轴承行业深度报告：新领域新机遇，轴承国产化前景广阔

（报告出品方：光大证券）

1、 轴承：机械运转的重要零部件

1.1、 轴承可分为滑动轴承和滚动轴承，各具特点

轴承的主要功能在于减少摩擦、引导旋转以及承受载荷。轴承在机器的运转中发 挥着两大作用：第一，能够减轻旋转的轴与旋转支撑部分之间的摩擦，以此减少 能量的消耗，从而使得旋转更加顺畅；第二，作用在旋转轴与旋转支撑部分之间， 在保护旋转支撑部分的同时，也能将旋转轴保持在正确的位置。 根据轴承运转时产生摩擦力性质的不同，可将轴承分为滑动轴承和滚动轴承。滑 动轴承的运动方式是滑动，起关键作用的是其制作材料，运行时平稳、无噪音， 但起动时阻力相对较大，一般应用于低速重载工况场景。滚动轴承的运动方式则 是滚动，由于滚动体的存在，其更能减轻摩擦，减少旋转能量的消耗，因此应用 更为广泛。根据 Grand View Research，若将轴承分为滚珠轴承、滚子轴承、 滑动轴承和其它轴承，2022 年全球轴承市场中滚珠轴承（滚动轴承的一种）市 场规模（按收入）占比最大，约为 47.37%。

滑动轴承和滚动轴承根据其特点，各有优劣。 从性能的角度来看，滚动轴承在运转性能方面表现更为优秀，其阻尼和功耗均较 小，并且拥有更高的精度；而滑动轴承由于其更大的接触面积和一致性，因此具 备更大的抗高冲击载荷和负载能力，这些优点使得滑动轴承在需要更大的抗振荡 运动损伤的应用中成为首选。 从经济性的角度来看，滑动轴承中应用最广泛的自润滑轴承成本更低，并且相较 于需要润滑的滚动轴承来说，其往往无需或只需要少量的润滑，因此其维护成本 也更低。

滑动轴承

滑动轴承也称为径向轴承或套筒轴承，具有圆柱形结构并且没有滚动部件，通常 应用在具有旋转或滑动轴部件的机器中。滑动轴承由金属或塑料制成，固定和移 动表面具有滑动摩擦力，并由油膜相隔开，可以使用油或石墨等润滑剂来减少轴 与其旋转的孔之间的摩擦。滑动轴承通常用于滑动、振荡、旋转、摆动和往复运 动。

滑动轴承的分类方式：根据工作时轴套和轴颈表面间所呈现摩擦状态的不同，可 将滑动轴承分为流体润滑（摩擦）轴承（如动压轴承、静压轴承）、关节轴承和 自润滑轴承，其中自润滑轴承又分为非完全流体润滑（摩擦）轴承、无润滑（干 摩擦）轴承，比如传统含油轴承、固体润滑轴承等。

自润滑轴承是指用自润滑材料制作或在材料中预先加入润滑剂，在工作时可以不 加或长时期不必加润滑剂的滑动轴承。预先加入润滑剂的情形下，随着轴承的运 行，润滑剂会通过滑动层中的孔释放出来，从而润滑轴承表面。根据应用要求（例 如工作温度），润滑剂可以是液体（油）或固体（石墨，MoS2，铅）。 自润滑轴承具有以下优点： （1）结构简单、质量轻、耐磨性能好、使用寿命长，不仅能简化机械的设计和 结构，降低成本，还可提高机械性能和可靠性，延长使用寿命； （2）无需额外供油装置，节省组装费用及耗时，大幅降低制造成本； （3）免加油或少加油，大幅降低润滑油的使用量与设备的维护保养费，也免除 了因供油不足造成的风险； （4）运行平稳、噪音低，无需废油回收处理，有利于工作环境的改善； （5）有适量的弹塑性，能将应力分布在较宽的接触面上，提高轴承的承载能力； （6）静动摩擦系数相近，能消除低速下的爬行，从而保证机械的工作精度； （7）运转过程中能形成固体转移膜，保护磨轴，无咬轴现象； （8）对磨轴的硬度要求低，可使用未经调质处理的轴，降低了配套零件的加工 难度。

滚动轴承

典型的滚动轴承一般由套圈（内圈和外圈）、滚动体和保持架构成，有些轴承还 带有密封件。套圈约占成品轴承成本的 35%，是其中价值最高的配件。内圈与 轴配合一起旋转，外圈与轴承座配合起支撑作用。滚动体位于内圈与外圈之间， 由保持架使其保持一定间隔，从而进行圆滑地滚动。

轴承装配是滚动轴承生产过程中的最后工序，对轴承性能具有重要的影响。轴承 的各个零件（外圈、内圈、滚动体和保持架）需要经过多种工序加工，最后再装 配成轴承产品。按不同的技术要求，可以装配成各种精度、各种游隙和其他特殊 要求的轴承产品。

滚动轴承的分类方式：滚动轴承按承受负荷时作用于套圈与滚动体之间的负荷方 向与垂直于轴承中心线的平面所形成角度的不同，主要分为向心轴承和推力轴承 两大类；按滚动体结构的不同，可分为球轴承（滚珠轴承）和滚子轴承；按滚动 体的列数，可以分为单列、双列和多列。球轴承按套圈结构可分为深沟球轴承、 角接触球轴承、推力球轴承等，滚子轴承按滚子形状可分为圆柱滚子轴承、滚针 轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等。

1.2、 轴承应用领域广泛，市场规模成长空间大

轴承产业链梳理：轴承的上游主要是原材料和零部件，其中原材料包括轴承钢和 改性塑料、工业陶瓷等非金属材料，零部件环节则包括套圈、滚动体、保持架等 生产企业。中游的轴承行业以国外厂商为主，国际高端轴承产品及制造技术基本 被瑞典、德国、日本和美国垄断，中国的优势企业通过持续研发，正在陆续打开 高端轴承市场。部分轴承厂商也会生产零部件供自己使用，比如天马股份自产滚 子、五洲新春自产套圈和滚子等。轴承的下游应用领域广泛，包括汽车、家用电 器、风电、机器人等行业。

汽车是轴承的主要应用领域，风电轴承市场正在快速发展。2020 年轴承行业的 下游应用领域中，汽车、家用电器和电机分别以 37.40%、12.40%和 10.60%的 比例（按市场规模金额）占据前三。根据下文中我们对中国风电轴承（主要是主 轴轴承、偏航变桨轴承和齿轮箱轴承）市场规模的测算，2020 年中国风电轴承 的市场规模约为 126.34 亿元，以头豹研究院统计的 2020 年中国轴承行业市场 规模 2890 亿元为基础，可测算得到我国轴承应用在风电领域的占比约为 4.37%。

全球轴承市场规模成长空间广阔。根据 Grand View Research，2023 年全球轴 承市场规模为 1209.8 亿美元，并预计到 2030 年将达到 2266.0 亿美元，23-30 年 CAGR 约为 9%；其中 2023 年亚太地区份额为 40%，Grand View Research 预计亚太地区轴承市场规模将快速增长，到 2030 年将超过 982.0 亿美元，并且 中国是主要市场之一。 我国轴承行业具有广阔的成长空间期。我国轴承行业的营业收入在 2019 年有所 下降，一是国内以汽车为首的轴承配套机械产品产量大幅下降，轴承内需市场受 到压抑，二是国际受中美贸易争端以及国际贸易保护主义抬头，轴承出口也受到 抑制。2021 年受益于军工领域高增速以及风电轴承国产替代趋势，我国轴承行 业营收达到 2278 亿元，增速高达 18%。

1.3、 国际轴承厂商市占率居前，国内轴承产业加速发展

全球轴承市场基本被八大国际厂商垄断。在全球范围内，八大轴承企业呈现多头 垄断竞争的格局，这八家企业分别是瑞典的斯凯孚（SKF），日本的恩斯克（NSK）、 捷太格特（JTEKT）、恩梯恩（NTN）、美蓓亚（NMB）和不二越（NACHI）， 美国的铁姆肯（TIMKEN），以及德国的舍弗勒（Schaeffler）。2022 年八大轴 承企业的全球市占率达到 75%（按市场规模金额，下同），相比之下，中国厂 商市场份额仅为 20%；中国轴承市场呈现集中度较低的格局，2021 年万向钱潮、 人本股份、洛轴营收分别为 143.22 亿元、91.21 亿元、51.08 亿元，而当年我国 轴承工业营业收入达 2278 亿元。

国际化战略是八大跨国轴承公司的基本发展战略。世界八大跨国轴承公司在全球 建立了多个销售网络与生产企业，在中国均有投资生产轴承以及相关产品的工 厂。除此之外，随着投资规模的扩大和投资水平的提升，八大跨国公司开始在华 建立地区总部和技术中心，将运营管理中心和技术中心转移到中国，其设立的中 国总部基地和中国工程技术中心规模大、起点高。外资轴承企业的在华投资地点 主要选择在经济比较发达的东南部和沿海地区，主要以长三角地区为主，并且其 技术中心均采取和中国知名高等院校合作方式进行。

国际轴承公司产品矩阵丰富，我们以斯凯孚（SKF）和铁姆肯（TIMKEN）为例。 斯凯孚（SKF）成立于 1907 年，总部位于瑞典哥德堡。公司主要产品包括滚动 轴承、滑动轴承、工业密封件和汽车密封件等，并且还提供包括润滑管理、人工 智能、无线状态监测和智能再制造等领域的产品、整体解决方案和服务，帮助客 户有效减少摩擦、延长设备正常运行时间、提高设备性能。 斯凯孚在 1912 年便进入中国市场，通过代理商开始在华业务。1997 年，斯凯 孚（中国）有限公司正式成立，在中国进行了从生产制造、技术研发、市场进入、 乃至采购与供应链的端到端整体布局。公司计划到 2025 年，在中国实现 80%-90%业务的全价值链本地化布局。

Henry Timken、H.H. Timken和William Timken三人在1899年创立了Timken 滚子轴承与车轴公司。Henry Timken 的圆锥滚子轴承专利是铁姆肯公司赖以发 展的基础，自 1899 年以来，公司通过创新和收购大幅拓展了产品组合。截至 20 世纪 20 年代，铁姆肯公司已为 80%的美国汽车提供轴承，并迅速拓展到了新的 工业市场。 铁姆肯在摩擦管理、动力传动和材料等科学领域拥有精深的专业知识，能够提供 以客户为中心的创新解决方案，深受全球用户的广泛认可。20 世纪初，铁姆肯 通过在英国签订的许可协议首次打入海外市场，继而在 60 年代及之后的几十年 里实现了大规模海外扩张，如今已通过全球的网络为世界各地的客户和市场提供 服务。 铁姆肯公司于 1992 年进入中国市场。铁姆肯在中国不但已建立起强大的业务团 队，还投资兴建了具有世界级生产或服务能力的制造基地。在大中华区铁姆肯已 拥有员工超 3600 名，在全国主要城市设有 14 个各级办事机构，并建立了 5 家 轴承制造基地和 3 家动力传动产品制造基地，1 家培训中心和多个物流、工程技 术以及增值工业服务中心，全面满足全球客户尤其是中国客户的需求。

我国轴承产业形成了五大产业聚集区。中国经过几十年的发展，轴承产业具有重 要的区域发展特色，主要形成了以瓦房店、洛阳、浙江东部、苏锡常（长三角） 和山东聊城五个轴承产业集群。 （1）瓦房店轴承基地：是中国最大的轴承行业基地，被称为“中国轴承之都”， 轴承产品主要是大型、特大型设备轴承； （2）洛阳轴承行业基地：是我国技术积累最深刻的轴承行业集聚区，拥有专业 的轴承研究所，以及唯一有轴承专业的河南科技大学，产品主要是中型、大型、 高档的主要设备轴承； （3）浙东轴承产业聚集区：拥有完整的工业布局与先进的生产设备，轴承产品 多是中小型、中型； （4）苏锡常轴承行业基地：以差异化发展为特点，定位“专精特新”，生产的 轴承主要用于轻工业； （5）聊城轴承行业基地：是我国最大的轴承保持器生产基地和最大的轴承贸易 聚集地，全产业布局，现已形成以轴承生产、装配和销售为一体的临清市烟店轴 承市场。

当前国产化进程下，我国轴承发展已取得较大突破，但仍在轴承材料、专用设备 方面存在壁垒。作为高精度的机械部品，轴承综合了材料科学、热处理技术、数 控技术等多种技术。 （1）轴承材料层面：轴承钢成为制约我国轴承行业高质量发展的主要因素之一。 轴承常用材料一般分为金属材料、多孔质金属材料和非金属材料三大类型，而轴 承钢作为当前最常用的轴承材料之一，具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优点，适 用于各类型轴承的制造。行业内当前应用的轴承钢主要包括高碳铬轴承钢、渗碳 轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢和无磁轴承钢六类。 ①碳铬轴承钢：兴澄特钢已能按 GB/T18254-2016 标准第二等级高级优质钢进 行批量生产，占其产量的 65%以上，第一等级特级优质钢目前也已开始生产和 供货；②渗碳轴承钢、中碳轴承钢：国内已达到国外同类产品水平，欧美、日本在华企 业已开始批量使用； ③不锈轴承钢、高温轴承钢、无磁轴承钢：国内技术质量水平与国际水平有一定 差距，具体表现在质量的一致性、性能稳定性和特种轴承个性化需求满足度。 总体来看，当前我国轴承钢的技术质量水平已取得长足进步，但与国际先进水平 相比仍存在一定差距。

（2）专用设备层面： 热处理是保证轴承精度、性能、寿命和可靠性的重要环节。作为轴承加工的重要 专用设备，随着主机对配套轴承性能提出越来越高的要求，轴承热处理设备方面 也需要有很大的提升。《中国热处理行业“十四五”发展规划纲要》表示，“十 三五”期间，我国热处理装备和工艺材料制造已基本达到或接近国际先进水平， 但较发达国家仍存在差距，主要表现在：设备稳定性差、热处理工件质量的离散 性大，自动化与信息化程度低，功能不全面，产业线集成能力不足等方面。

（3）加工工艺层面： 磨削加工是轴承生产的关键工序。轴承生产过程中，所耗用的磨削加工劳动量约 占总劳动量的 60％，磨削加工成本占整个轴承生产成本的 15％以上。轴承磨削 加工包含磨削、超精、研磨等，目前国内磨削过程多采用单机加工，部分发展较 好的企业已建设自动化生产线。

