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敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 1 轴承主要分布于人形 机器 人的减速器和 关节连 接处。关节连接：一 般两 头会 分别采 用一 个轴 承，如 线 性关节 两头 分别使用深沟球轴承和四点接 触轴承，旋转关节采用交 叉滚子轴承。减速器：相 比而言，减速器上所需轴 承则更为复杂。其中（1）谐波 减速 器：交 叉滚子 轴承（约 100 元/个）*1+柔性 轴承（约 60 元/个）*1，单 减速 器价 值量 约 160 元。（2）行星 减速 器：球轴 承（国产 3-5 元/个，进口 十 几元/个）*2+满 针滚 针轴 承（1-2 元/个）*3。（3）RV 减 速器：滚针轴 承（十几 元/个）*6+圆锥 轴承（国 产十 几元/个，进 口几 十元/个）*6+角接触 轴承（几 十元/个）*2。市场空间：ASP 约 2500 元，远期增量市场空间 有望 达 1 万亿。假 设单 台机 器 人使用 14 个深 沟球 轴承+28 个角接 触轴承+14 个 四点 接触 轴承+14 个交叉 滚子 轴承+14 个 柔 性轴承，ASP 约 2500 元。在机器 人年 销 4 亿 台假 设 下，增 量市 场空间1 万亿，根 据Precedence Research 数据，2022 年全 球轴 承市 场约9000 亿元，增量 市场 空间 有望 超过现 有市 场空间。竞争格局：海外企业占 据 全球轴承行业主导，国 内 市场较为分散。据 中国 轴 承工业 协会 数据，世 界八 大轴承 企业 年均营收超 过 500 亿 元，全球 第一大 轴承 供应 商斯 凯孚 市占率 为7.6%。中 国前 十 大轴承 企业 平均 产值 约 60 亿，行 业参 与者众多，但 头部 企业 体量 偏小。据观 研天 下数 据，2021 年 中国 轴承 企业 仅有 人本集 团和 万向 钱潮 产值 超过 100 亿，分别占据 中国 轴承 市场 的 9.2%和 5.9%。国 内轴 承与 海 外轴承 的差 距体 现在：振 动和寿 命等 差异 较大。主 要因为 波纹 度的控制、材 料技 术等 有差 距。产业链弹性：轴承龙 头企 业以及具备国产替代 能力 的 磨床供应商有望受 益。对于轴 承企 业而 言，随着 人形机 器人 快速起量，轴 承将 逐步 标准 化，大 量减 速器 和电 机供 应 商将开 始外 采轴 承，利 好 轴承行 业。同 时，目 前国 内有部 分磨 床供应商正 在加 速磨 床的 国产 化研究，其 中日 发精 机、宇环数 控和 秦川 机床 等企 业有望 成为 磨床 国产 替代 的领头 羊。人形机器人带来千亿 增量 空间，利好汽车轴承 公司。当每 万人 保有 的人 形机 器人达 到 45 台时，全 球机 器人用 轴承 市场空间 为 1215 亿元。汽 车上的 压缩 机、转向、变 速箱所 用轴 承的 精度 比机 器人上 高，因此 汽车 用轴 承供应 商具 备 做机器人 轴承 的实 力。建 议 关注具 备机 器人 轴承 加工 能力的 公司，特别 是谐 波 减速器 的柔 性轴 承。建 议 关注苏 轴股 份和五洲新 春等。建议关注滚针轴承龙头-苏轴股份。苏轴股份 是细分 领域头部企业，是国内最 早专业生产滚针轴承的企 业，深耕滚针轴承六 十年。公司 滚针 轴 承产量 排名 第一，是该 细 分领域 龙头，产能 利用 率 高。根据 中国 轴承 行业 协 会数据 统计，公司连续四年在轴承 行业滚针轴承企业中产量排名第 一，同时也是国内品种最 多、规格最全的滚针轴承 专业制造商之一，目 前是 国内 滚针 轴承 领域的 龙头。建议关注国内轴承磨前领 域龙头-五洲新春。公司轴承生产制造能力全线打通，产品优势突出。公司磨 前技术一体化布局，在套 圈毛 坯成 型、套圈车 加工、热 处理 三步 磨前技 术具 有先 进工 艺及 设备优 势。与下 游 SKF、FAG 等 跨国 轴承龙 头长 期合 作，配套 北美 特斯拉 驱动 电机 轴承 套圈。21 年10 月公 司收 购 FLT，进一 步增 强轴 承市 场竞 争力。人形机 器人 落地 不及 预期 风险;人形 机器 人需 求不 及 预期风 险;竞争 格局 恶化 风 险。