2025年翔楼新材研究报告：国内精密冲压材料龙头，大力推进谐波柔轮材料国产替代

1 翔楼新材：高端精冲材料国产替代领军

1.1 发展历程：深耕精密冲压材料二十年，下游由汽车向新应用领域开拓

翔楼新材是国内精密冲压材料龙头，产能规模国内领先。公司专注于定制化精密冲压 特殊钢材料的研发、生产和销售，产品主要用于各类汽车精冲零部件，应用范围覆盖汽车 发动机系统、变速器与离合器系统、座椅系统、内饰系统等结构件及功能件；目前，公司 下游已经逐步向轴承、人形机器人材料、传感器材料、氢能源及风电等新应用领域开拓。

1.2 产品结构：汽车零部件精冲材料贡献主要收入

公司主要产品包括汽车零部件精冲材料和工业用精冲材料两大类。公司具体产品包括 碳素结构钢、合金结构钢等特种结构钢及弹簧钢、轴承钢、工具钢等特种用途钢。按下游 拆分，目前汽车零部件精冲材料为公司贡献主要收入，2024 年板块营收占公司总收入比重 为 83.98%。

合金结构钢与碳素结构钢相比增加了合金元素，在硬度、淬透性能等指标强于碳素结 构钢，具备更优异的加工性能，因此合金结构钢作为相对高端的特殊钢材料毛利水平较 高。随着下游汽车零部件对于材料硬度等物理性能要求不断提高和公司合金结构钢产品逐 渐为客户认可，特种结构钢中合金结构钢收入占总收入的占比自 2017 年的 22%提升至 2022 年的 26%，带动 2017 年至 2022 年公司毛利率呈增长态势。

1.3 公司治理：股权结构稳定集中，高管产业背景深厚

公司股权结构稳定。截至 2025Q1，公司董事长钱和生通过直、间接合计持股 30.16%，同时也是公司实际控制人。公司前十大股东合计持股 52.50%。

公司高管产业背景深厚，具有较高的人均创收。公司董事长钱和生先生 2005 年 12 月 至 2016 年 3 月任翔楼有限执行董事；自股份公司设立之日起担任本公司董事长，全面负责 公司战略规划。李佩 2016 年 1 月至 2018 年 12 月担任邯郸钢铁集团技术中心技术主 管;2019 年 3 月至今担任本公司研发中心主任。截至 2024 年末，公司员工总数 328 人、其 中生产人员 211 人，人均创收高达 453 万元。

1.4 营收情况：收入随产能稳步扩张，产品结构改善带动盈利能力上行

收入端：公司营收稳健增长。2017-2024 年，公司营收由 5.12 亿元增长至 14.85 亿元， CAGR 为 16.43%。2024 年公司实现收入 14.85 亿元，同比增长 9.74%。公司收入稳步增 长，主要受益于精密冲压特殊钢材料进口替代趋势。汽车零部件精冲材料贡献公司主要收 入。2024 年汽车零部件精冲材料、工业用精冲材料占公司收入比重分别为 83.98%/10.17%。 利润端：2017-2024 年，公司归母净利润由 0.49 亿元增长至 2.07 亿元，CAGR 为 22.86%。2024 年公司实现归母净利润 2.07 亿元，同比增长 3.10%。公司利润增速高于营收 增速，系公司产品结构持续优化，合金结构钢等中高端产品稳步放量。

公司收入主要来自国内，积极开拓海外市场。公司积极开拓海外市场，已实现对多家 国际客户海外生产基地的覆盖，目前公司产品已在美国、巴西、墨西哥等海外市场打开局 面，2022 年起海外业务开始贡献营收，2024 年海外业务占比为 0.79%，毛利率为 11.5%。

盈利能力持续提升，毛利率受原材料价格波动影响较小。2017-2024 年，公司毛利率 由 20.0%提升至 25.8%，净利率由 9.6%增长至 13.9%。2020 年毛利率水平下滑系新厂区投 建，固定资产折旧影响。2023 年盈利能力显著提升系在产能逐渐爬坡满产的情况下，公司 持续优化产品结构，向高附加值、高复杂性的方向持续升级，高毛利产品放量带动综合毛 利率提升。原材料价格可能有所调整，公司对部分客户采取逐月调整产品售价战略；另外 部分客户采取锁价模式，倾向于降低价格减轻整车压力；公司从而实现利润率较为稳定、 车企降本压力影响有限。