当前我国磨削、超精加工技术有了较大改进，宽无心外圆磨削、沟（滚）道超精 工艺及支沟磨沟工艺已普遍应用，但相比国外轴承磨超加工工艺还存在较大差 距，具体表现为：国外先进的轴承制造企业中，端面、外径磨削采用 CNC 数控 自动送料，磨削速度达 45m/s；沟道、内径磨削已全部采用 CNC 数控机床，生 产过程实现全线自动化，全部工序由计算机集中控制，砂轮线速度达到 60m/s； SKF 磨加工工序的内沟磨削速度已达到 120m/s，特别是使用性能优良的 CBN 砂轮使其具备较高的生产效率。

2、 机器人轴承：人形机器人应用带来增量

轴承是人形机器人产业链的重要关节部件，主要应用于减速器、丝杠和电机等环 节。根据不同的核心零部件，轴承的使用类型也较为复杂。特斯拉发布 Optimus Gen-2 人形机器人产品演示，长期来看，人形机器人的市场潜力较大，人形机器 人的不断发展有望推动减速器、丝杠、电机配套轴承需求量提升。

2.1、 减速器轴承：以谐波减速器中的交叉滚子轴承和柔 性轴承为主

减速器是人形机器人中核心的动力传达机构，可以类比做人的关节。减速器在原 动机和执行机构之间起到匹配转速和传递转矩的作用，主要有精密行星减速器、 谐波减速器、RV 减速器等类别。特斯拉 Optimus 机器人中，包含了 14 个谐波 减速器和 12 个行星减速器，减速器占整体价值量的比例高达 17%。

谐波减速器轴承

谐波减速器具有体积小、精度高的优势。谐波减速器是一种靠波发生器使柔轮产 生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动装 置，其构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔 轮）、波发生器三个基本构件组成。谐波传动技术突破了机械传动采用刚性构件 的模式，使用了一个柔性构件来实现机械传动，具有传动精度高、体积小的优点， 非常适合应用于人形机器人的线性关节等部位。

谐波减速器轴承包括刚性轴承和柔性轴承两大类型。刚性轴承为交叉圆柱滚子结 构，根据其使用场合分为外圈分体、内圈整体，外圈、内圈都是整体两大类，滚 动体为圆柱滚子，互成 90°垂直排列在 V 型滚道中，这种结构的轴承可同时承受 轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩等各个方向的载荷，轴承具有高精度、高刚性以 及复合承载能力。柔性轴承主要承受交变应力，由于其壁厚比较薄，在与凸轮配 合时发生一定的变形，内外圈、滚动体均采用高碳铬轴承钢，保持器采用尼龙整 体式保持器。

行星减速器

行星减速器是传动效率最高的齿轮传动结构。行星齿轮传动机构主要由行星齿 轮、行星架和太阳轮构成的行星齿轮传动机构。精密行星减速器工作时，通常是 伺服电机等原动机驱动太阳轮旋转，太阳轮与行星轮的啮合驱动行星轮产生自 转；同时，由于行星轮另外一侧与减速器壳体内壁上的环形内齿圈啮合，最终行 星轮在自转驱动下将沿着与太阳轮旋转相同方向在环形内齿圈上滚动，形成围绕 太阳轮旋转的“公转”运动。太阳轮和齿圈存在齿数差，从而达到减速目的。

行星减速器轴承包括深沟球轴承、滚针轴承等。从行星减速器的结构来看，主要 由齿圈、中心轮、行星轮、行星架、轴承等零件构成。出力轴承和入力轴承是行 星减速器的主轴承，通常选用深沟球轴承；滚针轴承则是行星减速器行星轮轴承 的主流选择。

RV 减速器轴承

RV 减速器由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成。RV 传动是在传统针摆行星传动的基础上发展而来，具有体积小、质量轻、传动比范 围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。RV 减速器比 谐波减速器具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，并且其运动精度不会随着使用时 间增长而显著降低，RV 减速器因为诸多优点被广泛应用于工业机器人等领域， 在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。

随着机器人行业迅速发展，RV 减速器及其所用轴承的要求越来越高。RV 减速器 用轴承主要有薄壁角接触球轴承、薄壁圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、薄壁深沟 球轴承等，1 台 RV 减速器一般需要 9-15 套轴承。随着 RV 减速器结构的标准化、 系列化，其轴承安装部位、功能及结构也逐渐固化。 角接触球轴承是 RV 减速器的主轴承，几乎承受了全部外载荷。角接触球轴承作 为 RV 减速器的主轴承，是其中的关键部件，通常采用非标设计；主轴承位于减 速器外壳与行星架之间，受到减速器外壳与行星架之间的相互作用力，包括轴向 力、径向力及倾覆力矩。 此外，RV 减速器中还有圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、深沟球轴承。偏心轴支 承轴承选用圆锥滚子轴承，主要作用为支承曲柄轴，中和由保持架产生的阻碍曲 柄轴旋转的作用力；摆线轮支承轴承多数选用圆柱滚子轴承，用于支承摆线轮圆 周运动；太阳轮支承轴承一般为薄壁深沟球轴承，主要起精确定位减速器太阳轮 位置的作用。

2.2、 丝杠轴承：以深沟球轴承和四点接触轴承为主

丝杠是将旋转运动转化为直线运动的传动元件，为关节提供精准的定位和运动控 制。丝杠类型主要包括滚珠丝杠和行星滚柱丝杠等：滚珠丝杠由丝杆轴和螺母组 成，其中螺母又由钢球、预压片、反向器、防尘器等组成；行星滚柱丝杠主要由 丝杠、滚柱、螺母、内齿圈、保持架和弹性挡圈组成，依靠多个滚柱与丝杠、螺 母之间的螺纹啮合传动来将伺服电机的旋转运动转化为直线运动，其滚柱通过保 持架均匀的分布在丝杠、螺母之间。

特斯拉人形机器人使用行星滚柱丝杠，其中轴承选用深沟球轴承和四点接触球轴 承。根据特斯拉 AI Day 2022，其线性执行器方案由无框力矩电机+行星滚柱丝 杠+力矩传感器+位置传感器+轴承+编码器构成，其中轴承选用深沟球轴承和四 点接触球轴承的组合，分别位于行星滚柱丝杠的两端。

2.3、 电机轴承：以空心杯电机中的深沟球轴承或滑动轴 承为主

人形机器人中使用最多的为空心杯电机和力矩电机。电机按照控制方式分类，可 以分为伺服电机、步进电机。电机按照驱动方式分类，可以分为直流电机和交流 电机。直流电机中，按照线圈类型分类，可以分为有铁芯的电机和空心杯电机； 按照换向方式分类，可以分为有刷电机和无刷电机。特斯拉 Optimus 机器人中， 包含了 28 个无框力矩电机和 12 个空心杯电机，电机占整体价值量的比例高达 28%。

空心杯电机是一种微型伺服电动机。它可以利用永磁铁产生磁场，从而实现直流 供电。与传统电机的不同之处在于，空心杯电机采用的是无铁芯转子。无铁芯转 子的结构使得空心杯电机具有以下优点：（1）重量大幅降低，从而降低了电机 的转动惯量；（2）消除了由于铁芯形成涡流造成的电能损耗；（3）降低了转 子自身的机械能损耗。 人形机器人灵巧手使用的电机是空心杯电机。特斯拉人形机器人 Optimus 的灵 巧手采用经典的 6 电机驱动方案，即由空心杯电机+驱动器+减速器+编码器组成， 拇指是采用双电机驱动弯曲和侧摆，其余四指各用一个电机带动。

空心杯电机主要选用深沟球轴承或滑动轴承。以鸣志电器的空心杯电机产品为 例，有刷空心杯电机中为两个滑动轴承，成本和技术难度要低于滚动轴承；无刷 空心杯电机中为两个滚珠轴承，通常为深沟球轴承，具备高稳定性、高精度、低 摩擦等特性，在国内技术较为成熟。

无框力矩电机是一种以输出扭矩为衡量指标的无框架式永磁电机，不含轴承结 构。无框力矩电机的原理与传统的永磁电机相同，不同点主要在于结构上：无框 力矩电机没有轴、轴承、外壳或端盖，只有转子和定子两个部件。转子通常是内 部部件，由带永磁体的旋转钢圆环组件构成，直接安装在机器轴上；定子是外部 部件，齿轮外部环绕钢片和铜绕组，以产生紧密攀附在机器壳体内的电磁力。

2.4、 人形机器人快速发展推动轴承需求增长

根据我们的梳理，人形机器人各环节所选用的主流轴承类型情况如下： （1）减速器：谐波减速器选用交叉滚子轴承、柔性轴承；行星减速器选用深沟 球轴承、滚针轴承；RV 减速器选用角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴 承、深沟球轴承； （2）丝杠：行星滚柱丝杠选用深沟球轴承、四点接触球轴承； （3）电机：空心杯电机选用深沟球轴承、滑动轴承。

人形机器人快速发展有望推动轴承需求进一步增长。根据我们在 2024 年 1 月 15 日外发的《人形机器人：加速发展，全面进击——人形机器人行业系列报告 （一）》中以特斯拉 Optimus 零部件构成所进行的测算，当人形机器人销量达 到百万台级别时，行星滚柱丝杠、谐波减速器的市场空间将超过百亿元人民币， 空心杯电机和行星减速器的市场空间也有较大提升。在此背景之下，以上环节的 轴承使用量亦将迎来较大的发展空间。

3、 风电轴承：降本压力下国产替代加速

3.1、 轴承是风机核心零部件，具有较强的抗通缩属性

风电轴承具有较强的抗通缩属性。在陆上风电已经平价，且海上风电逐渐接近平 价的背景下，风电产业链迎来一定的降本压力。风电轴承作为风电产业链中重要 的环节，不可避免地面临着一定的降本压力，但相对于产业链中其它部分环节， 风电轴承具有较强的抗通缩属性，主要因为其具有以下三大要素：技术难度高且 在风机中发挥着重要作用、在风机中的价值量占比不高但附加值高、国产替代与 技术升级加强轴承持续成长能力。

（1）技术难度高且在风机中发挥着重要作用

风力发电机中不同类型的轴承发挥着不同的作用。风电机组轴承一般包括 1 套主 轴轴承、1 个偏航轴承和 3 个变桨轴承、1 套发电机轴承。双馈和半直驱技术路 线的风机还会有 1 套齿轮箱轴承，而直驱技术路线的风机有多级变速功能，无需 齿轮箱。主轴轴承支承着轮毂及叶片，传递扭矩到增速器；偏航和变桨轴承分别 适时调整风机和桨叶迎风方向；齿轮箱轴承与发电机轴承各自配合着齿轮箱与发 电机的正常运转。

风电轴承在风机中发挥着重要作用，其质量和稳定性要求较高。由于风力发电机 的工况条件恶劣，温度、湿度和轴承载荷变化很大，风速较大且带有冲击载荷， 因此要求风电轴承具有良好的密封和润滑性能、耐冲击、长寿命和高可靠性(故 障极少)。并且风机安装在高处，检修难度较高，与风机中其它零部件相比轴承 的更换与维修难度更大、替换成本更高，对运维维保的影响较大，因此要求轴承 具有更高的质量与稳定性。

（2）在风机中的价值量占比不高，降本优先级较低

轴承在风机中的价值量占比决定其降本压力较小。根据电气风电招股说明书， 2020 年轴承在其原材料采购金额中占比约为 8.00%，比轴承高的是叶片、齿轮 箱和发电器，占比分别为 20.45%、10.61%和 8.51%。三一重能招股说明书披 露的 2021 年轴承（回转支承）占其原材料采购金额的 5.55%。 轴承在风机中成本占比不高，抗通缩属性较强。从各风机厂商原材料采购金额可 以看出，相较于齿轮箱、叶片、发电机等零部件，轴承在风机中的成本占比较低， 基本位于 5%左右；以海上风电机组为主的电气风电轴承成本占比较高，在 8% 左右。因此，在风机面临降本压力的背景下，轴承的降本优先级要次于前三大价 值量占比的零部件环节，具有较强的抗通缩属性。

（3）国产替代与技术升级加强轴承持续成长能力

相比于风机的其他零部件环节，轴承的国产化率仍有较大提升空间。根据 Wood Mackenzie 统计的数据，2019 年我国风电主轴轴承和偏航变桨轴承的国产化率 分别为 33%、50%，而其他零部件环节的国产化率均在 50%以上。全球主要轴 承供应商已在中国进行大规模投资，以满足中国风电行业日益增长的需求，同时 中国国内公司也正在研发攻克高端轴承技术，并投资扩大各类风电轴承的生产能 力。未来风电轴承的国产化率有望进一步提高，有益于国内轴承企业的发展。

风电机组朝着大型化方向迅猛发展，技术含量较高的风电轴承迎来技术升级的需 求。大尺寸意味着更高的载荷，加上轴承转速高、运行时间长，这些都要求必须 对轴承的设计、材料、冷热处理工艺、检测、试验等进行全面升级，也对生产设 备和检测设备提出更为苛刻的要求。技术的升级意味着风电轴承具有较强的持续 成长能力，进一步提升了风电轴承的抗通缩属性。

3.2、 主轴轴承：性价比优势推动国产替代大势所趋

主轴轴承是风力发电机组核心部件之一，有多种类型。由于风电轴承往往不需要 太高的转速，但需要具有较强的承载能力与刚性，因此常用的主轴轴承类型包括 调心滚子轴承、单列圆锥滚子轴承和双列圆锥滚子轴承。新强联于 2012 年在国 内率先设计制造出三排圆柱滚子结构的直驱式风机主轴轴承，并成为当时国内唯 一制造商。风机需要根据不同的配置方案及应用场景，选取合适的主轴轴承类型。

不同的主轴轴承配置方案具有不同的特点。根据风电机组的单机功率、整体结构、 工况、制造成本、安装工艺等因素，并且综合考虑各种轴承类型和布局的优缺点， 主轴轴承需采用不同的配置。主要的配置类型有三点式支承、两点式支承和单点 式支承，其中三点式支承一般用于中低兆瓦的风机上，两点式支承则适用于大兆 瓦机型，单点式支承中采用三排圆柱滚子轴承也可应用于大兆瓦风机。

两个单列圆锥滚子轴承的两点式支承在成本与结构上具有优势。随着风机功率的 增大，单支承的三排圆柱滚子主轴轴承和双列圆锥滚子轴承受到载荷分布、整机 成本等诸多因素的影响，有所不足。而两个单列圆锥滚子轴承的两点式支承将受 力分散至两端，结构更为简单，在开发难度与造价成本上有所降低，未来在得到 应用验证后或将成为主流配置方案。新强联于 2020 年成功研发了海上 7MW 直 驱式风力发电机双支承单列圆锥滚子轴承，各项指标达到国外同类产品水平。

