1、新能源汽车用陶瓷球有望加速增长新能源汽车用陶瓷球有望加速增长评级：买入(维持)证券研究报告2022年02月09日化学原料国瓷材料(300285)相对沪深300表现表现1M3M12M国瓷材料3.0%-11.4%-19.8%沪深300-3.9%-4.3%-15.5%最近一年走势预测指标预测指标2020A2021E2022E2023E营业收入（百万元）2542337842905230增长率(%)18332722归母净利润（百万元）57481311041401增长率(%)15423627摊薄每股收益（元）0.600.811.101.40ROE(%)11141617P/E75 49 36 29 P/B9

2、 7 6 5 P/S18 12 9 8 EV/EBITDA51 36 27 21 资料来源：Wind资讯、国海证券研究所相关报告国瓷材料（300285）三季报点评：在建项目稳步推进，公司未来可期（买入）*化学原料*李永磊，董伯骏2021-10-21-0.2655-0.1915-0.1175-0.04350.03050.1045国瓷材料沪深3002hVNBpZpMqQmMmM6M9RbRpNpPtRpNiNpPpNjMpOoO8OrRxOuOoPrMuOnNmP国瓷材料从事功能陶瓷材料研发国瓷材料从事功能陶瓷材料研发，收购江苏金盛布局陶瓷轴承领域收购江苏金盛布局陶瓷轴承领域公司全资子公司国瓷金盛

3、主要生产氮化硅、氧化锆、氧化铝等材质的陶瓷轴承球和陶瓷球，主要应用于高端机械装备轴承。根据2020年年报，公司先后通过全球知名厂商 NSK、NTN 产品验证，并已开始供货；同时公司与其它国际轴承厂舍弗勒等的合作也进入样品匹配阶段，预计 2021年底实现量产销售。根据2021年半年报，公司生产的高端氮化硅陶瓷轴承球已经通过了前三大国际知名轴承厂的验证，订单开始稳步增长。新产品氮化铝陶瓷基板完成客户验证，生产线搭建完成，预计2021年实现小批量销售。同时东营本部进行粉末扩产，江苏金盛进行陶瓷球制造扩能，打通了产业链上下游。新能源汽车中新能源汽车中，陶瓷轴承的应用成为一种趋势陶瓷轴承的应用成为一种趋

4、势新能源汽车对汽车轴承提出了更多新要求，首先电机轴承相比传统轴承转速高，需要密度更低、相对更耐磨的材料；同时由于电机的交变电流引起周围电磁场变化，需要更好的绝缘性减小轴承放电产生的电腐蚀；第三，要求轴承球表面更光滑，较少磨损。陶瓷球具有低密度、高硬度、耐摩擦等特点，适宜高速旋转工况，在高温强磁高真空等领域，陶瓷球具有不可替代性。从几乎没有陶瓷轴承在汽车上使用，到2020年新能源汽车中5%的轴承已经被陶瓷轴承取代，在新能源汽车领域，陶瓷轴承取代钢球轴承已经是一种趋势。特斯拉采用的电机中输出轴是采用陶瓷轴承，采用NSK设计的混合陶瓷轴承，轴承滚珠采用50个氮化硅球组成；奥迪ATA250电机位于内部

5、的2个转子轴承采用陶瓷材质制成。风力发电电机轴承也逐渐采用陶瓷轴承。据我们测算，预计2025年，全球新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近40亿元，2030年将接近200亿元；预计2025年国内新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近13亿元，2030年将超过100亿元。陶瓷轴承产业链由国外企业主导陶瓷轴承产业链由国外企业主导，国产化正在加速国产化正在加速高端陶瓷球一般需要同时实现三个关键技术指标，高精度（加工技术、G5以及更高）、长疲劳寿命（陶瓷技术）、好的表面质量（通常是几百倍下没有任何微观缺陷）。要解决这三个问题，需要有优质的原料、稳定先进的陶瓷制作工艺和陶瓷球加工技术。长期以来的行业现状是上游高

6、纯粉末制备技术被UBE（宇部兴产）等国外企业长期掌控，长疲劳寿命陶瓷球毛坯主要是COORSTEK和Toshiba主导，陶瓷球加工主要是ASK、椿中岛等日系企业。COORSTEK、ASK等国外企业可达到G3精度（较G5等级更高）且有非常好的表面质量，而国内轴承球加工能力较差，同时缺乏有效检测手段，很难稳定达到G5以上的精度，而且球表面质量差距更大；但国内企业发展速度较快，以金盛为代表的国产企业正在缩小与国外企业的差距，特别是金盛目前基本同时解决了陶瓷技术、加工精度和陶瓷球表面质量控制技术等关键问题。金盛金盛2019年实现营业收入年实现营业收入4129.44万元万元，净利润净利润1477.24万元

