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高效工業(yè)傳動系統(tǒng)及精密傳動部件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目可行性研究報告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 禾川科技    2023-07-12

1、項目概況

本項目選址位于龍游經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，公司擬通過出讓方式取得相關(guān)宗地的工業(yè)用地使用權(quán)。本項目將建設(shè)高效精密工業(yè)傳動產(chǎn)業(yè)化基地，通過引進行業(yè)專業(yè)人才，有序推進公司高效工業(yè)電機、變頻器等工業(yè)傳動系統(tǒng)及精密導軌、絲杠等傳動部件的產(chǎn)業(yè)化應用，并購置自動化生產(chǎn)線和智能化生產(chǎn)管理軟件打造工業(yè)傳動系統(tǒng)及精密部件智能生產(chǎn)基地，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。本項目計劃總投資 56,464.20萬元。

2、項目實施的必要性

（1）布局精密傳動部件制造，響應國產(chǎn)替代號召

本項目所規(guī)劃生產(chǎn)的精密傳動部件主要指滾珠絲杠副（以下簡稱“絲杠”）和滾動直線導軌副（以下簡稱“導軌”）等部件。絲杠、導軌是兩種精密機械傳動機構(gòu)，具備實現(xiàn)精確的運動定位的功能，在機床、機器人、汽車、工業(yè)自動化裝備等領(lǐng)域均有廣泛的應用。

在機床制造領(lǐng)域，絲杠、導軌為傳動系統(tǒng)核心部件。伴隨滾珠絲杠、伺服電機及控制單元性能提高，數(shù)控機床的進給系統(tǒng)直接用伺服電機與滾珠絲杠連接，一方面使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，減少了產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)；一方面由于轉(zhuǎn)動慣量減小，伺服特性亦有改善。此外，導軌的運動摩擦力和負載兩個系數(shù)對機床進給系統(tǒng)性能及精度也會造成較大影響。

隨著我國機床產(chǎn)業(yè)的升級，市場對于精密導軌、絲杠的需求預計會持續(xù)增長。在機器人制造領(lǐng)域，滾珠絲杠可用于機器人傳動裝置，通過滾珠絲杠組成單軸機器人/電動缸等完成線性驅(qū)動，根據(jù)特斯拉 AI Day2022信息，特斯拉人形機器人“Optimus”下肢腿部將采用無框電機與行星滾柱絲杠的線性執(zhí)行器，有望打開行星滾柱絲杠應用空間，目前行星滾柱絲杠國內(nèi)整體研發(fā)、生產(chǎn)仍處于較早期階段，市場成長空間較大。

在汽車制造領(lǐng)域，滾珠絲杠在新能源汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)、電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子駐車系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)具有應用前景，在新能源汽車銷量高增長同時追求全電控、智能化發(fā)展背景下需求有望實現(xiàn)較快增長。在工業(yè)自動化裝備領(lǐng)域，絲杠、導軌亦作為基礎(chǔ)傳動部件有著廣泛的應用。

全球絲杠、導軌市場規(guī)模較大，但國產(chǎn)品牌市場份額較低。根據(jù)VerifiedmarketResearch 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022 年全球滾珠絲杠市場空間 17.99 億美元，預計到 2030年達到 28.13 億美元，期間復合增速 5.93%；2021 年全球直線導軌市場空間為25.93 億美元，預計 2030 年達到 47.54 億美元，期間復合增速 7.14%。

但是，精密絲杠、導軌制造具備較高的技術(shù)壁壘，中高端滾珠絲杠采用磨削加工，需經(jīng)過熱處理、車削、磨削等多余道工序加工，對原材料、制造工藝要求較高。除加工過程中的工藝優(yōu)化，想要實現(xiàn)性能的提升，最終面臨的是“設(shè)計-制造-檢測”的閉環(huán)體系。海外企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢，國產(chǎn)品牌在在精度保持性、功能可靠性、壽命、精度、剛度等關(guān)鍵性能指標上落后于境外產(chǎn)品，國產(chǎn)品牌市場占有率低。