行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 2 内 容 目录 一、人 形机 器人 用轴 承持 续蓄力，新 增市 场空 间大.4 1.1 市 场空 间：ASP 约2500 元，远期 市场 空间1 万亿.4 1.2 竞 争格 局：海外 企业 占据全 球轴 承行 业主 导，国内市 场较 为分 散.7 1.3 海 内外 轴承 差异：成 本、技 术、产品 性能.7 二、谐 波减 速器：外 购柔 性轴承，交 叉滚 子亟 待国 产替代.8 2.1 柔 性轴 承：国内 以外 购为主，海 内外 成本 差异 大.8 2.2 刚 性轴 承：交叉 滚子 轴承门 槛高，国 内行 业集 中度高.9 三、RV 减 速器：使 用三 种 轴承，角接 触轴 承技 术难 度最高.10 3.1 滚 针轴 承：高端 滚针 轴承基 本由 国外 厂商 垄断，国内 苏轴、南 方领 先.11 3.2 圆 锥滚 子轴 承：圆锥 轴承当 前和 海外 精度 差较 大.12 3.3 角 接触 球轴 承：角接 触轴承 开发 难度 高，国内 人本集 团、五洲 新春 领先.12 四、球 轴承：行 星减 速器、电机 均使 用，价值 量较 低.13 4.1 球 轴承：壁 垒较 低，价值量 较小.14 五、轴 承产 业链：上、中 游产品 国产 替代 机会 大.16 5.1 我 国轴 承行 业拥 有完 善的产 业链，机 器人 和车 用轴承 难关 已基 本突 破.16 5.2 原 材料：轴 承钢 为轴 承生产 主要 材料.18 5.3 设 备：磨床 迎来 国产 替代机 会.19 六、投 资建 议.20 七、风 险提 示.21 图 表 目录 图表 1：轴承 用于 减轻 摩 擦和保 护旋 转轴.4 图表 2：滚动 轴 承 由滚 道 圈、滚 动体、保 持架 等部 分构成.4 图表 3：径向 轴承 受到 与 轴垂直 的力.4 图表 4：推力 轴承 受到 与 轴同方 向的 力.4 图表 5：轴承 可分 为滚 道 圈、滚 动体、保 持架.5 图表 6：轴承 于人 形机 器 人中的 分布 展示，人 形机 器人为 轴承 带来 新的 增长 空间.5 图表 7：人形 机器 人减 速 器用轴 承汇 总.6 图表 8：全球 机器 人用 轴 承空间 测算（亿 元）.6 图表 9：2020 年全 球轴 承 市场格 局.7 图表 10：2021 年中 国轴 承产值 格局.7 图表 11：国内 轴承 企业 代表产 品.7 WUCXyRnQpMqRsMtQsPsNoP8O9R9PoMoOoMoNiNrRtMjMnMpM7NoOyRvPnMqMxNrNrM行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 3 图表 12：不同 公司 毛利 率差距 大，国机 精工 毛利 率维持 高位.8 图表 13：技术 差异 产生 于热加 工、轴承 材料 等.8 图表 14：谐波 减速 器用 轴承为 交叉 滚子 和柔 性轴 承.9 图表 15：柔性 轴承 的滚 动体为 滚珠.9 图表 16：4 种 类型 的谐 波 减速器 用轴 承皆 为交 叉圆 柱滚子 结构.9 图表 17：交叉 滚子 轴承 的结构 使其 能承 受各 方向 的载荷，刚 性提 高 3-4 倍.10 图表 18：RV 减 速器 轴承 分布于 配套 行星 轮、曲柄 轴等.10 图表 19：RV 减 速器 结构.11 图表 20：RV 减 速器 用不 同类型 轴承 特点.11 图表 21：2020 年全 球滚 针轴承 市场 格局.12 图表 22：2020 年国 内滚 针轴承 产量 竞争 格局.12 图表 23：2020 年北 美在 全球角 接触 轴承 市场 占有 率领先.12 图表 24：角接 触轴 承主 要玩家 以八 大轴 承企 业为 主.12 图表 25：加工 中心 主轴 示意图.13 图表 26：主轴 上的 角接 触球轴 承示 意图.13 图表 27：行星 减速 器轴 承主要 包含 行星 齿轮 轴承、主轴 承和 输入 轴轴 承.13 图表 28：空心 杯电 机包 含两个 球轴 承.14 图表 29：特斯 拉线 性关 节总成 采用 深沟 球轴 承和 四点接 触轴 承.14 图表 30：四种 球轴 承的 对比.14 图表 31：深沟 球轴 承结 构.15 图表 32：四点 接触 轴承 结构.15 图表 33：轴承 产业 链由 上游原 材 料 和零 部件、中 游轴承 制造、下 游应 用构 成.16 图表 34：“十三 五”期 间我 国重大 技术 装备 配套 轴承 和其他 高端 轴承 的开 发情 况.16 图表 35：“十四 五”期 间我 国重大 技术 装备 配套 轴承 和其他 高端 轴承 的开 发任 务.17 图表 36：轴承 的直 接材 料成本 占比 最大.18 图表 37：分部 件看，成 品轴承 成本 整体 高于 配件.18 图表 38：产量 