7、万元，未来有望大幅增长未来有望大幅增长。新能源汽车有望带动陶瓷球业务大发展新能源汽车有望带动陶瓷球业务大发展请务必阅读附注中免责条款部分3请务必阅读附注中免责条款部分 中国无机新材料平台型公司中国无机新材料平台型公司国瓷材料是我国无机新材料平台型公司。熟练掌握了水热法核心技术，内生的MLCC陶瓷粉、氧化锆、氧化铝均达到世界级水平；外延并购的王子制陶（陶瓷制品）和爱尔创（氧化锆下游制品）均是公司产品的下游，都迎来快速增长。 电子材料板块：电子材料板块：MLCC不断创新与扩张不断创新与扩张，5G打开新空间打开新空间MLCC为用量最大的无源元件之一，公司作为全球知名的MLCC用粉体材料供应商，公司在

8、现有产能的基础上，在建项目不断推进，同时不断创新基础粉和配方粉，客户认同度高。同时5G技术的渗透，电子元器件行业发展加速，公司MLCC业务未来空间较大。 催化材料板块：国六标准实施带来新机遇催化材料板块：国六标准实施带来新机遇国六标准开始实施，蜂窝陶瓷材料为汽车尾气排放处理过程中不可或缺载体，国六标准落地实施助力公司业绩增长。公司超薄壁TWC产品和GPF产品已在汽油机微卡领域大批量供货，柴油机DOC、SCR、DPF、ASC等产品均已批量生产和销售，实现了国六标准产品的全覆盖和稳定供货。 生物医疗材料板块：高瓴资本和松柏投资战投落地生物医疗材料板块：高瓴资本和松柏投资战投落地，为长期发展赋能为长

9、期发展赋能国瓷已经打通了种植牙全产业链，推出系列口腔新材料产品，部分产品已经通过美国、欧盟等地准入许可。高瓴资本和松柏投资战略投资者的加盟将加快生物医疗材料板块的全球化布局，为公司长期发展赋能。 盈利预测与投资评级：盈利预测与投资评级：预计公司2021-2023年归母净利润分别为8.13/11.04/14.01亿元， PE分别为49、36、29，维持“买入”评级。 风险提示：风险提示：产品推广不及预期风险、项目建设不及预期风险、主营产品价格下降风险、主要原材料价格波动风险、国际贸易摩擦风险、环保及安全生产风险、汇率波动风险、同行业竞争加剧风险、产品研发和应用风险、陶瓷轴承渗透率的不确定性风险、

10、技术进步的不确定风险。国瓷材料：中国无机新材料平台公司国瓷材料：中国无机新材料平台公司请务必阅读附注中免责条款部分4请务必阅读附注中免责条款部分5目录目录金盛迎来突破金盛迎来突破陶瓷轴承优势明显陶瓷轴承优势明显新能源驱动高成长新能源驱动高成长竞争格局优良竞争格局优良风险提示风险提示请务必阅读附注中免责条款部分图表图表1：国瓷金盛的发展历程：国瓷金盛的发展历程资料来源：公司公告，国海证券研究所6国瓷材料专业从事功能陶瓷材料研发和生产国瓷材料专业从事功能陶瓷材料研发和生产电子材料板块催化材料板块生物医疗材料板块其他材料板块山东国瓷功能材料股份有限公司是一家专业从事功能陶瓷材料研发和生产的高新技术企

11、业，成立于2005年4月，2012年1月在创业板上市。已形成包括电子材料、催化材料、生物医疗材料和其他材料在内的四大业务板块，产品应用涵盖电子信息和通讯、生物医疗、新能源汽车、建筑陶瓷、汽车及工业催化剂、太阳能光伏等领域。其中全资子公司国瓷金盛主要生产氮化硅、氧化锆、氧化铝等材质的陶瓷轴承球和陶瓷球。请务必阅读附注中免责条款部分7立足科技，国瓷材料营业收入与归母利润稳步提升立足科技，国瓷材料营业收入与归母利润稳步提升 自上市以来，国瓷材料营业收入逐年增长，2021年前三季度营业收入22.73亿元，同比增长24.37%；2020年营业收入25.42亿元，同比增长18.08%，2012-2020年

12、复合增长率36.09%。国瓷材料盈利能力维持较高水平，2021年前三季度归母净利润6.01亿元，同比增长44.69%，净利率28.18%；2020年归母净利润5.74亿元，同比增长14.64%，净利率24.43%，2012-2020年归母净利润复合增长率31.05%。 国瓷材料每年将营业收入的6%-7%用于研发支出，并且不断增加研发方面的支出，2021年前三季度研发支出1.48亿元，同比增长34.55%，研发支出占营业收入的比例为6.51%。2012-2020年研发支出复合增长率48%。 目前公司拥有国内专利214项，先后获得国家、省、市科技奖励20余次，先后承担国家、省市重大专项项目10余项

13、。图表图表2：国瓷材料营收不断增加：国瓷材料营收不断增加资料来源：wind，公司公告，国海证券研究所 营业收入 亿元 同比 图表图表3：国瓷材料盈利能力维持较高水平：国瓷材料盈利能力维持较高水平资料来源：wind，公司公告，国海证券研究所 归母净利润 亿元 销售净利率 图表图表4：国瓷材料研发投入维持较高水平：国瓷材料研发投入维持较高水平资料来源：wind，公司公告，国海证券研究所 研发支出 亿元 研发支出 营业收入请务必阅读附注中免责条款部分8四大板块维持高毛利率四大板块维持高毛利率 国瓷材料目前形成了电子材料、催化材料、生物医疗材料和其他材料在内的四大业务板块，各板块营收逐年上涨。2020