2 汽车高端精冲材料领军，扩产布局高端制造

2.1 精冲特殊钢：经过精密冷轧及热处理的特殊钢材料，物理及化学性能要 求高

特钢与普通钢相比生产工艺更复杂、技术水平要求更高、生产规模更为集约。下游应 用主要集中于汽车、电力、石化、核电、环保、航空、船舶、铁路、国防等行业的高端、 特种装备制造领域。按用途划分，特殊钢可分为特殊结构钢（优质碳素结构钢和合金结构 钢）以及特殊用途钢（齿轮钢、轴承钢、弹簧钢、工具钢、不锈钢、高强度钢和高温合 金）。

精密冲压特殊钢指经过精密冷轧及热处理，用于零部件精密冲压（简称精冲）的特殊 钢材料。精冲特殊钢对材料的化学成分、力学性能、微观组织、尺寸精度以及表面质量等 均有特殊要求，如要求材料具有较高球化率，需通过特定的热处理方法使材料内部组织呈 现球状渗碳结构，从而满足下游精冲过程不产生撕裂带、无毛刺等，保证零部件安全性 能、质量、良率及稳定性。

精密冲压特殊钢材料行业的产业链从上游特殊钢卷材坯料的冶炼和热轧开始，再到公 司所在的精密冷轧与热处理环节，最后延伸到下游流通和应用环节。上游钢铁企业生产的 钢材体量均较大，特殊钢类产品通常仅完成冶炼、热轧或初步冷轧工艺，其产品具备一定 通用性，能够进行标准化和规模化生产。下游零部件精冲企业对材料需求往往具有小批 量、个性化特征，与大型钢厂规模化生产存在矛盾。因此，需要专业精密冷轧与热处理企 业为下游应用企业提供专业化服务。

精冲材料的难点在于力学性能及显微组织的控制。

从力学性能来说，精冲材料必须具有良好的可塑性和较大的变形能力，从而使剪 切区材料的流动持续到剪切终结而无撕裂，同时需具有较高的断裂延伸率值和断面收缩率值，从而具有较高的变形性能。这些要求对材料的强度、延伸率、硬度 等提出了多维度要求，为了实现精冲材料所需力学性能，必须进行合理的热处 理。

从显微组织来说，精冲材料的渗碳体（Fe3C）的形状及其分布决定着精冲件剪 切表面的光洁度，适当的热处理工艺能够使渗碳体以细粒状均匀分布，达到球化 率等要求。 精密冲压特殊钢材料的下游应用主要为零部件精冲加工，其应用行业广泛，在汽车零 部件、电气产品、仪器仪表、轨道交通、航空航天、工程机械、化工、刀具等行业均有所 应用。

国内企业在设备、模具、材料和润滑技术等方面与德国、日本等发达国家还存有一定 差距。与 C.D.Waelzholz（德国威尔斯）等国外企业相比，国产精密冲压特殊钢材料的性能 和尺寸公差等方面存在一定差距，在原料稳定性、材料组织、夹杂物、球化率、表面外观 质量等还存在问题。如果冷轧特殊钢尺寸和力学性能不稳定，下游零部件厂商进行精冲时 会增加模具损耗，降低精冲效率，增加废品率，因此，下游精冲企业对精冲特殊钢的尺寸 公差和性能要求越来越高。厚度公差方面，目前国内仅通过热轧的特殊钢无法满足客户要 求，只有经过精密冷轧和热处理的特殊钢产品可定制化地满足客户需求。 翔楼新材经营规模在细分市场处于相对领先地位，为国内精冲特殊钢材料唯一一家上 市公司。根据公司公告，威尔斯集团在我国境内的生产基地太仓威尔斯 2019 年进行了扩 产，目前产能约为 12-14 万吨；祝桥金属材料启东有限公司、浙江荣鑫带钢有限公司年产 能或产量为 8 万吨，湖北大帆金属制品有限公司年产能 5 万吨，滁州宝岛特种冷轧带钢有 限公司年产能 2 万吨。截至 2022 年末，公司产能约为 14 万吨，产能规模属于国内同行业 第一梯队；2024 年苏州工厂达成产能 18 万吨，增长 11.7%。

2.2 公司壁垒：参数定制和自主研发的工艺流程铸就核心壁垒

公司主要产品为各类定制化精密冲压特殊钢材料，精密冷轧和热处理为核心加工环 节。公司主要产品为碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢及工具钢等定制化精密冲 压特殊钢材料。公司以特钢坯料作为原材料，通过工序调整厚度精度、表面质量及特殊力 学性能等要求。公司产品主要以热轧宽幅特钢坯料为原材料，通过酸洗、纵剪、精密冷轧和热处理工艺实现特殊规格、特定厚度精度、表面质量以及特殊力学性能等要求，最后经 平整、纵剪等工序满足客户所需的规格尺寸，其中精密冷轧和热处理为公司核心工艺环 节。