端看，2022 年轴 承钢 行业 集中 度较 高.18 图表 39：2022 年改 性塑 料行业 集中 度低.18 图表 40：2020 年八 大轴 承厂套 圈采 购 额 710 亿元.19 图表 41：2020 年国 内套 圈采购 额 超 115 亿元.19 图表 42：中国 主要 轴承 套圈厂 商产 品情 况.19 图表 43：轴承 的加 工流 程中磨 削环 节最 多.19 图表 44：轴承 加工 大量 使用平 面磨 床等 数控 机床.20 图表 45：2019 年内 圆/平面/外 圆磨 床国 产化 率低 于 50%.20 图表 46：轴承 企业 股价、EPS、PE 对比.20 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 4 1.1 市场空间：ASP 约2500 元，远期市场空间 1 万亿 轴承是 用于 支持 机械 传动 轴的一 种零 件，主 要分 为 滚动轴 承与 滑动 轴承。从 结构来 看，滚 动轴 承主 要 由滚道 圈、滚 动体、保持 架等 部分 构成，而 滑动轴 承结 构更 简单，主要 通过与 轴之 间的 滑动 摩擦 实现承 托功 能，因 此与 滑动 轴承相 比，滚动轴 承的 摩擦 更小，旋 转更顺 畅，能 量消 耗较 低。轴 承日 常会 承受 来自 不 同方向 的力，这样 的力 叫 做“负荷”，主要分为 径向 与轴 向两 种，其中与 轴垂 直的 力叫 做径 向负荷/径 向力，与 轴同 方 向的力 叫做 轴向 负荷/轴 向 力。图表1：轴承用于减轻摩擦和 保护 旋转轴 图表2：滚动轴承由滚道圈、滚动 体、保持架等部分构 成 作用 解释 作用：减 轻摩 擦，使旋转更 顺畅 旋转的“轴”和 旋转 支持 部分一定会发 生摩 擦。轴承 用在 旋转的“轴”和旋 转支 持部 分之 间。轴承可以 减轻 摩擦，使 旋转 更顺畅，减少能 源消 耗 作用2：保 护旋 转支 持部分，使旋 转的“轴”保持在 正确 位置 旋转的“轴”和 旋转 支持 部分之间会承 受很 大的 力。轴承 可以防止旋转 支持 部分 因这 种力 而损坏，使 旋转 的“轴”保持 在正确的位置 来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 图表3：径向轴承受到与轴垂 直的 力 图表4：推力轴承受到与轴同 方向 的力 来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 5 图表5：轴承可分为滚道圈、滚动 体、保持架 轴承基本结构详解 滚道圈 环状零 件 用于径 向轴 承（支持 轴垂 直的方 向的所受 的力）组装到 轴上 的内 侧的 滚道 圈叫做内圈；外 侧的 滚道 圈叫 做外圈 用于推 力轴 承（支 持轴 同 方向的 力）组装到 轴侧 的滚 道圈 叫做 轴圈；组装到 外壳 侧的 滚道 圈叫 做座圈 滚动体 在滚道 圈间 滚动 的零 件（滚 动体有“滚珠”和“滚 子”）滚珠 滚珠轴 承 圆柱滚 子 滚柱轴 承 滚针 圆锥滚 子 球面滚 子 保持架 为避免 滚动 体之 间相 互接 触、使滚动体保 持一 定间 隔的 零件。来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 车用轴 承数 量与 精度 均高 于人形 机器 人。单 车用 轴 承数量 可达 数百 个，而 机 器人上 仅需 要使 用数 十个，总 体看 油车 轴承数量电 车轴 承数 量人 形机器 人轴 承数 量。汽 车 对安全 性要 求高 的部 位，如转向、变速 箱和 空调 压 缩机等 的轴 承精度大于 机器 人。图表6：轴承于人形机器人中 的分 布展示，人形机器人 为轴 承带来新的增长空间 来源：特斯 拉AI Day，国金 证券 研究 所 轴承主 要分 布于 人形 机器 人的减 速器 和 关 节连 接处。人形 机器 人在 关节 连接 处需采 用轴 承。线性 关节 通常使 用深 沟 球轴承和 四点 接触 轴承，旋 转 关节通 常使 用角 接触 轴承。减速器 上所 需轴 承则 更为 复杂，可按 照减 速器 的类 型 分类：（1）谐波减速器：用一个交叉 滚子轴承和一个柔性轴承。（2）行星减速器：输入和输出端使用球轴承，另 外需要使用滚针轴承 配套 行星 轮。（3）RV 减 速器：用 3*2 个滚 针 轴承、3*2 个圆 锥轴 承和2 个角 接触 轴承。