主轴轴承可靠性要求高，验证周期较长

主轴轴承的可靠性对机组的稳定运行起到至关重要的作用。风力发电机的主轴轴 承是叶片和轮毂的连接部件，其工作环境恶劣，长期在低速重载工况下运行，在 使用过程中要承受大小和方向均不规律变化的载荷，且往往要求有 20 年以上的 使用寿命。相较于偏航、变桨轴承，主轴轴承技术、加工难度更大，一旦出现质 量问题，其更换的费用较高，造成的损失远大于收益，因此对于主轴轴承的质量 和可靠性要求较高。

由于主轴轴承的更换与维修成本较高，因此其需要较长的验证期，以保证设计思 路与制造工艺不存在问题。与海外品牌相比，国产主轴轴承欠缺的是应用验证的 积累。国内主轴轴承起步晚，市场影响力相对有限，产品应用时间短于国外轴承 供应商。近年来国产主轴轴承逐渐开始得到广泛应用，若在验证期内能够证明其 质量的稳定，有望成为国产替代的重要推力。

性价比优势是主轴轴承国产替代的核心推动力

国产主轴轴承的价格普遍低于海外品牌，更具价格优势。根据三一重能公告中披 露的采购数据，从 2.0MW 到 4.0MW 的国产主轴轴承价格均低于海外品牌 SKF 的采购价格，其中 SKF 的 4.0MW 主轴轴承比国产贵约 47%。因此在保证质量 的前提下，使用国产轴承能够降低较多主机厂商的成本，更具性价比优势。

主轴轴承国产替代大势所趋。海外轴承品牌发展历程较为深远，其拥有雄厚的技 术底蕴和丰富的经验。近年来风电主机厂受降本压力的影响，各零部件环节都在 寻求降本途径。风电轴承作为国产化率较低的环节，其国产替代空间较大。其中 主轴轴承从设计到生产制造，国内和国外产品的差距在逐渐缩小，这也推动其国 产化率迅速提升。我国陆上风电主轴轴承的国产化率在 2019 年仅为 15%，2022 年洛轴预计其可提高到 40%。

国内主轴轴承企业有望享受量价齐升

从量的角度看，我国风电需求的强劲与国产替代趋势两个因素有望进一步提升国 产主轴轴承的需求量。根据国家能源局的数据，2023 年国内风电新增装机量为 75.90GW，同比增长 101.70%；并且近年来我国新能源基地建设持续推进，将 带动国内风电装机规模持续扩大，我国风电需求的强劲为风电主轴轴承广阔的市 场空间提供了基础。同时，在国产替代的趋势下，国内主轴轴承厂商有望进一步 提升市场占有率，国产需求量迎来增长机会。 从价的角度看，平均单机功率的提升带动主轴轴承价格上升。主轴轴承是风电机 组中技术壁垒较高的轴承，风电机组大型化发展对技术含量高的主轴轴承提出了 更为苛刻的要求，因此其技术附加值随单机功率的上升而迅速提升。根据三一重 能披露的数据，以国产轴承为例，一个 2.0MW 主轴轴承的均价为 6.19 万元，而 5.0MW 的则上升至 27.88 万元，价格呈现几何式增长，单位价格也从 3.10 万元 /MW 上升至 5.58 万元/MW。近年来我国风机单机功率提升迅速，2022 年海上 和陆上平均单机容量已分别达到 7.4MW 和 4.3MW。在风机单机功率逐渐提升的 大背景下，风电主轴轴承价格有望迅速上升，进而促进其市场规模扩张。

多家企业已在大兆瓦主轴轴承上实现突破。国内多家厂商对风电主轴轴承产品进 行布局，包括新强联、瓦轴、洛轴、国机精工等，其中国机精工旗下的轴研科技 已成功下线 10MW 陆上和 18MW 海上风电主轴轴承。国内厂商在大兆瓦主轴轴 承上的技术研发能力已逐渐与海外品牌缩小差距，随着主机厂对国产品牌认可度 的提升，已有产品布局的国内企业有望获得更多的市场份额。

3.3、 偏航变桨轴承：独立变桨有望成为主流

偏航变桨系统是现代大型风电机组重要组成部分, 作为功率控制和转速控制的 执行部件, 对机组的运行和安全起到至关重要的作用。偏航系统又称对风装置， 能通过偏航驱动等操作带动齿圈旋转，进而通过轴承带动机舱旋转来使其迎风角 度改变，最后让风机转至跟随风向变化的相应位置。变桨系统能根据风速的变化， 通过变桨轴承来控制叶片的方向，把握风轮的转动速度，进而在一定程度上调整 风机的输出功率。偏航变桨轴承一般采用单排或双排四点接触球转盘轴承，新强 联率先成功研制的三排圆柱滚子轴承应用在独立变桨技术上，具有更高的刚性和 承载能力。

偏航变桨轴承的价格随单机功率增加而上升，其毛利率比主轴轴承低。根据新强 联披露的数据，一个 3-4MW、4-5MW、5-6MW 功率段的偏航变桨轴承均价分别 为 12.95、17.98、25.88 万元，均价与单 MW 价格均随单机功率增加明显上升。 与主轴轴承相比，偏航变桨轴承技术壁垒相对较低，国产化率较高，市场竞争较 为充分，因此毛利率水平相对较低。2020 年新强联的主轴轴承和偏航变桨轴承 的毛利率分别为 48.83%和 22.32%，其偏航变桨轴承毛利率显著低于主轴轴承 毛利率。

独立变桨有望成为主流的风电变桨技术。从成本的角度来看，虽然独立变桨系统 比统一变桨系统有更高的投资成本，但其在发电效率上的提升以及运行维护成本 上的优化能够带来一定的经济性。综合来看，独立变桨技术或将为风机带来一定 的成本降幅。目前独立变桨技术的渗透率仍处于较低的水平，在风机降本压力的 推动下，未来有望成为主流的应用技术。 从功能优化的角度来看，独立变桨技术在多方面优于传统的统一变桨技术，具体 体现在以下几个方面：

（1）独立变桨控制（IPC）在负载平衡方面发挥着重要作用。 统一变桨使各叶片桨距角同步调整至相同角度，而独立变桨能够独立动态地调节 三个叶片的变桨角度，使每个叶片能够获取不同的目标位置。独立变桨系统不仅 能调节风机速度进而控制输出功率，还能在紧急情况下通过转动叶片来使桨叶停 止运作。此外，针对风机运转时叶片承受的周期性弯曲力、塔筒承受的扭曲偏航 力矩和弯曲倾覆力矩，独立变桨能够进行更好的负载缓解。

（2）独立变桨在发电性能和轮毂受力载荷波动上优于统一变桨。 对于 2MW 的风力发电机分别进行统一变桨和独立变桨的性能分析，可以看出独 立变桨发电功率的波动要比统一变桨的小，表明独立变桨的发电性能更为稳定。 在风机的受力载荷上，独立变桨的载荷波动幅值也比统一变桨的小，在受载更为 稳定的情况下，能够降低风力发电机的载荷，减少维护费用并延长风机的使用寿 命。

国内部分厂商已有针对独立变桨技术的轴承产品。传统的统一变桨技术多采用四 点接触球轴承，而独立变桨技术采用刚性与承载能力更强的三排圆柱滚子轴承。 目前具备三排圆柱滚子变桨轴承产品的厂商包括新强联、洛轴和成都天马等。新 强联于 2019 年率先研制出三排圆柱滚子独立变桨轴承并实现批量生产，洛轴和 成都天马则是在 2021 年先后推出三排滚子变桨轴承产品。在独立变桨技术渗透 率逐渐提升的背景下，以上厂商有望以先发优势获得市场份额。

3.4、 齿轮箱轴承：国产替代进程将逐渐加速

齿轮箱是风力发电机组中的关键部件，用于增速以达到发电所需转速。风电机组 主轴的转速较低，往往难以达到发电机发电所要求的转速，因此需要通过齿轮箱 的增速作用来实现。由于风机齿轮箱的应用环境存在多种限制，因此要求其体积 小、重量轻、性能优良、运行可靠且故障率低。风机齿轮箱多是采用行星-平行 轴混合传动的紧凑结构形式，常用结构包括一级行星两级平行式传动、两级行星 一级平行式传动。

风机技术的发展趋势决定了齿轮箱轴承具有较大的发展空间。齿轮箱结构仅在双 馈和半直驱风机中存在，直驱式风机中没有齿轮箱结构。半直驱兼顾双馈和直驱 风机的特点，其应用占比近年有所提高；而双馈技术较为成熟，经济性高，始终 保有较高的渗透率。目前风电机组呈现双馈、半直驱和直驱三种技术路线并行的 发展趋势，在这种格局下，齿轮箱的需求表现坚挺，齿轮箱轴承具有较大的发展 空间。

齿轮箱轴承的国产化率较低。风电轴承的国产替代发展趋势表现为从偏航变桨轴 承到主轴轴承，再到齿轮箱轴承。目前主轴轴承的国产化率处于快速提升阶段， 而齿轮箱轴承的国产化率仍处于较低的水平，我们认为主要有以下两点原因：

（1）齿轮箱轴承工况与主轴轴承不一样，有一定的开发风险

轴承是齿轮箱中最薄弱的环节之一。齿轮箱输入端（低速轴）为低速重载工况， 一般采用带挡边的满装圆柱滚子轴承；中间级和高速轴一般采用圆柱滚子加两个 配对圆锥轴承，圆柱滚子轴承承受径向载荷，配对圆锥滚子轴承承受轴向载荷和 径向载荷。风机的振动会传导至轴承滚道内产生磨损毛刺，破坏轴承滚道的润滑， 因此风机齿轮箱的故障大多由轴承失效引起。与主轴轴承相比，齿轮箱轴承在技 术、生产工艺和加工设备等方面均有所差异，因此存在一定的开发风险。

（2）齿轮箱轴承价格低，降本压力较小

根据新强联 2022 年可转债募集说明书中披露的数据，其 3-6MW、6-10MW 的齿 轮箱轴承单价分别为 2.05 万元、3.87 万元，折合成单 MW 价格约为 0.46 万元 /MW、0.48 万元/MW（分别以 4.5MW、8MW 进行折算），远低于主轴轴承和 偏航变桨轴承的价格。并且与齿轮箱中其他零部件对比，轴承的价值量占比低于 输出轴的价值量占比。因此在风电轴承环节考虑通过国产替代进行降本时，齿轮 箱轴承的优先级低于主轴轴承。

国产风电齿轮箱轴承逐渐开始布局。随着风机向大功率发展，对于齿轮箱轴承的 工艺要求有所提高，因此其价值量逐渐提高。国内的风电轴承厂商开始重点布局 齿轮箱轴承，可进一步提高风电零部件市场份额，抓住风电市场扩容机遇，满足 客户对大型风电零部件的需求，同时能够实现风电偏航变桨轴承、主轴轴承和风 电齿轮箱轴承业务的协同发展。由于齿轮箱轴承在设计方面与主轴轴承没有本质 差异，因此研发难度较小，国产替代进程有望加快。

3.5、 2025 年国内风电轴承市场规模有望超 330 亿元

全球风电轴承市场规模

2022 年全球风电轴承市场规模超 450 亿元人民币，22-28 年 CAGR 约 13%。随 着风电机组在设计和制造方面的技术不断进步，其单机容量持续提高，这对风电 轴承的质量和耐用性提出了更高的要求。轴承作为风电机组的重要组成部分，其 市场规模有望随着全球陆上和海上风电的不断发展而增长。根据 Research and Markets 的数据，2022 年全球风电轴承市场规模为 68 亿美元，折合人民币约 456 亿元（结合 2022 年汇率水平，按“美元/人民币=6.70”汇率进行折算）， 预计 2028 年将达到 140 亿美元，2022-2028 年 CAGR 约为 12.76%。

国内风电轴承市场规模

我们对国内风电轴承（主轴轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承）的市场规模进行 了测算，具体的测算方法以及其中涉及的假设如下：

（1）国内风电轴承需求的假设

国内风电轴承总需求：假设当年国内风电新增吊装容量为当年国内风电轴承需求 量。根据 CWEA，20-22 年全国风电新增吊装容量分别为 54.43/55.92/49.83GW。 根据我们在 2024 年 1 月 5 日外发报告《重点布局“海风+出海”，逻辑共振助 力成长—泰胜风能（300129.SZ）投资价值分析报告》中的预测，23-25 年我国 陆风、海风新增装机容量分别为 60/65/70GW、7/10/12GW，则此处我们假设 23-25 年国内风电轴承需求量分别为 67/75/82GW。 各功率段风电轴承占比：我们将风电机组单机容量分为 3MW 以下/3-5MW（不 含 5MW）/ 5-7MW（不含 7MW）/7MW 及以上四个功率段，占比数据来源于 CWEA，2022 年四个功率段占比（按容量）分别为 3.10%/46.30%/43.00%/ 7.60%。当前我国风机大型化持续推进，我们假设 3MW 以下和 3-5MW（不含 5MW）的机型占比逐年渐下降，7 MW 以上的机型占比逐年上升。

（2）国内各功率段风电轴承价格假设

主轴轴承：根据三一重能披露的采购价格，2020 年 SKF 的 2.5MW 和 4.0MW 主 轴轴承单 MW 价格分别为 4.8 万元/MW 和 7.3 万元/MW，由于国内风电主轴轴 承国产化率仍不高，因此假设这两个价格分别代表 3MW 以下和 3-5MW（不含 5MW）两个功率段的主轴轴承价格。假设 5-7MW（不含 7MW）和 7MW 及以上 主轴轴承单价逐级提升 40%，分别为 10.22 万元/MW 和 14.31 万元/MW。 偏航变桨轴承：参考新强联 2021 年发布的定增募集说明书中披露的数据，假设 一个 3-5MW 的偏航变桨轴承价格约为 3.66 万元/MW。进一步假设 3MW 以下比 3-5MW 价格低 30%，约为 2.56 万元/MW。考虑到大功率机型可能采用独立变 桨轴承，因此假设 5-7MW 和 7MW 以上偏航变桨轴承价格逐级提升 40%，分别 为 5.12 万元/MW 和 7.17 万元/MW。一台风机中包括 1 个偏航轴承和 3 个变桨 轴承，因此一套 3MW 以下/3-5MW（不含 5MW）/5-7MW（不含 7MW）/7MW 及以上的偏航变桨轴承单价分别为 10.25/14.64/20.50/28.69 万元/MW。 齿轮箱轴承：参考新强联 2022 年发布的可转债募集说明书中披露的数据，假设 一个 3-5MW（不含 5MW）的齿轮箱轴承价格为 1.90 万元，则单价约为 0.48 万元/MW（假设平均功率为 4MW）。进一步假设 3MW 以下比 3-5MW（不含 5MW） 单价低 30%， 5-7MW（不含 7MW）和及 7MW 单价逐级提升 40%。一个风电 齿轮箱中包含约 20 个齿轮箱轴承，则一套 3MW 以下/3-5MW（不含 5MW） /5-7MW（不含 7MW）/7MW 及以上的齿轮箱轴承价格分别为 6.65/9.50/13.30/ 18.62 万元/MW。

