高效工业传动系统及精密传动部件研发及产业化项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 禾川科技    2023-07-12

1、项目概况

本项目选址位于龙游经济开发区内，公司拟通过出让方式取得相关宗地的工业用地使用权。本项目将建设高效精密工业传动产业化基地，通过引进行业专业人才，有序推进公司高效工业电机、变频器等工业传动系统及精密导轨、丝杠等传动部件的产业化应用，并购置自动化生产线和智能化生产管理软件打造工业传动系统及精密部件智能生产基地，实现规模化生产。本项目计划总投资 56,464.20万元。

2、项目实施的必要性

（1）布局精密传动部件制造，响应国产替代号召

本项目所规划生产的精密传动部件主要指滚珠丝杠副（以下简称“丝杠”）和滚动直线导轨副（以下简称“导轨”）等部件。丝杠、导轨是两种精密机械传动机构，具备实现精确的运动定位的功能，在机床、机器人、汽车、工业自动化装备等领域均有广泛的应用。

在机床制造领域，丝杠、导轨为传动系统核心部件。伴随滚珠丝杠、伺服电机及控制单元性能提高，数控机床的进给系统直接用伺服电机与滚珠丝杠连接，一方面使整个系统结构简单，减少了产生误差的环节；一方面由于转动惯量减小，伺服特性亦有改善。此外，导轨的运动摩擦力和负载两个系数对机床进给系统性能及精度也会造成较大影响。

随着我国机床产业的升级，市场对于精密导轨、丝杠的需求预计会持续增长。在机器人制造领域，滚珠丝杠可用于机器人传动装置，通过滚珠丝杠组成单轴机器人/电动缸等完成线性驱动，根据特斯拉 AI Day2022信息，特斯拉人形机器人“Optimus”下肢腿部将采用无框电机与行星滚柱丝杠的线性执行器，有望打开行星滚柱丝杠应用空间，目前行星滚柱丝杠国内整体研发、生产仍处于较早期阶段，市场成长空间较大。

在汽车制造领域，滚珠丝杠在新能源汽车转向机构、电助力转向系统、电子驻车系统、刹车系统具有应用前景，在新能源汽车销量高增长同时追求全电控、智能化发展背景下需求有望实现较快增长。在工业自动化装备领域，丝杠、导轨亦作为基础传动部件有着广泛的应用。

全球丝杠、导轨市场规模较大，但国产品牌市场份额较低。根据VerifiedmarketResearch 统计数据，2022 年全球滚珠丝杠市场空间 17.99 亿美元，预计到 2030年达到 28.13 亿美元，期间复合增速 5.93%；2021 年全球直线导轨市场空间为25.93 亿美元，预计 2030 年达到 47.54 亿美元，期间复合增速 7.14%。

但是，精密丝杠、导轨制造具备较高的技术壁垒，中高端滚珠丝杠采用磨削加工，需经过热处理、车削、磨削等多余道工序加工，对原材料、制造工艺要求较高。除加工过程中的工艺优化，想要实现性能的提升，最终面临的是“设计-制造-检测”的闭环体系。海外企业具有先发优势，国产品牌在在精度保持性、功能可靠性、寿命、精度、刚度等关键性能指标上落后于境外产品，国产品牌市场占有率低。

根据国金证券研究所研究报告，目前全球市场被日本NSK、日本THK等企业垄断，CR5（指“前五大制造商市占率”）约 46%，日本和欧洲企业合计占据了全球约70%市场份额。国内市场目前中国台湾品牌上银、银泰市场占有率接近 50%，NSK、THK 等企业市场占有率约 15%，国内企业占有率约为 25%。

近年来在贸易摩擦加剧、产业自主安全可控的背景下，国产化替代成为行业发展的明显趋势。根据国家制造强国建设战略咨询委员会出具的《重点领域技术路线图》，到 2025 年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率要超过 80%，其中主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率要达到 80%，在其他应用领域国家亦有多项政策支持。