根據(jù)國金證券研究所研究報告，目前全球市場被日本NSK、日本THK等企業(yè)壟斷，CR5（指“前五大制造商市占率”）約 46%，日本和歐洲企業(yè)合計占據(jù)了全球約70%市場份額。國內(nèi)市場目前中國臺灣品牌上銀、銀泰市場占有率接近 50%，NSK、THK 等企業(yè)市場占有率約 15%，國內(nèi)企業(yè)占有率約為 25%。

近年來在貿(mào)易摩擦加劇、產(chǎn)業(yè)自主安全可控的背景下，國產(chǎn)化替代成為行業(yè)發(fā)展的明顯趨勢。根據(jù)國家制造強國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會出具的《重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，到 2025 年，高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率要超過 80%，其中主軸、絲杠、導軌等中高檔功能部件國內(nèi)市場占有率要達到 80%，在其他應用領(lǐng)域國家亦有多項政策支持。

通過本項目的實施，公司可進一步響應國家政策號召，結(jié)合自身優(yōu)勢，擴大優(yōu)質(zhì)直線運動傳動部件的市場供給，為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、制造強國目標的實現(xiàn)做出貢獻。

（2）實現(xiàn)變頻器的升級換代，提高產(chǎn)品競爭力

近年來隨著市場的快速發(fā)展以及客戶需求的持續(xù)變化，工業(yè)傳動領(lǐng)域?qū)τ谧冾l器以及更高能效比的工業(yè)電機的要求一直在不斷提高。公司現(xiàn)有變頻器產(chǎn)品行業(yè)適用面較窄，面臨的市場競爭較為激烈。公司迫切需要對變頻器產(chǎn)品進行升級換代，進一步提升產(chǎn)品競爭力。

通過本項目的實施，公司將對變頻器產(chǎn)品進行全面的迭代升級，新型 E600、E800等系列產(chǎn)品將搭載公司自主研發(fā)的工業(yè)電機驅(qū)動專用芯片，配合導入MTPA高頻注入算法、MRAS 模型預測自適應控制算法、ADRC 自抗擾控制算法、高調(diào)制比弱磁控制等算法，在兼容傳統(tǒng)感應異步電機控制的同時，還支持永磁同步電機、同步磁阻電機、伺服電機等多種電機控制。公司最終將以更新的技術(shù)和更高效的變頻技術(shù)平臺快速響應下游市場需求，快速衍生出通用變頻器以及下游主要行業(yè)專用型變頻器產(chǎn)品，實現(xiàn)多場景、多工況下變頻器的高效運轉(zhuǎn)，全面提升公司變頻器產(chǎn)品的競爭力。

（3）工業(yè)電機高效節(jié)能化大勢所趨，拓寬高效電機產(chǎn)品線滿足多場景需要

隨著雙碳政策的持續(xù)推進，工控領(lǐng)域中高效工業(yè)電機也受到更多關(guān)注。根據(jù)國信證券研究所研究報告數(shù)據(jù)，我國工業(yè)領(lǐng)域電機總用電量約占工業(yè)用電的 75%，但我國電機系統(tǒng)運行效率低于國外先進水平 10%-20%。

低效電機的大量使用造成較大的用電浪費，因此提升我國工業(yè)電機效能勢在必行。2020 年 6 月，我國IE3 以下能效電機被強制停產(chǎn)。2022 年 6 月工信部、國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合發(fā)布《工業(yè)能效提升行動計劃》，明確提出 2025 年新增高效節(jié)能電機占比達到70%以上。

高效工業(yè)電機通過優(yōu)化電磁及結(jié)構(gòu)設(shè)計、采用新材料、新設(shè)備和改進制造工藝，降低電機的銅、鐵、雜散及機械損耗，提高能量轉(zhuǎn)化過程中的利用水平。以同步磁阻電機、混合磁阻電機等為代表的新一代電機產(chǎn)品，具備在不使用或者少使用稀土材料的情況下仍能具備較高綜合能效的特點，因此配備新型同步磁阻電機的工業(yè)傳動系統(tǒng)具備較高的性價比和能效比。

同步磁阻、混合磁阻或者助磁磁阻電機都具有磁阻特性，都遵循磁通總是沿著磁阻最小路徑閉合的運行原理，通過轉(zhuǎn)子在不同位置引起的磁阻變化產(chǎn)生的磁拉力形成轉(zhuǎn)矩。通常同步磁阻電機和助磁磁阻電機都會取消價格昂貴的稀土永磁體，不存在高溫失磁的問題，可在高溫的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作，由于無需使用永磁體，從而不依賴稀土元素。

