絲杠的精度和性能直接影響到機械設備的定位精度、重復精度和運行穩定性,因此在高端制造業、精密儀器、航空航天、機器人等領域具有不可替代的重要性。隨著全球制造業的不斷升級和自動化技術的快速發展,絲杠行業正迎來新的發展機遇和挑戰。

隨著工業4.0和智能制造的推進,絲杠將與自動化設備、機器人等深度融合,形成更加高效的自動化生產線。
在全球制造業向智能化、高端化轉型的浪潮中,絲杠作為機械傳動系統的核心元件,正經歷從“配角”到“關鍵支撐”的角色蛻變。作為連接旋轉與直線運動的“橋梁”,絲杠的精度、壽命和可靠性直接決定了工業母機、人形機器人、新能源汽車等高端裝備的性能上限。中研普華產業研究院在《2025-2030年中國絲杠行業深度調研與投資前景分析報告》中指出,中國絲杠行業已突破傳統技術邊界,形成“材料-設備-制造-應用”全鏈條自主化能力,并在人形機器人、航空航天等新興領域催生千億級市場增量。
一、市場發展現狀:從“技術追趕”到“局部領跑”的跨越
(一)全球競爭格局的重塑
長期以來,全球絲杠市場呈現“歐美日主導高端、中國突破中端”的格局。德國力士樂、日本THK、瑞士Rollvis等企業憑借精密磨削設備、納米級檢測儀器等核心技術,在航空航天、半導體設備等高端領域占據絕對優勢。然而,這一格局正在被中國企業的技術突破所改寫。中研普華研究團隊觀察到,中國企業在行星滾柱絲杠、冷軋工藝等關鍵領域實現“從0到1”的突破:行星滾柱絲杠的滾柱與絲杠嚙合精度已達到納米級,冷軋工藝通過空氣外圍冷卻系統與自適應熱變形補償算法,使加工效率大幅提升,精度媲美傳統磨削工藝。這種“彎道超車”不僅降低了能耗,更使國產設備產能大幅提升,推動行業從“規模擴張”轉向“價值創造”。
(二)國產替代的“農村包圍城市”戰略
面對國際巨頭的專利封鎖,中國絲杠企業選擇“錯位競爭”策略:在微型絲杠領域,某企業開發的直徑產品已應用于航天器展開機構,填補國內空白;在冷軋工藝領域,某公司通過“以軋代磨”技術,在中低端市場實現快速替代。中研普華在報告中強調,這種“農村包圍城市”的戰略為國產絲杠贏得了寶貴的時間窗口。數據顯示,2025年國產絲杠在中高端市場的國產化率大幅提升,較2022年提高顯著;而在航空航天、半導體設備等超高端領域,國產替代進程正在加速,預計到2030年國產化率將大幅提升。
二、市場規模與趨勢
(一)規模擴張:從“百億級”到“千億級”的躍遷
中研普華產業研究院預測,中國絲杠行業市場規模將在未來五年內實現跨越式增長。這一增長主要得益于三大戰略性新興產業的協同發展:一是數控機床領域,隨著五軸聯動、超精密加工等技術的普及,高端機床對絲杠的剛度、熱穩定性提出嚴苛要求,國內企業通過“產學研用”協同創新,在航空發動機葉片加工機床、半導體光刻機配套設備等關鍵領域實現突破;二是工業機器人領域,絲杠被稱為“機器人的關節”,其精度直接影響機器人的重復定位精度和運動穩定性,隨著協作機器人、SCARA機器人在3C、物流等領域的普及,工業機器人用絲杠市場規模將持續擴大;三是新能源汽車領域,線控底盤技術的成熟將推動滾珠絲杠需求爆發,預計到2030年,新能源汽車用絲杠市場規模將占據行業總需求的一定比例。
(二)趨勢一:高精度與集成化
絲杠的技術演進正朝著“納米級精度”與“機電一體化”方向邁進。中研普華在報告中指出,高精度方面,國內頭部企業已突破C3級精度量產瓶頸,實現定位精度產品的量產,較此前提升多個精度等級;集成化方面,絲杠與電機、編碼器的一體化設計漸成主流,這種“直驅式傳動系統”可減少傳動環節損耗,適應小型化裝備需求。例如,某企業開發的“電動缸”產品,將行星滾柱絲杠與伺服電機集成,體積較傳統液壓缸大幅縮小,廣泛應用于無人機起落架、醫療手術機器人等領域。