14、年，电子材料板块营收8.75亿元，占公司总营收的比例34.41%；生物医疗材料板块营收5.82亿元，占比22.89%；催化材料板块营收3.16亿元，占比12.42%；其他主营业务营收7.70亿元，占比30.28%。 公司各板块产品毛利率均处于较高水平，2020年，电子材料板块毛利率46.91%，生物医疗材料板块57.49%，催化材料板块55.37%，其他主营业务33.55%。图表图表5：国瓷材料分产品营收：国瓷材料分产品营收资料来源：wind，公司公告，国海证券研究所图表图表6：国瓷材料分产品毛利率：国瓷材料分产品毛利率资料来源：wind，公司公告，国海证券研究所图表图表7：国瓷材料：国瓷材料

15、ROE资料来源：wind，公司公告，国海证券研究所 电子材料板块生物医疗材料板块催化材料板块其他主营业务单位：亿元 电子材料板块生物医疗材料板块催化材料板块其他主营业务 薄 请务必阅读附注中免责条款部分92017年国瓷收购江苏金盛年国瓷收购江苏金盛100%股权，布局陶瓷轴承领域股权，布局陶瓷轴承领域图表图表8：国瓷金盛的发展历程：国瓷金盛的发展历程资料来源：国瓷金盛网站，国海证券研究所请务必阅读附注中免责条款部分图表图表9：金盛陶瓷的营收和净利润情况：金盛陶瓷的营收和净利润情况资料来源：国瓷材料公司公告，国海证券研究所10国瓷金盛发展迅速国瓷金盛发展迅速 2019年年报年年报：江苏金盛经营情况

16、整体平稳。高端氮化硅陶瓷轴承球产线建设完毕顺利投产高端氮化硅陶瓷轴承球产线建设完毕顺利投产，并通过了全球知名轴承公司审核并通过了全球知名轴承公司审核，成为其合格供应商，标志着江苏金盛高端氮化硅陶瓷球正式进入量产阶段。2019年江苏金盛累计实现营业收入4129.44万元，净利润1477.24万元，超额完成了业绩承诺。 2020年年报年年报：金盛陶瓷生产的陶瓷球主要应用于高端机械装备轴承，受新冠疫情影响，国际大型轴承厂商均出现不同程度的业绩下滑，轴承球市场需求受到一定影响，国内市场从第四季度开始需求有明显恢复。公司国际市场开拓取得积极进展，先后通过先后通过全球知名厂商全球知名厂商NSK、NTN产品

17、验证产品验证，并已开始供货；同时公司与其它国际轴承厂舍弗勒等的合作也进入样品匹配阶段并已开始供货；同时公司与其它国际轴承厂舍弗勒等的合作也进入样品匹配阶段，预计2021 年底实现量产销售。报告期内，公司的氮化铝基板产品的产业化获得阶段性进展，顺利完成中试开发，已开始小批量销售。 2021年上半年年上半年：国瓷金盛主要生产氮化硅、氧化锆、氧化铝等材质的陶瓷轴承球和陶瓷球。报告期内， 公司生产的高端氮化硅公司生产的高端氮化硅陶瓷轴承球已经通过了前三大国际知名轴承厂的验证陶瓷轴承球已经通过了前三大国际知名轴承厂的验证，订单开始稳步增长订单开始稳步增长。新产品氮化铝陶瓷基板完成客户验证新产品氮化铝陶瓷

18、基板完成客户验证，生产线搭建生产线搭建完成完成。2017年年2018年年2019年年营收/万元4129净利润/万元请务必阅读附注中免责条款部分11多年技术积累，国瓷金盛高端原材料项目突破多年技术积累，国瓷金盛高端原材料项目突破 2018年，国瓷金盛高端原材料项目成功突破，为国瓷高端氮化硅陶瓷轴承球解决关键原材料的问题。 目前国瓷金盛可生产四种材料陶瓷球，精度最高可达到G3水平，最常使用的氮化硅陶瓷球采用GPS和HIP工艺，制作轴承直径最低可达0.4mm，最高可到140mm，适合从牙钻机到风力电机轴承等一系列陶瓷球应用场所。图表图表10：国瓷金盛陶瓷材料类型：国瓷金盛陶瓷材

19、料类型资料来源：国瓷金盛，国海证券研究所图表图表11：国瓷金盛陶瓷球产品：国瓷金盛陶瓷球产品资料来源：国瓷金盛，国海证券研究所材质材质材料型号材料型号材料等级材料等级 颜色颜色主要材料特性主要材料特性Si3N4JSN-W4C（HIP） Class I黑色高疲劳寿命、高可靠性、高强度、耐高温、耐磨、无磁性JSN-W4（HIP）（ASTM F2094）灰色耐腐蚀、高强度、无磁性JSN-05W（HIP） Class II黑色 高疲劳寿命、耐高温、耐磨、高强度JSN-12（ASTM F2094）黑色耐高温、高强度、耐磨JSN-63灰色耐高温、高强度钇稳定氧化锆（YSZ）ZO-HD01白色高强度、高韧性