（3）国内风电轴承市场规模测算

针对齿轮箱轴承，由于目前呈现双馈、半直驱、直驱三种技术路线同时竞争的形 式，假设 2/3 的风机具有齿轮箱结构，1/3 的风机没有齿轮箱结构。 在综合以上假设的前提下，可以测算得到 2020-2025 年国内风电轴承市场规模 分别为 126.57/162.65/167.29/234.96/280.66/332.90 亿元，20-25 年 CAGR 约 为 21.34%，其中偏航变桨轴承的市场规模占比较大。

4、 投资分析

4.1、 五洲新春

五洲新春成立于 1999 年，前身为浙江五洲新春集团有限公司，实际控制人为张 峰、俞越蕾夫妇。公司深耕精密制造技术，主要业务为轴承、精密机械零部件和 汽车安全系统、热管理系统零部件的研发、生产和销售，轴承产业链技术完整， 主要产品为轴承套圈和成品轴承，为国内外汽车、电机、机械设备等产业提供主 机配套产品。

公司风电产品涵盖滚子、成品轴承以及球坯，风电滚子产品处于行业领先地位。 公司生产的风电滚子能够应用于风机的变桨轴承、主轴轴承和齿轮箱轴承。公司 在高端风电轴承滚子的研发上持续突破，不断扩大陆风轴承滚子市场，并在海风 大兆瓦轴承滚子系列产品上率先实现批量生产和进口替代。公司与新强联、瓦轴、 洛轴、轴研科技等主要风电轴承厂商都有合作关系，同时公司还取得了罗特艾德、 轴研科技等客户海风大兆瓦轴承滚子订单，并实现量产。未来在国内风电持续保 持高景气的背景下，公司风电滚子订单有望快速增长。

公司高度关注机器人产业发展趋势，凭借全产业链优势和技术储备，加快机器人 相关业务的下游市场开拓。 在轴承业务方面，公司已经研发成功机器人谐波减速器柔性薄壁轴承、RV 减速 器圆锥滚子轴承及各类定制化球轴承，短期内实现柔性薄壁轴承对大族谐波、中 大力德等谐波减速器厂商的送样，同时积极研发交叉滚子轴承以推进机器人轴承 业务在下游市场的发展。 在丝杠业务方面，公司前瞻性地布局新能源汽车转向系统中所需滚珠丝杠中最关 键的丝杠螺母轴承组件；公司已经与主流机器人系统供应商在机器人轴承及滚柱 丝杠、滚珠丝杠等领域开展深入的技术交流，T 型螺纹丝杠已完成开发并向客户 送样，行星滚柱丝杠零部件也已向下游重要客户多次送样，公司未来有望在机器 人领域持续取得突破并交付相关样品。 公司将重点跟踪机器人下游客户和最终用户的技术发展路线，将相关领域的产品 研发作为未来发展的重点方向。

4.2、 长盛轴承

浙江长盛滑动轴承股份有限公司始创于 1995 年，实际控制人为孙志华。长盛轴 承是国内自润滑轴承头部厂商，国家级专精特新“小巨人”企业。公司主营六类 自润滑轴承，主要产品包括双金属自润滑轴承、金属塑料自润滑轴承、金属基自 润滑轴承、塑料自润滑轴承等，广泛应用于工程机械、汽车、能源、港口机械、 塑料机械、农业机械等行业。同时，公司具备风电滑动轴承和滚柱丝杠技术储备， 完善产品矩阵，拓展行业第二曲线。

在风电领域，公司积极布局风力发电自润滑轴承，持续推进扩产。适应于风电机 组单机容量大型化的趋势，风电轴承的承载能力要求将不断增加。由于滑动轴承 相较于滚动轴承具备更大的抗高冲击载荷和负载能力，因此未来风电轴承有望呈 现“以滑代滚”的发展趋势。2022 年长盛轴承定增项目计划扩建年产 14000 套 风力发电自润滑轴承项目，助力公司把握风电行业的发展机遇。在下游风电需求 有望保持高景气的背景下，风电滑动轴承具备广阔的市场空间和良好的发展机 遇。 在机器人领域，公司积极推进滚珠丝杠相关业务的开拓，未来有望应用于人形机 器人。公司滚珠丝杠产品主要应用于商用车变速箱，乘用车制动转向及驻车系统。 2022 年公司定增项目计划扩建年产 3 万套滚珠丝杠项目，目前公司已经取得商 用车主机厂定点，并且未来将积极探索人形机器人方面应用的业务机会。

4.3、 新强联

洛阳新强联回转支承股份有限公司成立于 2005 年，实际控制人为肖争强、肖高 强。新强联为风力发电机组、盾构机等高端装备配套轴承的主要制造企业，是服 务于风力发电、海工装备、港口机械、盾构机设备等行业的创新型龙头企业，产 品涵盖主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承以及机组零部件等风电机组器件，在大兆 瓦三排圆柱滚子发电机主轴承、双列圆锥滚子主轴承、单列圆锥滚子主轴承、调 心滚子主轴承，三排独立变桨轴承等产品中，技术位居行业前列。

新强联的主要产品包括风电主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承。公司在大功率产品 研发和产业化步伐方面处于行业领先优势。公司掌握多项核心生产技术，在风电 轴承方面包括三排滚子结构大功率风力发电机组主轴轴承的设计制造技术、海上 风力发电机组无软带双列圆锥滚子主轴轴承的设计制造技术。 新强联在风电轴承的国产替代中处于领先地位。新强联生产的直驱式三排滚子风 电主轴轴承和双列圆锥滚子风电主轴轴承均已量产并向明阳智能、东方电气和哈 电风能等客户供应，获得了下游整机客户的认可。 主轴轴承和偏变轴承扩产项目投产，产能逐渐释放。2021 年新强联通过向特定 对象发行股票募集资金 14.6 亿元，其中 9.35 亿元投资于“3.0MW 及以上大功 率风力发电主机配套轴承生产线建设项目”。根据新强联 2021 年定增募集说明 书，该项目达产后年产主轴轴承 1500 个和偏变轴承 5400 个，预计每年实现营 收 16.31 亿元，主轴轴承和偏变轴承毛利率分别为 40.26%和 21.97%。本次扩 产项目能够扩大公司风电类产品产能，顺应行业向大功率机组发展的方向，同时 提升风电主轴轴承产能，抓住风电主轴轴承进口替代机遇。

拓展齿轮箱轴承业务，增加产品品类。2022 年新强联公开发行可转债募集不超 过 12.1 亿元，其中 8.65 亿元投资于齿轮箱轴承及精密零部件项目。根据新强联 2022年可转债募集说明书，该项目达产后年产齿轮箱精密零部件产品5.75万个， 对应 2000 个风电齿轮箱的零部件用量，预计每年实现营收 15.35 亿元，毛利率 为 34.62%。公司预计该项目 2024 年达到 30%生产负荷，2025 年达到 70%生 产负荷，2026 年开始生产负荷为 100%。新强联本次横向拓展风电齿轮箱轴承 业务，有助于巩固公司在行业中的地位，并提高公司的盈利能力。

4.4、 瓦轴

瓦房店轴承集团有限责任公司（简称“瓦轴”）是中国轴承工业的发源地。瓦轴 始建于 1938 年，在国内外建有 9 大制造基地，拥有 ZWZ 和 KRW 两大轴承品牌， 可生产两万多种规格轴承产品，产品主要应用于工业装备、轨道交通、汽车车辆、 风电新能源和特种领域。瓦轴充分实施“高端化、国际化”的战略，在中国、美 国、欧洲均拥有研发中心，以保证公司产品具备充足的竞争力。 瓦轴的风电轴承产品竞争力强。瓦轴的风电轴承产品包括偏变轴承、主轴轴承、 齿轮箱轴承以及发电机轴承，瓦轴正在加速大兆瓦风电机组轴承的研发。2021 年瓦轴成功完成了 4.XMW 平台风机单列圆锥主轴轴承的研制，两种规格的主轴 轴承样件顺利出产并通过了国内风电行业知名企业验收。此外，瓦轴自主研制的 大型深沟球轴承和大型圆柱滚子轴承顺利配套用于 11MW 半直驱海上风电机组 发电机，此机型是当时全球单机容量最大的半直驱海上风机。

4.5、 洛轴

洛阳 LYC 轴承有限公司（简称“洛轴”）是中国领先的轴承行业综合性制造企 业。洛轴始建于 1954 年，是中国“一五”期间 156 项重点工程之一。洛轴的轴 承产品广泛应用于风力发电、轨道交通、汽车摩托车、矿山冶金、工程机械、机 床电机、工业齿轮箱、医疗器械、港机船舶等领域，产品系列涵盖九大类型，两 万余种。洛轴的营销体系完善，并且在美国、印度、越南等国家设有子公司或办 事处，产品出口 70 多个国家和地区。 洛轴认真落实国企改革，积极推进混改措施。为打造世界一流轴承研发生产基地， 2022 年以来，洛轴认真落实国企改革三年行动方案，启动混合所有制改革，引 入郑煤机集团、中航产业投资、金风科技等战略投资者成立股份公司，基本实现 了股权多元化目标。2024 年 1 月 27 日，洛阳轴承集团股份有限公司成立，标 志着洛轴推动混合所有制改革取得重大进展，为企业上市奠定坚实基础。 洛轴 2022 年营业收入和净利润分别为 43.24 亿元和 0.39 亿元，2023 年前三季 度营业收入和净利润分别为 40.34 亿元和 0.77 亿元。郑煤机集团党委书记、董 事长焦承尧在洛阳轴承集团股份有限公司创立大会上表示，新公司将全面进军国 际市场，力争“十四五”末实现营收 100 亿元。

洛轴自 1997 年起一直在研发偏变、主轴、齿轮箱、发电机、驱动器等系列风电 轴承，是国内从事风电轴承研发、制造种类最全的企业之一。近年来洛轴在风电 轴承产品上不断突破，公司在 2023 北京国际风能大会暨展览会上展示了最新研 发的大兆瓦风力发电机组主轴轴承、齿轮箱轴承、变桨轴承、驱动器轴承、电机 轴承、增速箱行星架、行星轮轴承以及全台套化解决方案等，具体产品包括海上 16MW 平台风电主轴轴承、陆上 7MW 级双馈机型单 SRB（调心滚子轴承）结构 配置主轴轴承、 陆上 6.XMW 级双馈机型齿轮箱一级行星架前单列满装圆柱滚 子轴承、5.XMW 内齿式三排滚子结构变桨轴承等，公司在国产风电轴承领域具 有较强的竞争力。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。

轴承行业深度报告：工业的关节，新需求孕育新动力

（报告出品方/作者：开源证券，孟鹏飞、熊亚威）

1、 轴承：工业的关节，小轴承撬动千亿大市场

轴承是机械传动的支承：主要功能是支承旋转轴或其它运动体，进行转动或移 动运动并承受相应的载荷和转速。轴承的精度、性能和可靠性对机械设备的性能起 着关键作用，因此其技术水平直接影响着一个国家工业发展的水平。

根据轴承中摩擦性质的不同，可将轴承分为滑动轴承和滚动轴承 （1）滑动轴承：适用于低速低噪音环境下，多应用于家电、电动工具、印刷 机械、摩托车等； （2）滚动轴承：适用于高速高载荷环境下，多应用于汽车、飞机发动机、机 床、轴承和涡轮机等领域。

滑动轴承由以下部分组成：轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件 成为轴瓦。轴瓦可以做成整圆筒形，也称为轴套，是支撑并旋转于轴上的主体零件。 用于支撑和固定轴瓦的部分称为轴承座。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表 面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。注油孔用于向油沟内注入润滑油，而油沟则用 于储存润滑油并使润滑油均匀分布。 滑动轴承靠平滑面支撑转轴，在滑动摩擦下工作，具备工作平稳、可靠、无噪 声的优点。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损。此外，滑动轴承承压面积大，承载能力相对较高。

滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈的作用是与轴 相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助 于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚 动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转起润滑作 用。此外，润滑剂也被视为滚动轴承的第五大件，主要起润滑、冷却、清洗等作用。 滚动轴承依靠滚动体的传动支撑转轴，具有更低且数值更稳定的摩擦系数，摩 擦损失较小。在投入实际应用的情形下，滚动轴承还具备使用维护方便、起动性能 好的优势，并且在高载荷环境下有较强的承载能力。 轴承种类和下游应用领域广泛，国产轴承集中在中低端滚动轴承种类众多，可 根据其承载方向、滚动体种类、滚动体列数、形状等标准进行分类。轴承构造、材 料选取决定轴承的性能和使用场景。

轴承产业链： （1）上游：主要包括特种钢材、铜材、非金属材料等供应商。 （2）下游：广泛应用于工业自动化、高端装备、机器人、汽车制造、工程机 械、家用电器、电动工具、纺机、农林机械、国防、能源、航空航天及轨道交通等 领域。

2、 千亿级别大市场，汽车、机器人等新兴需求推动市场不断 扩容

中国是全球第三大轴承生产国，汽车是最大的下游应用领域。2022 年我国轴承 行业整体营业收入 2500 亿元，产量 259 亿套。汽车是轴承应用最广泛的领域， 2021 年来自汽车行业的轴承消费量已占到轴承行业总量的 39.19%。

新能源汽车、人形机器人带来新兴轴承需求。当前，国产轴承厂商大多处于海 外轴承大厂发展的第一阶段，以新能源汽车、人形机器人为代表的新兴市场增量需 求将为具备研发实力与卡位优势的厂商带来发展所需的资金，助力这些企业进一步 拓展不同下游市场扩大营收规模、抵御行业波动。 风电轴承国产替代空间较大，以滑替滚趋势逐渐显现。我国风电轴承主要依赖 进口，国产化率较低。风电主轴轴承、齿轮箱轴属于附加值较高的两个产品，但国 产化率仍处于较低的水平，分别只有 32.97%、0.58%。滑动轴承具有承载能力强、 体积小、结构简单等特点，将会是未来风电齿轮箱最具潜力的设计方案之一，有望 逐渐实现“以滑替滚”。 机床轴承包括主轴轴承、丝杠轴承和传动轴轴承，面临较大国产替代空间。 2023 年全球市场规模达 231.51 亿元人民币，贝哲斯咨询预计 2028 年全球机床轴承 市场总规模有望达 289.48 亿元。国内高端数控机床零部件自供率较低，轴承厂商面 临较大国产替代空间。