(三)趨勢二:智能化與綠色制造
智能化是絲杠產業未來發展的核心方向。通過引入AI算法和傳感器技術,實現滾珠絲杠的實時狀態監測和故障預測,可顯著提升設備運行效率和可靠性。例如,某企業開發的“智能絲杠系統”,內置振動傳感器和溫度傳感器,可實時監測預緊力、磨損量等參數,并通過邊緣計算模塊實現預測性維護,將設備停機時間大幅降低。綠色制造方面,冷軋工藝因其節能減排優勢成為行業熱點。與傳統磨削工藝相比,冷軋技術可減少廢屑排放,降低能耗,符合國家“雙碳”目標要求。中研普華預測,到2030年,冷軋工藝在滾珠絲杠領域的替代率將大幅提升,每萬套產品能耗將進一步降低。
根據中研普華研究院撰寫的《2025-2030年中國絲杠行業深度調研與投資前景分析報告》顯示:
三、產業鏈重構:從“單點突破”到“系統協同”
(一)上游:材料與設備的自主化攻堅
絲杠產業鏈上游為原材料與關鍵零部件,包括高強度鋼材、精密滾珠/滾柱、潤滑脂等。其中,高端鋼材的純凈度與熱處理性能直接影響產品壽命。過去,國內企業長期受制于德國Leistritz精密磨床、瑞士Studer數控旋風銑床等高端設備封鎖,導致行星滾柱絲杠國產化率不足。突破發生在近年來:在原材料端,寶武集團研發的高碳鉻軸承鋼性能達到國際先進水平,其純凈度、碳化物分布均勻性可滿足高端絲杠需求;在設備端,漢江機床的數控旋風銑床實現進口替代,其加工精度較傳統設備大幅提升,且成本降低;在制造端,博特精工建立的“黑燈工廠”將行星滾柱絲杠生產周期大幅縮短,通過工業互聯網平臺實現設備互聯與數據互通,生產效率顯著提升。
(二)中游:制造工藝的智能化升級
中游制造環節涵蓋冷/熱加工、精密磨削、裝配檢測等工藝。國內企業正通過數字化改造提升全鏈條控制力:在加工環節,某企業引入“數字孿生技術”,通過虛擬仿真優化切削參數,使行星滾柱絲杠的滾道型面精度大幅提升;在檢測環節,某公司開發的“激光干涉儀”可實現納米級位移測量,其檢測效率較傳統接觸式測量儀大幅提升,且避免了對精密表面的損傷;在裝配環節,某企業采用“機器人柔性裝配線”,通過視覺引導與力控技術,實現滾珠絲杠的自動預緊與間隙調整,裝配一致性大幅提升。
(三)下游:應用生態的協同創新
下游應用領域的多元化需求正推動絲杠企業從“產品供應商”向“解決方案提供商”轉型。例如,在數控機床領域,某企業與某機床廠聯合開發“高速高精主軸單元”,通過優化絲杠的導程、螺距等參數,使主軸最高轉速大幅提升,定位精度顯著提高;在人形機器人領域,某企業與某機器人公司共建聯合實驗室,針對行星滾柱絲杠的動態載荷、壽命測試等關鍵指標進行協同攻關,其產品已通過多項嚴苛測試,進入量產階段;在新能源汽車領域,某企業與某車企合作開發“線控底盤一體化解決方案”,將滾珠絲杠與制動卡鉗、轉向機等部件集成,使底盤系統體積縮小,響應時間大幅縮短。
中國絲杠行業的崛起,是制造業轉型升級的縮影,更是技術自主可控的必然選擇。中研普華產業研究院在報告中指出,未來五年是中國絲杠行業從“量增”向“質升”轉型的關鍵期,企業需把握技術迭代、市場需求與政策紅利的三重機遇,通過“材料-設備-制造-應用”的全鏈條協同創新,實現從“跟隨者”向“并行者”乃至“引領者”的跨越。
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