新能源汽車中，陶瓷軸承的應(yīng)用成為一種趨勢(shì)

NO.1 陶瓷球簡(jiǎn)介

陶瓷球是用陶瓷材料制作的圓球，可以分為結(jié)構(gòu)陶瓷球和功能陶瓷球，在機(jī)械與催化領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)陶瓷球主要起到支撐作用，主要應(yīng)用在軸承上。陶瓷雖然易碎，但是一些特殊結(jié)構(gòu)的陶瓷具有極高的硬度，如氮化硅材料，其硬度僅次于金剛石，因而可以應(yīng)用在軸承支撐上。

隨著時(shí)間的發(fā)展，陶瓷球的應(yīng)用經(jīng)歷了從軍用到民用的過(guò)程。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)講，隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)的變化，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)工業(yè)到應(yīng)用在新型產(chǎn)業(yè)的變遷過(guò)程。

陶瓷球應(yīng)用歷史（來(lái)源：《陶瓷軸承的性能與應(yīng)用》，《新型陶瓷軸承研究的現(xiàn)狀與展望》）

NO.2 新能源汽車中陶瓷軸承的應(yīng)用成為一種趨勢(shì)

新能源汽車對(duì)汽車軸承提出了更多新要求：

電機(jī)軸承相比傳統(tǒng)軸承轉(zhuǎn)速高，需要密度更低、相對(duì)更耐磨的材料；

由于電機(jī)的交變電流引起周圍電磁場(chǎng)變化，需要更好的絕緣性減小軸承放電產(chǎn)生的電腐蝕；

要求軸承球表面更光滑，較少磨損。

全球新能源汽車銷量預(yù)測(cè)（來(lái)源：wind， EVTank，德勤）

我國(guó)新能源汽車銷量預(yù)測(cè)（來(lái)源：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心）

陶瓷球具有低密度、高硬度、耐摩擦等特點(diǎn)，適宜高速旋轉(zhuǎn)工況，在高溫強(qiáng)磁高真空等領(lǐng)域，陶瓷球具有不可替代性。從幾乎沒(méi)有陶瓷軸承在汽車上使用，到2020年新能源汽車中5%的軸承已經(jīng)被陶瓷軸承取代，在新能源汽車領(lǐng)域，陶瓷軸承取代鋼球軸承已經(jīng)是一種趨勢(shì)。特斯拉設(shè)計(jì)的電機(jī)中輸出軸是采用混合陶瓷軸承，軸承滾珠采用氮化硅球組成；奧迪ATA250電機(jī)位于內(nèi)部的2個(gè)轉(zhuǎn)子軸承采用陶瓷材質(zhì)制成。

特斯拉電機(jī)分布（來(lái)源：特斯拉官網(wǎng)）

據(jù)測(cè)算，預(yù)計(jì)2025年，全球新能源汽車領(lǐng)域陶瓷球市場(chǎng)空間將接近40億元，2030年將接近200億元；預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域陶瓷球市場(chǎng)空間將接近13億元，2030年將超過(guò)100億元。

NO.3 陶瓷軸承產(chǎn)業(yè)鏈由國(guó)外企業(yè)主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)化正在加速！

陶瓷球產(chǎn)業(yè)鏈（來(lái)源：中國(guó)粉體網(wǎng)）

高端陶瓷球一般需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，高精度（加工技術(shù)、G5以及更高）、長(zhǎng)疲勞壽命（陶瓷技術(shù)）、好的表面質(zhì)量（通常是幾百倍下沒(méi)有任何微觀缺陷）。

常用陶瓷球檢測(cè)手段（來(lái)源：國(guó)海證券研究所）

要解決這三個(gè)問(wèn)題，需要有優(yōu)質(zhì)的原料、穩(wěn)定先進(jìn)的陶瓷制作工藝和陶瓷球加工技術(shù)。

國(guó)內(nèi)某陶瓷球龍頭企業(yè)產(chǎn)品參數(shù)（來(lái)源：國(guó)海證券研究所）

長(zhǎng)期以來(lái)的行業(yè)現(xiàn)狀是上游高純粉末制備技術(shù)被UBE（宇部興產(chǎn)）等國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期掌控，長(zhǎng)疲勞壽命陶瓷球毛坯主要是COORSTEK和Toshiba主導(dǎo)，陶瓷球加工主要是ASK、椿中島等日系企業(yè)。COORSTEK、ASK等國(guó)外企業(yè)可達(dá)到G3精度（較G5等級(jí)更高）且有非常好的表面質(zhì)量，而國(guó)內(nèi)軸承球加工能力較差，同時(shí)缺乏有效檢測(cè)手段，很難穩(wěn)定達(dá)到G5以上的精度，而且球表面質(zhì)量差距更大。

國(guó)內(nèi)某陶瓷球龍頭產(chǎn)品類型（來(lái)源：國(guó)海證券研究所）

國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展速度較快，正在逐步縮小與國(guó)外企業(yè)的差距，特別是個(gè)別龍頭企業(yè)目前基本同時(shí)解決了陶瓷技術(shù)、加工精度和陶瓷球表面質(zhì)量控制技術(shù)等關(guān)鍵問(wèn)題。

來(lái)源于：國(guó)海證券研究所

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