混合磁阻電機僅使用少量的稀土永磁體，在保證同等輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，綜合成本可以顯著降低。以本項目所涉及的能效等級達 IE4 的同步磁阻電機和傳統(tǒng)交流異步電動機來對比，由于同步磁阻電機轉(zhuǎn)子上沒有繞組也沒有稀土永磁體，則轉(zhuǎn)子就沒有銅耗，電機的高效工作區(qū)更寬，可以有效降低電機成本，大幅提升系統(tǒng)綜合效率。

通過本項目的實施，公司將擴充現(xiàn)有的高效工業(yè)電機研發(fā)隊伍，推出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的同步磁阻電機、混合磁阻電機、磁阻直驅(qū)電機等高效工業(yè)電機產(chǎn)品，擴充電機領(lǐng)域產(chǎn)品線，豐富產(chǎn)品類別，進一步滿足市場需要，保證技術(shù)領(lǐng)先的同時進一步增強自主創(chuàng)新能力。

（4）打造新型高效工業(yè)傳動系統(tǒng)，提升綜合競爭力

傳動系統(tǒng)是工業(yè)機械設(shè)備的核心系統(tǒng)，高效的工業(yè)傳系統(tǒng)廣泛應用有助于企業(yè)降本增效，增強競爭力。以往的工業(yè)傳動系統(tǒng)中終端用戶的綜合能效始終不高，其中很重要的一個原因就是在系統(tǒng)中每個部件通常單獨計算效率，盡管每個部件單獨的效率已經(jīng)逐漸到比較高效的程度，但是傳動系統(tǒng)組合在一起以后的綜合效率提升效果不理想。從整個系統(tǒng)的角度綜合考慮系統(tǒng)能效時，仍有較多環(huán)節(jié)可以優(yōu)化以提高系統(tǒng)能效。

通過本項目的實施，公司從整個工業(yè)傳動系統(tǒng)的角度出發(fā)，整合多年的技術(shù)積累及生產(chǎn)經(jīng)驗，結(jié)合同步磁阻控制技術(shù)、直驅(qū)技術(shù)、混合磁阻技術(shù)、驅(qū)控一體技術(shù)的應用，推出變頻驅(qū)動、高效工業(yè)電機、精密絲杠導軌等產(chǎn)品，使整個工業(yè)傳動系統(tǒng)效率得到提升。項目建成后公司不僅能進一步完善工業(yè)自動化產(chǎn)品線，亦可提高禾川品牌競爭力和產(chǎn)品競爭力，為公司進一步發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

3、項目實施的可行性

（1）廣闊市場前景是項目實施的重要基礎(chǔ)

市場需求增加和國產(chǎn)替代機遇塑造了行業(yè)長期發(fā)展前景。我國工業(yè)制造業(yè)面臨高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的需要，過往工業(yè)發(fā)展的高投入、高能耗、高污染、低效益等相關(guān)問題造成了較大的資源浪費及產(chǎn)業(yè)不協(xié)調(diào)，制約了我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

變頻器、高效工業(yè)電機是推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)智能制造的重要設(shè)備，在當前自動化改造及高端裝備升級的驅(qū)動下需求量逐步增長。同時，在產(chǎn)業(yè)安全可控背景下，我國中高檔數(shù)控機床精密傳動部件長期為外國企業(yè)壟斷的情形亦被逐步打破，近年來隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)的進步，行業(yè)國產(chǎn)替代正加速開展。

廣闊市場和業(yè)務機會保障了公司成長的持續(xù)性，為本次募投項目實施奠定了重要基礎(chǔ)，公司可依托旺盛市場需求及重大機遇，憑借長期以來積累的競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)業(yè)務規(guī)模持續(xù)擴張。

（2）國家政策大力支持營造良好實施環(huán)境

我國政府高度重視工業(yè)自動化領(lǐng)域的發(fā)展，《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》指出推進新型創(chuàng)新網(wǎng)絡建設(shè)，圍繞關(guān)鍵工藝、工業(yè)母機、數(shù)字孿生、工業(yè)智能等重點領(lǐng)域，支持行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合高校、科研院所和上下游企業(yè)建設(shè)一批制造業(yè)創(chuàng)新載體。

