行业周报：人形机器人轴承需求大，交叉滚子轴承壁垒高

机械设备 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 11 机械设备 2023年07月02日 投资评级：看好（维持） 行业走势图 数据来源：聚源 《高精度传感器国产替代加速，关注力矩传感器与光栅编码器发展机遇—行业点评报告》-2023.6.26 《人形机器人为低压伺服、轴承开启第二成长曲线—行业周报》-2023.6.18 《5月PMI位于荣枯线下，静待制造业复苏—行业周报》-2023.6.11 人形机器人轴承需求大，交叉滚子轴承壁垒高 ——行业周报 孟鹏飞（分析师） 熊亚威（分析师） mengpengfei@kysec.cn 证书编号：S0790522060001 xiongyawei@kysec.cn 证书编号：S0790522080004  硬件降本是特斯拉机器人量产关键，国产供应商迎来重要机遇 2023世界人工智能大会将于7月6日至8日在上海举办，特斯拉人形机器人将亮相。此前在2023年5月的股东大会上，特斯拉展示了机器人最新开发成果，性能提升，复杂动作的执行能力对比 8个月前的原型机进展明显，缩短业界对特斯拉机器人项目落地应用的时间预期，上游零部件供应商的机遇愈发明确。特斯拉此前曾表示人形机器人的未来需求能够达到 100亿台量级，远远超过汽车需求，单台机器人的成本低于2万美元，故降本进程成为量产关键。单个特斯拉机器人全身共40个关节，远超工业机器人的6个关节，零部件需求量大，国产硬件供应商具备很强的低成本大规模量产能力，最有望率先导入特斯拉机器人供应链，抢占产业先机。  轴承：人形机器人单机需求量大，交叉滚子轴承技术壁垒高 轴承是机械传动轴的支承，减少机械运动中产生的摩擦损失，在汽车中广泛使用。特斯拉可以复用其新能源车的轴承供应链加速机器人的降本。特斯拉机器人根据不同位置的受力特点选用4种不同的轴承。深沟球轴承、四点接触轴承应用于线性关节，交叉滚子轴承、角接触轴承应用于旋转关节。其中深沟球轴承、四点接触轴承、角接触轴承技术壁垒较低，国内已有成熟供应商。交叉滚子轴承制造难度大，目前应用于工业机器人关节、加工中心的旋转台、机械手的旋转部，也可用在谐波减速器中（称为薄壁轴承）。交叉滚子轴承由于技术壁垒高，全球范围内可大规模量产的企业少。生产商主要集中在日德。国内方面，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。交叉滚子轴承作为高端精密产品，利润高过其它低端轴承产品。在特斯拉人形机器人大规模需求背景下，能够及时导入供应链的本土厂商将受益。  轴承加工大量使用高精度磨床，国产替代空间大 磨削加工是轴承生产的关键工序，磨床是核心设备。海外高端磨床高成本、长交期，国内已涌现出秦川机床、宇环数控、日发精机等高精密轴承磨床厂商，性能比肩海外，有望打破海外厂商垄断局面。  受益标的 五洲新春，力星股份，长盛轴承，国机精工，秦川机床，宇环数控，日发精机  风险提示：特斯拉人形机器人量产进度不及预期；硬件使用的种类、用量调整；国产供应商导入特斯拉供应链进程不及预期 -29%-22%-14%-7%0%7%14%2022-072022-112023-03机械设备沪深300相关研究报告 开源证券 证券研究报告 行业周报 行业研究 行业周报 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 11 目 录 1、 特斯拉机器人进步明显，降本需求下零部件供应商迎机遇 ................................................................................................. 3 2、 轴承：单机需求量大，交叉滚子轴承技术壁垒高 ................................................................................................................. 4 2.1、 旋转关节中交叉滚子轴承制造难度大，量产企业少 .................................................................................................. 4 2.2、 线性关节中轴承应用已较为普遍，制造技术难度低 .................................................................................................. 5 3、 轴承加工大量使用高精度磨床，国产替代空间大 ................................................................................................................. 6 4、 受益标的 .................................................................................................................................................................................... 9 5、 风险提示 .................................................................................................................................................................................... 9 图表目录 图1： 仅用8个月，特斯拉机器人性能进步明显 ........................................................................................................................ 3 图2： 单个特斯拉机器人全身共40个关节，零部件需求量大 .................................................................................................. 3 图3： 特斯拉机器人根据不同位置的受力特点选用不同轴承 .................................................................................................... 4 图4： 交叉滚子轴承中的圆柱滚子在呈90°的V形沟槽滚动面通过隔离块被相互垂直地排列 ............................................. 5 图5： 角接触轴承沟道由两段圆弧组成，窜动量明显下降 ........................................................................................................ 5 图6： 深沟球轴承采用钢球作为滚动体 ....................................................................................................................................... 6 图7： 四点接触轴承由两个半圈精确拼配而成............................................................................................................................ 6 图8： 磨床是轴承生产的关键设备 ............................................................................................................................................... 7 图9： 轴承内外圆需要经过平面磨削、内/外径磨削、沟（滚）道磨削等工序加工 ............................................................... 7 图10： 轴承磨削需要端面磨床、外圆磨床、内圆磨床、无心磨床等数控机床 ...................................................................... 8 图11： 宇环数控生产的精密双端面磨床，精密度可达μ级 ...................................................................................................... 8 表1： 国内轴承厂供应深沟球、角接触、四点接触轴承的机会大 ............................................................................................ 4 表2： 深沟球轴承、四点接触轴承都已得到普遍使用 ................................................................................................................ 5 表3： 深沟球轴承、四点接触轴承都已得到普遍使用 ................................................................................................................ 6 行业周报 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 3 / 11 1、 特斯拉机器人进步明显，降本需求下零部件供应商迎机遇 特斯拉机器人将亮相上海世界人工智能大会，性能提升下零部件供应商机遇愈发明确。2023世界人工智能大会将于7月6日至8日在上海举办，特斯拉人形机器人将亮相。此前在2023年5月的股东大会上，特斯拉展示了机器人最新开发成果，相比于2022年首次亮相时略显笨拙的表现，机器人性能进步明显，已能够执行较为复杂的任务。特斯拉更新了机器人的电机转矩控制、环境感测和记忆功能，使得机器人更加智能化，在行走时可以通过车载摄像头和传感器发现并记忆周边环境，且复杂动作的执行能力对比 8个月前的原型机进展明显，能完成灵巧手抓取、物品分类等复杂任务。我们认为机器人性能的明显进步，缩短了产业界对特斯拉机器人项目落地应用的时间预期，上游零部件供应商的机遇也愈发明确。 图1：仅用8个月，特斯拉机器人性能进步明显 资料来源：2022特斯拉AI DAY、2023特斯拉股东会、开源证券研究所 降低成本成为量产关键，国产供应商导入供应链机会大。特斯拉此前曾表示人形机器人的未来需求能够达到 100亿台量级，远远超过汽车需求，单台机器人的成本低于2万美元，故降本进程成为量产关键。单个特斯拉机器人全身共40个关节，零部件需求量大，国产硬件供应商具备很强的低成本大规模量产能力，最有望率先导入特斯拉机器人供应链。 图2：单个特斯拉机器人全身共40个关节，零部件需求量大 资料来源：环球网 行业周报 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 4 / 11 2