通过本项目的实施，公司可进一步响应国家政策号召，结合自身优势，扩大优质直线运动传动部件的市场供给，为我国产业结构优化升级、制造强国目标的实现做出贡献。

（2）实现变频器的升级换代，提高产品竞争力

近年来随着市场的快速发展以及客户需求的持续变化，工业传动领域对于变频器以及更高能效比的工业电机的要求一直在不断提高。公司现有变频器产品行业适用面较窄，面临的市场竞争较为激烈。公司迫切需要对变频器产品进行升级换代，进一步提升产品竞争力。

通过本项目的实施，公司将对变频器产品进行全面的迭代升级，新型 E600、E800等系列产品将搭载公司自主研发的工业电机驱动专用芯片，配合导入MTPA高频注入算法、MRAS 模型预测自适应控制算法、ADRC 自抗扰控制算法、高调制比弱磁控制等算法，在兼容传统感应异步电机控制的同时，还支持永磁同步电机、同步磁阻电机、伺服电机等多种电机控制。公司最终将以更新的技术和更高效的变频技术平台快速响应下游市场需求，快速衍生出通用变频器以及下游主要行业专用型变频器产品，实现多场景、多工况下变频器的高效运转，全面提升公司变频器产品的竞争力。

（3）工业电机高效节能化大势所趋，拓宽高效电机产品线满足多场景需要

随着双碳政策的持续推进，工控领域中高效工业电机也受到更多关注。根据国信证券研究所研究报告数据，我国工业领域电机总用电量约占工业用电的 75%，但我国电机系统运行效率低于国外先进水平 10%-20%。

低效电机的大量使用造成较大的用电浪费，因此提升我国工业电机效能势在必行。2020 年 6 月，我国IE3 以下能效电机被强制停产。2022 年 6 月工信部、国家发展改革委等部门联合发布《工业能效提升行动计划》，明确提出 2025 年新增高效节能电机占比达到70%以上。

高效工业电机通过优化电磁及结构设计、采用新材料、新设备和改进制造工艺，降低电机的铜、铁、杂散及机械损耗，提高能量转化过程中的利用水平。以同步磁阻电机、混合磁阻电机等为代表的新一代电机产品，具备在不使用或者少使用稀土材料的情况下仍能具备较高综合能效的特点，因此配备新型同步磁阻电机的工业传动系统具备较高的性价比和能效比。

同步磁阻、混合磁阻或者助磁磁阻电机都具有磁阻特性，都遵循磁通总是沿着磁阻最小路径闭合的运行原理，通过转子在不同位置引起的磁阻变化产生的磁拉力形成转矩。通常同步磁阻电机和助磁磁阻电机都会取消价格昂贵的稀土永磁体，不存在高温失磁的问题，可在高温的工业环境中稳定工作，由于无需使用永磁体，从而不依赖稀土元素。

混合磁阻电机仅使用少量的稀土永磁体，在保证同等输出转矩的情况下，综合成本可以显著降低。以本项目所涉及的能效等级达 IE4 的同步磁阻电机和传统交流异步电动机来对比，由于同步磁阻电机转子上没有绕组也没有稀土永磁体，则转子就没有铜耗，电机的高效工作区更宽，可以有效降低电机成本，大幅提升系统综合效率。

通过本项目的实施，公司将扩充现有的高效工业电机研发队伍，推出具有自主知识产权的同步磁阻电机、混合磁阻电机、磁阻直驱电机等高效工业电机产品，扩充电机领域产品线，丰富产品类别，进一步满足市场需要，保证技术领先的同时进一步增强自主创新能力。

（4）打造新型高效工业传动系统，提升综合竞争力

传动系统是工业机械设备的核心系统，高效的工业传系统广泛应用有助于企业降本增效，增强竞争力。以往的工业传动系统中终端用户的综合能效始终不高，其中很重要的一个原因就是在系统中每个部件通常单独计算效率，尽管每个部件单独的效率已经逐渐到比较高效的程度，但是传动系统组合在一起以后的综合效率提升效果不理想。从整个系统的角度综合考虑系统能效时，仍有较多环节可以优化以提高系统能效。

