近年来，国内外人形机器人快速发展，行业关注度日趋提升。政策方面，2023年10月，工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》，首次对人形机器人产业发展提出系统性指导意见，明确发展目标与时间点。同时，美国、日本等也加大对人形机器人的支持和投入。
根据人民网研究院报告，中国有效发明专利接近全球首位，特别是在本体结构、驱动控制和智能感知技术方面有大量专利积累。在政策推动、技术创新、市场需求及资本助力下，人形机器人行业正步入快速发展轨道，预计将在未来几年内实现显著增长和广泛应用。
全球人形机器人市场正以前所未有的速度蓬勃发展，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。核心部件之一——轴承，作为支撑与传递动力的关键，其重要性愈发凸显。
随着机器人技术向更高级别的精密控制、能效优化及持续运行能力迈进，市场对轴承的性能要求亦随之升级，强调精密性、高效运作以及延长使用寿命成为不可逆转的潮流。
在此背景下，轴承企业不得不加速研发进程，探索新材料应用、优化设计结构、提升制造工艺精度，力求在保障产品稳定性与可靠性的基础上，实现性能的飞跃，这一系列变化不仅考验着企业的研发创新能力，也是推动整个轴承行业向更高层次发展的催化剂。
轴承行业的技术壁垒有哪些？企业竞争情况如何？市场潜力多大？本文，头豹研究院将梳理中国轴承行业技术壁垒、竞争格局及市场规模等，并对整个行业的发展趋势做出研判。
01
轴承行业综述
轴承是机器人的重要组成部件之一，起到支撑旋转部件、减小摩擦、提高效率的作用，轴承主要应用在机器人减速器、电机、丝杠等部件。
减速器是工业和人形机器人的核心零部件，其中应用最广泛的是谐波减速器和RV减速器，轴承是减速器的关键零部件之一。
根据特斯拉AI DAY的信息，人形机器人的旋转关节主要使用谐波减速器，其中主要应用交叉滚子轴承。
交叉滚子轴承又可称为薄壁轴承，在机器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，交叉滚子轴承还具有承载能力高、寿命长等优势，亦广泛用于工业机器人中。
除交叉滚子轴承外，谐波减速器还包含柔轮轴承和深沟球轴承。
RV减速器也是机器人中最常用的减速器之一，其包括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，交叉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，国机精工具备相关技术和产品。角接触轴承壁垒较低，中国已有多家成熟供应商。
电机是一种利用电磁相互作用实现能量转换和传递的机械装置，轴承在电机中主要起到支承旋转轴的作用。
电机的具体轴承配置方案通常根据电机的安装方式、负载、转速等需求进行设置。
电机的结构和安装方式多样，因此所对应的轴承承载情况也有所不同。
主要的轴承配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积极部署，制造业正朝着绿色智能的方向发展，将推动电机向高效、节能的方向发展，下游市场对电机旺盛的需求将带动核心部件轴承的快速发展。
根据特斯拉2022 AI DAY的信息，其人形机器人线性执行器将采用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，应用范围广，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，内外圈可进行分离以承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。
未来人形机器人发展将带动滚珠和滚柱丝杠市场的增长，轴承作为关键部件之一或将出现爆发式增长。
磨削是轴承加工的关键环节，磨床是磨削的核心设备。
磨削加工的成本占轴承生产成本的15%以上，轴承生产过程中需要的磨床数量占全部金属切削机床的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含磨削、超精和研磨等多种工艺，所应用的机床包括端面磨床、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、秦川机床的磨床产品性能已达到国际先进水平，国产替代正在推进。
02
轴承行业竞争格局及规模
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、机器人等行业的快速发展，中国企业也在逐步突围。在机器人领域，龙头企业不断突破核心技术，已实现制造能力，部分企业达成批量供货，但目前高端轴承的国产化率仍然较低。
随着工业自动化的发展以及AI技术的普及，机器人在各行各业的渗透率也在逐步提升。特斯拉Optimus样机如今已公布，量产在即，预计3-5年实现量产，且达到百万级。保守估计2030年人形机器人的销量达到100万台，乐观情况下，2027年达到100万台，2030年达到170万台。
根据特斯拉AI DAY2022的信息，人形机器人主要使用深沟球轴承、四点接触轴承、角接触轴承和交叉滚子轴承，前三者价值量较低，在百元以内，交叉滚子轴承价值量在100元左右，预计2023年机器人轴承单价为3,780元。未来随着工艺创新和规模化，相关硬件成本持续下降，假设单价以每年10%的速度递减。
预计保守情况下，2030年全球人形机器人用轴承市场规模为18.1亿元，年复合增长率为76.8%，乐观情况下达30.8亿元，年复合增长率为89%。
