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亿博体育APP国机精工:人形机器人轴承的核心标的

作者:小编2023-08-28 07:43:40

  亿博体育APP先说结论,特斯来人形机器人所涉及的交叉滚子轴承以及角接触球轴承,国机精工都有产品或者技术储备,而陶瓷球轴承,国机精工也有产品交付客户。在核心轴承领域国机都有产品或技术,更别说其他类型的轴承,应该说国机精工的轴承是人形机器人最受益的标的。

  特斯拉机器人中使用4种轴承,旋转关节使用2个角接触轴承,用来承受较高的转速的和一定的轴向力,使用1个刚性强的交叉滚子轴承, 同时承受较大的径向力和轴向力。线个四点接触轴承,在高转速条件下承受双向较大的轴向力和径向力,以及1个深沟球轴承。国产轴承在供应深沟球轴承、角接触轴承以及四点接触轴承更具备优势,交叉滚子轴承门槛较高,国内能制造的企业少。

  1、交叉滚子轴承:与谐波减速器配套使用,制造难度大,全球范围内可大规模量产的企业少,主要包括日企哈默纳科、德国舍弗勒旗下的INA等,交叉滚子轴承国内少数厂家可供货,难度大,国内人本股份具备交叉滚子轴承小批量供应能力,国机精工具备技术储备和产品。

  2、深沟球轴承:设计简单,能高速运行并且无需保养,价格低,使用最普遍的轴承,国内已经实现成熟供货;

  在机器人轴承领域,高精度RV减速器用圆锥滚子和滚针轴承。当特斯拉机器人量产达到百万台量级,各类轴承的单价均可降到百元以内,以100万台产量计算,带来的轴承市场空间增量约37亿元。

  根据华西证券的测算,终局情况下人形机器人降至2万美金,各类轴承的单价可降到百元及以下,单机轴承价值量3220元,其中交叉滚子轴承1400元,占比为43.5%,其次为角接触轴承,单机价值量为1120元,34.8%左右,这两类的轴承占比最高。

  看下图的测算,按开源研究的研究,预计旋转关节占比约为25%左右,角接触轴承以及交叉滚子轴承在终极心形态下的占比达到了8.3%,也就是单台机器人2万美金中,有415美金是涉及这两类轴承的,其他的线性关节等都有轴承的参与,预计轴承价值量是要超过3000元/台的,上图华西的测算,个人认为单台价值可能还有提升的可能:

  3)目前结构尚不能定下来,且部分环节不会使用整个轴承,会用到部分零部件,加上陶瓷球柱的运用,价值量估计会更高。

  1、交叉滚子轴承:交叉滚子轴承门槛较高,国内能制造的企业少,目前我看到的公司中,只有未上市的人本集团(可以量产),以及国机精工有这个技术(研报内容),虽然有机构把力星股份归为交叉滚子轴承的生产企业,但就自己了解力星股份主要生产钢球和滚子,也就是轴承的一部分,传统的滚子在轴承的占比仅为10-15%左右。

  公司从“七五”期间开始进行陶瓷轴承的探索性研究,“八五”开始对轴承用陶瓷球及陶瓷球轴承进行研究,历经多年的持续攻关和改进,掌握了陶瓷球及陶瓷结构件制备、加工工艺、检验、批次一致性等关键技术,陶瓷球综合性能良好,曾获省部级二等奖、三等奖各2项,主持修订“滚动轴承球第2部分:陶瓷球”GB/T 308.2—2010、“碳化硅轴承球规范”GJB 5332—2004等多项标准。