行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 6 图表7：人形机器人 减速器用 轴承 汇总 类型 轴承 单价值量 门槛 谐波减 速器 交叉滚 子轴 承*1 约 100 元 较高 柔性轴 承*1 约60 元 行星减 速器 球轴承*2 国产 3-5 元，进 口十 几元 较低 滚针轴 承*3 1-2 元 较低 RV 减 速器 滚针轴 承*3*2 十几元 较低 圆锥轴 承*3*2 国产十 几元，进 口几 十元 较低 角接触 轴承*1*2 几十元 较高 来源：米思 米官 网，国金 证券 研究 所 人形机 器人 将为 轴承 市场 带来较 大增 量。人 形机 器 人的应 用场 景十 分丰 富，在家庭、工业 甚至 军事 领 域都有 较强 的发展性。特斯 拉 CEO 马 斯克 曾在公 司的 股东 大会 上称：未来 人类 和人 形机 器人 的比例 将不 只 是1:1，人 形机器 人可 能 超过人类 数量，人形 机器 人 行业长 期的 价值 可能 比汽 车方面 更有 价值。鉴于 美 国以及 日本 机器 人技 术较 为先进，我们 选取2021 年 美、日、中 三国 家庭户 数作 为基 数，考 虑 到个人/家 庭服 务机 器人 本 身定位 高端，价格 较贵，具备该 消费 能力的家 庭占 比总 户数10%，每家 一台 用作 协助 人们 日常生 活，则大 致测 算可 得在机 器人 规模 化市 场成 熟后，其产 品 需求可接 近 6800 万台 量级。ASP 约2500 元，当每 万人 机器人 保有 率达 到 45 台 时，市场空 间 约1215 亿元。人形机 器人 的快 速发 展为 轴承企 业带 来了 新机 会：假设 单台 机器 人使 用 14 个 深沟 球轴 承+28 个 角接 触轴 承+14 个 四点 接触轴 承+14 个交 叉滚 子 轴承+14 个柔性轴承，ASP 约2500 元。在机器 人年 销 4 亿台 假设 下，增量 市场 空间1 万 亿，根 据Precedence Research 数 据，2022年全球 轴承 市场 约 9000 亿 元，机 器人 增量 远期 市场 空间有望 大 于现 有市 场。图表8：全球机器人用轴承空 间测 算（亿元）全球人口(亿人)79 80 80 81 81 82 82 83 83 84 84 机器人渗透率(台/万)0.07 1 2.5 4.5 8 12 16.5 22 28 35 45 机器人销量(万台)6 80 200 363 651 982 1358 1821 2332 2930 3785 1、深沟球轴承 深沟球轴承市场空间(亿元)0 3 8 15 26 38 50 66 82 99 125 单价(元/个)30 30 30 29 28 27 27 26 25 24 24 单台机器人使用数量(个)14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 2、角接触轴承 角接触轴承市场空间(亿元)1 9 22 39 69 100 135 175 218 265 332 单价(元/个)40 40 40 39 38 37 35 34 33 32 31 单台机器人使用数量(个)28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 3、四点接触轴承 四点接触轴承市场空间(亿元)0 2 6 10 17 25 34 44 54 66 83 单价(元/个)20 20 20 19 19 18 18 17 17 16 16 单台机器人使用数量(个)14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 4、交叉滚子轴承 交叉滚子轴承市场空间(亿元)1 11 28 49 86 125 168 219 272 331 415 单价(元/个)100 100 100 97 94 91 89 86 83 81 78 单台机器人使用数量(个)14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 5、柔性轴承 柔性轴承市场空间（亿元）1 7 16 29 50 75 101 133 167 205 260 单价（元/个）60 59 58 56 55 54 53 52 51 50 49 单台机器人使用数量（个）14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 合计 机器人轴承市场合计(亿元)2 32 81 142 248 363 488 636 792 968 1215 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 7 单台机器人使用数量(个)84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 单台机器人轴承价值量(元)4060 4043 4027 3914 3804 3698 3595 3494 3397 3302 3210 来源：太平 洋汽 车 网，国 金证 券研 究 所测算 注：零 部件 价格 来源 于调 研内 容，根 据马斯 克发 表的 言论，机 器人 销量 将 与全球 人口 具备 协同 关系。