20、、耐腐蚀Al2O3AO-3N0199.7wt% 黄色高硬度、耐高温AO-4N0199.99wt%白色耐腐蚀、高硬度、耐高温SiCSC-HD01黑色高硬度、耐腐蚀材质材质公称直径范围公称直径范围Dw mm最高精度等级最高精度等级工艺特征工艺特征Si3N40.4140G5GPS、HIP钇稳定氧化锆（YSZ）0.1G10Al2O31.0G10SiC0.819.05G16请务必阅读附注中免责条款部分图表图表12：国瓷金盛陶瓷材料类型：国瓷金盛陶瓷材料类型资料来源：国瓷金盛网站，国海证券研究所图表图表13：国瓷金盛陶瓷材料类型：国瓷金盛陶瓷材料类型资料来源：国瓷金盛网站，国海证券研究所12不同材料构建不

21、同型号轴承不同材料构建不同型号轴承适用类型适用类型型号型号常用内外圈常用内外圈材料材料常用滚动体材料常用滚动体材料常用保持架材料常用保持架材料深沟球系列6000系列、6200系列、6300系列、6700系列、6800系列、6900系列ZrO2、Si3N4、SiCZrO2、Si3N4、SiCPA66、PEEK、PVDF、PI、UPE调心球系列1200系列、2200系列ZrO2、Si3N4、SiCZrO2、Si3N4、SiCPA66、PEEK、PVDF、PI、UPE推力球系列51100系列、51200系列ZrO2、Si3N4、SiCZrO2、Si3N4、SiCPA66、PEEK、PVDF、PI、U

22、PE角接触系列7800系列、7900系列、7000系列、7200系列ZrO2、Si3N4、SiCZrO2、Si3N4、SiCPA66、PEEK、PVDF、PI、UPE满装球系列各类深沟球系列、角接触系列、UC系列ZrO2、Si3N4、SiCZrO2、Si3N4、SiC陶瓷外球面系列UC200系列ZrO2、Si3N4、SiCZrO2、Si3N4、SiCPTFE、PA66、PEEK、PVDF、PI、UPE轴承类型轴承类型使用场景使用场景深沟球轴承（技术等级为：P4、P5、P6、P0）深沟球轴承，最具代表性的滚动轴承，用途广泛，可承受径向负荷与双向轴向负荷。适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合或

23、钢质轴承所不能应用的高温、高寒、腐蚀、磁场、非绝缘等领域。调心球轴承调心球轴承的外圈滚道呈球面，自动调心，可补充不同心度和轴挠度造成的误差。用于产生轴与外壳的不同心或轴挠曲部位及高温、低寒、腐蚀、磁场非绝缘等要求的调心部位。单列角接触球轴承（技术等级为：P4、P5、P6、P0）角接触轴承适用于高速及高精度旋转，在高温、磁场、水中等不影响其精度，并可承受合成负荷。标准的接触角为15、30和40，接触角越大轴向负荷能力越大，接触角越小轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷。单向推力球轴承单向推力球轴承，是由带有球滚动滚道的垫圈形套圈和组装着球的保持架组成。可以承受轴向负荷，但不能承受径向负荷。 国瓷金盛

24、生产陶瓷轴承、套圈及滚动体采用全陶瓷材料，有氧化锆（ZrO2）、氮化硅（Si3N4）、碳化硅（SiC）三种。保持器采用聚四氟乙烯、尼龙66、聚醚酰亚胺、氧化锆、氮化硅、不锈钢或特种航空铝制造，不同轴承球与轴套的组合，覆盖深沟球轴承、调心球轴承、角接触轴承、推力球轴承等不同轴承类型。请务必阅读附注中免责条款部分图表图表14：国瓷金盛的发展历史：国瓷金盛的发展历史资料来源：国瓷材料公司公告，国海证券研究所 国瓷金盛于2020年通过全球知名厂商NSK、NTN产品验证，并已开始供货；同时公司与其它国际轴承厂SKF、舍弗勒等的合作也进入样品匹配阶段，预计2021年底实现量产销售。13通过技术验收，国瓷金

25、盛已成为国外轴承大厂的稳定供货商通过技术验收，国瓷金盛已成为国外轴承大厂的稳定供货商时间时间事件事件2017年收购江苏金盛，陶瓷球产业开始起步2018年高端原材料项目突破，为国瓷高端氮化硅陶瓷轴承球解决关键原材料的问题2019年高端氮化硅陶瓷轴承球产线建设完毕顺利投产，并通过了全球知名轴承公司审核，成为其合格供应商，江苏金盛高端氮化硅陶瓷球正式进入量产阶段2020年通过全球知名厂商NSK、NTN产品验证，并已开始供货；同时公司与其它国际轴承厂舍弗勒等的合作也进入样品匹配阶段，预计2021年底实现量产销售2021H1公司生产的高端氮化硅陶瓷轴承球已经通过了前三大国际知名轴承厂的验证，订单开始稳步