2.1、 新能源车渗透率提升，带动轴承需求翻倍

单台汽车轴承价值量为 1500 元。传统汽车的驱动、转向、传动、底盘及辅助 系统等领域以及新能源汽车的电机、减速器等部件均需要使用轴承。根据捷太格特 官网和 NSK 数据，单台汽车约使用 100 套轴承。根据中国轴承工业协会数据，单 台汽车轴承价值量约 1500 元。

新能源汽车较传统燃油汽车新增电驱动总成，对轴承提出新的挑战。传统燃油 汽车的驱动系统在新能源汽车中被替代为了电驱动总成。电驱动总成由电机与减速 器构成。汽车驱动电机调速范围宽、启动转矩大、功率密度高、效率高的特性，使 其对轴承的高速、高低温、耐久性、稳定性、可靠性提出了更高的要求。

新能源汽车渗透率不断提升，带动新能源汽车用轴承市场空间翻倍。根据五洲 新春公告，新能源汽车用轴承单车数量较传统汽车单车数量减少 20 个左右，但由 于技术要求更高，价格也更高，预计新能源汽车单车轴承价值总量与传统汽车单车 价值总量相当。根据我们测算，2023 年国内新能源车轴承市场空间约 144 亿元，到 2030 年有望增长至 292.5 亿元。

传统燃油汽车高端轴承被美、日、欧轴承企业主导。汽车内使用的中高端轴承 包括发动机系列轴承，汽车变速器、差速器等齿轮箱用长寿命轴承，以及汽车轮毂 单元轴承。国内部分汽车轴承企业虽然也有生产、配套，但大部分被应用在合资品 牌的低档车型和部分自主品牌汽车上，国内 85%以上的中高端汽车的高端轴承仍以 海外品牌的轴承为主。 国内新能源汽车崛起，客户定点体系重构，为汽车轴承国产化带来机遇。自 2008 年中国首次推出新能源汽车产业发展规划至今，在政策支持、产业链玩家自主 创新提升技术实力的推动下，国产新能源车销量快速提升。国产轴承厂商在产业发 展初期就配合主机厂共同研发，配合新能源汽车车型变化快速迭代，与主机厂形成 绑定，在主机厂降本趋势下，新能源汽车轴承国产化率不断提升。

2.2、 人形机器人量产在即，轴承需求释放可期

轴承是机器人的关键配套件之一。根据所配套的机器人关节零部件不同，可分 为谐波减速器轴承、RV 减速器轴承、行星减速器轴承、行星滚柱丝杠轴承。

（1）关节轴承

人形机器人大量使用关节轴承。人形机器人旋转关节使用交叉滚子轴承、角接 触轴承和柔性轴承。线性关节使用四点接触轴承和深沟球轴承。其中，交叉滚子轴承制造难度最大，国内量产企业少。角接触轴承、四点接触轴承有一定的难度，国 内可以供应，价格远低于进口，精度低于进口；深沟球轴承技术成熟、国内稳定供 货，价格远低于进口。

旋转关节按速度可以分为三部分：外壳固定的部分、高速电机轴、低速输出轴。 交叉滚子轴承安装于外壳固定部分和低速输出轴。需要承受减速器扭矩外 的全部力和扭矩，要求极强的刚性。交叉滚子轴承有变形，拉直后可以变 成十字交叉滚子导轨，圆柱的滚子呈 90°相互垂直交叉排列，通过隔离 块将相互垂直的滚子进行隔离。可受径向力和轴向力，游隙更小，载荷更 大。谐波减速器中的交叉滚子轴承又叫薄壁轴承，加工难度在薄壁的抗变 性能。 角接触轴承：用于固定部分和高速电机轴之间的轴承，可以承受较高的转 速，也可以承受一定的轴向力。通常成对使用，提供不同的轴向力。

线性关节按速度分为电机固定部分①、电机转动部分+丝杠螺母部分②、丝杠 部分③。其中①和②之间采用了一个四点接触轴承和一个深沟球轴承，两种轴承的 作用是高转速部分和固定部分进行分离和支撑，四点接触轴承克服了深沟球轴承轴 向窜动量大的缺点。

（2）减速器轴承

目前应用于机器人的减速器主要有两种：谐波减速器和 RV 减速器。谐波减速 器用轴承主要包括交叉滚子轴承和柔性轴承，RV 减速器主要采用角接触球轴承。 谐波减速器用交叉滚子轴承包含四种系列，CSG(CSF)系列、CSD 系列、SHG(SHF) 系列、SHD 系列，其命名方式采用减速器的命名；谐波减速器用柔性轴承的命名为 HYR，RV 减速器主轴承的命名为 RV。 CSF/CSG 系列谐波减速器用交叉滚子轴承在外观和热处理工艺上与标准交叉 滚子轴承具有差异。该系列交叉滚子轴承与标准交叉滚子轴承相比，内外套圈共有 三层不同尺寸和数量的安装螺纹孔，在外观上与基本型交叉滚子轴承差别较大；另 外该种轴承外圈热处理采用整体淬火工艺，内圈采用滚道表面高频淬火工艺，这是 工艺上与普通交叉滚子轴承的主要不同。 SHF/SHG 系列谐波减速器和 SHD 系列谐波减速器用交叉滚子轴承内外圈均为 整体结构。SHF/SHG 型安装时对性能几乎没有影响，能够获得稳定的旋转精度和扭 矩，主要应用在 SHG 和 SHF 系列的各类减速器输出部位。SHD 型高度比 SHG 的 更低，节约减速器的安装空间，主要应用在 SHD 减速器输出部位。

柔性（HYR）轴承是谐波减速机的主要组成部分，其精度和稳定性直接决定了谐波减速机的功能。柔性轴承在工作中，内圈安装在椭圆形的凸轮上，工作中承 受循环应力载荷， 外圈安装在柔轮上，工作中随凸轮的转动而发生弹性变形，不仅 承受循环应力载荷，而且承受交变应力载荷。

（3）丝杠轴承

丝杠是许多机床（例如车床、铣床和磨床）的关键部件。它们用于将旋转运动 转换为线性运动，对于提供平稳、准确的运动至关重要。丝杠轴承支撑丝杠并有助 于减少摩擦。丝杠轴承有多种不同类型，包括球轴承、滚子轴承、套筒轴承、静压 轴承等。 （1）球轴承是最常见的丝杠轴承类型。它们由两组球和座圈组成，并通过笼 子固定在一起。滚珠轴承在负载能力、速度和精度方面提供良好的性能。 （2）滚子轴承是另一种类型的丝杠轴承。它们由一系列排列成圆柱形或圆锥 形的滚子组成。滚子轴承在负载能力和速度方面提供良好的性能，但不如滚珠轴承 精确。 （3）套筒轴承是第三种类型的丝杠轴承。它们由一块金属制成，其形状适合 围绕丝杠。套筒轴承在负载能力和速度方面提供良好的性能，但不如滚珠或滚子轴 承精确。 （4）静压轴承是第四种类型的丝杠轴承。它们由一系列围绕丝杠排列的小流 体室组成。静压轴承提供非常高的精度，但它们也是最昂贵的丝杠轴承类型。 除了四种主要类型的丝杠轴承外，还包括推力轴承、减摩轴承、复合轴承等种 类，会根据特定的应用需求选择合适的轴承品种。 滚珠丝杠轴承或滚珠丝杠支撑轴承是专门设计用于支撑高轴向载荷并在滚珠丝 杠组件中提供精确运动控制的专用轴承。这些轴承通常包括角接触球轴承或深沟球 轴承，它们帮助滚珠丝杠系统中将旋转运动有效转移为线性运动，通常用于各种工 业应用，例如数控机床、机器人和精密机械。

人形机器人应用场景丰富，在工业、家庭等应用场景均有广阔的发展空间，属 于万亿级别市场空间的行业，2024 年有望成为人形机器人量产元年。 当特斯拉人形机器人出货量达到 100 万台时，关节轴承市场规模将达到 35 亿 元，此外由于人形机器人关节轴承会定期更换，未来总市场空间将更大。

2.3、 风电装机保持高增，大型化带来滑动轴承需求

2.3.1、 风电轴承以滚动轴承为主，大型化趋势带动滑动轴承需求

风电装机保持高增。2000-2023 年国内新增风电装机量 CAGR 达 34.8%，全球 新增风电装机量 CAGR 达 16.1%，均保持高增态势。

风力发电机用轴承是一种特殊的轴承，使用环境恶劣，维修成本高，寿命要求 高。风电轴承主要包括偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承、变速箱轴承、发电机轴承。 每台风力发电机设备包括：1 套偏航轴承、3 套变桨轴承、2 套发电机轴承、2 套齿 轮箱轴承和 1 套主轴轴承。双馈式和半直驱式风机带有变速箱轴承，其需求量根据 变速箱的结构形式而变化。 风力发电机用轴承的结构形式目前以滚动轴承为主，包括四点接触球轴承、交 叉滚子轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承以及深沟球轴承等。滚动轴承摩擦力小 于滑动轴承，节能效果显著，主轴承采用滚动轴承的一般小型球磨机节电达 30%~35%，中型球磨机节电达 15%~20%，大型球磨机节电可达 10%~20%。但是风 力发电机的工况条件通常比较恶劣，需要面对较大范围的温度、湿度和轴承载荷变 化，及最高达 23m/s 的冲击载荷，因此，风力发电机的轴承的密封和润滑、耐冲击、 使用寿命和可靠性等都有着严格要求，近年“以滑替滚”趋势逐渐显现。

大型化是风电技术发展趋势。风轮直径每增加 10%，整机发电量将提高 8%以 上，因此发展大功率机型是降低风电度电成本的有效措施之一。半直驱型风电机组 融合了双馈型风电机组高可靠传动和直驱型风电机组超紧凑设计等技术优势，在重 量、成本等方面具有明显优势，发展大功率半直驱型风电齿轮箱是未来的主流方向 之一。

国内小功率在运风场存在大量技改需求，高性价比大功率风电齿轮箱是发展方 向。目前我国存在大量运行时间达 10-15 年的发电能力差、故障率高、安全隐患多 的在运风电场，未来风电技改市场较大。若将 1.5MW 及以下的老旧机组置换成 4MW 以上的大功率机组，可以增加 4 倍电场装机量，同时大幅降低机组故障率。

滚动轴承逐渐难以适应风电大型化趋势，亟需探索基于新轴承类型的风电齿轮 箱设计技术。滚动轴承被广泛应用于风电齿轮箱，占齿轮箱总成本的 20%以上，是 降低风电齿轮箱成本的重要环节。目前国内风电齿轮箱轴承几乎全部进口自 SKF、 FAG、TIMKEN 等国外企业。同时美国国家可再生能源实验室统计，风电齿轮箱故 障失效造成的停机时间中 67%的故障是由滚动轴承失效引起的。随着风电齿轮箱朝 着大功率发展，进口滚动轴承将进一步增加风电齿轮箱故障失效率和成本。

滑动轴承具有承载能力强、体积小、结构简单等特点，与传统的滚动轴承相比 主要具有两方面优势：（1）风机承载能力提升，传统的滚动轴承为点接触或者线接 触，单位重量或尺寸承载能力有限，滑动轴承为面接触因此承载能力大幅度上升； （2）风机维护成本低，滑动轴承结构可设计为分块式，适用于更高容量的风机中， 灵活的安装结构使轴承实现现场安装维修成为可能。

滑动轴承在风电机组有望实现弯道超车。2021 年 10 月，全球最大、国内首台 金风科技新型轴系样机在新疆维吾尔自治区达坂城风电场成功实现并网发电及满发 运行。金风科技新型轴系采用滑动轴承替代滚动轴承，实现了“两升一降”，轴承载 密度提升超过 20%，运行可靠性提高，维护成本降低超过 60%。齿轮箱轴承亦可由 滑动轴承替代，相较于采用滚动轴承的风电齿轮箱，采用滑动轴承的风电齿轮箱扭 矩密度可提升 25%，传动链长度能减少 5%，齿轮箱重量可降低 5%，成本相应降低 15%，因此滑动轴承将会是未来风电齿轮箱最具潜力的设计方案之一。

2.3.2、 预计 2024-2025 年滑动轴承市场规模有望从 3 亿元增长至 36.9 亿元

2025 年风电轴承市场规模有望达 368.5 亿元，其中风电滑动轴承市场有望迎来 快速增长期，2025 年市场规模有望达到 36.9 亿元。我们做如下假设：2024-2025 年 国内风电新增装机容量分别为 80、100GW，其中海风新增装机容量分别为 15、 20GW，陆风新增装机量分别为 65、80GW。假设 2024-2025 年风电滑动轴承渗透 率分别达 1%、10%，以此计算出 2024/2025 年国内风电轴承市场规模分别为 300.6、 368.5 亿元，其中风电滑动轴承市场规模分别为 3.0、36.9 亿元。

目前国外风电轴承制造商包括 SKF、舍弗勒、NTN 等，其中 SKF、舍弗勒已 经实现了主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承、齿轮箱轴承和发电机轴承产品系列全覆 盖，并且主要经营市场为高端轴承市场；国内风电轴承制造商包括瓦轴、洛轴、新 强联、天马、恒润股份等，受制于自身的技术水平与经营历史，目前主要经营领域 为中低端市场，其中瓦轴与洛轴产品线较为完善，能够覆盖风电轴承全系列产品。 国内风电轴承厂商市占率低，2020 年齿轮箱轴承与发电机轴承国产化率低于 1%，未来国产替代空间大。我国风电轴承主要依赖进口，国产化率较低。风电主 轴轴承、齿轮箱轴属于附加值较高的两个产品，但国产化率仍处于较低的水平， 2020 年国产化率分别只有 32.97%、0.58%。2019 年全球风电轴承仍然主要由德国、 瑞典、日本、美国的厂商供应，国内的洛轴、瓦轴、新强联等企业合计市占率不到 10%，目前国内企业已具备风电轴承相关技术实力，未来国产替代空间较大。

