相比滑动丝杠,滚动丝杠的传递效率更高。从设计结构角度可以分为梯形丝杠、 滚珠丝杠以及行星滚柱丝杠,其中,梯形丝杠没有滚动体,靠滑动摩擦传递推力, 传动效率比较低,滚珠丝杠/滚柱丝杠具有钢球或者螺杆型的滚动体,靠滚动摩 擦传递推力,传动效率较高。 滚珠丝杠 vs 滚柱丝杠 结构:滚珠丝杠副主要由丝杆、滚动体(滚珠)、螺母和返向器组成,其中,丝杆 和螺母通过滚动体与滚道间的滚动摩擦来实现运动传递,滚道上安装返向器以形 成滚动体运转的闭合回路。滚柱丝杠与滚珠丝杠在结构上的不同主要是把滚珠换 成了滚柱。滚柱丝杠副按结构的不同可分为行星滚柱丝杠副与循环滚柱丝杠副两种。二者在滚柱的运行方式上有着本质的不同:行星滚柱丝杠副的滚柱在做公转 与自转时相对螺母无轴向移动,而循环滚柱丝杠副除了做公转与自转的运动以外, 相对螺母有着轴向上的循环移动。 性能:相同条件下,滚柱丝杠的承载能力更强。滚动丝杠的承载能力主要取决于 滚动体之间接触面的曲率半径,接触点数目以及接触面硬度与光洁度。在相同接 触表面硬度、光洁度与精度的条件下,滚柱丝杠比滚珠丝杠具有更多的接触点, 滚柱接触面的包络圆曲率半径亦远大于滚珠丝杠钢球的曲率半径,这就决定了滚 柱丝杠比普通的滚珠丝杠具有更高的承载能力。行星滚柱丝杠主要用于注塑、压 力机床、钢铁工业、军用装备、核工业,循环滚柱丝杠由于螺旋导程小,再加上 高承载能力与较高的可靠性,主要应用于精密仪器、精密磨床、医疗器械和航空 航天。

滚动导轨副:直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件,按给定的方向做 往复直线运动。导轨副由承导件和运动件组成,按照接触面的摩擦性质可以分为 滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、弹性摩攘导轨等,而滚动导轨又可以 分为滚柱型、滚珠型、滚动导轨块型和滚动轴承型。直线滚动导轨具有运动灵敏 度高、定位精度高、牵引力小、磨损小、润滑维修简便等优点,现已逐渐取代了 传统的滑动直线导轨,成为当前数控机床的重要组成部件之一。一般情况下,一 整套运行机构由 2 套滚动直线导轨 + 1 根滚珠丝杠副组成,驱动运动部件实现 精确移动。

4.2 行业现状:高端领域亟需国产替代,对制造工艺、设备等提出较高要求

4.2.1 滚动丝杠/导轨是下游精密装备的核心部件,高端领域精度要求更为极致

滚珠丝杠、滚动导轨是关键传动部件,对于下游装备的精度表现起关键作用。以 滚珠丝杠、滚动导轨为代表的滚动功能部件被广泛用于各种工业设备和精密仪器, 其对于下游装备和仪器的精度等具有重要意义,以机床为例,机床的性能重要体 现在速度和精度上,产品加工精度越来越高,高端机床能达到微米级别,而滚珠 丝杠、滚动导轨作为机床的关键传动部件,至关重要。 高端应用领域对精度的要求更高,进而需要更为精密的加工工艺。以滚珠丝杠副 为例,ISO3408-1:1991 滚珠丝杠等级划分为 1、3、5、7、10 共 5 个等级,定位 用的分为 1、3、5 级三种,传送用的分为 7、10 级,数字越小精度越高。JIS 则 将滚珠丝杠划为 6 个等级(?0、?1 、?3、?5、?7、?10)进行区分,前四个等级 为精密滚珠丝杠,后两个等级为普通滚珠丝杠。滚珠丝杠的加工工艺包括磨削和 冷轧,前者通过热处理、车削、磨削等几十道工序逐一完成,制造精度可达 P1 级, 适合做高精度设备中的定位设备,后者采用冷加工工艺模具制造,开模工艺自动 化程度高,批量生产成本低、效率高,但是精度不理想,只能用于设备的传动部 件。现在也有旋风铣削的工艺,但是冷轧和旋风铣削一般用在粗加工环节,磨削 仍然是主流加工方式。

