未來制造:震??萍既诵螜C器人絲杠業務進展迅速(40頁報告)
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公司深耕模具行業二十余年,縱向拓展結構件、鐵芯、機器人賽道,實現快速增長。震??萍汲闪⒂?994 年,前身寧波震大鋼針制造有限公司,以鋼針等沖壓模具起家,深耕專業精密沖壓模具及下游精密結構件領域20 余年。公司憑借精密沖壓模具的深厚底蘊與堅實基礎,2013 年成立子公司蘇州范斯特機械科技有限公司,主要面向汽車、家用電氣與工業工控領域客戶生產電機鐵芯精密結構件;2015 年震??萍记腥雱恿︿囯姵鼐芙Y構件賽道,成為寧德時代供貨商;公司以精密進沖壓模具為核心,縱向拓展業務邊界,形成了“一體兩翼四維”的戰略格局,并且在2024 年設立全資子公司寧波馬丁具身機器人科技有限公司,進軍機器人領域。

公司主要產品為精密級進沖壓模具及精密結構件,應用于家電、汽車、工業工控等領域。公司主要從事精密級進沖壓模具及精密結構件的設計、制造與生產,為全球家用電器制造商及汽車、工控等提供定制化的精密級進沖壓模具,并且縱向布局電機鐵芯及鋰電結構件兩大精密結構件領域,市占率均處于行業領先地位。

精密級進沖壓模具高端市場主要由歐美日廠商占據,震裕為國內行業龍頭。我國模具發展起步較晚,模具設計制造水平和能力與歐美、日本等模具制造強國相比仍有較大差距。電機鐵芯級進模具行業的高端市場參與者主要系日本三井、日本黑田、美國 LH CARBIDE工業公司等。國內廠商正在快速追趕技術代差,公司參與開發用于電機鐵芯級進模具的實用新型專利十余項;是行業標準《電機鐵芯級進模技術條件》的主要起草人之一,已成為國內該細分行業龍頭。

公司技術實力領先,核心指標達到海外先進標準。公司目前生產的精密級進沖壓模具實現的精度已達到 0.002mm,高于行業標準,接近或達到了日本三井、日本黑田、美國 LH CARBIDE 等先進電機鐵芯模具制造商的模具精度,產品質量可量化指標均達到國際先進水平。隨著下游客戶對生產效率要求的提高,級進模技術向更大尺寸、更多工位發展,設計、加工、裝配的難度均大幅提高,公司將持續技術創新,保持競爭優勢。

公司占據電機鐵芯高端市場,模具收入穩步增長,盈利能力領先行業。公司在電機鐵芯模具領域打破國外廠商的壟斷,逐步在該高端模具市場占據一席之地,產品廣泛應用于汽車電機、壓縮機、風扇電機、步進伺服電機、空調電機等領域。2024年公司模具業務收入達4.16億元,毛利率53.9%,維持較高水平。后續隨著公司新增產能逐步釋放,自供比例將逐步下降,且將拓展工業電機等新興下游領域,保證模具業務收入及盈利穩定增長。

模具行業與下游產品關聯性極高,天然有向下游拓展優勢。在縱向拓展方面,由于模具系針對下游產品定制化設計,與下游產品關聯性極高,下游產品的升級換代本質上依賴于模具的改進與提升,模具廠商也對下游產品有著深刻的了解,因此模具企業向下游拓展具有天然的優勢。以日本三井和黑田為例,上世紀90年代三井開始與豐田合作開展混合動力車用電機鐵芯沖壓業務,近年來,黑田亦與歐洲最大的沖壓廠商 EUROGROUP 合作開展汽車電機鐵芯沖壓業務。在國內的上市模具企業中,大多也形成了模具業務向模具所制造產品領域延伸的趨勢。

公司從模具拓展至精密結構件,布局電機鐵芯、鋰電結構件業務。公司精密結構件主要產品包括電機鐵芯和動力鋰電池精密結構件,均為沖壓模具行業的下游。其中電機鐵芯產品包括電機定子、轉子鐵芯;動力鋰電池精密結構件產品主要為新能源汽車動力鋰電池頂蓋和外殼。

模具業務向下游拓展,具備技術、客戶協同優勢。公司精密模具與電機鐵芯、結構件產品生產工藝高度類似,電機鐵芯、動力鋰電池頂蓋、動力鋰電池殼體的半成品從硅鋼帶、鋁帶、銅帶施加外力使之產生變形或分離是精密結構件生產的關鍵步驟,模具技術是精密結構件業務的組成部分及核心技術。此外,公司模具客戶與電機鐵芯客戶有一定協同效應,公司精密模具和電機鐵芯共同客戶有愛知系、電產系、匯川系等,與客戶深度綁定。