1.2 竞争格局：海外企业 占据全球轴承行业主 导，国内市场较为分散 全球八 大跨 国轴 承企 业占 据全 球70%的市 场。世 界八 大轴承 企业 包括 斯凯 孚（SKF）、舍 弗勒（Schaeffler）、恩 斯克（NSK）、捷太格特（JTEKT）、恩梯恩（NTN）、铁姆肯（TIMKEN）、日本美蓓亚（NMB）和不二越（NACHI），其中斯凯孚 为第 一大 轴承 供应 商，行 业市 场占 有率 为 7.6%。以 上八 大跨 国轴 承企 业体量 巨大，年 均营 收超 过 500 亿元。国内轴 承行 业集 中度 低。中国前 十大 轴承 企业 平均 产值 约 60 亿，行业 参与 者 众多，但头 部企 业体 量偏 小。2021 年中国轴承 企业 仅有 人本 集团 和万向 钱潮 产值 超过 100 亿，分 别为 200 亿和 130 亿元左 右，占据 中国 轴承 市场的 9.2%和5.9%。图表9：2020 年全球轴承市场格局 图表10：2021 年中国轴承产值格局 来源：观研 天下，国 金证 券研 究所 来源：观研 天下，国 金证 券研 究所 图表11：国内轴承企业代表产 品 企业名称 代表产品 人本集 团 汽车轴 承、家用 电器 轴承 等 万向钱 潮 汽车配 套轴 承等 瓦房店 轴承 集团 有限 责任 公司 调心滚 子轴 承等 浙江天 马轴 承集 团 柱滚子 轴承、深 沟球 轴承 等 洛阳LYC 轴承 特大型 轧机 轴承 等 浙江五 洲新 春集 团 中小型 精密 轴承、圆 锥滚 子轴承 等 慈兴集 团 精密球 轴承、微 型轴 承等 湖北新 火炬 科技 轮毂轴 承等 襄阳汽 车轴 承 汽车轴 承等 来源：观研 天下，国 金证 券研 究所 1.3 海内外轴承差异：成 本、技术、产品性能 成本：差异 在于 设备 和产 业链配 套。海外 轴承 一般 采用高 端外 国设 备，加工 精度较 高，价格 高 达 500-1000 万元/台，而国内 部分 厂家 采用 的国 产设备 加工 精度 仅 有 P0 级别，因此 国内 厂家 的设 备成本 较低。海 外轴 承加 工 设备 昂贵，叠加产业 链配 套不 完善，人 工和物 料成 本更 高，导致 一般海 外轴 承的 成本 更高。70%20%10%八大 轴承 企业 中国 企业 其他9.2%5.9%2.8%2.6%2.2%1.4%75.9%人本 集团 万向 钱潮 浙江 天马 瓦房 店轴 承洛阳LYC轴承 五洲 新春 其他行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 8 图表12：不同公司毛利率差距 大，国机精工毛利率维持 高位 来源：人本 股份 招股 说明 书，国金 证 券研究 所（注：襄阳 轴承 投资 规模 和 经营成 本相 对较 高导 致毛 利率 较低）技术：重 点差 异在 于热 处 理。海内 外产 品性 能差 异 主要产 生于 材料、工具、手段、研 磨工 序、冷加 工 和热加 工等，其中热处理是主要技术难点。这是由于：（1）大部分的产品差异可通过采购更 好的材料和设备解决，但 热处理对技术要求更高，难以通过其它 方面补足。（2）热处理对工件性能影响非常大，以 柔性轴承为例，柔性轴承 既要承受球体的压力 又要 承受 高速 运动 的变形，凸 轮如 果热 处理 得太软，则 沟道 容易 受损；若太 硬，则轴 承容 易断 裂。产品性 能：精 度、噪 音与 寿命等 多方 面差 异。在 中 高端轴 承领 域，国 内产 品 与进口 轴承 相比 存在 的差 距主要 体现 在尺寸公差 与旋 转精 度的 差距、高速 性能 的差 距、噪音 与异音 的差 距、寿命 的差 距、特 殊工 况应 用的 差距 等方面。