精密冷轧环节主要为再结晶温度下加工硬化的轧制，为热处理加工的前道工序，主要 改变材料的表面质量、尺寸精度等，为后续热处理环节对材料内部微观组织的深层次改变 奠定初步基础。热处理加工通过对金属材料进行加热、保温和冷却，改变材料内部组织。 热处理按工艺类型主要分为整体热处理、表面热处理、化学热处理，其中整体热处理中的 退火、正火、淬火、回火是最常用的热处理方法，俗称“四把火”。

公司的热处理环节具体包括球化退火、再结晶退火、去应力退火等，均属于退火工 艺。热处理加工是决定材料力学性能（球化率、屈服强度、抗拉强度、硬度等）的关键工 艺环节。球化退火为公司实现下游客户精冲需求的关键热处理工艺：公司通过球化退火改 变材料的内部组织结构，实现特殊钢材料渗碳体的细粒状均匀分布，提升材料剪切表面的 光洁度，以达成高质量的精冲工艺。 公司的核心壁垒是长时间系统性实验积累的工艺经验和对参数的把握。对产品生产工 艺和技术参数的精准把握，是公司在精密冲压特殊钢领域多年来不断研发投入以及长时 间、大批量、系统性试验经验积累的成果，是公司核心技术的重要门槛之一。

公司产品主要用于各类汽车精冲零部件,并致力于拓展国家需要和市场紧缺的高端金属 材料领域，重点在轴承、氢能、机器人等领域进行高端化、差异化、精细化布局。

轴承是用于确定旋转轴与其他零部件相对运动位置，起支撑或导向作用的基础零部 件，由内、外套圈、滚动体和保持器构成。滚动轴承需要承受瞬时冲击力和各类高应变 力，使得轴承极易疲劳裂纹和磨损破坏，严重时出现轴承套圈断裂损坏；由此需要轴承由 高抗塑性形变、抗摩擦磨损、高旋转精度。轴承钢品质最高、性能要求苛刻，称为特钢之 王。目前我国轴承行业销售额超过 2000 亿元，在关键轴承上，我国轴承使用寿命、可靠性 和承载能力等方面与先进国家存在较大差距，成为我国精密机床、冶金设备、重型装备与 高端汽车等重大装备和风力发电、高速铁路及航空航天等装备制造业发展的制约瓶颈。

良好的热处理决定了轴承钢的组织状态和性能，保证了轴承钢的使用寿命和高可靠 性，获得细小均匀的基本组织和析出相。常规淬火后的高碳铬轴承钢中一 般含有体积分数 为 6%-15%的残余奥氏体，该部分为软的亚稳定相，在一 定的条件下会失稳转变为马氏体 或贝氏体，导致硬度提高、韧性下降及尺寸形变。目前，国外成功运用了轴承钢表面碳氮 共渗的特殊热处理技术，国内研究相较于国外对轴承钢热处理技术研究的系统性和深入程 度尚存在提升空间。 高碳轴承钢主要用于汽车、工程机械、内燃机制造等传动轴上的滚柱及轴套，渗碳轴 承钢主要应用于铁路机车及风电行业。汽车工业是国内轴承最大的应用市场，约轴承钢需 求的 45%，目前具有汽车行业配套资格、较为知名的主要有人本集团、瓦轴、洛轴、钱潮 轴承等。本土企业的产品主要用于乘用车中低端市场和商用车领域，一些知名度高的企业 也进入乘用车高端市场。电工、冶金、工程机械及风电行业需求占比则分别为 16%、 10%、8%和 7%

2.3 汽车领域精冲材料优势明显，渗透率有望持续提升

在汽车精冲特殊钢领域，国内企业从座椅调角器、安全带等辅助装置用零件等技术、 性能要求相对较低的产品领域实现突破并打开进口替代局面，如调角器用 20MnB5、 S28CB 成功替代日本新日钢铁材料。凭借精密冷轧及热处理工艺的日益积累，国内精冲特 殊钢材料企业进口替代范围逐步拓展至汽车发动机系统、变速器与离合器系统等中高难度 领域，如发动机飞轮盘与气门摇臂材料、变速箱拨叉等。

大多汽车精冲零部件单位重量不到 0.5kg，单车精冲钢用量相对较低。因此，相对于特 殊钢整体市场规模，我国精冲钢需求量相对较小。根据测算，目前我国汽车单车精冲钢用 量为 12-15kg，而发达国家汽车单车精冲钢用量约为 20-22kg，未来随着精冲技术的不断成 熟与发展，我国单车精冲钢用量有望接近发达国家水平。以全球汽车销量市场预测数据以 及行业专家测算的单车精冲零部件使用量为基础进行测算，并考虑零部件冲压过程中的损 耗率情况，预计 2025 年汽车用精冲特殊钢需求有望接近 300 万吨。