4.2.2 市场格局:高端领域基本由外企垄断,国产企业在中低端占据一定市场

1)滚珠丝杠方面,日本和欧洲滚珠丝杆企业占据全球约 70%的市场份额,CR5 约 占市场份额 46%。全球主要滚珠丝杠厂商有日本企业 NSK、THK,德国博世力士乐、 舍弗勒等。国内厂商包括中国台湾的 HIWIN、银泰等,以及中国大陆的南京工艺、 秦川机床(汉江机床)等。 2)行星滚柱丝杠方面,主要参与者为海外企业, Rollvis(瑞士)、GSA(瑞士)、 Rexroth(德国)、 Ewellix(瑞典),市占率分别为 26%、26%、12%、14%;国内 厂商南京工艺、济宁博特市占率均为 8%(注:以上数据是对 2022 年的预测) 3)直线滚动导轨方面:根据 QYResearch 数据,全球主要的直线导轨生产企业 有日本 THK, 中国台湾上银(Hiwin)、日本 NSK、博世力士乐(Bosch Rexroth) 和舍弗勒 (Schaeffler)等公司,2020 年 CR5 超过 78%。

我国导轨丝杠主要依赖进口,国产化率仅为 5%,2022 年我国滚珠丝杠及滚动线 导轨市场规模约为 145 亿元,预计年复合增长率达到 10%以上,进口替代空间大。

4.2.3 国产化率低的原因:高端市场需求规模相对较小,供给端存在要素约束

需求端:高端需求市场空间小,企业涉足高端领域的动能不足。根据二八定律, 往往高端应用的市场空间可能只占总需求空间的一小部分,丝杠的下游应用领域 十分广泛,但是高端市场空间却比较小。比如,根据中研网信息,2022 年全球滚 珠丝杠的市场规模大概为 230.5 亿美元,而适用于高端领域的行星滚柱丝杠的市 场规模仅为 12.7 亿美元,两者的市场空间存在较大的差距。而一般来说,市场 空间较小的领域行业集中度也会更高,新企业不易进入。由此可以看出,高端市 场对于企业的吸引力不足,企业参与高端市场竞争的经济动能不足,是国内参与 高端市场竞争的企业比较少的原因之一。比如,国内具备一定规模的量产高端滚 珠丝杠的企业比较少,仅包括汉江机床和南京工艺等。

供给端:资金、设备、知识等要素形成约束 1) 资金层面:精密丝杠制造属于资金密集型产业,参与者天然较为有限。高端 制造业属于资本密集型产业,滚动功能部件的生产需要投入大量的资金,且 投资回收期较长,比如贝斯特的高端装备核心滚动功能部件研发及产业化项 目总投资为 12 亿元,满产预计可实现年产 15 万套高精度滚珠丝杠副以及 24.8 万米高精度滚动导轨副部件;秦川机床的“新能源汽车领域滚动功能部 件的研发与产业化建设项目”总投资 2 亿元,项目投资回收期达到 6.5 年;恒立液压的“线性驱动项目”总投资 15.27 亿元,投资回收期预计为 5.46 亿 元。

2) 设备层面:精密丝杠的加工需要高精度工业母机,目前依赖进口。目前常用 的滚珠丝杠的加工工艺以车削+磨削工艺以及硬铣工艺为主。车削+磨削工艺: 螺纹滚道部分通过软车-淬火-硬车螺纹-磨削螺纹的方式加工成型。该工艺相 比全磨削工艺效率高、精度也比较高;硬铣螺纹工艺:螺纹部分在专用精密 数控旋风铣床上采用 CBN 刀具在淬硬的光杠上将螺纹滚道一次铣削成型,齿 形精度高,表面光洁度高,加工效率高。而无论是磨床还是铣床,高精度要 求的设备目前还是以进口为主。滚珠丝杠磨床知名品牌为日本的三井精机, 日本和台湾的滚珠丝杠供应商占据了全球主要的市场份额,他们基本都使用 了三井精机的螺纹磨床。知名的导轨磨床品牌包括 Waldrich-Coburg、 Favretto 和住友精机等,较为知名的旋风铣削机床供应商包括德国 Leistritz 公司和 Burgsmueller 公司等。而高精度的机床是国外的限制出口 产品,国内即使能有限订购,交期也很长。另外,进口的加工设备也更贵: 我们通过海关总署统计了 2022 年各类数控磨床的平均进出口均价,发现进口 单价大约为 32.52 万美元,而出口的数控磨床均价仅为 1.88 万美元。