图表13：技术差异产生于热加 工、轴承材料等 指标 差距 材料性 能 国内相 比国 外轴 承钢 纯净 度差、非金 属夹 杂物 细小 弥散状 况差、碳 化物 均匀 性低 材料制 备技 术 特钢企 业的 轴承 钢冶 炼和 轧制的 技术 和装 备良 萎不 齐，先 进轴 承钢 技术 指标 未能完 全落 实 工艺装 备 工艺装 备技 术发 展较 为缓 慢，车 加工 数控 率、磨加 工自动 化水 平较 低 研发投 入 轴承企 业的 研发 投入 相对 较少，必 备的 检测、试验 仪 器设备 水平 不够 先进;行 业 基础研 究和 关键共性技 术研 究较 弱，产学 研联动 体系 尚需 完善 热处理 工艺 轴承的 制造 必须 经过 以淬 火硬化 为目 的的 热处 理工 序后才 能满 足性 能要 求，我国轴 承企 业对 部分热处 理技 术难 题尚 未完 全突破，如 控制 气氛 保护 加热、双细 化、贝氏 体淬 火等技 术的 应用 率较低 来源：人本 股份 招股 说明 书，国金 证 券研究 所 谐波减 速器 轴承 包括 刚性 轴承和 柔性 轴承 两大 类型。谐波 减速 器的 制造 技术 基础是 谐波 传动，谐 波减 速器是 由波 发 生器（柔 性轴 承）、交 叉滚 子轴承（刚 性轴 承）、柔 轮和刚 轮 4 个基 本构 件组 成的机 械传 动。2.1 柔性轴承：国内以外 购为主，海内外成本 差异 大 柔性轴承是谐波减速器的 重要零部件。其特点是，传动比大、适用范围广、精度高、空回小、承载能 力大、效率高、体积小、重量 轻、传动 平 稳、噪声 小、可向 密封 空 间传递 运动。与普 通轴 承 不一样，柔性 轴承 属于 薄 壁球轴 承（滚珠轴承），它 的外 环比 较薄，容 易产 生径 向变 形。因 为装配 时存 在较 大的 预应 力和预 变形，所以 在未 装 入波发 生器 椭圆凸轮前 轴承 是圆 形的，装 上后为 椭圆 形。对 于谐 波 传动变 速器 来说 柔性 轴承 是重要 的零 部件，想要 实 现高减 速比 离不开它的 弹性 变形 能力。海内外 成本 差异 大。国内 柔性轴 承约 为 60 元/个，国外产 品价 格约 为国 内的 两倍。国内 柔性 轴承 毛利 率约 为 50-60%，海外可 以达 到 80%以 上。因此，绝大 多数 国内 谐波 减速器 厂家 选择 外购 柔性 轴承后 自己 加工，国 内厂 家当前 的加 工 水平可以 满足 谐波 加工 要求。0%10%20%30%40%2019 2020 2021 1H22襄阳轴承 南方精工 瓦轴B 雷迪克 新强联 国机精工行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 9 图表14：谐波减速器用轴承为 交叉 滚子和柔性轴承 图表15：柔性轴承的滚动体为 滚珠 来源：滨田 实业 官网，国 金证 券研 究 所 来源：洛阳 鸿元 官网，国 金证 券研 究 所 2.2 刚性轴承：交叉滚子 轴承门槛高，国内行 业集 中度高 国内交 叉滚 子轴 承行 业集 中度高，龙头 为洛 阳鸿 元。谐 波减 速器 用刚 性轴 承 为交叉 圆柱 滚子 结构。交 叉滚子 轴承 的国内行业 龙头 为洛 阳鸿 元，据洛阳 鸿元 官网 数据，截 至 2020 年，洛 阳鸿 元已 经 占据国 内80%的 交叉 滚子 轴承市 场，并占据90%的国 产谐 波减 速机 轴承市 场。交叉 滚子 轴承 制造难 度大，全 球主 要供 应商集 中在 日德，主 要企 业包括 日 本 THK、日本IKO、日本NSK、日 企 哈默纳 科和 德国 舍弗 勒旗 下的 INA。交叉 滚子 轴承 国内外 价格 差异 大，相 差30%以 上。图表16：4 种类型的谐波减速器用 轴承皆为交叉圆柱滚 子结 构 来源：洛阳 鸿元 官 网，国 金证 券研 究 所 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 10 图表17：交叉滚子轴承的结构 使其 能承受各方向的载荷，刚 性提高 3-4 倍 来源：洛阳 鸿元 官网，国 金证 券研 究 所 RV 减 速器 使用 三种 轴承。RV 减速 器使 用 3*2 个 滚针 轴承（配 套行 星轮）、3*2 个圆锥 轴承（配套 行星 轮）和2 个角 接触轴承（输出轴）。其中，（1）滚针轴承：径向负荷能力大，适用于承受重 载荷与冲击载荷，技术相 对简单。（2）圆锥轴承：可以承受径向 负荷和单一方向轴向负荷，以及以径向为主的径、轴向联合载荷。（3）角接触轴承：主要承受径 向和 轴向 联合 负荷，摩擦 系数 小，极限 转速 高，制 造精 度高，技 术难 度最高。