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人形机器人行业深度报告:新需求、新机遇,关节轴承迎人形机器人发展浪潮
麦高证券·2025-10-29 15:39

行业投资评级 - 行业评级:优于大市 [5] 报告核心观点 - 自润滑关节轴承在人形机器人中应用确定性高,单机价值量有望达5200元,国产厂商有望受益 [1] - 衬垫类自润滑关节轴承凭借免维护、轻量化、高精度、长寿命等特性,是人形机器人关节设计的理想选择 [1] - 人形机器人量产百万台时,关节轴承市场规模有望达52亿元 [2] - 自润滑关节轴承行业存在技术和市场壁垒,人形机器人产业落地将扩大市场空间,头部厂商如龙溪股份和长盛轴承有望率先受益 [2] 人形机器人催生新需求,衬垫类自润滑关节轴承为优选方案 - 关节轴承是一种球面滑动轴承,自润滑型凭借免维护、高精度、长寿命、强适应性等特性,是机器人关节设计的理想选择 [10] - 衬垫类自润滑关节轴承具有免维护及轻量化设计优势,是机器人关节轴承的核心解决方案 [13] - 人形机器人关节主要呈现三大核心构型:旋转+连杆、旋转+线性、旋转+旋转,其中旋转+连杆为关节轴承主要应用构型 [14] - "旋转+连杆"构型结构紧凑、轨迹可控、刚性高、成本较低,适合膝关节、踝关节等部位 [17] - "旋转+线性"构型空间利用效率高、具备自锁能力,部分使用关节轴承 [19] - "旋转+旋转"构型通常不使用关节轴承 [22] 人形机器人关节轴承应用确定性高,单机价值量有望达数千元 - 关节轴承在人形机器人中主要应用于线性执行器和连杆的末端,应用类型主要为杆端关节轴承 [26][29] - 线性执行器与连杆机构已成为人形机器人运动系统的主流技术路径,关节轴承应用确定性较高 [32] - 人形机器人腕关节需实现多自由度复杂运动,手肘有望部署2个关节轴承,手腕有望部署3个关节轴承 [38] - 踝关节作为实现双自由度运动的核心部件,单关节潜在应用数量达3个 [41] - 参考特斯拉方案,膝关节单膝有望应用5个关节轴承 [45] - 髋关节与指关节存在应用关节轴承潜力,髋关节可能应用3-5个,灵巧手指关节单指可能应用2-4个 [48] - 测算单机关节轴承用量为52个,假设单价100元/个,单机价值量为5200元,量产百万台时对应市场规模达52亿元 [53] 自润滑关节轴承技术与市场进入壁垒高,头部厂商率先受益 - 国产自润滑关节轴承厂商面临技术壁垒(机加工能力和自润滑材料)和市场壁垒(市场空间有限) [54] - 国产轴承与进口轴承差距主要体现在粗糙度和磨损性能上,机加工工艺和自润滑材料是核心技术壁垒 [55][58] - PTFE织物材料存在粘接性差、耐磨性不足、易发生塑性变形等固有缺陷,对生产商的材料研发和制造工艺要求高 [65] - 龙溪股份是国内关节轴承市场绝对龙头,2024年国内市占率达75%,全球市场份额达15% [67][69] - 人形机器人产业落地前,国内关节轴承市场规模约12.9亿元,其中航空航天市场占比超过50%,达7.5亿元 [70][73] - 人形机器人潜在市场规模(52亿元)有望达2024年国内市场规模的4倍,将提高投资性价比,削弱市场壁垒 [73] - 龙溪股份是国内自润滑关节轴承行业龙头,深耕70年,拥有国内唯一的关节轴承研究所,自研PTFE织物衬垫技术打破欧美垄断 [79][86] - 长盛轴承是国内自润滑轴承行业领军企业,已开发出向心关节轴承和杆端关节轴承等产品,并与宇树科技实现合作 [88][92] 相关公司 - 龙溪股份:国内自润滑关节轴承行业龙头,技术处于领先地位,有望成为产业核心受益厂商 [3][79] - 长盛轴承:国内自润滑轴承行业领军企业,已与宇树科技合作,未来有望在关节轴承领域获得较强市场竞争力 [3][88]