26、增长请务必阅读附注中免责条款部分图表图表15：陶瓷球检测手段：陶瓷球检测手段资料来源：国瓷金盛官网，国海证券研究所图表图表16：国瓷金盛测试仪器：国瓷金盛测试仪器资料来源：国瓷金盛官网，国海证券研究所14检验技术完善，国瓷金盛获多项认证检验技术完善，国瓷金盛获多项认证测试项目测试项目测试方法测试方法粉体性能分析表征能力粒度分析、XRD晶相分析、SEM微观形貌分析、比表面积分析、纯度分析、孔结构分析、热分析等陶瓷性能测试分析能力抗弯强度、抗压强度、硬度、断裂韧性、导热率、SEM-EDS微观形貌和组分分析、热机械分析等陶瓷球测试分析能力陶瓷球精度分析、陶瓷球疲劳寿命测试和Weibull分布分析、振

27、动值测试、压碎强度测试、陶瓷球表面质量分析技术等 国瓷金盛具备从粉体、陶瓷到陶瓷加工完整的检测分析能力。 品质管理体系方面，国瓷金盛具有ISO9001质量管理体系认证，ISO14001环境管理体系认证，IATF16949管理体系认证。请务必阅读附注中免责条款部分15目录目录金盛迎来突破金盛迎来突破陶瓷轴承优势明显陶瓷轴承优势明显新能源驱动高成长新能源驱动高成长竞争格局优良竞争格局优良风险提示风险提示请务必阅读附注中免责条款部分图表图表18：陶瓷球应用历程：陶瓷球应用历程资料来源：陶瓷轴承的性能与应用，新型陶瓷轴承研究的现状与展望，国海证券研究所整理20世纪世纪60年代，陶年代，陶瓷轴承首先应用

28、在瓷轴承首先应用在军事设备与部分飞军事设备与部分飞机上机上上世纪上世纪90年代以来，年代以来，陶瓷轴承应用在机陶瓷轴承应用在机床主轴上，陶瓷轴床主轴上，陶瓷轴承迎来进一步发展承迎来进一步发展近年以来，随着新近年以来，随着新能源产业的推进，能源产业的推进，陶瓷轴承开始应用陶瓷轴承开始应用于新能源行业于新能源行业16结构陶瓷球主要应用在轴承领域，拥有诸多优势结构陶瓷球主要应用在轴承领域，拥有诸多优势 陶瓷球即为用陶瓷材料制作的圆球，可以分为结构陶瓷球和功能陶瓷球，在机械与催化领域有广泛的应用。结构陶瓷球主要起到支撑作用，主要应用在轴承上。 陶瓷虽然易碎，但是一些特殊结构的陶瓷具有极高的硬度，如氮化

29、硅材料，其硬度仅次于金刚石，因而可以应用在轴承支撑上。 随着时间的发展，陶瓷球的应用经历了从军用到民用的过程。从应用领域来讲，随着产业升级的变化，经历了从传统工业到应用在新型产业的变迁过程。图表图表17：陶瓷球示意图：陶瓷球示意图资料来源：国瓷金盛，国海证券研究所生产商：生产商：NSK、NTN、KOYO、KGM、FAG等企业等企业应用企业：诺顿，石岛应用企业：诺顿，石岛川播、川播、KGM生产商：中材高新、国生产商：中材高新、国瓷金盛、洛阳轴承研究瓷金盛、洛阳轴承研究所、上海材料所、所、上海材料所、SKF、COORS TEK等等应用企业：奥迪、特斯应用企业：奥迪、特斯拉等新能源汽车企业与拉等新能

30、源汽车企业与一些风电发电机制造商一些风电发电机制造商请务必阅读附注中免责条款部分图表图表20：轴承材料表：轴承材料表资料来源：国瓷金盛，国海证券研究所图表图表19：轴承示意图：轴承示意图资料来源：洛阳轴承研究所，国海证券研究所17结构陶瓷球主要应用在轴承领域，拥有诸多优势结构陶瓷球主要应用在轴承领域，拥有诸多优势材料钢质氧化锆 氮化硅 碳化硅 PEEKPOMPEPTFEPA66PVDFUPEPP玻璃内外圈-保持器-球- 轴承用于支撑旋转设备，减少旋转中的摩擦力，是现代大部分机械不可缺少的结构 在深沟球轴承、角接触轴承、调心球轴承、推力球轴承等中，轴承球是不可缺少的组成部分 陶瓷球主要应用在轴承

