軸承是用于支持機(jī)械傳動(dòng)軸的一種零件，主要分為滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承。從結(jié)構(gòu)來看，滾動(dòng)軸承主要由滾道圈、滾動(dòng) 體、保持架等部分構(gòu)成，而滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)更簡單，主要通過與軸之間的滑動(dòng)摩擦實(shí)現(xiàn)承托功能，因此與滑動(dòng)軸承相比， 滾動(dòng)軸承的摩擦更小，旋轉(zhuǎn)更順暢，能量消耗較低。軸承日常會承受來自不同方向的力，這樣的力叫做“負(fù)荷”，主 要分為徑向與軸向兩種，其中與軸垂直的力叫做徑向負(fù)荷/徑向力，與軸同方向的力叫做軸向負(fù)荷/軸向力。

車用軸承數(shù)量與精度均高于人形機(jī)器人。單車用軸承數(shù)量可達(dá)數(shù)百個(gè)，而機(jī)器人上僅需要使用數(shù)十個(gè)，總體看油車軸 承數(shù)量>電車軸承數(shù)量>人形機(jī)器人軸承數(shù)量。汽車對安全性要求高的部位，如轉(zhuǎn)向、變速箱和空調(diào)壓縮機(jī)等的軸承精 度大于機(jī)器人。

軸承主要分布于人形機(jī)器人的減速器和關(guān)節(jié)連接處。人形機(jī)器人在關(guān)節(jié)連接處需采用軸承。線性關(guān)節(jié)通常使用深溝球 軸承和四點(diǎn)接觸軸承，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通常使用角接觸軸承。減速器上所需軸承則更為復(fù)雜，可按照減速器的類型分類：（1） 諧波減速器：用一個(gè)交叉滾子軸承和一個(gè)柔性軸承。（2）行星減速器：輸入和輸出端使用球軸承，另外需要使用滾 針軸承配套行星輪。（3）RV 減速器：用 3*2 個(gè)滾針軸承、3*2 個(gè)圓錐軸承和 2 個(gè)角接觸軸承。

人形機(jī)器人將為軸承市場帶來較大增量。人形機(jī)器人的應(yīng)用場景十分豐富，在家庭、工業(yè)甚至軍事領(lǐng)域都有較強(qiáng)的發(fā) 展性。特斯拉 CEO 馬斯克曾在公司的股東大會上稱：未來人類和人形機(jī)器人的比例將不只是 1:1，人形機(jī)器人可能超 過人類數(shù)量，人形機(jī)器人行業(yè)長期的價(jià)值可能比汽車方面更有價(jià)值。鑒于美國以及日本機(jī)器人技術(shù)較為先進(jìn)，我們選 取 2021 年美、日、中三國家庭戶數(shù)作為基數(shù)，考慮到個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人本身定位高端，價(jià)格較貴，具備該消費(fèi)能 力的家庭占比總戶數(shù) 10%，每家一臺用作協(xié)助人們?nèi)粘Ｉ�活，則大致測算可得在機(jī)器人規(guī)�；�市場成熟后，其產(chǎn)品需 求可接近 6800 萬臺量級。 ASP 約 2500 元，當(dāng)每萬人機(jī)器人保有率達(dá)到 45 臺時(shí)，市場空間約 1215 億元。人形機(jī)器人的快速發(fā)展為軸承企業(yè)帶來 了新機(jī)會：假設(shè)單臺機(jī)器人使用 14 個(gè)深溝球軸承+28 個(gè)角接觸軸承+14 個(gè)四點(diǎn)接觸軸承+14 個(gè)交叉滾子軸承+14 個(gè)柔 性軸承，ASP 約 2500 元。在機(jī)器人年銷 4 億臺假設(shè)下，增量市場空間 1 萬億，根據(jù) Precedence Research 數(shù)據(jù)，2022 年全球軸承市場約 9000 億元，機(jī)器人增量遠(yuǎn)期市場空間有望大于現(xiàn)有市場。

1.2 競爭格局：海外企業(yè)占據(jù)全球軸承行業(yè)主導(dǎo)，國內(nèi)市場較為分散

全球八大跨國軸承企業(yè)占據(jù)全球 70%的市場。世界八大軸承企業(yè)包括斯凱孚（SKF）、舍弗勒（Schaeffler）、恩斯克 （NSK）、捷太格特（JTEKT）、恩梯恩（NTN）、鐵姆肯（TIMKEN）、日本美蓓亞（NMB）和不二越（NACHI），其中 斯凱孚為第一大軸承供應(yīng)商，行業(yè)市場占有率為 7.6%。以上八大跨國軸承企業(yè)體量巨大，年均營收超過 500 億元。 國內(nèi)軸承行業(yè)集中度低。中國前十大軸承企業(yè)平均產(chǎn)值約 60 億，行業(yè)參與者眾多，但頭部企業(yè)體量偏小。2021 年中 國軸承企業(yè)僅有人本集團(tuán)和萬向錢潮產(chǎn)值超過 100 億，分別為 200 億和 130 億元左右，占據(jù)中國軸承市場的 9.2%和 5.9%。