公司電機鐵芯應用于新能源汽車、家電領域,收入跟隨行業增長。。公司24年鐵芯業務收入15.1億元,同比下滑,主要系受硅鋼片原材料降價傳導導致收入下降,25年行業價格穩定年降,原材料價格穩定,預計收入恢復增長。盈利端,24年毛利率19%,同比增長2.4%,主要受益于降本增效和高毛利粘膠工藝鐵芯占比提升,25年公司加工費模式占比提升,預計毛利率穩中有升。

膠粘工藝鐵芯占比提升推動公司鐵芯出貨量持續提升,25年出貨量預計同比提升近30%。公司24年鐵芯出貨量達450萬臺,較23年373萬臺同比提升21%,25年預計出貨580萬臺,同比提升29%,其中25Q1出貨110萬臺,同比+46%。

公司下游客戶優質,綁定國內外頭部主機廠。目前不同電機鐵芯廠商布局各有不同,公司目前專注新能源電機方向。公司與北美某新能源汽車公司、國內造車新勢力比亞迪、理想汽車、蔚來、小米等主機廠以及匯川技術、索恩格、博格華納、聯合汽車、臺達電子、愛知、電產、依必安派特等驅動電機廠的知名客戶建立了穩定的合作關系,公司為比亞迪全系純電平臺、全系混動平臺提供各類電機鐵芯產品;且進入小米汽車供應鏈,已經為小米SU7max提供驅動電機鐵芯,后續也為其新上市車型提供驅動電機鐵芯;與索恩格合作進入國內知名汽車企業供應鏈,為問界M9等提供驅動電機鐵芯;公司也進入理想汽車供應鏈,并與天津博格華納合作,為極氪007系列提供電機鐵芯產品;與臺達電子合作,為沃爾沃全球全系插混及純電車提供電機鐵芯產品。

提前十年布局膠粘工藝鐵芯,自粘鐵芯多方面具有優勢。膠粘工藝是一種先進的電機鐵芯制造工藝,它利用高性能結構膠粘劑替代傳統的焊接、鉚接或扣片工藝,將沖壓成型的硅鋼片(電工鋼片)疊壓并固化成整體。其中自粘鐵芯難度最大,自粘鐵芯相對傳統的焊接、壓鑄鐵芯具有眾多優勢:1)鐵芯自由設計,無需預留鉚接和焊接位置;2)粘接強度更高,更高的疊壓系數;3)無焊縫和無沖孔,完整硅鋼片磁通量;4)沖片間沒有氣縫,提高導熱性能;5)抑制疊片振動,降低運行噪音;6)損耗率較低。將自粘鐵芯與常規焊接鐵芯作對比試驗,自粘鐵芯在磁感應強度為1.5T、50Hz狀態下試驗的磁性結果顯示,鐵芯損耗降低了約5%,勵磁電流降低了9%。在相同試驗條件下產生的噪音,自粘鐵芯在磁感應強度相同的情況下比焊接鐵芯降低約5dB 。

膠粘技術有效提升電機性能,25年出貨占比提升至70%+。膠粘工藝鐵芯是必然趨勢,技術含量高、難度大,公司為國內首家實現膠粘工藝的企業。高性能膠粘鐵芯25年開始放量,膠粘工藝產品從之前的10%提升至70%+,膠粘鐵芯相對傳統工藝鐵芯毛利率提升6%-12%,助力公司市占率逐漸提升,盈利改善。公司后續將不斷發布新產品,維持行業龍頭地位穩定。經測算,2024年公司新能源汽車電機鐵芯市占率超29%,膠粘鐵芯將進一步助力公司擴大市占率

布局低空飛行器和人形機器人鐵芯,開辟多元生長曲線。公司依托電動汽車驅動電機鐵芯沖壓成熟工藝,配合客戶開發低空飛行器專用驅動電機鐵芯,已經為國內知名品牌飛行汽車驅動電機提供膠粘工藝驅動電機鐵芯。人形機器人方面,全資子公司蘇州范斯特與下游重點客戶聯合開發無框力矩電機,利用蘇州范斯特膠粘工藝電機鐵芯全面提升電機性能,滿足機器人對高精度和高穩定性的要求,該電機鐵芯已處于小批量送樣階段。

絲杠是一種將旋轉運動轉化為直線運動的機械傳動裝置,為人形機器人核心零部件。絲桿通常由螺桿和螺母組成,基本原理為:螺桿旋轉時,螺母因螺紋的導向作用沿螺桿軸向移動,可將旋轉運動轉為直線運動,具有高精度、高承載、小體積等特點,是人形機器人的核心零部件,大規模量產后絲杠成本可達2萬/臺+,成本占比20%+。