31、领域，主要材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆等，目前主要的竞品是钢制球请务必阅读附注中免责条款部分图表图表24：氧化锆结构：氧化锆结构资料来源：搜狗百科，国海证券研究所图表图表22：碳化硅结构：碳化硅结构资料来源：wiki，国海证券研究所图表图表23：氧化铝结构：氧化铝结构资料来源：wiki，国海证券研究所图表图表21：氮化硅结构：氮化硅结构资料来源：wiki，国海证券研究所18陶瓷多由原子晶体组成，化学性质稳定陶瓷多由原子晶体组成，化学性质稳定 陶瓷多由原子晶体组成，其原子间由共价键连接。 相比金属键，共价键键能高，因而陶瓷硬度较高，耐腐蚀，化学性质稳定，但韧性较差。 金属键附近存在游离电

32、子云，原子晶体并不存在这种现象，因而与金属相比，陶瓷隔热能力更强，且不具有导电性。请务必阅读附注中免责条款部分图表图表26：陶瓷轴承疲劳应力对比：陶瓷轴承疲劳应力对比资料来源：SKF，国海证券研究所19相对钢铁球，陶瓷球具有优越的物理性能相对钢铁球，陶瓷球具有优越的物理性能 与轴承钢性能比较，陶瓷自重是轴承钢的30%-40%，可减少因离心力产生的动体载荷的增加和打滑。 因高耐磨转速是轴承钢的1.3-1.5倍，可减少因高速旋转产生的沟道表面损伤。 弹性模量高于轴承钢1.5倍。受力弹性小，可减少因载荷量高所产生的变形。 硬度是轴承钢的2倍，可减少磨损。 抗压是轴承钢5-7倍。 热膨胀系数小于轴承钢

33、20%。 摩擦系数小于轴承钢30%，可减少因磨擦产生的热量，可减少因高温引起的轴承提前剥落失效。 根据SKF的测试，通过控制变量法，相同工况下轴承承受同等应力，模拟陶瓷球与钢制球在实际工作时的磨损，通过金相图可以看出，陶瓷球具有更好的耐磨性能。 在SKF的测试实验中，随着载荷循环数的提升，钢制球轴承表面疲劳面积比例大幅度增加，而陶瓷球轴承变化不大，通常情况下表面疲劳面积越大，代表轴承失效的可能性越大。图表图表25：轴承受应力变化对比：轴承受应力变化对比资料来源：SKF，国海证券研究所请务必阅读附注中免责条款部分图表图表27：不同轴承材料对比：不同轴承材料对比资料来源：国瓷金盛网站，国海证券研究

34、所20相对钢铁球，陶瓷球具有优越的物理性能相对钢铁球，陶瓷球具有优越的物理性能机械性能机械性能单位单位Al2O3SiCSi3N4ZrO2GCr159Cr18密度g/cm33.953.153.267.87.9颜色淡黄黑色黑色、灰色白色、黑色银白银白抗弯强度MPa--0弹性模量EGPa38000泊松比0.220.140.260.30.3硬度Hv18-17-800700-800HRC80859075-8070-7558-6258-62断裂韧

35、性MPa m1/23.0-4.03.0-4.05.0-7.08.0-10.02025最高使用温度400120150热膨胀系数10-6/8.443.310.31117请务必阅读附注中免责条款部分21相对钢铁球，在高温强磁高真空等领域，陶瓷球具有不可替代性相对钢铁球，在高温强磁高真空等领域，陶瓷球具有不可替代性图表图表28：陶瓷轴承的应用领域：陶瓷轴承的应用领域资料来源：国瓷金盛网站，国海证券研究所轴承类型特性高速轴承具有耐寒性、受力弹性小、抗压力大、导热性能差、自重轻、摩擦系数小等优点，可应用在12000转/分-75000转/分的高速主轴及其它高精度设备中。耐高温轴承材料本

36、身具有耐高温度1200，且自润滑好，使用温度在100-800间不产生因温差造成的膨胀。可应用在炉窑，制塑，制钢等高温设备中耐腐蚀轴承材料本身具有耐腐蚀的特性，可应用在强酸、强碱、无机、有机盐、海水等领域，如：电镀设备、电子设备、化工机械、船舶制造、医疗器材等防磁轴承因无磁不吸粉尘，可减少轴承提前剥落、噪声大等。可用在退磁设备、精密仪器等领域。电绝缘轴承因电阻力高，可免电弧损伤轴承，可用在各种要求绝缘的电力设备中。真空轴承因陶瓷材料独具的无油自润滑特性，在超高真空环境中，可克服普通轴承无法实现润滑问题。请务必阅读附注中免责条款部分图表图表29：国内滚动轴承产量（亿套）：国内滚动轴承产量（亿套）资

37、料来源：wind，国海证券研究所图表图表31：全球陶瓷轴承球市场规模（亿美元）：全球陶瓷轴承球市场规模（亿美元）资料来源：立鼎产业研究中心，国海证券研究所图表图表30：国内滚动轴承进口量（亿套）：国内滚动轴承进口量（亿套）资料来源：wind，国海证券研究所 滚动轴承进口数量（亿套） 市场规模（亿美元） 滚动轴承产量（亿套）22轴承市场产量持续稳定，陶瓷轴承的进入将取代部分传统轴承市场轴承市场产量持续稳定，陶瓷轴承的进入将取代部分传统轴承市场 国内滚动轴承的产量较为稳定，2021年11月单月产量在20亿套左右。 国内滚动轴承的进口量呈周期性波动上升的趋势，2021年11月单月进口量在2.7亿套左