1.3 海內(nèi)外軸承差異：成本、技術(shù)、產(chǎn)品性能

成本：差異在于設(shè)備和產(chǎn)業(yè)鏈配套。海外軸承一般采用高端外國設(shè)備，加工精度較高，價(jià)格高達(dá) 500-1000 萬元/臺， 而國內(nèi)部分廠家采用的國產(chǎn)設(shè)備加工精度僅有 P0 級別，因此國內(nèi)廠家的設(shè)備成本較低。海外軸承加工設(shè)備昂貴，疊 加產(chǎn)業(yè)鏈配套不完善，人工和物料成本更高，導(dǎo)致一般海外軸承的成本更高。

技術(shù)：重點(diǎn)差異在于熱處理。海內(nèi)外產(chǎn)品性能差異主要產(chǎn)生于材料、工具、手段、研磨工序、冷加工和熱加工等，其 中熱處理是主要技術(shù)難點(diǎn)。這是由于：（1）大部分的產(chǎn)品差異可通過采購更好的材料和設(shè)備解決，但熱處理對技術(shù) 要求更高，難以通過其它方面補(bǔ)足。（2）熱處理對工件性能影響非常大，以柔性軸承為例，柔性軸承既要承受球體 的壓力又要承受高速運(yùn)動(dòng)的變形，凸輪如果熱處理得太軟，則溝道容易受損；若太硬，則軸承容易斷裂。 產(chǎn)品性能：精度、噪音與壽命等多方面差異。在中高端軸承領(lǐng)域，國內(nèi)產(chǎn)品與進(jìn)口軸承相比存在的差距主要體現(xiàn)在尺 寸公差與旋轉(zhuǎn)精度的差距、高速性能的差距、噪音與異音的差距、壽命的差距、特殊工況應(yīng)用的差距等方面。

二、諧波減速器：外購柔性軸承，交叉滾子亟待國產(chǎn)替代

諧波減速器軸承包括剛性軸承和柔性軸承兩大類型。諧波減速器的制造技術(shù)基礎(chǔ)是諧波傳動(dòng)，諧波減速器是由波發(fā)生 器（柔性軸承）、交叉滾子軸承（剛性軸承）、柔輪和剛輪 4 個(gè)基本構(gòu)件組成的機(jī)械傳動(dòng)。

2.1 柔性軸承：國內(nèi)以外購為主，海內(nèi)外成本差異大

柔性軸承是諧波減速器的重要零部件。其特點(diǎn)是，傳動(dòng)比大、適用范圍廣、精度高、空回小、承載能力大、效率高、 體積小、重量輕、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、可向密封空間傳遞運(yùn)動(dòng)。與普通軸承不一樣，柔性軸承屬于薄壁球軸承（滾珠 軸承），它的外環(huán)比較薄，容易產(chǎn)生徑向變形。因?yàn)檠b配時(shí)存在較大的預(yù)應(yīng)力和預(yù)變形，所以在未裝入波發(fā)生器橢圓 凸輪前軸承是圓形的，裝上后為橢圓形。對于諧波傳動(dòng)變速器來說柔性軸承是重要的零部件，想要實(shí)現(xiàn)高減速比離不 開它的彈性變形能力。 海內(nèi)外成本差異大。國內(nèi)柔性軸承約為 60 元/個(gè)，國外產(chǎn)品價(jià)格約為國內(nèi)的兩倍。國內(nèi)柔性軸承毛利率約為 50-60%， 海外可以達(dá)到 80%以上。因此，絕大多數(shù)國內(nèi)諧波減速器廠家選擇外購柔性軸承后自己加工，國內(nèi)廠家當(dāng)前的加工水 平可以滿足諧波加工要求。

