滚珠丝杆电动缸、滚珠丝杆等线性驱动器项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 恒立液压    2023-05-05

1、项目概况

本项目建设地点位于常州市武进高新开发区，总投资 152,720.67 万元，其中建设投资 141,198.37 万元，该项目达产后将形成年产 104,000 根标准滚珠丝杆电动缸、4,500根重载滚珠丝杆电动缸、750 根行星滚柱丝杆电动缸、100,000 米标准滚珠丝杆和 100,000米重载滚珠丝杆的生产能力。

2、项目建设必要性

（1）电动缸是液压缸的升级产品，性能优势明显、应用场景丰富、市场前景广阔

电动缸主要由伺服电机、缸体、传动装置和位置反馈装置等组成。电动缸的工作原理是以电力为直接动力源，采用各种类型的电机带动不同形式的丝杆（或螺母）旋转，并通过构件间的螺旋运动转化为螺母（或丝杆）的直线运动，再由螺母（或丝杆）带动缸筒或负载做往复直线运动。

电动缸作为新型的机电一体化产品，具有独特的性能特点，在诸多工业场景中被逐步推广使用。相较于液压缸以液压油作为传动媒介，电动缸采用机械结构传动，工作性能受温度波动的影响更小；占用空间小、布置方便、结构简单，且电动缸位置更易控制，环境污染也更小。总体而言，电动缸具有更清洁、更简单且能效更高的动力传输能力，同时也可以更加简易地集成到可编程控制系统中，因此精度更高、噪音更少，是液压缸和气动缸的技术升级产品。

电动缸优越的性能决定了广阔的市场前景，可应用于高频振动台和高频冲击台等实验设备、工业自动化生产线和装配线等专用设备，以及其他可代替液压和气动的场景。

国外许多企业和机构，如美国 Danaher Motion、德国 Moog 和德国 Bosch 等研发电动缸产品的时间较早、技术水平较为先进。相较于国外，国内技术发展时间相对滞后，国内电动缸的相关应用尚未普及，但生产电动缸的厂家数量日益增加。

近年来伴随液压行业发展，市场在对液压产品数量、品种需求增多的同时，也提出了高压化、智能化、精准化、集成化、绿色化等更高标准的技术要求。电动缸凭借性能可靠、动作灵敏、运行平稳、推拉力相同和对环境的良好适应性能等诸多优点，在未来将有可能一定程度上替代传统的液压缸和气动缸。未来随着工业自动化程度的不断提升，电动缸产品的应用场景将更加广泛，市场需求也将稳步攀升。

（2）滚珠丝杆等精密传动元件是电动缸的关键零部件，也是机械传动常用元件，滚珠丝杆应用广泛、市场发展前景广阔

滚珠丝杆是最常使用的机械传动元件之一，基本组成部分包括轴、螺母和它们之间螺纹中的滚珠，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点，被广泛用于数控机械、精密机床、工业机械、电子机械和航空航天业等领域的工业设备和精密仪器。

在应用方面，电动缸主要采用螺旋传动将旋转运动转换为直线运动。螺旋传动主要有滑动丝杆螺母传动、滚珠丝杆传动和行星滚柱丝杆传动等，普通的螺母螺杆机构由于传动摩擦阻力大、传递效率低等缺点被逐渐淘汰，目前较常用的是滚珠丝杆传动和行星滚柱丝杆传动，采用滚珠丝杆或行星滚柱丝杆等精密传动元件的电动缸具备以下突出优点：

1）传动效率高。采用重载滚珠丝杆或行星滚柱丝杆等精密传动元件的电动缸，省去了诸多复杂的机械结构，传动效率得到很大提高，电动缸传动效率可以达到 90%以上；

2）定位精度高。采用滚珠丝杆的伺服电动缸具有很高的定位精度，通过伺服控制可以实现 0.01mm 左右的精确定位，适合应用在对精度要求比较高的场合。相较而言，电动缸在半闭环时就能达到相当高的定位精度，而液压缸和气缸要达到相同的定位精度必须采用全闭环控制系统；

