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轴承行业:人形机械人宽赛道里的又一新时机-外

近年来,海内外人形机械人快速生长,行业关注过活趋提升。政策方面,2023年10月,工信部印发《人形机械人创新生长指导意见》,首次对人形机械人产业生长提出系统性指导意见,明确生长目的与时间点。同时,美国、日本等也加大对人形机械人的支持和投入。

凭证人民网研究院讲述,中国有用发现专利靠近全球首位,稀奇是在本体结构、驱动控制和智能感知手艺方面有大量专利积累。在政策推动、手艺创新、市场需求及资源助力下,人形机械人行业正步入快速生长轨道,预计将在未来几年内实现显著增进和普遍应用。

全球人形机械人市场正以亘古未有的速率蓬勃生长,这一趋势不仅重塑了未来科技的轮廓,也深刻影响了制造业的各个领域。焦点部件之一——轴承,作为支持与转达动力的要害,其主要性愈发凸显。

随着机械人手艺向更高级其余周详控制、能效优化及连续运行能力迈进,市场对轴承的性能要求亦随之升级,强调周详性、高效运作以及延伸使用寿命成为不能逆转的潮水。

在此靠山下,轴承企业不得不加速研发历程,探索新质料应用、优化设计结构、提升制造工艺精度,力争在保障产物稳固性与可靠性的基础上,实现性能的飞跃,这一系列转变不仅磨练着企业的研发创新能力,也是推动整个轴承行业向更高条理生长的催化剂。

轴承行业的手艺壁垒有哪些?企业竞争情形若何?市场潜力多大?本文,头豹研究院将梳理中国轴承行业手艺壁垒、竞争名目及市场规模等,并对整个行业的生长趋势做出研判。

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轴承行业综述

轴承是机械人的主要组成部件之一,起到支持旋转部件、减小摩擦、提高效率的作用,轴承主要应用在机械人减速器、电机、丝杠等部件。

减速器是工业和人形机械人的焦点零部件,其中应用最普遍的是谐波减速器和RV减速器,轴承是减速器的要害零部件之一。

凭证特斯拉AI DAY的信息,人形机械人的旋转枢纽主要使用谐波减速器,其中主要应用交织滚子轴承。

交织滚子轴承又可称为薄壁轴承,在机械人中轴承对应空间有限,通常会使用轻量化的薄壁轴承,此外,交织滚子轴承还具有承载能力高、寿命长等优势,亦普遍用于工业机械人中。

除交织滚子轴承外,谐波减速器还包罗柔轮轴承和深沟球轴承。

RV减速器也是机械人中最常用的减速器之一,其包罗作为减速器主轴承的薄壁角接触球轴承,用于偏心轴定位和主体支承的薄壁圆锥滚子轴承,用于摆线轮支承的圆柱滚子(滚针)保持架组件以及用于齿轮支承的薄壁深沟球轴承。

在这几种轴承中,交织滚子轴承制造难度大,可大规模量产的企业较少,以日企和德企为主,中国厂商人本股份具备小批量供货能力,国机精工具备相关手艺和产物。角接触轴承壁垒较低,中国已有多家成熟供应商。

电机是一种行使电磁相互作用实现能量转换和转达的机械装置,轴承在电机中主要起到支承旋转轴的作用。

电机的详细轴承设置方案通常凭证电机的安装方式、负载、转速等需求举行设置。

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电机的结构和安装方式多样,因此所对应的轴承承载情形也有所差异。

主要的轴承设置方案有双深沟球结构、一柱一球结构、两柱一球结构双调心滚子结构和深沟球轴承 角接触轴承结构。

随着政府对产业结构转型的起劲部署,制造业正朝着绿色智能的偏向生长,将推动电机向高效、节能的偏向生长,下游市场对电机兴旺的需求将动员焦点部件轴承的快速生长。

凭证特斯拉2022 AI DAY的信息,其人形机械人线性执行器将接纳深沟球轴承和四点接触球轴承。深沟球轴承是较为传统的一种轴承,应用局限广,成本低,但在受双向轴向力时,左右轴向窜动量较大。四点接触球轴承是角接触轴承的一种,内外圈可举行星散以遭受来自两个轴向的荷载,钢球和内、外圈在四个点上都接触,具有承载力强、空间小的特点。

未来人形机械人生长将动员滚珠和滚柱丝杠市场的增进,轴承作为要害部件之一或将泛起发作式增进。

磨削是轴承加工的要害环节,磨床是磨削的焦点装备。

磨削加工的成本占轴承生产成本的15%以上,轴承生产历程中需要的磨床数目占所有金属切削机床的60%左右,生产中所需的磨削加工劳动量占总劳动量的60%左右。

轴承内外圈磨削加工主要包罗磨削、超精和研磨等多种工艺,所应用的机床包罗端面磨床、外圆磨床、内圆磨床、无心磨床等。

高端轴承磨床主要被美德日企业掌控,中国厂商宇环数控、秦川机床的磨床产物性能已到达国际先进水平,国产替换正在推进。

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轴承行业竞争名目及规模

高端轴承市场基本上被全球八大轴承企业垄断。近两年随着下游汽车、机床、机械人等行业的快速生长,中国企业也在逐步突围。在机械人领域,龙头企业不停突破焦点手艺,已实现制造能力,部门企业杀青批量供货,但现在高端轴承的国产化率仍然较低。

随着工业自动化的生长以及AI手艺的普及,机械人在各行各业的渗透率也在逐步提升。特斯拉Optimus样机现在已宣布,量产在即,预计3-5年实现量产,且到达百万级。守旧估量2030年人形机械人的销量到达100万台,乐观情形下,2027年到达100万台,2030年到达170万台。

凭证特斯拉AI DAY2022的信息,人形机械人主要使用深沟球轴承、四点接触轴承、角接触轴承和交织滚子轴承,前三者价值量较低,在百元以内,交织滚子轴承价值量在100元左右,预计2023年机械人轴承单价为3,780元。未来随着工艺创新和规模化,相关硬件成本连续下降,假设单价以每年10%的速率递减。

预计守旧情形下,2030年全球人形机械人用轴承市场规模为18.1亿元,年复合增进率为76.8%,乐观情形下达30.8亿元,年复合增进率为89%。