图表18：RV 减速器轴承分布于 配套 行星轮、曲柄轴等 来源：纳博 特斯 克官 网，国金 证券 研 究所 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 11 图表19：RV 减速器结构 来源：太平 洋汽 车 网，国 金证 券研 究 所 图表20：RV 减速器用不同类型轴承 特点 细分类别 示意图例 结构 性能特点 应用领域 滚针轴承（圆柱滚子轴承）圆 柱 滚 子 与 滚 道 为 线 接 触；属 于 可 分 离 型 轴 承；根 据 套圈有无挡边，可分有 NU、NJ、NUP、N、NF 等单列圆柱滚子轴承，及 NNU、NN 等双列圆柱滚子轴承 径向负荷能力大，主要承受径向负荷，适用于承受重载荷与冲击载荷；当滚动体与套圈挡边摩擦小时，适于高速旋转 大型电机、机床、工程机械、汽车等 圆锥滚子轴承 属 于 分 离 型 轴 承，其 内 圈 组件（含 圆 锥 滚 子 和 保 持 架）和 外 圈 可 以 分 别 安 装；分 为单 列、双 列 和 四 列 圆 锥 滚 子轴承等不同的结构型式 单 列 圆 锥 滚 子 轴 承 可 以 承 受 径 向 负 荷和单一方向轴向负荷，以及以径向为主的径、轴向联合载荷。单列圆 锥滚子轴承承受轴向负荷的能力取决于接触角，接触角越大，轴向负荷能力也越大 汽车、机床、工程机械、农机等 角接触球轴承 角 接 触 球 轴 承 属 于 深 沟 球 轴承 变 形 结 构；根 据 接 触 角 大小分为 C、AC、B 型结构；分为 单 列 角 接 触 球 轴 承 和 双 列角接触球轴承 主要承受径向和轴向联合负荷，摩擦系数小，极限转速高，制造精度高 单列角接触轴承主要应用于机床主轴、马达、燃气轮机、离心分离机等领域；双列角接触轴承主要应用于领域 来源：人本 股份 招股 说明 书，国金 证 券研究 所 3.1 滚针轴承：高端滚针 轴承基本由国外厂商 垄断，国内苏轴、南方领 先 全球滚针轴承市场前三大厂商均为国外企业。目前滚针轴承领域海外企业的优势比较明显，以德国舍弗勒集团、NSK和SKF 为代 表的 领先 轴承 生产企 业基 本占 据了 全球 的高端 市场。数据 显示，2020 年，德国 舍弗 勒集 团、NSK 和SKF 在全球滚 针轴 承市 场分 别占 比 16.6%，12.7%和 10.98%，行 业集 中度 较高，CR3 约为 40%。目前 国内 主要 产品 依旧定 位在中低端，高 端滚 针轴 承产 品被国 外厂 商垄 断，短期 内竞争 格局 突破 难度 大。行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 12 国内滚 针轴 承市 场领 先企 业为苏 轴和 南方。根据 中 国轴承 工业 协会 资料，目 前，苏轴 股份 是我 国最 大 的滚针 轴承 生产企业，每年 生产 滚针 轴承 产量超 过1.5 亿 套，占据 全国滚 针轴 承行 业主 要企 业总产 量比 重 超20%；其 次是南 方轴 承。从 企业 产量 来看，国 内前 两大企 业的 市场 份额 占比 超过 50%。图表21：2020 年全球滚针轴承市场 格局 图表22：2020 年国内滚针轴承产量 竞争格局 来源：华经 产业 研究 院，国金 证券 研 究所 来源：华经 产业 研究 院，国金 证券 研 究所 3.2 圆 锥滚 子轴 承：圆锥 轴承当 前和 海外 精度 差较 大 Tire 1 厂商 众多，国 内外 差距明 显。制造 圆锥 滚子 轴承的 知名 海外 品牌 有铁 姆 肯（TIMKEN）、舍 弗勒（Schaeffler）旗下的 产品 品 牌 FAG、恩斯 克（NSK），其中 铁姆 肯（TIMKEN）是全 球最 大的 圆 锥滚子 轴承 制造 商，拥 有 两万六 千个 不同规格 的圆 锥滚 子轴 承。国内圆 锥滚 子轴 承供 应的 优秀厂 商有 东风 轴承、光 洋轴承、襄 阳轴 承等。圆锥轴承的海内外差距体 现在产品质量、设备精度、售卖价格上。（1）产品质量：海外圆锥轴承产品 品质更优，恶劣 工 况 下 更 能 保 证 产 品 稳 定 性 且 不 易 损 坏。（2）设 备 精 度：圆 锥 轴 承 设 备 精 度 分 为 6 级，从 低 到 高 依 次 为P0/P6/P5/P4/P3/P2，P0 是 最普通 的精 度。国 内目 前 设备精 度最 高 为 P6，设 备 成本较 低，而 海外 能覆 盖 所有精 度的 设备，设 备成 本高。（2）售 卖价格：国 内外 价格 差异 相当大，国 外圆 锥轴 承的 价格至 少为 国内 的两 倍。3.3 角接触球轴承：角接 触轴承开发难度高，国内 人本集团、五洲新春 领先 制造难 度大，供给 主要 来 自于国 外头 部轴 承公 司。在所有 人形 机器 人使 用轴 承中，角 接触 轴承 制造 难 度最大，对制 造精度和 技术 要求 最高。突 发高强 度的 载荷 容易 使轴 承失效，故除 了心 理因 素 和品牌 效应 之外，轴承 的 技术性 能和 可靠性是客 户选 择进 口角 接触 球轴承 的主 要原 因。