3）运行稳定，使用寿命长。当电动缸采用滚珠丝杆或行星滚柱丝杆时，传动部分的摩擦将大大减小，有利于减少材料磨损、提高运行稳定性并延长使用寿命；

4）响应快，直线工作速度可以在很宽的速率范围内调节，低速运行稳定。液压缸的工作速度一般只能达到 35mm/s，但普通电动缸的工作速度一般可以达到 55mm/s。采用了行星滚柱丝杆的电动缸的速度甚至可以达到 2,000 mm/s，速度优势非常明显。此外，液压缸在低速重载下容易产生爬行现象，电动缸则无此缺点。

滚珠丝杆作为重要的机械传动元件，下游应用市场主要包括工业机器人技术和管道场景等，终端市场主要面向航空、制造、能源和公共事业等领域。全球滚珠丝杆市场前景广阔，根据 Value Market Research 数据，2019 年全球滚珠丝杆市场规模为 195.48 亿美元，预计 2026 年将达到 296.61 亿美元，期间年均复合增长率约为 6.14%。

其中，亚太地区是全球滚珠丝杆的主要市场，2019年亚太地区市场份额占比为43.56%，预计2026年将增长至 46.64%，亚太地区市场份额的快速增长主要源于中国等发展中国家在航空、制造和机器人等行业的需求升级。

（3）全球滚珠丝杆市场以国外品牌厂商参与为主，自主品牌有待突破

全球液压行业龙头博世力士乐为滚珠丝杆市场的重要参与者，除此以外，全球主要厂商还包括我国台湾 Hiwin Technologies、日本黑田精密工业、日本 NSK、德国舍弗勒等公司。我国滚动功能部件制造厂商众多，但多数企业只能生产品种单一、技术含量不高的中低档产品，制造工艺水平与国外相比存在一定差距，目前尚未形成国际影响力的品牌，自主品牌有待进一步突破。

3、项目建设可行性

（1）公司技术创新能力优势明显，在电动缸领域已形成相关技术积累和试产经验

作为国内领先、国际一流的国产液压龙头企业，公司坚持自主研发，始终以技术创新为核心竞争力，在德国柏林、美国芝加哥、中国上海和常州设有专门的液压研发基地，紧跟行业技术发展趋势，引领国内产业升级迭代，持续开展应用技术和行业前沿的新产品、新工艺研究，成功开发出多项科技含量高、市场竞争力强的高端液压系统产品，创新能力优势明显。

在电动缸技术与相关产品研发创新方面，2020 年之前公司已成功完成 1.25T-75T 等电动缸样品生产和验证，并已在高空作业车、海事、工业和医疗等多应用领域开展相关技术研发和产品生产，已向客户交付成品并实现销售，公司前沿布局液压行业替代升级技术，具备丰富的技术积累和产业化经验。

（2）公司拥有精密加工制造能力，具备生产滚珠丝杆的技术、工艺和设备基础

滚珠丝杆是传动机构的重要零部件，该工件特点是加工精度高、变形要求严格。

在精密加工技术方面，凭借实力过硬的研发与制造团队，公司掌握精密加工制造工艺，并形成了覆盖多产品的自主知识产权技术体系，核心技术包括高精密液压铸造技术、摩擦焊接技术、热处理技术、高压密封技术、测试技术和先进机加工工艺技术等。

在工艺制造方面，公司具有较高的工艺集成能力和深厚的工艺基础数据积累，始终致力于推进精益制造体系的建立和完善，通过不断优化和改进关键工艺提高整个生产线的运行效率和制造水平，生产方式保持业内领先。

在制造设备设施方面，公司是全球范围内少数拥有自制铸件厂的液压件企业之一，拥有开展精密加工制造的基础条件，目前拥有 3 个“江苏省示范智能车间”并实行严格5S 管理，投资配备了全球领先的生产制造设备，运用先进的工艺技术，能够实现精密部件的高质量生产。

公司突出的精密加工制造能力和基础为滚珠丝杆产品的加工生产奠定了良好的生产基础。

4、项目投资概算

本项目总投资额为 152,720.67 万元，包含建设投资 141,198.37 万元、铺底流动资金11,522.30 万元。

5、项目实施主体

本项目实施主体为江苏恒立液压股份有限公司新设全资子公司。

6、项目审批情况

目前，公司正在办理本项目的相关政府审批程序，尚未取得相关批复文件。

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