人形机器人“心脏肌腱”被国外卡脖子!国产行星滚柱丝杠突围,这几家企业扛起大旗
特斯拉Optimus、Figure 02这些顶流人形机器人,能做出和人类一样灵活的抬手、弯腰、抓握动作,靠的不是炫酷的外观,也不是强大的算法,而是一个藏在关节里的小零件——行星滚柱丝杠。
这个零件有多重要?它被业内称作人形机器人的“肌腱”,一台机器人身上要装十几个,价值占比接近20%,比电机、编码器、控制器加起来还值钱,更是直接决定机器人能举多重、动多准、用多久。可就是这么个核心部件,过去80%的市场被瑞士、德国企业垄断,高端产品国产化率还不到30%,一度成为我国人形机器人产业化路上的“卡脖子”难关。
好在近几年,国内一批企业埋头攻坚,从材料、热处理到精密加工、量产全链条突破,硬生生撕开了国外垄断的口子,让国产行星滚柱丝杠走进了特斯拉等全球头部机器人的供应链。今天就带大家扒透这个人形机器人最核心的硬件,看看国产替代走到了哪一步,哪些企业真正具备了和国际巨头掰手腕的实力。
一、一颗螺丝钉卡脖整个产业!行星滚柱丝杠为何是人形机器人的“命门”?
很多人觉得,机器人不就是电机加芯片?为什么一个丝杠能成为核心中的核心?答案很简单:没有它,人形机器人就做不出人类的动作,更实现不了产业化。
先搞懂行星滚柱丝杠到底是干嘛的。它的核心作用,是把伺服电机高速旋转的动力,转换成低速、大推力的直线运动,同时兼顾减速、传动、承载三重功能。简单说,机器人的手臂抬落、腿部屈伸、手指开合,全靠它精准控制,定位精度能达到微米级,推力密度更是能做到3kN/kg以上,是线性执行器里的“天花板”。
对比传统的梯形丝杠、滚珠丝杠,行星滚柱丝杠的优势是碾压级的:承载能力提升3-6倍,寿命延长5-10倍,体积更小、噪音更低,还能实现零间隙传动。也正因如此,特斯拉Optimus直接在大臂、小臂、大腿、小腿等关键部位装了14个行星滚柱丝杠,灵巧手的精细操作也离不开它;Figure 02等全球主流人形机器人,也全都把它作为线性执行器的首选方案。
从成本和市场来看,这个小零件的含金量更是惊人。单台人形机器人身上,行星滚柱丝杠的总价值超2.8万元,占整机成本的19%左右,是价值量最高的单类硬件。而且因为它的寿命直接决定机器人的维护周期,主机厂愿意多花30%的价格锁定优质供应商,产业链议价权无人能比。
行业预测更让人振奋:到2030年,全球人形机器人领域的行星滚柱丝杠市场规模将达到267.9亿元,随着人形机器人量产提速,这个数字还会持续飙升。
可就是这么一个千亿级赛道的核心部件,我国长期被国外卡脖子。目前全球80%以上的市场份额,被瑞士GSA、Rollvis和德国Rexroth垄断;生产高精度丝杠必备的高端螺纹磨床,也被德国林辛格、瑞士莱斯豪尔牢牢把控。我国高端丝杠国产化率不足30%,早在《中国制造2025》中,就被和高端轴承、伺服电机并列,列为必须突破的“核心基础件”。
为什么突破这么难?因为行星滚柱丝杠不是单一技术的突破,而是材料—热处理—精密加工—检测—量产全链条的极致考验:
1. 材料:需要同时达到HRC60以上的硬度,还要保证芯部有足够韧性,市面上普通钢材根本达不到要求;
2. 热处理:必须经过多段淬火+深冷去应力,工艺稍有偏差就会报废;
3. 精加工:外螺纹、滚柱螺纹、内齿圈三者啮合间隙只有2-4μm,相当于一根头发丝的几十分之一,需要定制化的硬车—磨—珩复合机床;
4. 检测:导程误差、径向跳动、微观轮廓要100%在线测量,容不得半点瑕疵;
5. 量产:想要月产数千根以上且良率超95%,需要巨额资金投入产线改造和工艺闭环,国内能跑通全流程的企业屈指可数。
业内有句话:谁能先跑出10万根级、良率超95%的产线,谁就拿到了人形机器人产业链的“入场券”和定价权。而这道门槛,拦住了绝大多数国内企业,也让少数突围者显得格外珍贵。
二、打破垄断!国内首家月产3000根+企业诞生,直接打入特斯拉供应链
在国产行星滚柱丝杠的突围战中,杭州新剑是当之无愧的“领头羊”,也是目前国内唯一公开宣称月产能突破3000根、具备“行星滚柱丝杠+直线型电驱动关节”一体化交付能力的厂商。
这家1999年成立的企业,深耕精密传动领域二十余年,终于在人形机器人核心部件上实现了弯道超车。2025年底,杭州新剑“年产100万台人形机器人用行星滚柱丝杠”产业化项目主体竣工,计划2026年第二季度正式达产,一旦满产,将彻底缓解国内高端行星滚柱丝杠的产能缺口。
更值得骄傲的是,杭州新剑的产品已经得到全球顶级机器人企业的认可:其微型滚柱丝杠成功进入特斯拉Optimus灵巧手BOM清单,还拿到了美国两家头部人形机器人企业的千台级订单,成为名副其实的“T链一级供应商”。
要知道,特斯拉对供应链的筛选极为严苛,能进入其供应链,意味着杭州新剑的产品精度、性能、良率已经达到国际一流水平,和瑞士、德国巨头站在了同一起跑线。这也是国产行星滚柱丝杠首次打入全球顶级人形机器人供应链,具有里程碑式的意义。