絲杠可分為滾珠絲杠、行星滾柱絲杠、梯形絲杠三種。梯形絲杠作為最普通簡單的絲杠機械,由于其技術難度與成本低、自鎖性好的優勢,廣泛應用于工業設備、升降機構、閥門控制等領域。滾珠絲杠和行星滾柱絲杠則基于滾動摩擦,因此兩者均傳動效率較高、精度較高。其中滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠,是點接觸;行星滾柱絲杠載荷傳遞元件為螺紋滾柱,是線接觸。因此行星滾柱絲杠具有更高負載、更小體積、更優傳動比等優點,加工難度也更大。

絲杠生產流程復雜,其中精加工與熱處理為核心環節。絲杠需經過預熱處理、粗加工(車、銑、粗磨)、半精加工(半精磨)、精加工(外圓磨削、螺紋精磨、表面研磨)及裝配(非標定制工裝夾具),前后工序共10-20道,熱處理和精磨是核心環節,精磨螺紋和螺母影響精度,熱處理影響壽命,裝配影響一致性。

1) 精加工端,重點在于螺紋、螺母的加工精度。滾柱絲杠核心三大部件為絲桿、滾柱、螺母,其中人形機器人使用反轉式滾柱絲杠,螺紋長且是內螺紋,在C5級以上的精度要求下需用研磨工藝,研磨法需要先用車刀加工出滾道形狀,之后采用磨床磨削至尺寸和精度要求,需要經過車削、磨削等十幾道工序,耗時長,技術難度大。

2) 設備端,磨床為控制精度的關鍵,當前高精度磨床需要進口。螺紋磨床是提升精度的關鍵設備,內螺紋磨床與外螺紋磨床多需要從歐美等地進口,交付周期長,國產磨床對高精度加工出品不穩定。

3) 熱處理端,可以改善材料性能,影響產品壽命。熱處理的作用是改善絲杠的材料性能、切削性能以及消除殘余應力。熱處理工藝的差異是絲杠性能差距的重要原因,可以提高螺紋的表面硬度以及耐磨性,不當的熱處理工藝會使得其變形及壽命降低。

與其他廠商相比,震裕科技在精密加工領域的技術可復用至絲杠,有高精度加工能力,且公司具備精加工設備優勢。

技術端,公司現有精密加工能力可覆蓋絲杠60%的壁壘點,技術實力領先。公司精密模具的生產主要包括坐標磨、慢走絲、快走絲、CNC、電火花、型磨、外圓磨、熱處理、精雕、深孔鉆等,該精密加工技術可以覆蓋60%技術關鍵點,剩下40%則可通過工藝的改變、設備的提升、自研設備,以及引入外部資源解決。且公司在精密模具的精度指標全球領先,可控制在2um左右。

設備端,公司擁有世界一流的精密加工檢測設備,且有自主設計能力。公司模具生產使用瑞士豪澤、美國穆爾連續軌跡坐標磨床,瑞士阿奇夏米爾慢走絲切割機床,日本瓦西諾光學曲線磨床,德國德馬吉大型精密加工中心,AIDA200T、300T 高速沖床,以及高精度三坐標測量儀、萬能工具顯微鏡等過百臺/套高精密加工檢測設備。絲桿的核心設備磨床由公司自主設計,效率、精度領先,可實現快速投產。

公司產品性能指標領先,接受標品、定制化、OEM解決方案。公司在 2024 年已具備設計、生產及檢測的全套反向行星滾柱絲杠生產成熟工藝,已建立峰值推力覆蓋100N到12000N范圍、導程精度覆蓋C3/C5的標品庫,行程定位精度可達±0.02mm。此外,公司提供標品、定制化、OEM三種解決方案,以快速滿足客戶需求。

產能上,全自動生產線即將落地,年底實現300套/天產能,遠期規劃明確。公司已投產2條行星滾柱絲桿半自動產線,單線產能50套,合計日產能100套,一半用于客戶打樣,可自主完成對絲桿導程精度、傳動效率等關鍵參數的檢測及驗證。公司計劃在2025年7月建設一條集成加工、在線檢測、裝配于一體的全自動絲桿生產線,日產能200套,預計年底日產能提高至300套。遠期看,隨著機器人需求提升,公司規劃5000套/天產能,其中一期新增2000套/天產能預計26年3月實現規?;慨a,二期預計26年7月達產,公司產能規劃明確。

公司海外及國內客戶均有對接,相關產品已向兩家本體廠實現小批試制,兩家送樣通過性能測試。公司產品性能得到國內外廠商認可,海外大客戶已成功送樣,國內使用直線關節的本體廠商均有對接,客戶端進展順利。