  2018年,为某高速精密轴承配套陶瓷球。针对客户对该类轴承高速、低噪声、且运行平稳针的要求,特种材料开发部研制小组经过多轮试验研究,决定采用氮化硅材料,氮化硅陶陶瓷球瓷具有重量轻、离心力载荷小等特点,且降低单球振动,提高表面质量,成功研制混合陶瓷球轴承,满足了精密轴承的高速性能要求。通过多年的持续攻关和改进,可提供产品规格从Φ0.8mm到Φ31.5mm全系列陶瓷球,性能满足GJB 5332—2004的要求,公差等级为G3、G5级。氮化硅陶瓷滚动体具有低摩擦、低温升、高刚性、低离心力的特性,可实现轴承高速、高温、高精度、耐腐蚀等良好性能,广泛应用于航空航天轴承、火箭发动机轴承、高速精密轴承、机床主轴轴承等,并可根据客户需求定制设计开发产品。

  3、超高速角接触球轴承:国机精工2017年就已经完成研发。最近泰德股份涨的比较多,主要是特斯拉人形机器人使用了角接触轴承,而泰德股份的产品以薄壁角接触球轴承为主,应用在传统空调压缩机轴承即为此类型,同时,为了提高径向载荷能力和双向轴向承载能力。目前尙未知国机是三点还是四点接触,但从应用场景来看,角接触球轴承的要求更高,有理由相信对国机来讲难度并不大,甚至技术要求已经在这之上。

  公司副总带队,先后赴陕西法士特(秦川机床是其子公司)、中国兵器工业203研究所,将围绕磨料磨具、机床工具、工业机器人、智能制造、航空航天、船舶兵器等领域,从产品开发、技术突破、业务合作等方面进行了深入探讨,并就建立可持续发展的合作伙伴关系达成了共识。

  国机精工轴承业务:(我还是高估了风电轴承的发展速度)1)人形机器人轴承:机器人轴承公司有技术能力,14-15年曾经把机器人轴承当着方向,开发了很多部件,但后续发现产品附加值不高,盈利与预期有差异,目前在评估人形机器人机会,公司目前球轴承居多。2)特种轴承主要是航空航天,兵器,舰船;市场规模大概60-70亿,国内企业20-30亿,市占率不到10%,航空航天市占率超90%,保持20-30%的增速;军品毛利率超过50%,去年4亿+,保持持续增长的势头;3)精密轴承主要是机床;4)风电轴承:主要齿轮箱轴承和主轴轴承,正在上产能,之后可以支持3亿体量,明天适度扩产达4亿水平,主轴轴承毛利率20-30%,偏航变桨轴承10%左右。去年风电主轴轴承占比为20%,23年占比达40%,预计25年达到4个亿,占比在70%,目前中标是5MW以上,海风7-8MW,样机已经达到18MW。$国机精工(SZ002046)$

  轴承球是氮化硅陶瓷主要应用之一,与传统钢制球相比具有诸多优势。在氮化硅陶瓷的各项应用中,轴承球应用最为广泛,其年产量占全球高性能氮化硅制品的30%。氮化硅陶瓷轴承球与传统钢制球相比具有密度低、耐高温、自润滑、耐腐蚀的优良性能,主要用于机床精密轴承、汽车轴承、风力发电机绝缘轴承、耐高温轴承等领域。此外,由于氮化硅轴具有绝缘性,非常适合应用于电动汽车等领域。风电与新能源汽车领域需求强劲,氮化硅陶瓷轴承球市场稳步增长。随着高端装备制造业、新型清洁能源的发展,特别是风力发电行业、航空航天事业的发展,用于风力发电机的绝缘轴承、主轴轴承,用于航空航天发动机的轴承用量大幅提升,与之配套使用的氮化硅陶瓷轴承球需求强劲。据立木信息咨询,2019年全球氮化硅轴承球消费总额达到4.7亿美元,2020年全球氮化硅轴承球消费总额达到5.1亿美元, 2021年全球氮化硅轴承球消费总额达到5.5亿美元,同比增长7.8%。我国高端氮化硅轴承球进口依赖度较高,全球高端氮化硅陶瓷产品的生产仍以日本、欧美企业为主导,我国高端氮化硅陶瓷轴承球90%依赖进口。