隨著綠色環(huán)保發(fā)展理念的深化，高效節(jié)能的工業(yè)自動化產(chǎn)品更是受到了國家的大力推崇，政策頻繁釋放積極信號。2021 年 11 月工業(yè)和信息化部辦公廳、市場監(jiān)管總局辦公廳發(fā)布的《電機能效提升計劃（2021-2023 年）》提出，到 2023年，高效節(jié)能電機年產(chǎn)量達到1.7億千瓦，在役高效節(jié)能電機占比達到20%以上；

2022 年 6 月工業(yè)和信息化部等六部門發(fā)布的《工業(yè)能效提升行動計劃》提出，要圍繞電機、變壓器、鍋爐等通用用能設(shè)備，持續(xù)開展能效提升專項行動，加大高效用能設(shè)備應用力度，開展存量用能設(shè)備節(jié)能改造；2022 年 8 月工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《工業(yè)領(lǐng)域碳達峰實施方案》進一步提出，要實施變壓器、電機等能效提升計劃，推動工業(yè)窯爐、鍋爐、壓縮機、風機、泵等重點用能設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能改造升級。由此可見本項目建設(shè)符合國家發(fā)展政策，項目實施具備較強政策可行性。

（3）相關(guān)技術(shù)儲備為本項目提供了堅實的保障

公司深耕工業(yè)自動化領(lǐng)域，自成立以來便以成為最具價值的工業(yè)自動化核心部件及方案提供商為使命，大力開展技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。經(jīng)過多年的發(fā)展，公司通過自主創(chuàng)新及吸收引進，在伺服系統(tǒng)、變頻器，編碼器、PLC 等領(lǐng)域均形成大量的技術(shù)積累。

本項目主要產(chǎn)品之一變頻器為公司現(xiàn)有變頻器產(chǎn)品的升級迭代，公司可針對產(chǎn)品性能、控制算法，硬件電路、機械結(jié)構(gòu)、外觀設(shè)計、工藝流程等進行全方位設(shè)計，結(jié)合系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計能力、算法仿真及轉(zhuǎn)化能力、通訊協(xié)議開發(fā)應用能力、核心電路板設(shè)計能力等，強化產(chǎn)品功能并結(jié)合小功率單板生產(chǎn)工藝，進一步降低生產(chǎn)成本。同時，公司亦將設(shè)計出適配的自動化測試和裝配產(chǎn)線，不斷提高生產(chǎn)效率。

在高效工業(yè)電機方面，公司將緊扣綠色環(huán)保、節(jié)能高效的時代主題，從具體應用場景出發(fā)，不斷提升同步磁阻電機、混合磁阻電機等產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性，同時貫徹一體化設(shè)計理念，逐步增強同公司變頻器產(chǎn)品的適配性，在穩(wěn)步提升工作效率的同時實現(xiàn)體積更小、更加智能化目標。

具體生產(chǎn)過程當中，公司亦可利用多年來積累的伺服電機生產(chǎn)經(jīng)驗以及供應鏈管理能力、品質(zhì)管理能力，科學完成殼體加工、線圈繞制等相關(guān)工序。在精密工業(yè)傳動部件方面，公司可基于多年來的研究積累，從原材料端出發(fā)，根據(jù)客戶產(chǎn)品部署條件和參數(shù)要求選用優(yōu)質(zhì)原材料，從根本上保障直線運動傳動部件的運動負載能力，同時結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗，從產(chǎn)品設(shè)計和工藝優(yōu)化出發(fā)，運用科學的過程管控，生產(chǎn)出可靠、穩(wěn)定的直線運動傳動部件。

相關(guān)技術(shù)儲備是本項目建設(shè)投產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)，為公司項目產(chǎn)品的推出、生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行提供了堅實的保障。