2.4 安徽宣城产能进一步扩张，布局轴承等高端制造生产线

随着募投产能释放，有望支撑公司业绩持续增长。公司通过 IPO 募投项目进一步提升 产能并优化产品结构。根据公司公告，安徽生产基地项目首批产能预计 2025 年正式投产， 规划产能 15 万吨，产能爬坡周期 3 年，预计年内投产 4 万吨。在生产产品上，安徽的项目 将倾向于工艺复杂、技术含量高的轴承等高端制造领域，进一步优化公司产品结构。随着 公司产能逐步释放，高毛利的产品逐渐确认收入，有望带动公司盈利能力持续提升。

3 布局谐波减速器领域：柔轮精冲材料国产替代领先厂家

3.1 谐波减速器：依靠核心部件柔轮的错齿运动产生减速比，广泛应用于人 形机器人

根据 GB/T30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》定义，谐波齿轮减速器是一种靠波 发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的 传动装置，其构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔 轮）、波发生器三个基本构件组成。

谐波传动技术突破了机械传动采用刚性构件的模式，使用了一个柔性构件来实现机械 传动，其工作原理通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式，当波发生器装入柔 轮内圆时，迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状，使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽 内，成为完全啮合状态；而其短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态，当波发生器连 续转动时，迫使柔轮不断产生变形并产生了错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传 递。一般柔轮比钢轮少两个齿，波发生器顺时针旋转一周，柔轮逆时针错位两个齿；电机 的不断转动带动柔轮的逆时针转动，实现较大减速比。

谐波减速器的优势为单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高并能在密闭空间和 介质辐射的工况下正常工作。与一般减速器相比，谐波减速器的体积可减少 2/3，重量可 减轻 1/2，因此在机器人小臂、腕部、手部等部件具有较强优势。在工业机器人领域，谐波 减速器一般应用在机器人的手臂、腕部或手部关节。从机器人的构造形态来看，一般来 说，每台六轴多关节机器人需要搭配 6 台精密减速器，其中负载 10kg 以下机器人主要使用 谐波减速器；10-20kg 及更高负载的机器人小臂、手腕关节可以采用谐波减速器；负载 30kg 以上的，在其轻负荷的末端关节上也能够使用谐波减速器。

3.2 柔轮材料：柔轮对材料要求较高，国产柔轮材料持续革新技术缩小差距

柔轮工作模式特殊，材料需求特殊，对杂质成分要求严苛。谐波减速器工作过程中柔 轮不断变形，并且要同时承受弯曲和扭转两种应力，长时间运转容易导致柔轮疲劳断裂从 而造成谐波减速器失效，影响使用寿命。在实际应用过程中，柔轮简体的疲劳断裂和齿面 磨损较为普遍，因此柔轮材料需要满足扭转刚度高、耐磨性好等特点。 柔轮材料以 40Cr 合金钢为主，国外提纯技术高杂质少，国内通过技术革新缩小差 距。目前，国内外的谐波减速器柔轮材料基本为 40Cr 合金钢，其中 40CrMoNiA 与 40CrA 最常用，但由于原材料中含有的杂质会导致微小裂纹进而影响使用寿命，因此对原始胚料 的纯度要求极高。目前国外提纯技术较高，因而材料相比国内的杂质少。与日本柔轮相 比，国产柔轮的洁净度较差、组织粗大且不均匀是其疲劳寿命短和稳定性差的主要原因。

3.3 公司布局：布局谐波减速器材料开发，实现降本增效及疲劳性能提升

公司目前在机器人领域关注谐波减速器、行星减速器、RV 减速器对于材料的应用。 冲压工艺的核心优势在于两方面：一是降本增效，新材料的应用显著降低了成本，同时满 足机器人批量生产对高效率的需求（传统工艺难以支撑大规模量产）；二是疲劳性能提升， 传统棒材加工的柔轮疲劳性能无法满足客户需求，而新工艺在降本增效的基础上进一步优 化了疲劳性能。 公司材料研究院目前不仅在开发减速器材料，还在探索机器人领域的其他板块。未来 目标是从单一零部件逐步拓展至所有零部件，发展路径与汽车行业类似。未来公司会依托 机器人材料研究院，持续探索冲压材料在机器人核心零部件领域的创新应用，通过翔楼先 进材料+精密冲压成型的方式，大幅降低减速器等关键零部件成本，公司将加大在谐波减速 器柔轮、行星减速器齿轮、RV 减速器摆线轮及力传感器弹性体关键零部件卡脖子材料的攻 关力度，并且探索高强高韧铝合金等其他金属材料在机器人领域的应用可行性。

编辑：火腿肠