目前杭州新剑已经启动IPO辅导,借助资本市场的力量,其产能和技术迭代还会进一步提速,未来有望成为全球行星滚柱丝杠领域的头部玩家。
三、梯队突围!第二、第三梯队加速追赶,产能即将迎来爆发
除了杭州新剑一马当先,国内还有一批企业凭借技术积累和产业协同,快速追赶,形成了完整的国产替代梯队,一旦良率爬坡完成,产能将在短时间内实现翻倍增长。
(一)第二梯队:产能爬坡中,已向特斯拉送样
- 1. 五洲新春
五洲新春通过和杭州新剑签订战略合作协议,共享核心工艺,快速打通了生产流程。目前企业月产能达到1000-2000根,已经向特斯拉中国工厂送样测试,一旦测试通过,产能将快速释放。
企业本身具备轴承、精密冷辗成型的深厚背景,这和行星滚柱丝杠的加工工艺高度契合,业内预计,只要良率稳步提升,6-9个月内就能将月产能放大到3000根以上,跻身第一梯队。
- 2. 震裕科技
震裕科技已经完成行星滚柱丝杠中试线建设,当前月产能在1000根左右,目前正集中攻关技术难度更高的微型滚柱丝杠。和五洲新春一样,震裕科技也拥有精密冷辗成型的技术优势,在材料加工、精密制造环节具备天然壁垒,后续产能扩张潜力巨大。
(二)第三梯队:技术突破+特色路线,填补国内空白
- 1. 双林股份
双林股份通过收购科之鑫,成功研发出国内首款反向式行星滚柱丝杠,传动误差控制在0.003mm,精度达到行业顶尖水平。反向式设计让产品在体积、传动效率上更具优势,适合人形机器人小型化关节的需求,走出了差异化竞争路线。
- 2. 秦川机床(子公司汉江机床)
行星滚柱丝杠的生产,离不开高端螺纹磨床这一“母机”,过去这一设备完全依赖进口,秦川机床旗下的汉江机床成功攻克中端螺纹磨床,达到P3级制造标准,成为国内少数能生产该级别设备的企业,从设备端为国产丝杠提供了支撑。
- 3. 恒而达
恒而达通过收购德国SMS公司,直接掌握了高端螺纹磨床核心技术,还和德国技术团队联合研发高效磨削工艺,解决了丝杠精加工的设备难题,打通了“设备+产品”的产业链闭环。
(三)配套梯队:材料、检测全补齐,国产供应链形成闭环
在核心生产企业之外,国内还有一批企业提供配套支持,让国产行星滚柱丝杠实现了从材料到检测的全链条自主可控:
- 长华集团、贝斯特、恒立液压等企业,已经完成样品研发,进入小批量试产阶段;
- 北特科技、南京化纤等企业,专注于特种钢材、热处理、后道检测等配套环节,解决了材料和检测的“卡脖子”问题。
至此,我国行星滚柱丝杠已经形成了“核心整机厂+设备厂+配套厂”的完整供应链,彻底摆脱了对国外单一环节的依赖,产业化进程全面提速。
四、国产替代全面提速!人形机器人产业将迎来成本大降
过去,因为行星滚柱丝杠被国外垄断,人形机器人的生产成本居高不下,一台机器人的造价动辄几十万、上百万,根本无法实现民用普及。而随着国产丝杠的突围,这一局面正在快速改变。
一方面,国产行星滚柱丝杠凭借性价比优势,能大幅降低机器人整机成本。国外进口丝杠价格高昂,国产产品在保证性能的前提下,价格更具竞争力,直接带动人形机器人成本下降10%-30%,为产业化量产扫清了成本障碍。
另一方面,国产供应链的成熟,让主机厂不用再担心供货周期和断供风险。过去进口丝杠交货周期长、售后响应慢,国产企业能实现快速交付、就近服务,大幅提升了机器人企业的生产效率。
从行业发展来看,2026年将是国产行星滚柱丝杠的关键一年:杭州新剑年产100万台产能达产,五洲新春、震裕科技产能爬坡完成,双林股份、秦川机床等企业技术持续突破,国产丝杠的市场份额将快速提升,逐步取代瑞士、德国企业的垄断地位。
而这一切,最终会推动人形机器人从实验室走向工厂、走进家庭,真正实现商业化落地。可以说,行星滚柱丝杠的国产替代,不仅是一个零部件的突破,更是整个人形机器人产业成熟的标志。
五、核心技术自主可控,才是产业发展的底气
从高端轴承到伺服电机,再到今天的行星滚柱丝杠,我国制造业一直在核心基础件的突围路上奋力前行。行星滚柱丝杠的突破,让我们看到了中国精密制造的实力,也让我们明白:核心技术买不来、求不来,只有自主研发,才能掌握产业发展的话语权。
人形机器人是未来十年最具潜力的赛道之一,而行星滚柱丝杠就是这个赛道的“咽喉”。如今国产企业已经站稳脚跟,从跟跑到并跑,未来有望实现领跑,这不仅是一家企业的荣耀,更是中国制造业的骄傲。
未来随着产能的持续释放、技术的不断迭代,国产行星滚柱丝杠将会走进更多全球顶级机器人的身体里,中国智造也将在全球人形机器人产业中,占据属于自己的一席之地。
看完这篇文章,你对人形机器人的核心部件有新的认识了吗?你觉得国产丝杠未来能彻底取代进口吗?欢迎在评论区留言讨论,觉得文章有用的话,别忘了点赞+关注,后续带你深挖更多硬核科技产业!
免责声明:本文仅为个人观点,不构成任何投资建议,据此操作风险自负!以上纯属科普!写文章不易,不喜勿喷哦!谢谢大家~
热门跟贴