（4）專業(yè)化管理優(yōu)勢為本項目實施提供制度保障

經(jīng)過多年的發(fā)展，公司在經(jīng)營管理方面積累了豐富的經(jīng)驗，形成了一套科學的管理體系。如在研發(fā)管理方面，公司采用集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）流程，按照產(chǎn)品全生命周期管理的思想，通過全流程管理、結(jié)構(gòu)化開發(fā)、全面過程質(zhì)量控制，形成了貫穿全流程的開發(fā)管理制度，全方面保證研發(fā)過程的規(guī)范高效。

同時，公司亦將相關(guān)經(jīng)驗及理論與現(xiàn)代化管理工具相結(jié)合，進行信息化升級建設(shè)，提高整體信息化水平，切實提高管理效率。目前，公司已自主開發(fā)了 PLM（產(chǎn)品生命周期管理）系統(tǒng)進行研發(fā)項目的輔助管理，完成包括產(chǎn)品規(guī)劃、項目需求、研發(fā)工作、測試驗證以及產(chǎn)品文檔的集中統(tǒng)一管理；形成了貼合自身經(jīng)營需要的客戶管理信息系統(tǒng)，借此不斷加強同客戶的溝通和聯(lián)系，逐步提高銷售與技術(shù)服務人員的工作效率。

綜上，公司已形成自身獨特的管理優(yōu)勢，可充分提高員工工作積極性、主動性、創(chuàng)造性，有效賦能企業(yè)研發(fā)、銷售、生產(chǎn)、采購等各大業(yè)務環(huán)節(jié)，為本項目實施提供了科學的制度體系保障，有助于項目順利開展。

4、建設(shè)內(nèi)容及投資概算

本項目總投資 56,464.20 萬元，其中建設(shè)投資 42,796.70 萬元，基本研發(fā)費用5,759.58 萬元，鋪底流動資金 7,907.92 萬元。

5、項目實施主體及項目選址

本項目由公司和公司新設(shè)全資子公司浙江禾川傳動技術(shù)有限公司（籌）共同實施，選址位于龍游經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，公司擬通過出讓方式取得相關(guān)宗地的工業(yè)用地使用權(quán)。

6、項目實施進度

本項目建設(shè)期預計為 24 個月，具體項目實施進度如下所示：

7、項目效益測算

根據(jù)測算，本項目的內(nèi)部收益率（稅后）為 19.01%，靜態(tài)回收期為 7.06 年。

8、項目建設(shè)用地及項目備案、環(huán)評情況

（1）項目建設(shè)用地取得進展情況

本項目選址位于龍游經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，公司擬通過出讓方式取得相關(guān)宗地的工業(yè)用地使用權(quán)。2023 年 5 月 3 日，公司已與龍游縣人民政府簽署《自動化產(chǎn)業(yè)園二期項目投資協(xié)議書》，協(xié)議約定公司將通過招拍掛方式取得一期項目約 100 畝工業(yè)用地的使用權(quán)用于實施本次募投項目，地塊位置位于禾川產(chǎn)業(yè)園南面地塊。

根據(jù)浙江龍游經(jīng)濟開發(fā)區(qū)管理委員會于 2023 年 6 月出具的《情況說明》，公司本次項目符合產(chǎn)業(yè)政策及法律法規(guī)的相關(guān)要求；地塊掛牌出讓程序已啟動，近期擬掛牌出讓且公司后續(xù)取得該地塊使用權(quán)不存在實質(zhì)性障礙。根據(jù)目前工作進展情況，上述募投項目用地計劃于 2023 年 8 月前完成土地摘牌工作并依法簽訂土地出讓合同。

綜上，公司本次募投項目用地取得預計不存在實質(zhì)性障礙。

（2）項目備案及環(huán)評取得進展情況

截至本報告公布之日，本項目備案及環(huán)評取得情況如下：

高效工業(yè)傳動系統(tǒng)及精密傳動部件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目。備案號：2306-330825-07-01-713843

根據(jù)衢州市生態(tài)環(huán)境局龍游分局于 2023 年 6 月出具的《關(guān)于浙江禾川科技股份有限公司微型光伏（儲能）逆變器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目、高效工業(yè)傳動系統(tǒng)及精密傳動部件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目情況說明》，公司本次募投項目環(huán)評報告審批（備案）工作預計于 2023 年 8 月底完成。公司本次募投項目環(huán)評批復不存在實質(zhì)性障礙。