3) 知识层面:起步较慢,know how 积累较为缺乏。我国对于滚珠/滚柱丝杠的 研究起步较晚,理论端较为欠缺,但是近几年该领域的专利申请数量明显增 加,说明我国在理论研究努力追赶。制造端,主流加工工艺中,磨削滚珠丝 杠是按照基准统一原则,以两端中心孔为加工工艺基准,通过热处理、车削、 磨削等几十道工序逐一完成。每道工序都要相应的技术要求,整体性能的提 升需要通过“设计-制造-检测-优化”实现,而闭环反馈和优化有赖于生产过 程中的参数积累和加工经验。

4.3 市场情况:潜在的新需求为市场扩容,国产企业开始布局高端领域

4.3.1 人形机器人:潜在的大市场,远期空间值得想象

特斯拉入局人形机器人,直线关节使用行星滚柱丝杠。特斯拉最新释出的人形机 器人版本中,全身共 40 个关节,除去双手的 12 个空心杯关节,躯干中使用了 14 个旋转执行器和 14 个直线执行器,其中直线执行器的结构为无框力矩电机+倒置 行星滚柱丝杠+编码器+力传感器+轴承(深沟球轴承+四点接触轴承)。倒置行星 滚柱丝杠与标准行星滚柱丝杠的差别在于:倒置行星滚柱丝杠的螺母作为动力输 入件,丝杠作为执行部件沿轴向运动,丝杠两端增加齿轮替代内齿圈与滚柱啮合, 保证滚柱在丝杠上滚动,滚柱与丝杠没有轴向位移,一起沿轴向移动。倒置行星 滚柱丝杠相比滚珠丝杠荷载能力更强,相比标准式行星滚柱丝杠可以实现更加紧 凑的结构。

人形机器人需求为滚柱丝杠市场扩容。目前人形机器人成本高企,马斯克预计人 形机器人量产价格在 2 万美元以下,商业化倒逼降本,进一步为国内供应商带来 机会。考虑不同量产规模对滚柱/行星滚柱丝杠的市场空间进行测算: 1) 假设量产规模为 50 万台的情况下,行星滚柱丝杠的单价为 1200 元/个,滚珠 丝杠的单价为 400 元/个 2) 假设量产规模为 100 万台的情况下,行星滚柱丝杠的单价为 1000 元/个,滚 珠丝杠的单价为 200 元/个。3) 考虑两个方案:方案一、14 个直线执行器全部使用行星滚柱丝杠;方案二、 14 个直线执行器中 10 个使用行星滚柱丝杠,4 个使用滚珠丝杠。

4.3.2 数控机床:产业结构升级倒逼自主可控

丝杠/导轨副为机床核心部件,产业升级倒逼进口替代。丝杠、导轨是机床的核 心零部件之一,根据浙海德曼招股书,2019 年,丝杠/导轨在其原材料采购成本 中占比为 5%。由于导轨、丝杆精度水平直接影响数控车床的精度水平,且因为导 轨、丝杆的精度水平要求高,可标准化程度较高,国内外有较多专业生产此类核 心部件的供应商。因此,目前国内高端数控车床主要配置进口品牌,如导轨、丝 杆主要采用的进口品牌有日本 THK、台湾银泰。国家积极推动制造业产业升级, 而工业母机是制造业之母,针对当下工业母机核心零部件受制于海外的现状,进 行丝杠/导轨的进口替代是必经之路。 市场空间测算:根据 VDM,2022 年我国是第一大机床消费国,消费额为 260 亿欧 元,按 1:7.8 汇率,对应 2028 亿元人民币,假设机床毛利率水平为 25%,原材 料采购占成本比重为 75%,丝杠/导轨占原材料采购成本的比重为 5%,计算得到 2022 年我国机床消费额对应的导轨/丝杠的市场规模为 57.04 亿元。

