轴承结构、应用场景、竞争格局及海内外差异分析

最佳答案 匿名用户编辑于2023/12/05 13:29

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。

1.市场空间:ASP 约 2500 元,远期市场空间 1 万亿

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。

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。

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。

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。

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%。

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。

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。