2.4、 机床行业处于周期底部，景气提升带动轴承需求复苏

轴承运用于机床的旋转和直线运动中，它们能够充当量具设备和工具中的接触 点和枢轴点、液压泵中的柱塞以及尺寸和圆度量规的母版。精密轴承主要应用于机 床的主轴、丝杠和传动轴中，滚动轴承的精度通常分为五个等级：P0，P6，P5，P4 和 P2，精密机床主轴上使用的轴承精度应为 P5 及更高等级。对于高速高精度机床 （例如 CNC 机床和加工中心）的主轴支撑，应选择 P4 及其更高级别的超精密轴承。 主轴轴承：机床主轴轴承通常有六种结构类型：深沟球轴承，角接触球轴承， 圆柱滚子轴承，双向推力角接触球轴承，圆锥滚子轴承和推力轴承。但是，随着数 控技术的发展以及对加工速度，精度和环保要求的日益提高，数控机床的主轴轴承 仅限于四种类型的结构：角接触球轴承，圆柱滚子轴承，双向推力角接触球轴承和 圆锥滚子轴承。主轴轴承作为机床的基础组件，其性能直接影响着机床的转速，旋 转精度，刚度，抗振动切削性能，噪声，温升和热变形，进而改变加工的精度和表 面质量。

随着精密轴承对加工速度的要求变高，精密轴承的材料使用也有所不同，陶瓷 材料逐渐引起人们的关注。这是因为陶瓷材料具有密度小，弹性模量高，热膨胀系 数低，耐磨性，耐高温性，耐腐蚀性等优点，因此成为理想的用于制造高速精密轴 承的材料。 滚柱丝杠轴承：滚珠丝杠副作为一种正确，高效，灵敏的传动元件，不仅应采 用高精度的丝杠，螺母和滚珠，还应选择轴向刚度高，摩擦力矩小，运转精度高的 精密轴承。过去，滚珠丝杠支撑通常使用的双向推力角接触球轴承，圆锥滚子轴承， 滚针和推力复合滚子轴承，深沟球轴承和推力球轴承。 传动轴轴承：安装在宽传动轴上的滚动轴承用于机床。其要求和选择与普通机 械传动轴承相同。它只需要满足强度和使用寿命的要求，并且速度不超过精密轴承 的规定极限速度。 根据贝哲斯咨询，2022 年全球机床轴承市场规模达 231.51 亿元人民币，2028 年全球机床轴承市场总规模将会达到 289.48 亿元，2022-2028 年机床轴承市场年复 合增长率达 3.91%。

3、 设备更新加速行业拐点来临，布局正当时

3.1、 我国轴承行业景气度仍于底部震荡

轴承行业景气度随制造业景气度周期性波动，目前我国轴承行业 PPI 指数仍于 底部震荡。2023 年下半年我国滚动轴承产量有所回升，截至 11 月产量累计同比提 高 35.8%，同期我国制造业固定资产投资完成额累计同比提高 6.3%。目前轴承、齿 轮和传动部件 PPI 仍于底部震荡，已连续 15 个月处于底部区间。电气、汽车、3C 等轴承下游行业景气度较高，2023 年其固定资产投资额分别累计同比提高 32.2%、 19.4%、9.3%，均高于制造业固定资产投资额同比上升幅度（6.5%）。

3.2、 大规模设备更新方案发布，顺周期方向将率先受益

政策推动设备更新落地。新时期，需要从投资端（设备）+需求端（消费）两方面刺激经济。2008 年 11 月，在国际金融危机给我国经济带来下行压力的背景下，国务院提出投资 4 万亿刺 激经济方案，包括鼓励普通商品住房消费、进一步推进保障性安居工程建设等稳定 经济民生的系列政策，带动了中国经济实现快速发展。经过多年的发展，我国公路、 铁路等基础设施已实现较大水平提升，房地产建设逐步收窄，需要从投资端（设 备）、需求端（消费）两方面刺激经济。

3.2.1、 投资端：有望拉动能源/基础设施/交运/农机等行业的设备需求

本次《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》（下简称“《设备更新 和以旧换新方案》”），在 2024 年 2 月 23 日财经委第四次会议的基础上，进一步明确了重点行业设备、建筑和市政基础设施领域设备、交通运输设备和老旧农业机械、 教育医疗设备等方向。

此前，2024 年 1 月 29 日发改委、工信部等六部门发布的《关于发布<重点用能 产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平（2024 年版）>的通知》（下简称 “《通知》”），将产品设备能效水平划分为先进水平、节能水平、准入水平三档，提 出设备更新改造和回收利用等方向。此外，新版设备能效标准新增了对工业锅炉、 数据中心、充电桩、光伏逆变器等设备产品的能耗要求，提高了对电机、空调机组、 冷水机组等设备产品的能耗要求。

我们认为，本次《设备更新和以旧换新方案》可看作此前《通知》的扩大补充 方案。其中提及的“能耗、排放、技术”等标准，与此前的《通知》内容互相契合， 除明确提到的基建、交运等方向外，也有望带动能源、化工等由央国企主导、具有 高能耗高排放特征的产业设备大规模更新。

3.2.2、 消费端：汽车、家电等耐用消费品产业链有望直接受益

此前，我国分别在 2007-2009 年 2022-2023 年颁发过家电下乡、汽车下乡、以 旧换新等消费端刺激政策。在本轮政策与过往政策的区别上，上一轮 “以旧换新” 活动属于大件耐用品普及的阶段，而本轮政策则侧重绿色低碳、智能化、信息化等 标准。 根据商务部数据，2023 年我国汽车保有量是 3.4 亿辆，冰箱、洗衣机等主要品 类的家电保有量超过 30 亿台，更新换代的需求和潜力可观，汽车、白电等耐用消 费品产业链有望直接受益。 在设备更新政策的推动下，轴承产业将迎来发展机遇。设备更新政策将显著利 好汽车、电机、工程机械、农机等轴承主要下游产业，促进下游设备更新，轴承作为机械运转的核心部件，其性能和可靠性直接影响到机械设备的整体效率和稳定性。 随着国内设备更换需求的增长和高端装备制造的发展，对高精度、长寿命以及智能 化的轴承产品的需求日益增长，未来高端轴承生产商将有望率先受益于设备更新政 策。

4、 他山之石：百年巨头斯凯孚，横向并购+纵向整合构筑护 城河

4.1、 观海外：格局稳定，高度集中，八大家占据全球 70%市场份额

全球轴承行业经过多年产业竞争后，形成集中在瑞典、德国、日本、美国四个 国家的八家大型轴承企业掌控全球市场的态势。包括瑞典斯凯孚、德国舍弗勒、日 本 NSK、日本 JTEKT（捷太格特）、日本 NTN、美国 TIMKEN（铁姆肯）、日本 NMB（美蓓亚）、日本 NACHI（不二越），2020 年，八大轴承企业占全球市场规模 比例达 70.7%。

回顾产业发展史，全球八大家轴承企业在发展初期打磨技术创造品牌影响力并 形成资金储备，进一步发展过程中纵向一体化整合产业链提高产品性能、横向并购 扩大能力圈与产能规模，实现从国内向全球范围的扩张，最终成长为行业巨头。

技术积淀是发展初期打造品牌影响力的关键。全球轴承市场龙一斯凯孚将 自己定位为一家知识工程公司，公司创始人是自调心轴承的发明者，自调 心轴承在工业设备应用大，公司因此在工业设备领域享誉盛名。公司在百 年发展过程中积累了 6 位数量级的全球案例分析，能够帮助客户解决轴承 使用中的各类问题，从而减少停机时间、降低总成本，也因此不断扩大品 牌影响力、积累未来发展所需的资金。

纵向一体化是提高产品性能、降本的有效途径。日本不二越除了生产轴承， 还向产业链上游延伸进入钢厂和刀具领域，向下游延伸进入多关节机器人 市场，实现纵向一体化布局，通过对钢材、刀具质量控制进一步提高了轴承的性能，所生产的轴承可以用于自产的工业机器人，同时工业机器人作 为自动化设备引入产线后可提高轴承生产的人效。

外延并购是进一步扩大营收的正确决策。轴承根据其下游不同需求，会有 不同性能要求。不同性能要求使得制备工艺、加工设备各不相同，因此企 业通过内生增长拓展不同领域轴承产品成本较高。海外厂商通过并购实现 产品品类的扩充，如斯凯孚从 1980 年开始利用内生增长积累的资金在轴 承领域进行了 48 次并购，下游市场从汽车、工业扩大到了航空、铁路、 机床等多个行业，规模效应不断扩大，从而保证了良好的盈利能力和健康 的现金流。

4.2、 复盘海外轴承巨头成长历程——以 SKF 为例

斯凯孚成立于 1907 年 2 月，是一家瑞典的轴承，密封件，机电一体化，润滑 系统和服务供应商，提供包括技术支持，维护和可靠性服务，工程咨询和培训。公 司发展可分为五个阶段，可以看到公司在经历初期积累后通过并购实现快速增长。 第一阶段（1907-1950）：起步阶段。公司的创始人之一 Sven Wingquist 为双列 自调心球轴承的发明者。该阶段公司经历了一战与二战，发展虽有波动整体较快，截至 1950 年，公司已完成初步的全球销售布局，在多个国家、地区设立分公司及 销售部门，并且完成了采矿冶炼、炼钢冷轧等上游布局。1920 年代汽车工业的迅速 发展为公司带来机遇，SKF 在投资沃尔沃以后发展收益甚微，1935 年决定将精力集 中于轴承业务，决定汽车业务。自此以后，专注于核心业务——轴承成为了公司发 展的主线。 第二阶段（1951-1979）：并购累积阶段。公司在此期间共收购 6 家企业。并在 全球多地建设工厂，实现本地生产。1950 年引进新式球面滚子轴承“C 型轴承”技 术。1976 年收购汽车零部件制造企业，进一步深化汽车零部件布局。 第三阶段（1980-1988）：加速发展阶段。公司在此阶段更加重视技术研发，开 办 SKF 工程学院加强技术研发。此期间公司共收购 11 家企业，通过收购英国 AMPEP P.L.C.公司，进入航天轴承领域；收购美国公司 Palomar Technology International Inc.,多数股权，进入生产监控设备领域。 第四阶段（1989-2000）：跨领域布局阶段。1999 年公司推出“Explorer”轴承。 公司在此期间共收购 20 家企业，通过并购进入包括工具行业，密封件生产，激光 测量仪生产、钢材切割生产、机床轴承生产等多个行业。 第五阶段（2001 至今）：高速发展阶段。公司在此期间共收购 34 家企业，并进 入润滑行业、铁路轴承行业、伺服器制造等行业。2007 年推出新式节能轴承；2015 年开始研发风电轴承。

斯凯孚发展跨越百年，1948-2023 年营收 CAGR 达 7.3%。斯凯孚主要产品为 轴承及其配套产品、生产过程检测设备与系统、应用程序机械保养服务、汽车后市 场服务五类产品，主要下游包括工业与汽车市场。2023 年斯凯孚实现营业收入 1038.8 亿瑞典克朗（约合人民币 712 亿元），1948-2023 年营收 CAGR 达 7.3%。

近 35 年，斯凯孚全球布局增强公司抗风险能力，营业收入进入快速上升期。 1988-2023 年期间对公司主要影响事件包括海湾战争、金融危机、新冠疫情等： 1990-1993 年海湾战争导致全球轴承销售额下降 20%；1996 年汇率变化影响公司销 售额；1998 年为了提升公司业绩，斯凯孚替换首席执行官，剥离公司非核心业务， 从此开启了公司的快速发展期；金融危机后公司通过业务重组与降本措施逐渐恢复 营收增长；新冠疫情后的工业需求反弹促进了公司产品销售，2023 年公司营收创历 史新高。

并购是公司扩张的主要手段。自 1916 年起斯凯孚合计开展了超过 84 次并购项 目，其中有 48 次并购发生在轴承领域，2000 年以来公司并购开始加速，通过并购， 斯凯孚得以进入航空轴承、铁路轴承、机床轴承等行业，下游分布广泛，子公司遍 布全球。 斯凯孚实施国际化战略，通过横向与纵向延伸，成功建立起全球生产制造与销 售网络。通过纵向延伸，斯凯孚收购许多轴承钢厂商，目前 80%的轴承生产原料由 公司自有的炼钢厂提供。通过横向拓展，公司丰富自身产品种类，得以进入多个行 业进行经营。目前斯凯孚在全球拥有 15 个技术中心、29 个轴承再制造基地，17000 个经销商，下游涉及行业达 40 个，产品遍布全球 129 个国家。

公司毛利率整体较为平稳，近年呈现逐渐提高态势。公司毛利率整体呈现稳定 态势，1990-1993 年收到海湾战争影响下游轴承需求下滑导致公司毛利率显著下滑； 1996-1998 瑞典克朗升值叠加西欧市场低迷，影响公司销售收入，1998 年业务重组 导致销售成本增加，影响公司毛利率。自 1998 年公司业务重组，剥离机床制造和 钢铁等非核心业务以来公司毛利率呈现稳中有升的态势。

公司净利率表现与毛利率表现接近，整体抗风险能力较强。除海湾战争、业务 重组与金融危机外，2012 年市场需求疲软，欧洲汽车市场需求下降对公司净利润造成一定影响，公司整体净利率在 6%左右波动，呈现出较强的抗风险能力。

斯凯孚是全球成立时间最早的轴承厂商之一，深耕轴承市场百年，在高端轴承 市场占有重要地位。目前斯凯孚产品基本涵盖轴承所有类型，下游应用领域众多， 产品覆盖汽车、矿山、电机等各个应用领域。复盘斯凯孚的发展历史，可得出以下 结论： （1）聚焦轴承主业，提高轴承产品质量与公司相关工艺技术能力有利于提高 轴承企业的核心竞争力。斯凯孚在其多年发展历程中经历多次剥离非核心业务的重 组行动，1935 年 SKF 决定放弃汽车生产业务，1998 年剥离机床制造和钢铁等非核 心业务，通过将经营资源集中于轴承主业，公司成功成为世界轴承头部企业。 （2）并购是实现公司快速发展的有效路径。自 1916 年起斯凯孚合计开展了超 过 84 次并购项目，斯凯孚通过并购进入航空轴承、铁路轴承、机床轴承等行业， 从而成功维持自身多年发展。 （3）全球化、多产业布局有利于轴承企业提高抗风险能力。斯凯孚在百年发 展历程中经历过战争、经济危机、下游需求波动等各种因素影响，斯凯孚全球化、 多产业布局有力抵御了地区或者部分行业波动对公司带来的影响。 （4）在较强的轴承产品竞争力基础上，紧跟技术发展节奏进入更多下游产业 有利于拓宽公司发展空间。斯凯孚经营领域的拓展主要分为两个方向：丰富产品 SKU 以及拓宽下游应用渠道，在不断打磨自身技术的同时，SKF 积极开发新产品， 拓展新应用场景，从而不断突破公司发展天花板，最终成为世界轴承巨头。