2.2 剛性軸承：交叉滾子軸承門檻高，國內(nèi)行業(yè)集中度高

國內(nèi)交叉滾子軸承行業(yè)集中度高，龍頭為洛陽鴻元。諧波減速器用剛性軸承為交叉圓柱滾子結(jié)構(gòu)。交叉滾子軸承的國 內(nèi)行業(yè)龍頭為洛陽鴻元，據(jù)洛陽鴻元官網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至 2020 年，洛陽鴻元已經(jīng)占據(jù)國內(nèi) 80%的交叉滾子軸承市場，并占 據(jù) 90%的國產(chǎn)諧波減速機(jī)軸承市場。交叉滾子軸承制造難度大，全球主要供應(yīng)商集中在日德，主要企業(yè)包括日本 THK、 日本 IKO、日本 NSK、日企哈默納科和德國舍弗勒旗下的 INA。交叉滾子軸承國內(nèi)外價(jià)格差異大，相差 30%以上。

三、RV 減速器：使用三種軸承，角接觸軸承技術(shù)難度最高

RV 減速器使用三種軸承。RV 減速器使用 3*2 個(gè)滾針軸承（配套行星輪）、3*2 個(gè)圓錐軸承（配套行星輪）和 2 個(gè)角接 觸軸承（輸出軸）。其中，（1）滾針軸承：徑向負(fù)荷能力大，適用于承受重載荷與沖擊載荷，技術(shù)相對簡單。（2） 圓錐軸承：可以承受徑向負(fù)荷和單一方向軸向負(fù)荷，以及以徑向?yàn)橹鞯膹�、軸向聯(lián)合載荷。（3）角接觸軸承：主要 承受徑向和軸向聯(lián)合負(fù)荷，摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，制造精度高，技術(shù)難度最高。

3.1 滾針軸承：高端滾針軸承基本由國外廠商壟斷，國內(nèi)蘇軸、南方領(lǐng)先

全球滾針軸承市場前三大廠商均為國外企業(yè)。目前滾針軸承領(lǐng)域海外企業(yè)的優(yōu)勢比較明顯，以德國舍弗勒集團(tuán)、NSK 和 SKF 為代表的領(lǐng)先軸承生產(chǎn)企業(yè)基本占據(jù)了全球的高端市場。數(shù)據(jù)顯示，2020 年，德國舍弗勒集團(tuán)、NSK 和 SKF 在 全球滾針軸承市場分別占比 16.6%，12.7%和 10.98%，行業(yè)集中度較高，CR3 約為 40%。目前國內(nèi)主要產(chǎn)品依舊定位在 中低端，高端滾針軸承產(chǎn)品被國外廠商壟斷，短期內(nèi)競爭格局突破難度大。

國內(nèi)滾針軸承市場領(lǐng)先企業(yè)為蘇軸和南方。根據(jù)中國軸承工業(yè)協(xié)會資料，目前，蘇軸股份是我國最大的滾針軸承生產(chǎn) 企業(yè)，每年生產(chǎn)滾針軸承產(chǎn)量超過 1.5 億套，占據(jù)全國滾針軸承行業(yè)主要企業(yè)總產(chǎn)量比重超 20%；其次是南方軸承。 從企業(yè)產(chǎn)量來看，國內(nèi)前兩大企業(yè)的市場份額占比超過 50%。

3.2 圓錐滾子軸承：圓錐軸承當(dāng)前和海外精度差較大

Tire 1 廠商眾多，國內(nèi)外差距明顯。制造圓錐滾子軸承的知名海外品牌有鐵姆肯（TIMKEN）、舍弗勒（Schaeffler） 旗下的產(chǎn)品品牌 FAG、恩斯克（NSK），其中鐵姆肯（TIMKEN）是全球最大的圓錐滾子軸承制造商，擁有兩萬六千個(gè)不 同規(guī)格的圓錐滾子軸承。國內(nèi)圓錐滾子軸承供應(yīng)的優(yōu)秀廠商有東風(fēng)軸承、光洋軸承、襄陽軸承等。 圓錐軸承的海內(nèi)外差距體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備精度、售賣價(jià)格上。（1）產(chǎn)品質(zhì)量：海外圓錐軸承產(chǎn)品品質(zhì)更優(yōu)，惡 劣工況下更能保證產(chǎn)品穩(wěn)定性且不易損壞。（2）設(shè)備精度：圓錐軸承設(shè)備精度分為 6 級，從低到高依次為 P0/P6/P5/P4/P3/P2，P0 是最普通的精度。國內(nèi)目前設(shè)備精度最高為 P6，設(shè)備成本較低，而海外能覆蓋所有精度的設(shè) 備，設(shè)備成本高。（2）售賣價(jià)格：國內(nèi)外價(jià)格差異相當(dāng)大，國外圓錐軸承的價(jià)格至少為國內(nèi)的兩倍。