根据MMR 咨询，亚太 地区 在2020 年 全球角 接触 轴承 市场 中占 比不及20%，整体市 场供 给以 北美、欧 洲为主，主 要参 与企 业仍 以八大 轴承 企业 为主，包 括斯凯 孚、铁姆 肯等，国 内人本 集团、五洲新春 相对 领先。图表23：2020 年北美在全球角接触 轴承市场占有率领先 图表24：角接触轴承主要玩家 以八 大轴承企业为主 来源：MMR 咨询，国 金证 券研 究所 来源：MMR 咨询，国 金证 券研 究所 角接触 球轴 承开 发难 度高、进 度慢，存在 人为 技术 壁垒。产 品加 工设 备中，具有自 动更 换刀 具功 能的 机床叫 做“加 工16.6%12.7%11.0%59.7%舍弗 勒 NSK SKF 其他27.61%25.32%17.73%9.97%8.38%苏轴 股份 南方 轴承 万向 钱潮 人本 集团 光 洋 股 份行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 13 中心”，为了 避免 因加 工 中的发 热而 导致 工件 尺寸 变化及 加工 精密 性降 低，加工中 心的 主轴(安 装刀 具 的主轴)需 要使用升温 幅度 小的 角接 触轴 承。根据 徐从 占 高 速精 密角接 触球 轴承 的组 织、球化工 艺和 热处 理变 形研 究，以目 前主流加工 中心 主轴 使用 的 P4 级角接 触球 轴承 为例，我 国大连 机床、沈 阳机 床等 使用的 主 轴 90%以上 由台 湾主轴 商生 产，而这其 中 90%以 上又 都是 使用日 本NSK 的P4 级角 接 触球轴 承，我国 开 发P4 级 角接触 球轴 承进 展整 体较 慢。前 些年各轴承生 产强 国人 为设 置技 术壁垒，禁止 在我 国销 售 P4 级精 度的 轴承，近年 虽然 逐步放 开 了P4 级轴 承的 销 售壁垒，但仍存在 较大 价格 落差。图表25：加工中心主轴示意图 图表26：主轴上的角接触球轴 承示 意图 来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 来源：轧机 轴承 公众 号，国金 证券 研 究所 除 RV 减速 器和 谐波 减速 器外，人形 机器 人其 余位 置 主要 采用 球轴 承，行星 减速器、空 心杯 电机 和 关 节连接 处等地方都会使用 球 轴承。（1）行星减速器轴承包含行星齿轮轴承、主轴承和 输入轴轴承。每个行星齿 轮中间装载一个滚针轴承，一个行星减速器一 般有 三个 行星 齿轮，因此会 需 要 3 个 滚针 轴承。行星减 速器 的两 端分 别搭 载主轴 承和 输入 轴轴 承，均 为球轴 承。因此一 个行 星减 速器 共 需5 个轴 承，包含3 个 滚针 轴承，2 个 球轴 承。图表27：行星减速器轴承主要 包含 行星齿轮轴承、主轴 承和 输入轴轴承 来源：JULIGHT，国金 证券 研究 所 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 14（2）空心 杯电 机：包含 两 个小球 轴承，壁 垒较 低。空心杯 电机 包含 两个 小轴 承，体 积和 单位 价值 量均 较小。图表28：空心杯电机包含两个 球轴 承 来源：太平 洋汽 车 网，国 金证 券研 究 所（3）关节 连接 处需 要 加 装 一个轴 承以 承载 载荷。如 线性关 节两 头分 别采 用深 沟球轴 承和 四点 接触 轴承。图表29：特斯拉线性关节总成 采用 深沟球轴承和四点接 触轴 承 来源：特斯 拉AI Day，国金 证券 研究 所 4.1 球轴承：壁垒较低，价值量较小 球轴承 是滚 动轴 承的 一种，球 滚珠 装在 内钢 圈和 外 钢圈的 中间，能承 受较 大 的载荷。其包 含深 沟球 轴 承、四点 接触 轴承、调 心轴 轴承、止 推球 轴承等。图表30：四种球轴承的对比 深 沟球轴承 角 接触球轴 承 调 心球轴承 止 推球轴承 纯径向载荷 良好 中等 中等 差 纯轴向载荷 中等 良好 中等 极佳 复合载荷 良好 极佳 中等 差 力矩负载 中等 良好 中等 差 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 15 深 沟球轴承 角 接触球轴 承 调 心球轴承 止 推球轴承 偏心能力 良好 差 极佳 差 高刚性 中等 良好 差 良好 低摩擦 极佳 良好 中等 良好 转速 极佳 极佳 中等
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