5、 中高端国产替代叠加行业集中度提升，看好国内轴承龙头 发展

5.1、 国内轴承市场低端产能有望逐步出清，市场份额向头部集中

国内轴承企业发展时间相对较短，体量与国际大厂差距较大。2022 年国内轴承 头部厂商人本集团、万向钱潮营收分别达 93.89 亿元、140.15 亿元，舍弗勒、斯凯 孚营收达 1173.49 亿元、645.49 亿元，国内外厂商体量差距较大。

不同于全球轴承行业呈现高度集中的状态，我国轴承行业市场格局分散，2021 年 CR6 仅为 24.1%。2021 年全球八大跨国轴承企业占据全球 75%的市场。2021 年 度舍弗勒的收入规模最高，约 1000 亿元，而国内目前仅有人本股份、万向钱潮产 值突破百亿元，并与其他国产轴承厂商营收体量形成断层。

20 世纪 90 年代初期，国内家电行业的兴起为轴承行业带来了初期资本积累， 但是大多数企业没有选择利用资金进行技术开发而是在中低端市场进行价格战。以 家电行业使用最广泛的深沟球轴承为例，价格下降幅度接近 95%。由于家电用深沟 球轴承技术壁垒并不高、当时终端市场对轴承的质量要求也比较低，一大批民营小 厂进入轴承行业造成低端产能过剩，直接影响行业内企业利润的积累，使得产能升 级、技术研发投入普遍不足，因此国内轴承企业发展至今仍然集中在中低端市场， 体量大一些的厂商也没有形成明显的技术护城河和议价权，市场集中度低。 预计未来国内轴承产业竞争格局将逐渐向国际靠拢，出清没有掌握生产工艺的 低端产能，行业利润将向具备研发实力和产品质量保证的头部厂商集中。低端产能 过剩是国内轴承产业集中度低的主要原因，在低价内卷的情况下，行业整体净利率 低且持续下行，部分企业已经出现利润和现金流的亏损，规模效应的重要性凸显。 轴承产业是装备制造业的核心基础之一，在国家制造业高端升级的背景下，主机厂 更加重视轴承产品的质量与性能，过去仅靠低价获取客户的机会已经越来越少，行 业内许多没有对轴承生产工艺进行深入研究的小厂无法形成规模效应，将被出清。 未来行业利润将向具备研发实力和产品质量保证的头部厂商集中。

5.2、 国产替代与新兴需求拓宽国内轴承企业发展空间

我国轴承产品的生产制造集中在中低端市场，中高端轴承产量占比低于 20%。 国产中低档轴承约占总产量的 80%左右，而各类专用、精密、高可靠性等高技术含 量的轴承产品只占 20%左右。从进出口轴承产品平均每套价格来看，出口价格基本 为进口价格一半，说明我国出口轴承产品附加值较低。

我国部分领域轴承产品国产化率较低，国产替代进行时。以风机轴承为例， 国产风电主轴轴承与国外品牌差距逐渐缩小，预计 2022 年主轴轴承（陆上）国产 化率可提高到 40%。国内主轴轴承从设计到生产制造，和国外产品的差距在缩小。 以洛轴为代表的国内主要轴承制造企业，主流机型所用的 3~6.25MW 主轴轴承已大 批量装机使用，10MW 以下的海上风电机组主轴轴承也进入研发、样机试用阶段。 未来随着整机厂对零部件降本的关注度逐渐提升，以主轴轴承为代表的轴承部件国 产化是大势所趋，预计未来风机轴承国产化率有望持续提升。

国家支持高端精密轴承国产化替代，高端化、精密化将成为国内轴承产业发展 趋势。我国对于轴承产品的要求更加趋于智能化与高端化，对于高精密大型轴承的 需求也较大。2019 年 10 月 30 日，国家发改委发布《产业结构调整指导目录（2019 年本）》，重点鼓励重载铁路货车轴承、2MW 及以上风电机组用精密轴承、P5/P4 级 高速精密冶金轧机轴承等类型轴承产业的发展。2021 年 4 月 14 日，工信部发布 《“十四五”智能制造发展规划（征求意见稿）》，明确到 2025 年，年规模以上制造 业企业基本普及数字化，智能制造装备国内市场满足率超过 70%，轴承作为装备中的重要组成，其高端精密领域的国产化替代对国家战略发展具有重要意义。

国产替代与高端化精密化将成为我国轴承产业未来发展主线。国内轴承产业大 而不强，主要生产产品集中于低端产品，中高端产品占比不足 20%，部分如风机主 轴轴承、重载铁路轴承、动车组轴承等领域的轴承国产化率较低。未来我国将持续 推进国产轴承高端化、精细化发展，解决轴承高端应用场景的卡脖子问题，轴承产 业头部厂商有望收益。

5.3、 轴承重点公司分析

5.3.1、 五洲新春：卡位机器人、新能源汽车高景气赛道

由轴承套圈生产企业拓展至全轴承生产企业。套圈、滚动体、保持架的生产基 础工艺具有同源性，材料选择、锻造、磨削和热处理均是三者的必备工艺，由套圈 转向轴承制备具有天然延伸基础。公司常年供货 SKF 和舍弗勒，套圈品质过关，类 推轴承产品品质优异，客户持续拓展。 公司不断拓展新能源汽车产品矩阵，客户资源不断丰富。公司的轴承套圈此前 已配套特斯拉等汽车厂，具备客户资源优势。2022 年公司定增项目拟使用 1.05 亿 元募集资金建设年产 1020 万件新能源汽车轴承与零部件技改项目，提升产品交付 能力。目前公司成品轴承业务毛利率为 17%，而公司五款新能源车轴承的合理毛利率在 20%~25%左右，未来新能源车轴承放量后将带动成品轴承毛利率提升。 五洲新春进军人形机器人轴承优势大。客户资源上，公司在 2018 年收购浙江 新龙实业，拓展热管理产品方阵，此后公司的汽车热管理系统零部件深度绑定三花 智控。三花智控作为特斯拉的 Tier1 厂商，优势为零件整合和供应链管理能力，在 滚柱丝杠、轴承等环节传统加工制造领域需要培植自己的核心供应链，五洲新春具 备先发优势。同时，公司的大规模制造工艺能力和生产组织能力强、和主机厂配合 度高，满足特斯拉机器人对零部件供应商的要求。五洲新春 2019 年在墨西哥投资 的子公司五洲新龙于 2023 年已租赁了约 4000 平方米的厂房，目前已投放产线包括 车加工、热处理、磨加工，未来有望进一步投放锻造产线，大规模制造能力提升。

5.3.2、 长盛轴承：国内滑动轴承领头羊，新能源汽车为主要营收来源

公司深耕自润滑轴承市场，拥有成熟的自润滑材料和工艺技术。公司已形成材 料配方制备工艺、金属基材料表面复合技术、自动化卷带材料生产线及后道自动成 型加工装备及工艺技术等十多项行业领先的核心技术。公司参与研发多个国家重点 项目，与湖南大学合作《多孔质静压气体轴承研制及实验台搭建》项目突破高端气 体静压轴承的多孔质材料的制备瓶颈。与上海核工程研究设计院共同研发的“蒸汽 发生器支撑使用的球铰”列为国家十三五重大专项。 工程机械与新能源汽车领域为公司产品重要应用领域，客户资源优质。在工程 机械应用领域，公司长期与卡特彼勒、杰西博、沃尔沃等进行直接对接或通过其一 级供应商参与各机型的优化及新机型的设计。长盛轴承作为汽车主机厂商的二或三 级配套供应商，也已得到全球用户的认可。客户包括在汽车座椅系统、汽车门、引 擎盖、后背箱绞链、变速箱、汽车减震器系统、发动机周边配套系统等领域，公司 已将自润滑轴承产品推广到包括宝马，沃尔沃，捷豹，特斯拉，奥迪，大众等各车 型中。在汽车制动系统、空调压缩机等应用领域，公司与克诺尔、美驰、华域三电 等知名企业共同对自润滑新材料方面的应用和试验进行研发合作。 定增拓展风电轴承市场。根据公司募投计划，拟投资 1.3 亿元新建年产 1.4 万 套风力发电自润滑轴承。公司产品能够应用于风电主轴、主齿轮箱以及偏航变桨等 部位，目前已在客户处进行测试，2023 年度有望完成小批量交付，乐观估计可对公 司业绩作出贡献。

5.3.3、 力星股份：轴承滚动体领导者，全资子公司布局新能源车陶瓷球

力星股份主营产品为轴承滚动体，包括轴承钢球（2023 收入占比 84.7%）和轴 承滚子（2023 收入占比 12.0%），下游客户为轴承企业。终端应用领域包括机动车 制造、精密电机、工业母机、风力发电、轻工家电、工程机械、航空设备等。终端 领域的客户包括丰田、尼桑、现代等厂商。 力星股份轴承钢球销售收入连续多年排名国内第一，是目前国内唯一一家进入 国际八大轴承制造商采购体系的内资企业，供货给全球最大轴承制造商瑞典斯凯孚 集团。公司Ⅱ级轴承滚子也已开始大批量生产，Ⅰ级轴承滚子已通过国家轴承质量 监督检测中心检测，开始小批量生产。 2022 年力星股份拟使用自有投资资金 1 亿元设立全资子公司“力创精密”，主 营业务为精密陶瓷滚动体。目前陶瓷球生产线已进入试生产阶段，部分样品已交由 下游客户检验，2024 年已有量产能力。

5.3.4、 光洋股份：深耕汽车轴承，发力新能源汽车与机器人轴承市场

公司自成立以来始终将汽车轴承作为主业，发展过程中逐步拓展同步器行星排 等其他汽车零部件业务以及以柔性线路板为代表的消费电子业务。2023 来自轴承产 品、汽车行业的营收分别占公司总营收的 51%、91%。 公司成功为大众、比亚迪、斯堪尼亚、戴姆勒、北京奔驰、理想、蔚来、小鹏、 零跑、一汽、东风、重汽、长城、吉利、广汽、长安、麦格纳、爱信、博格华纳、 ZF、伊顿、纳铁福等国内外知名新能源与燃油汽车及零部件制造商开发出高精密、 高可靠性、轻量化的轴承及其他汽车零部件产品实现进口替代。 根据公司 2023 年最新发布的定增说明书，公司计划使用募集资金 4 亿元建设 “年产 6500 万套高端新能源汽车关键零部件及精密轴承”项目。该项目涵盖新能 源汽车三代轮毂轴承单元、新能源汽车精密高速球轴承、新能源汽车精密锥轴承、 新能源汽车精密冲压角接触球轴承和新能源汽车线控制动系统丝杠轴承单元五大类 产品。本次募投项目产品的客户主要涵盖比亚迪、大众、蜂巢传动、富临精工、奇 瑞、吉利、博格华纳、理想等新能源汽车产业链知名企业。 除了重点开拓汽车领域，公司也在全力开拓机器人零部件市场，目前在减速器 用交叉滚子轴承、RV 组合轴承等产品领域已经实现了批量配套。

5.3.5、 人本股份（IPO 申报）：机器人、新能源汽车、高铁等中高端轴承取得多项 突破

公司是中国产销规模最大的轴承企业，汽车为公司第一大下游，2022H1 营收 占比 35.7%。根据中国轴承工业协会 2023 年 2 月的统计显示，公司自 2013 年以来 的轴承产销量在全国主要轴承企业中排名第一位，是中国产销规模最大的轴承企业。 在汽车、轻工机械、重型机械、轨道交通等领域积累了稳定的优质客户资源。 公司是国内少数具备全产业链能力的轴承企业之一，拥有从材料轴承钢技术研 发、轴承产品的设计、到轴承的锻造、车加工、热处理、精磨、装配等各个关键环 节一体化的能力。 在以重大装备轴承为代表的中高端轴承产品领域，公司已取得了众多突破。包 括新能源汽车驱动电机、轮毂轴承、地铁轻轨轴承、高铁动车牵引电机、轴箱和齿 轮箱轴承、风电主轴轴承、机器人轴承领域和精密机床轴承。

5.3.6、 国机精工：坐拥轴研所优质资产，承担高端轴承国产替代使命

国机精工隶属于中国机械工业集团有限公司（国机集团）。公司核心企业有三 家，分别是成立于 1958 年的洛阳轴承研究所有限公司（轴研所）、成立于 1958 年 的郑州磨料磨具磨削研究所有限公司（三磨所）以及成立于 1981 年的中国机械工 业国际合作有限公司。轴承板块和磨料磨具板块是公司的业务核心和主要利润来源， 2023 年两大业务的营收分别占公司总营收的 37%、36%。 国机精工轴承板块的运营主体为轴研所，轴研所是我国轴承行业唯一的综合性 研究开发机构。轴研所拥有先进的轴承制造装备和测试仪器，拥有多学科综合技术 优势，在高精度、高可靠性轴承及相关零部件的制造、检测与试验方面具有较强实 力，在轴承基础理论、润滑技术、设计分析、材料应用与失效分析、试验技术和技 术标准等方面保持着国内领先地位。

公司生产轴承产品定位中高端，主要利润来源于特种轴承。主要产品包括以航 天轴承为代表的特种轴承、精密机床轴承、机床用电主轴、重型机械用大型/特大型 轴承（包括盾构机轴承及附件、风力发电机偏航和变桨轴承、冶金轴承及工程机械 轴承）等。公司在卫星及其运载火箭上的专用轴承领域市场占有率 90%以上。

6、 轴承行业资本开支扩大，刀具、设备等铲子股需求上行

6.1、 车加工、热处理和磨削加工为轴承主要工艺环节

车加工：是指选用不同规格的车床或自动旋削连线设备将锻件或管件车削成符 合工艺规定形状和尺寸的车加工成品，需要选用不同规格的车床或自动旋削连线设 备； 热处理：是指将车削加工后的轴承套圈进行淬火及回火处理，实现从珠光体到 马氏体的转变，需要选择不同的热处理炉、淬火方法和淬火介质；

磨削加工：包括端面磨削、外圆磨削、沟道磨削、内径磨削、沟道超精等工艺 环节，其中不同环节堆设备的要求不同，端面磨削采用轴承专用双端面磨床，外圆 磨削采用轴承专用外圆磨床，沟道磨削采用轴承专用沟道磨床，内径磨削采用轴承 专用内圆磨床，沟道超精需要采用轴承专用超精研设备。 未来轴承工艺的发展主要集中于材料、制造工艺和设计三个方面。 材料方面：陶瓷等新材料的应用将成为轴承材料发展的主要方向。轴承的材料 需要具备高强度、高硬度、高耐磨、高耐腐蚀和耐高温等特性，未来随着技术的进 步，新材料的应用将成为轴承材料的主要方向。目前，陶瓷、纳米材料和复合材料 等先进材料具有更高的强度和硬度，能够使得轴承的性能得到大幅提升，延长轴承 的使用寿命并提高其工作效率。