通过本项目的实施，公司从整个工业传动系统的角度出发，整合多年的技术积累及生产经验，结合同步磁阻控制技术、直驱技术、混合磁阻技术、驱控一体技术的应用，推出变频驱动、高效工业电机、精密丝杠导轨等产品，使整个工业传动系统效率得到提升。项目建成后公司不仅能进一步完善工业自动化产品线，亦可提高禾川品牌竞争力和产品竞争力，为公司进一步发展打下坚实的基础。

3、项目实施的可行性

（1）广阔市场前景是项目实施的重要基础

市场需求增加和国产替代机遇塑造了行业长期发展前景。我国工业制造业面临高质量转型的需要，过往工业发展的高投入、高能耗、高污染、低效益等相关问题造成了较大的资源浪费及产业不协调，制约了我国工业产业的进一步发展。

变频器、高效工业电机是推动制造业转型、实现智能制造的重要设备，在当前自动化改造及高端装备升级的驱动下需求量逐步增长。同时，在产业安全可控背景下，我国中高档数控机床精密传动部件长期为外国企业垄断的情形亦被逐步打破，近年来随着国内企业技术的进步，行业国产替代正加速开展。

广阔市场和业务机会保障了公司成长的持续性，为本次募投项目实施奠定了重要基础，公司可依托旺盛市场需求及重大机遇，凭借长期以来积累的竞争优势，实现业务规模持续扩张。

（2）国家政策大力支持营造良好实施环境

我国政府高度重视工业自动化领域的发展，《“十四五”智能制造发展规划》指出推进新型创新网络建设，围绕关键工艺、工业母机、数字孪生、工业智能等重点领域，支持行业龙头企业联合高校、科研院所和上下游企业建设一批制造业创新载体。

随着绿色环保发展理念的深化，高效节能的工业自动化产品更是受到了国家的大力推崇，政策频繁释放积极信号。2021 年 11 月工业和信息化部办公厅、市场监管总局办公厅发布的《电机能效提升计划（2021-2023 年）》提出，到 2023年，高效节能电机年产量达到1.7亿千瓦，在役高效节能电机占比达到20%以上；

2022 年 6 月工业和信息化部等六部门发布的《工业能效提升行动计划》提出，要围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备，持续开展能效提升专项行动，加大高效用能设备应用力度，开展存量用能设备节能改造；2022 年 8 月工业和信息化部、发展改革委、生态环境部发布的《工业领域碳达峰实施方案》进一步提出，要实施变压器、电机等能效提升计划，推动工业窑炉、锅炉、压缩机、风机、泵等重点用能设备系统节能改造升级。由此可见本项目建设符合国家发展政策，项目实施具备较强政策可行性。

（3）相关技术储备为本项目提供了坚实的保障

公司深耕工业自动化领域，自成立以来便以成为最具价值的工业自动化核心部件及方案提供商为使命，大力开展技术创新和产品研发。经过多年的发展，公司通过自主创新及吸收引进，在伺服系统、变频器，编码器、PLC 等领域均形成大量的技术积累。

本项目主要产品之一变频器为公司现有变频器产品的升级迭代，公司可针对产品性能、控制算法，硬件电路、机械结构、外观设计、工艺流程等进行全方位设计，结合系统架构设计能力、算法仿真及转化能力、通讯协议开发应用能力、核心电路板设计能力等，强化产品功能并结合小功率单板生产工艺，进一步降低生产成本。同时，公司亦将设计出适配的自动化测试和装配产线，不断提高生产效率。

在高效工业电机方面，公司将紧扣绿色环保、节能高效的时代主题，从具体应用场景出发，不断提升同步磁阻电机、混合磁阻电机等产品可靠性、稳定性，同时贯彻一体化设计理念，逐步增强同公司变频器产品的适配性，在稳步提升工作效率的同时实现体积更小、更加智能化目标。