3.3 角接觸球軸承：角接觸軸承開發(fā)難度高，國內(nèi)人本集團(tuán)、五洲新春領(lǐng)先

制造難度大，供給主要來自于國外頭部軸承公司。在所有人形機(jī)器人使用軸承中，角接觸軸承制造難度最大，對制造 精度和技術(shù)要求最高。突發(fā)高強(qiáng)度的載荷容易使軸承失效，故除了心理因素和品牌效應(yīng)之外，軸承的技術(shù)性能和可靠 性是客戶選擇進(jìn)口角接觸球軸承的主要原因。根據(jù)MMR咨詢，亞太地區(qū)在2020年全球角接觸軸承市場中占比不及20%， 整體市場供給以北美、歐洲為主，主要參與企業(yè)仍以八大軸承企業(yè)為主，包括斯凱孚、鐵姆肯等，國內(nèi)人本集團(tuán)、五 洲新春相對領(lǐng)先。

角接觸球軸承開發(fā)難度高、進(jìn)度慢，存在人為技術(shù)壁壘。產(chǎn)品加工設(shè)備中，具有自動(dòng)更換刀具功能的機(jī)床叫做“加工中心”，為了避免因加工中的發(fā)熱而導(dǎo)致工件尺寸變化及加工精密性降低，加工中心的主軸(安裝刀具的主軸)需要使 用升溫幅度小的角接觸軸承。根據(jù)徐從占《高速精密角接觸球軸承的組織、球化工藝和熱處理變形研究》，以目前主 流加工中心主軸使用的 P4 級角接觸球軸承為例，我國大連機(jī)床、沈陽機(jī)床等使用的主軸 90%以上由臺灣主軸商生產(chǎn)， 而這其中 90%以上又都是使用日本 NSK 的 P4 級角接觸球軸承，我國開發(fā) P4 級角接觸球軸承進(jìn)展整體較慢。前些年各 軸承生產(chǎn)強(qiáng)國人為設(shè)置技術(shù)壁壘，禁止在我國銷售 P4 級精度的軸承，近年雖然逐步放開了 P4 級軸承的銷售壁壘，但 仍存在較大價(jià)格落差。

四、球軸承：行星減速器、電機(jī)均使用，價(jià)值量較低

除 RV 減速器和諧波減速器外，人形機(jī)器人其余位置主要采用球軸承，行星減速器、空心杯電機(jī)和關(guān)節(jié)連接處等地方 都會使用球軸承。 （1）行星減速器軸承包含行星齒輪軸承、主軸承和輸入軸軸承。每個(gè)行星齒輪中間裝載一個(gè)滾針軸承，一個(gè)行星減 速器一般有三個(gè)行星齒輪，因此會需要 3 個(gè)滾針軸承。行星減速器的兩端分別搭載主軸承和輸入軸軸承，均為球軸承。 因此一個(gè)行星減速器共需 5 個(gè)軸承，包含 3 個(gè)滾針軸承，2 個(gè)球軸承。（2）空心杯電機(jī)：包含兩個(gè)小球軸承，壁壘較低�？招谋�電機(jī)包含兩個(gè)小軸承，體積和單位價(jià)值量均較小。（3）關(guān)節(jié)連接處需要加裝一個(gè)軸承以承載載荷。如線性關(guān)節(jié)兩頭分別采用深溝球軸承和四點(diǎn)接觸軸承。

4.1 球軸承：壁壘較低，價(jià)值量較小

球軸承是滾動(dòng)軸承的一種，球滾珠裝在內(nèi)鋼圈和外鋼圈的中間，能承受較大的載荷。其包含深溝球軸承、四點(diǎn)接觸軸 承、調(diào)心軸軸承、止推球軸承等。

深溝球軸承：國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈成熟，價(jià)值量較低。深溝球軸承主要可承受徑向載荷，但是在承受徑向和復(fù)合載荷時(shí)也能良 好運(yùn)行，它的摩擦系數(shù)小，并適用于高轉(zhuǎn)速工況。由于結(jié)構(gòu)簡單，深溝球軸承便于達(dá)到較高精度，所以可以批量生產(chǎn)， 目前具備制造能力的廠商上百家，成本和價(jià)格較低。深溝球軸承的國內(nèi)產(chǎn)量為世界第一，其在工業(yè)上使用廣泛且國產(chǎn) 化程度高，人本等公司的產(chǎn)品較為成熟。

四點(diǎn)接觸軸承:壁壘較低，價(jià)值量較小。四點(diǎn)接觸軸承又稱可承受雙向軸向載荷的角接觸球軸承，從大類上歸為角接 觸球軸承。鋼球和內(nèi)外圈在四個(gè)點(diǎn)都接觸，因此滾動(dòng)體有四個(gè)受力點(diǎn)，因此叫四點(diǎn)角接觸軸承，可以承載徑向負(fù)荷和 雙向軸負(fù)荷。