38、右。 从产量与进口量数据可以看出，轴承行业相对比较稳定，陶瓷轴承的推广将使部分传统钢球轴承份额被取代。 根据立鼎产业研究中心的测算，2020年，全球氮化硅陶瓷轴承球的市场规模已经达到了4.95亿美元，且近年来逐年上升，轴承球市场将迎来新的变革。请务必阅读附注中免责条款部分23目录目录金盛迎来突破金盛迎来突破陶瓷轴承优势明显陶瓷轴承优势明显新能源驱动高成长新能源驱动高成长竞争格局优良竞争格局优良风险提示风险提示请务必阅读附注中免责条款部分图表图表34：国内新能源汽车销量占比不断提升：国内新能源汽车销量占比不断提升资料来源：wind，国海证券研究所图表图表33：国内新能源汽车产量占比不断提升：国内

39、新能源汽车产量占比不断提升资料来源：wind，国海证券研究所图表图表32：全球新能源汽车销量占比不断提升：全球新能源汽车销量占比不断提升资料来源：wind，国海证券研究所 24国内外新能源汽车产销量增加，预计未来新能源汽车将迎来快速增长国内外新能源汽车产销量增加，预计未来新能源汽车将迎来快速增长 全球新能源车销量不断增加，销量占比不断增大，呈快速增长趋势。2014年，全球新能源车销量31.79万辆，占比0.36%；2020年，全球新能源车销量312.48万辆，占比4.01%。2014-2020年全球新能源汽车销量复合增长率大约为46.4%。2021年，全球新能源汽车销量继续快速提升，2021年

40、1-9月全球新能源汽车销量达到425.64万辆，彭博社预计全年销量将突破560万辆。 我国新能源车发展迅速，产量不断增加，占比逐渐增大，呈快速增长趋势，2011年，我国新能源车产量0.84万辆，占比仅0.09%；2021年，我国新能源汽车产量增长至354.49万辆，占比13.36%。2011-2021年我国新能源汽车产量复合增长率大约为83.10%。 2011年，我国新能源车销量0.82万辆，占比仅0.04%；2021年，我国新能源汽车销量增长至352.05万辆，占比13.40%。2011-2021年我国新能源汽车销量复合增长率大约为83.44%。请务必阅读附注中免责条款部分25新能源汽车需求

41、大，销量有望实现大幅增长新能源汽车需求大，销量有望实现大幅增长 全球需求：中国新能源汽车行业发展白皮书(2021年)数据显示，预计2025年全球新能源汽车销量将达到1640万辆，新能源汽车渗透率超过20%。德勤会计师事务所预计2030年全球新能源汽车销量将达到3100万辆，渗透率达到1/3。 中国需求：中国汽车市场中长期预测(2020-2035)数据显示，预计2025年中国汽车销量将达到3000万辆；新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)预测2025年我国新能源汽车占比将达到20%。由此推算，2025年我国新能源汽车销量将达到600万辆。中国汽车技术研究中心预测2030年我国汽车产量将

42、达到3800-4000万辆，新能源汽车占比达到40-50%。按照总产量3900万辆、新能源汽车占比45%估算，2030年我国新能源汽车销量将达到1755万辆左右。图表图表36：我国新能源汽车销量预测：我国新能源汽车销量预测资料来源：wind，中国汽车工业协会，中国汽车技术研究中心，国海证券研究所图表图表35：全球新能源汽车销量预测：全球新能源汽车销量预测资料来源：wind，EVTank，德勤，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分26新能源汽车将带动陶瓷球需求快速增长新能源汽车将带动陶瓷球需求快速增长 全球新能源汽车的快速发展将带动陶瓷球需求的快速增长，陶瓷球在新能源车领域的应用领域还将

43、拓展。 据我们测算，预计2025年，全球新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近40亿元，2030年将接近200亿元；预计2025年国内新能源汽车陶瓷球市场空间将接近13亿元，2030年将超过100亿元。图表图表37：全球新能源汽车领域陶瓷球市场空间测算：全球新能源汽车领域陶瓷球市场空间测算资料来源：wind，EVTank，德勤，国海证券研究所新能源汽车销量（万辆）新能源汽车销量（万辆）新能源汽车渗透率新能源汽车渗透率单车用量（元）单车用量（元）市场空间（亿元）市场空间（亿元）2020312.485%4000.62 2025E164040%60039.36 2030E310080%800198.40

44、 图表图表38：国内新能源汽车陶瓷球市场空间测算：国内新能源汽车陶瓷球市场空间测算资料来源：wind，中国汽车工业协会，中国汽车技术研究中心，国海证券研究所新能源汽车销量（万辆）新能源汽车销量（万辆）新能源汽车渗透率新能源汽车渗透率单车用量（元）单车用量（元）市场空间（亿元）市场空间（亿元）2020136.73 5%4000.27 2025E60035%60012.60 2030E175575%800105.30 请务必阅读附注中免责条款部分图表图表39：陶瓷球轴承在电动汽车轴承中的优势：陶瓷球轴承在电动汽车轴承中的优势资料来源：CoorsTek，国海证券研究所27新能源汽车对轴承行业提出了新