4.3.3 新能源车:智能化趋势下,滚珠丝杠大有可为

随着汽车行业电动化的发展,丝杠螺母单元广泛应用于新能源汽车的转向系统、 制动系统、驻车系统和悬架系统等: (1) 转向系统:汽车的转向系统经历了机械助力转向系统 MS,液压助力转向 系统 HPS,电动助力转向系统 EPS、线控转向系统 SBW,其中 EPS 由于体 积小、耗电少、轻便灵活,是新能源汽车的首选,EPS 的工作原理为:当 驾驶员操作方向盘时,EPS 根据计算得到的最佳转向角度和力度,控制电 动助力转向电机输出相应的力矩,同时通过滚珠丝杠将力矩传递给转向 装置,来确保稳定性和控制性。而且,随着新能源车与自动驾驶的推广, 转向系统倾向于选择可以承受更大扭矩的整体式丝杠螺母-轴承组件。每 辆车的丝杠螺母单元用量为 1 个。 (2) 驻车系统:随着汽车电控系统向集成化、智能化方向发展,响应速度更快、 控制更精准的卡钳集成式电子驻车系统 MOCEPB 逐渐在乘用车中占据主导 地位,并且在轻型卡车中应用也越来越广泛。每辆车的丝杠螺母单元用量 为 1 个。 (3) 制动系统:为适应自动驾驶线控制动的需要,保证制动的有效性和可靠 性,电子液压制动(Electronic HydraulicBrake,EHB)和电子机械制动 (Electronic MechanicalBrake,EMB)系统逐渐取代传统的真空助力系统, 被应用在电动汽车上。二者有所不同:1)原理不同:EMB 系统主要依靠 电磁作用来产生制动力,而 EHB 系统则通过电子液压泵来产生压力,实 现刹车。2)结构不同:EMB 系统是由电机、减速器、制动盘组成的;EHB 系统则主要由电子控制器、电磁阀、动力缸、制动片等部件组成。3)反 应速度不同:EMB 系统的反应速度相对较慢,需要一定时间来产生制动力; 而 EHB 系统可以快速响应,立即产生制动力。

从车端市场空间来看,随着智能化的演进,滚珠丝杠的应用渗透率会提升,根据 智车行家公众号,有关专家认为未来汽车用滚珠丝杠单车价值量有望达到 1000 元,那么车端的滚珠丝杠市场有望超百亿元,若考虑座椅、移门、悬挂等领域的 使用+为了安全冗余,备用部件也会使用滚珠丝杠,那么滚珠丝杠的单车价值量 将会更高。

4.3.4 国内企业积极布局,有望对产业发展产生积极作用

目前一些国产厂商布局高端领域的滚动功能部件,并取得一定成果,积极实现国 产化替代,有望促进产业发展。

4.4 公司优势:深耕精密制造多年,资金、设备等要素提供突破前提

布局初见成效,首套丝杠/导轨下线。公司于 2022 年年初成立子公司布局滚动功 能部件,2023 年上半年已经完成了高精度滚珠丝杠副、直线导轨副等产品的首台 套下线,并已将部分产品送样至战略客户处进行验证。公司作为中国机床工具工 业协会夹具分会的理事长单位还成功协办了中国机床工具工业协会第九届第四 次常务理事(扩大)会议,在会议上作了“协同创新联合体的经验介绍”,并安排 行业协会上下游上百家会员单位至公司参观宇华精机“高端装备核心滚动功能部 件项目”。本次协会活动的成功举办,标志着宇华精机在目标客户群面前的正式 公开亮相,为正式进军直线滚动功能部件领域成功打响了第一枪。 深耕精密制造多年,经验积累丰富。公司筹划布局“直线滚动功能部件”,是在原 有业务上的延伸和突破,已具备了相对成熟的条件或优势: 一方面, 公司汽车 零部件业务规模化、智能化生产的技术和管理体系可直接移植到直线滚动功能部 件领域。并且,公司现有上千台高端机床,已与国内高档机床商合作开发了高效、 高精度机床,并实现了产业化应用验证,生产质量、效率在国内同行遥遥领先, 未来公司作为“供应商”和“客户”的双重角色,利用产业化验证平台,可不断 提升机床商和滚动功能部件质量、效率,从而实现双赢。 另一方面,贝斯特结合 自身多年深耕智能装备、工业自动化集成的丰富经验,建立了一支专业技能过硬、 行业经验丰富、创新能力较强的技术团队,对滚动功能部件有丰富的经验和深入 的理解。同时,直线滚动功能部件具有定位精度高、灵敏度高和承载能力强的特 点,而贝斯特的发展基因与技术特点正与此相应。

关键进口设备到位,未雨绸缪积极培养国产磨床供应商。公司的“高端装备核心 滚动功能部件研发及产业化项目”项目总投资 12 亿元,引进生产及检测设备 279 台(其中研发设备 70 台),配套软件及系统 29 套、公辅设施 5 套。该项目已获 国家专项资金支持。目前,部分欧洲及日本进口设备已运抵车间。除此之外, 公 司与国内的轧制磨床龙头企业华辰装备达成合作,华辰装备需要在 1 年之内向贝 斯特提供对标国际行业龙头领先水平的精密数控直线导轨磨床,在地缘政治较为 动荡的环境下,公司积极培育国产磨床供应商,有利于长期的供应链安全。


(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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