五、軸承產(chǎn)業(yè)鏈：上、中游產(chǎn)品國產(chǎn)替代機(jī)會大

5.1 我國軸承行業(yè)擁有完善的產(chǎn)業(yè)鏈，機(jī)器人和車用軸承難關(guān)已基本突破

我國具備較為完善的軸承產(chǎn)業(yè)鏈資源。我國基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)達(dá)，對軸承產(chǎn)業(yè)上游與中游的布局較為完善。軸承產(chǎn)業(yè)鏈上游 由軸承鋼、不銹鋼等金屬材料、改性塑料等非金屬材料及軸承套圈等零部件組成。產(chǎn)業(yè)鏈中游為軸承制造，軸承產(chǎn)品 主要包括汽車軸承、工程機(jī)械軸承、盾構(gòu)軸承、風(fēng)電軸承等。軸承行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛分布于汽車、機(jī)器 人、家電和電機(jī)、紡織機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、風(fēng)電等行業(yè)，支撐起軸承行業(yè)的穩(wěn)定需求。

機(jī)器人用軸承加工精度小于車用、機(jī)床用，RV 和諧波減速器軸承已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化量產(chǎn)。十三五期間，我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 化的軸承包括轎車用第三代輪轂軸承和新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承等車用軸承，工業(yè)機(jī)器人 RV 減速器軸承、諧波減速 器軸承。

5.2 原材料：軸承鋼為軸承生產(chǎn)主要材料

軸承生產(chǎn)的主要材料是軸承鋼，我國軸承鋼行業(yè)集中度較高。軸承鋼（GCR15 等）是軸承生產(chǎn)的主要原材料，具有高 且均勻的硬度和耐磨性，在軸承結(jié)構(gòu)中，除了保護(hù)架之外結(jié)構(gòu)部件均使用軸承鋼材料。軸承的直接材料成本約占生產(chǎn) 成本的比重約 60%-70%。根據(jù) 2020 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國軸承鋼粗鋼產(chǎn)量達(dá)到 20 萬噸以上的企業(yè)主要有中信泰富特鋼集 團(tuán)（興澄特鋼、大冶特鋼、青島鋼鐵）、中天鋼鐵集團(tuán)、山東壽光巨能特鋼和南京鋼鐵等，其中行業(yè)排名第一的中信 泰富特鋼集團(tuán)市場占有率超過 40%、前三大軸承鋼企業(yè)占有率共計(jì)超過 70%。

上游軸承套圈市場規(guī)模大，行業(yè)集中度低。軸承套圈是軸承中價(jià)值量最高的零配件，據(jù)中國熱處理行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，其 成本占成品軸承成本的 35%。近年來，八大國際軸承企業(yè)逐步納入中國軸承套圈優(yōu)秀廠商，例如金沃股份、五洲新春、 海寧上通優(yōu)必勝軸承有限公司、浙江辛子精工機(jī)械有限公司等軸承套圈生產(chǎn)企業(yè)。軸承套圈市場規(guī)模大，行業(yè)集中度 較低，2021 年金沃股份國內(nèi)市占率約為 1.41%。

5.3 設(shè)備：磨床迎來國產(chǎn)替代機(jī)會

磨削加工成本占比較高。軸承產(chǎn)業(yè)鏈中游使用的磨削環(huán)節(jié)最多，包括端面磨削、外圓磨削、溝道磨削、內(nèi)徑磨削等處 理，需要大量使用磨床設(shè)備。軸承生產(chǎn)中磨削加工勞動(dòng)量占總勞動(dòng)量 60%，該步驟所用的金屬切割機(jī)床（主要是磨床） 的數(shù)量也占全部金屬切削機(jī)床的 60%左右。在軸承生產(chǎn)過程中，磨削加工成本占軸承總成本的 15%以上，高精度軸承 的磨削加工成本占比較普通軸承更高。

多種磨床進(jìn)口依賴度高，國產(chǎn)替代機(jī)會較大。目前國內(nèi)僅軋輥磨床能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，軸承加工中使用的內(nèi)圓磨床、平 面磨床、外圓磨床等國產(chǎn)化率均低于 50%，設(shè)備基本依賴于進(jìn)口。目前國內(nèi)有部分磨床供應(yīng)商正在加速磨床的國產(chǎn)化 研究，其中日發(fā)精機(jī)、宇環(huán)數(shù)控和秦川機(jī)床等企業(yè)有望成為磨床國產(chǎn)替代的領(lǐng)頭羊。