45、的挑战新能源汽车对轴承行业提出了新的挑战图表图表40：电动汽车对轴承的新要求：电动汽车对轴承的新要求资料来源：EDC电驱未来，NSK，国海证券研究所陶瓷球性质陶瓷球性质优势优势表面更光滑，几何形状更好，是惰性材料减少润滑油降解/无冷焊/粘着磨损减少摩擦降低工作温度减少磨损消除振动引起的虚假布纹硬度高减少球/座圈接触面积减少摩擦抗硬颗粒污染更高刚性提高机器精度减少磨损等于延长轴承寿命提高可靠性减少停机时间和维护降低能耗密度低较低的密度降低了旋转离心力，减少了陀螺运动，最大限度地减少了钢球打滑。更轻的重量也会减少摩擦和更低的滚道应力低热膨胀减少接触角变化稳定运行预载最小滚珠变形抗电腐蚀无电弧通过球

46、体提高恶劣环境下的耐用性减少滚道点蚀其他所需润滑最少减少启动和运行扭矩降低噪音和振动扩大设计可能性以解决技术难题可能提高运行速度 新能源汽车时代来临，对汽车轴承提出了更多新要求，首先电机轴承相比传统轴承转速高，需要密度更低、相对更耐磨的材料，同时由于电机的交变电流引起周围电磁场变化，需要更好的绝缘性减小轴承放电产生的电腐蚀。 陶瓷球轴承耐腐蚀、耐磨且具有较低的热膨胀系数，高速旋转下更难变形，密度低，相同尺寸下对轴承套的压力更小，相比钢制球轴承更适应电动汽车电机的高转速使用情景，同时陶瓷球轴承具有较好的绝缘效果，有效的克服了电机的电腐蚀损坏，极大地提高了电机的使用寿命。请务必阅读附注中免责条款部

47、分图表图表42：高速旋转下，陶瓷轴承振动水平比较小：高速旋转下，陶瓷轴承振动水平比较小资料来源：NSK，洛阳轴承研究所，国海证券研究所图表图表41：不同电机的比较：不同电机的比较资料来源：新能源汽车电动机的分类，国海证券研究所28新能源汽车电机具有更高的转速，对密度和耐磨性要求更高新能源汽车电机具有更高的转速，对密度和耐磨性要求更高电机类型电机类型直流电机直流电机异步电机异步电机永磁同步电机永磁同步电机 开关磁阻电机开关磁阻电机转速范围/rpm4000-6000 9000-15000 功率密度低中高较高结构坚固性差好一般优良控制器成本低高高一般电机尺寸大中小小电机

48、重量重中轻轻 相比燃油机机械结构，电机面临更高的转速，无论是永磁同步电机还是异步电机，转速都要达到10000rpm以上，陶瓷球由于密度较低，即使在高转速的情况下对轴套压力较小，极大地延长了轴承的使用寿命。 在高速旋转的情况下，由于轴承硬度较高，产生的弹性形变较小，同时钢制轴承高速旋转过程中更容易产生铁屑的掉落，整体陶瓷轴承振动水平较小，也可以提高轴承的使用寿命。请务必阅读附注中免责条款部分图表图表43：轴承接地电流：轴承接地电流资料来源：Ceramic Bearings for Electric Motors Eliminating Damage with New Materials，国海证券

49、研究所图表图表45：高频电流转换引发电容放电电流：高频电流转换引发电容放电电流资料来源：Ceramic Bearings for Electric Motors Eliminating Damage with New Materials，国海证券研究所图表图表44：非屏蔽不对称布线引发经过轴承电流：非屏蔽不对称布线引发经过轴承电流资料来源：Ceramic Bearings for Electric Motors Eliminating Damage with New Materials，国海证券研究所29电机更容易产生电腐蚀，采用陶瓷轴承是减缓电腐蚀发生有效手段电机更容易产生电腐蚀，采用陶瓷轴

50、承是减缓电腐蚀发生有效手段 如果电机采用非屏蔽不对称布线，则由于电磁感应，会有感应电流流经轴承，形成电腐蚀，这种情况可以采用陶瓷球轴承或者钢制球涂有陶瓷层进行避免 电机轴承如果接地，接地电流会流经轴承，轴承套和滚珠会产生电腐蚀现象，这种情况可以采用陶瓷球轴承或者钢制球涂有陶瓷层进行避免 异步电机和永磁同步电机都会经过PWM交变电流，由于电磁感应，即使钢制球材料表面涂有陶瓷层，仍会产生电容放电，影响轴承寿命请务必阅读附注中免责条款部分图表图表47：奥迪：奥迪ATA250电机剖面图电机剖面图资料来源：易车网，奥迪，国海证券研究所图表图表46：特斯拉电机分布：特斯拉电机分布资料来源：特斯拉官网，国海