具体生产过程当中，公司亦可利用多年来积累的伺服电机生产经验以及供应链管理能力、品质管理能力，科学完成壳体加工、线圈绕制等相关工序。在精密工业传动部件方面，公司可基于多年来的研究积累，从原材料端出发，根据客户产品部署条件和参数要求选用优质原材料，从根本上保障直线运动传动部件的运动负载能力，同时结合多年的实践经验，从产品设计和工艺优化出发，运用科学的过程管控，生产出可靠、稳定的直线运动传动部件。

相关技术储备是本项目建设投产的技术基础，为公司项目产品的推出、生产线的稳定运行提供了坚实的保障。

（4）专业化管理优势为本项目实施提供制度保障

经过多年的发展，公司在经营管理方面积累了丰富的经验，形成了一套科学的管理体系。如在研发管理方面，公司采用集成产品开发（IPD）流程，按照产品全生命周期管理的思想，通过全流程管理、结构化开发、全面过程质量控制，形成了贯穿全流程的开发管理制度，全方面保证研发过程的规范高效。

同时，公司亦将相关经验及理论与现代化管理工具相结合，进行信息化升级建设，提高整体信息化水平，切实提高管理效率。目前，公司已自主开发了 PLM（产品生命周期管理）系统进行研发项目的辅助管理，完成包括产品规划、项目需求、研发工作、测试验证以及产品文档的集中统一管理；形成了贴合自身经营需要的客户管理信息系统，借此不断加强同客户的沟通和联系，逐步提高销售与技术服务人员的工作效率。

综上，公司已形成自身独特的管理优势，可充分提高员工工作积极性、主动性、创造性，有效赋能企业研发、销售、生产、采购等各大业务环节，为本项目实施提供了科学的制度体系保障，有助于项目顺利开展。

4、建设内容及投资概算

本项目总投资 56,464.20 万元，其中建设投资 42,796.70 万元，基本研发费用5,759.58 万元，铺底流动资金 7,907.92 万元。

5、项目实施主体及项目选址

本项目由公司和公司新设全资子公司浙江禾川传动技术有限公司（筹）共同实施，选址位于龙游经济开发区内，公司拟通过出让方式取得相关宗地的工业用地使用权。

6、项目实施进度

本项目建设期预计为 24 个月，具体项目实施进度如下所示：

7、项目效益测算

根据测算，本项目的内部收益率（税后）为 19.01%，静态回收期为 7.06 年。

8、项目建设用地及项目备案、环评情况

（1）项目建设用地取得进展情况

本项目选址位于龙游经济开发区内，公司拟通过出让方式取得相关宗地的工业用地使用权。2023 年 5 月 3 日，公司已与龙游县人民政府签署《自动化产业园二期项目投资协议书》，协议约定公司将通过招拍挂方式取得一期项目约 100 亩工业用地的使用权用于实施本次募投项目，地块位置位于禾川产业园南面地块。

根据浙江龙游经济开发区管理委员会于 2023 年 6 月出具的《情况说明》，公司本次项目符合产业政策及法律法规的相关要求；地块挂牌出让程序已启动，近期拟挂牌出让且公司后续取得该地块使用权不存在实质性障碍。根据目前工作进展情况，上述募投项目用地计划于 2023 年 8 月前完成土地摘牌工作并依法签订土地出让合同。

综上，公司本次募投项目用地取得预计不存在实质性障碍。

（2）项目备案及环评取得进展情况

截至本报告公布之日，本项目备案及环评取得情况如下：

高效工业传动系统及精密传动部件研发及产业化项目。备案号：2306-330825-07-01-713843

根据衢州市生态环境局龙游分局于 2023 年 6 月出具的《关于浙江禾川科技股份有限公司微型光伏（储能）逆变器研发及产业化项目、高效工业传动系统及精密传动部件研发及产业化项目情况说明》，公司本次募投项目环评报告审批（备案）工作预计于 2023 年 8 月底完成。公司本次募投项目环评批复不存在实质性障碍。