制造工艺方面：精密制造技术将成为轴承制造的重要发展方向。精密制造技术 能够提高轴承的制造精度与质量，减小尺寸误差和表面粗糙度，使得轴承的运转更 加平顺可靠。目前可采用的先进加工技术包括激光加工、电化学加工和微细加工等， 可以实现对轴承零件的高精度加工。 设计方面：轴承的设计将会更加注重优化结构和提高性能。轴承的设计需求越 来越高，需要满足更高的载荷、更大的转速和更长的使用寿命的要求，需要引入先 进的仿真技术和优化算法，对轴承的结构和参数进行全面的优化和分析，从而提高 轴承的承载能力与稳定性。将轴承与其他机械零部件进行集成设计将实现更高的系 统效率和整体性能。

6.2、 原材料、热处理工艺、磨削设备为国内外轴承产业主要差距点

轴承制造工业自起源之日起发展已超过百年，轴承制造的基本原理未发生过颠 覆性变化。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。造成这些差距的原因是中高端轴承生产制造过程中存在 原材料、热处理工艺、磨削设备三大壁垒，国内在这三面均有不足。

轴承钢作为轴承的上游原材料，对轴承的性质有着极大影响。轴承的工作环境 对轴承钢的强韧性、耐磨性以及使用寿命提出了更高的要求，这使轴承钢成为所有合金钢生产要求中最为严格的钢种之一。 当前中国高端轴承钢产品的研发水平与瑞典、德国、日本等轴承制造强国差距 悬殊较大，轴承钢洁净度低，氧化物夹杂、碳化物不稳定且分布不均匀等因素大幅 降低了国产轴承钢的寿命和可靠性，对国产高端轴承领域的发展造成了限制。以体 现轴承钢洁净度的氧含量举例，我国国家标准规定高碳铬轴承钢氧的质量分数在在 15×10-6 以内，而日本、瑞典等工业发达国家轴承钢的氧含量普遍在 10×10-6 以下， 甚至达到 5×l0-6以下。据日本相关报道，轴承钢氧的质量分数平均减少 2.5×10-6， 则轴承寿命提高 l～2 倍。 在轴承材质确定的情况下，热处理工艺技术是决定轴承使用寿命的关键技术。 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，在整个 的轴承制造工序中，热处理占据约 25%的总能耗，轴承热处理后的变形量也决定了 后续工序的磨削余量。热处理工序的高效化、小变形热处理等技术对于降低能耗、 提高轴承制造效率尤为重要。近十年我国在轴承常规热处理方向上发展较快，普通 精度一般寿命的轴承热处理能完全实现批量生产，但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。

磨削设备是轴承加工所需的核心设备，决定轴承的精度。轴承磨削加工包含磨 削、超精、研磨等。相比海外高精度磨床，国内轴承磨床的不足在于(1)磨削精度和 磨削工件的“批一致性”较差；(2)主轴刚性较低，精度寿命较短，维护较为频繁， 调整时间较长；(3)磨削工艺方面很难给用户提供支持。目前，我国生产高精度轴承 的磨削设备基本进口自海外，海外设备价格贵、交期长，对国内轴承产业的高端升 级造成限制。 国内轴承企业生产制造工艺逐年进步，未来有望逐渐替代国外产品。以淬火工 艺举例，国内企业已经逐步掌握无软带淬火技术，该技术有望克服传统感应淬火的 回火软带缺陷，提高国产设备和产品的渗透率。得益于国产技术的提升，2011-2021 年我国轴承行业主营业务收入规模由 1420 亿元增长到了 2278 亿元。2022 年轴承行 业完成营业收入 2,500 亿元，相比 2021 年的 2,278 亿元增长 9.7%。

6.3、 轴承与丝杠生产工艺相通，轴承厂商转向丝杠生产具备先天优势

国内厂商切入高端丝杠市场主要面临三大壁垒：成熟工艺、设备储备与高质量 原材料。 壁垒一：成熟的加工工艺。高端丝杠的制造难度大。以行星滚柱丝杠为例，螺 纹牙型的设计通过决定滚柱-螺母间啮合点位置与轴向间隙大小来决定丝杠的性能。 丝杠行业先进入者凭借长期深耕提炼出成熟的螺纹牙型设计方式与加工工艺，抢占 高端市场份额。这些厂商更容易导入终端龙头客户并且形成客户粘性，通过龙头客 户的高质量反馈，再对加工工艺进行改进形成良性循环。 壁垒二：丝杆为重资产行业，对设备储备要求高。对于无精度要求的 C7-C10 级滚珠丝杠，国内一般采用车削后轧制的方式生产。对于 C0-C5 级精密滚珠丝杠和 行星滚柱丝杠，国内主要采用先车削、后磨削的方式，如果加工带端齿的螺纹滚柱 时还需要使用滚齿机或一体成型的滚压机。磨削为核心工艺，约占整个加工过程的 2/3，使用的设备是数控螺纹磨床，根据丝杠精度要求不同，选择中高端数控螺纹磨 床或高端数控螺纹磨床。

欧洲厂商还普遍使用旋风铣的方法来加工螺纹。旋风铣的加工时间是磨削加工 的 1/3，且不影响加工质量。核心设备是高精度旋风铣床。硬铣削工艺是指由光杆 进行感应淬火处理硬度达到 HKC60-HRC62，然后直接在数控旋风铣床上利用 CBN 成型刀以 180m/min 的切削速度将螺纹一次铣削成型。 高端检测设备对保障滚珠丝杠生产良率起到重要作用。以南京工艺为主的滚珠 丝杠大规模量产厂商引入德国 MAE 滚珠丝杠高效在线检测自动校直机来进行滚珠 丝杠的检测。 目前加工高端丝杠的设备被海外垄断，加工中高端丝杠的设备国内仅少数厂商 可供货，海外设备仍为主流。海外设备商交期不断延长并且倾向于将产能首先满足 长期合作的客户，因此丝杠行业后进入者可能因买不到符合精度要求的海外设备而 无法满足客户需求。

壁垒三：原材料纯度、配方，材料热处理工艺。丝杠的主体材料需要具有高强 度、硬度及良好的淬透性、耐摩擦性来保证长期稳定的工作。制造出上述高质量原 材料的核心壁垒在于材料本身的纯度、配方以及球化退火、调质处理、中频淬火三 项核心热处理工艺。 成熟的轴承生产企业能够有效克服丝杠生产壁垒，因此轴承企业拓展丝杠业务 具有先天优势。轴承企业在丝杠生产中具有优势主要出于以下原因： （1）轴承和丝杠部分生产设备可以共用，轴承企业能够节约设备投资额。锻 压机、车床、热处理设备线（真空炉、淬火炉、退火炉等）、质量检测的设备（圆 度仪、油隙仪、振动检测仪）设备能够同时用于轴承与丝杠生产中，能够节约轴承 企业转向生产丝杠的投资额，同时加快产线建设，获得市场先机。轴承企业转向丝 杠生产主要投资设备包括滚齿机、数控螺纹磨床、插齿机等。在实际生产中，丝杠 的生产通常会使用专门的丝杠磨床或者螺纹磨床，因此虽然轴承磨床在技术上可能 用于生产丝杠，但在工业生产中，通常会选择更适合丝杠制造的专业设备。

（2）轴承企业在原材料选取和加工工艺上具有丰富经验，能够满足丝杠生产 需求。丝杠的主体材料需要具有高强度、硬度及良好的淬透性、耐摩擦性来保证长 期稳定的工作。而轴承钢是重大技术装备用轴承零件的关键基础材料，广泛应用于 航空航天、高铁机组、大型盾构机等领域，这些领域对轴承的性能要求极高，因此 轴承钢的质量直接关系到装备的可靠性和安全性。因此轴承企业在轴承生产中积累 了丰富的原材料选取和配方的经验，能够满足丝杠的原材料需求。另外轴承生产工 人在锻压、切削、热处理等工艺流程中积累了丰富的经验，能够熟练应用于丝杠生 产之中，因此轴承企业具备生产丝杆生产的先天优势。

汽车、机器人、机床和工程机械等下游应用有望推动丝杠市场规模提升，丝杠 有望成为头部轴承企业产品品类拓展主要方向。 （1）汽车：线控底盘是汽车智能化浪潮下的黄金赛道，其中最为关键的线控 转向和线控制动系统目前均使用滚珠丝杠。根据我们测算，2023 年，国内应用于乘 用车线控底盘的丝杠市场规模预计为 75.8 亿元，2030 年有望增长至 388.9 亿元。 （2）机器人：根据特斯拉 2022 AI day 发布会以及我们的预计，特斯拉人形机 器人单机 14 个线性执行器中各使用 1 根行星滚柱丝杠，12 个灵巧手内的空心杯关 节各使用 1 根微型行星滚柱丝杠。根据我们预计，当产量达到 100 万、200 万台时， 所需行星滚柱丝杠市场规模分别达到 163 亿元、327 亿元。 （3）机床：滚珠丝杠是数控机床核心零部件，通常安装在高精度数控机床的 直线轴中。我们测算，2023 年我国机床用滚珠丝杠市场空间约为 97 亿元，2030 年 有望增长至 190.6 亿元，市场规模翻倍。 （4）工程机械：工程机械、注塑机电动化、节能化趋势推动行星滚柱丝杠电 动缸对液压缸的替代。我们以挖掘机、叉车代表行星滚柱丝杠在工程机械领域的主 要下游，测算得 2023 年国内工程机械行业用行星滚柱丝杠市场约 2500 万元，到 2030 年有望增长至 3.76 亿元。 结合以上测算，2023 年国内丝杠市场规模约 173 亿元，以人形机器人产量达到 100 万台假设，2030 年国内丝杠市场规模有望增长至 747 亿元。

国内轴承企业正逐步布局丝杠，目前已初步具备量产能力。丝杠和轴承在生产 加工方面存在技术相通性，近年来五洲新春、长盛轴承等企业开始布局丝杠产品， 未来有望将产品应用至汽车和人形机器人领域。

6.4、 轴承：资本开支扩大推动刀具、设备需求提升，关注高端磨床

磨床是轴承生产的关键设备。轴承生产中，所需的磨削加工劳动量约占总劳动 量的 60%，所用磨床数量也占全部金属切削机床数量的 60％左右，磨削加工成本占 轴承生产总成本的 15%以上。

所应用的机床包括端面磨床、外圆磨床（外圆磨）、内圆磨床（内圈磨）无心 磨床（外圆磨、外沟磨、内径面磨）等。

轴承加工核心设备包括磨床、超精机、检测机等。我们参考斯菱股份招股说明 书，年产 629 万套轴承生产线项目生产设备投资 1.96 亿元，对应磨床、超精机、检 测机的设备投入分别为 4442、2382、1941 万元。

轴承行业资本开支扩大将推动刀具、设备需求上升。中性假设下，2030 年人形 机器人实现 100 万台量产，带来 45.6 亿元轴承需求。同时新能源汽车轴承相较 2022 年新增 157.5 亿元市场。根据光洋股份定增说明书，设备投资额占轴承产能建 设总投资额的 93.4%，假设目前轴承厂商产能满载，则对应设备新增需求为 190 亿 元。刀具作为机床的核心耗材，在机床全生命周期中需要多次替换，将持续受益于 终端资本开支上行。 国内可成熟供应轴承生产的前道设备以及中低端轴承所需的后道磨床，中高端 轴承所需的磨床国产化率低。光洋股份 2023 年最新披露的高端新能源汽车关键零 部件及精密轴承定增项目中，采购生产设备的国产化率已经达到 88.6%，国产替代 趋势强化。未来国内轴承厂商资本开支上行，国产中高端磨床厂商有望受益。推荐 标的：恒锋工具、秦川机床（螺纹磨床）；受益标的：沃尔德、浙海德曼（车床）。 人形机器人线性关节主要采用行星滚柱丝杠等传动方式。特斯拉机器人全身使 用 12 个线性执行器（即伺服电缸），采用无框电机+行星滚柱丝杠的方案。除行星 滚柱丝杠外，其他几种人形机器人腿部传动方案包括连杆、T 型丝杠等。 行星滚柱丝杠是丝杠中性能最优异也最贵的品类，制造难度比滚珠丝杠难度更 大。此外，滚柱丝杠也可应用于新能源车、机床等领域，量产能力将成为丝杠产业 核心竞争力之一。滚柱丝杠主要由丝杠、螺母、滚柱三部分构成，丝杠外螺纹、螺 母内螺纹是主要的加工难点。此外，行星滚珠丝杠内齿圈的加工工艺，和齿轮内齿 圈类似，都需要使用插齿等齿轮加工工艺完成。

外螺纹加工：外螺纹加工工艺主要包括磨削、轧制和旋风铣三种，螺纹磨床磨 削是主流，旋风铣采用旋风铣刀、铣床。 旋风铣加工效率高、稳定性好，但设备价值昂贵。在旋风铣的切削过程中，只 有旋转到靠近工件一侧才能参与并完成切削，为远离工件的刀具提供了足够的散热 时间。此外，旋风铣每次切削区域的空间位置不变，切削厚度与宽度都是切入的由 小变大，再变为切出的由大变小。因此，旋风铣与单点铣削相比，金属切削率大大 提高。此外，旋风硬铣削的加工效率是磨削的 3～5 倍，且与传统切削相比，刀具 使用寿命能够提高 70%，在中等精度市场市占率逐渐提升。我国能够提供旋风铣刀 的厂商包括沃尔德等。

在目前的国内外螺纹加工市场中，磨削工艺是主流。由于旋风铣设备价值量等 问题，我国丝杠加工方式目前仍以高速或超高速磨削为主。所采用的磨具及设备主 要为各种材质的砂轮及螺纹磨床。

内螺纹加工：采用攻丝或铣削工艺，分别对应刀具丝锥、螺纹铣刀。其中，公司工艺因丝锥刀具标准化程度高，价格相对便宜，设备及加工成本相对低廉；国际 知名丝锥品牌包括日本 OSG、德国 EMUGE、德国 NORIS 和澳大利亚 SUTTON 等。 螺纹铣刀刀具寿命长、不易断刀、螺纹精度好，但设备价格相对较高。对应设备分 别为攻丝机、铣床等。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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