中国为何造不出高端轴承，难道比造芯片还难？

1/轴承现状世界轴承市场70%以上的份额，被十大跨国轴承集团公司所占据，其中美国占23%、欧盟占21%、日本占19% 。世界轴承市场基本是由日本NSK公司、瑞典SKF公司、德国FAG、美国Timken等几家公司所主导。
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同时，世界轴承行业的高端市场被上述企业所垄断，而中低档市场则主要集中于中国。而我国瓦轴等10家最大的轴承企业，销售额仅占全行业的24.7% ，前30家的生产集中度也仅为37.4% 。
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当前我们的设计和制造技术基本上是模仿，产品开发能力低，在某些核心技术的研发领域甚至还是空白。虽然对国内主机的配套率达到80% ，但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承，基本上依靠进口。
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对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备，如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低，许多技术难题攻关未能取得突破。轴承钢新钢种的研发，钢材质量的提高，润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发，尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。我国轴承工业的制造工艺和装备技术发展缓慢，车加工数控率低，磨加工自动化水平低，全国仅有200多条自动生产线2/高端轴承制造难点“高端轴承依赖进口，为什么我们自己造不出来？”在调研了东三省、浙江、山东等五六个省份之后，中科院山东技术转化中心常务副主任王东升找到了答案：最大的问题出在材质上， “没有好钢，永远造不出高端轴承” 。作为机械设备中不可或缺的核心零部件，轴承支撑机械旋转体，降低其摩擦系数，并保证其回转精度。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！毫不夸张地说，发动机中的轴承一直在“炼狱”中工作——它不仅要以每分钟上万转的速度长时间高速运转，还要承受着各种形式的应力挤压、摩擦与超高温。这对轴承的精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求，而决定这四点的关键因素，在于其材质。遗憾的是，虽然我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平，但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。
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最近，科技日报采访人员到华东某大型国有钢铁集团采访，了解到后者的尴尬。作为“中国企业100强” ，这家钢铁集团拥有自己的精品钢基地，但却做不出轴承用高端钢，只能依赖进口，前不久，花了近1亿元进口轴承用钢。 “PPM”在炼钢中是氧含量的单位，意指百万分率或百万分之几。一般而言，在钢铁行业， 8个PPM的钢属于好钢；5个PPM的钢属于顶级钢，正是高端轴承所需要的。高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。前几年，他们分别在山东烟台、济南建立基地，采购中国的低端材质，运用他们的核心技术做成高端轴承，以十倍的价格卖给中国市场。炼钢过程中加入稀土，就能使原本优质的钢变得更加“坚强” 。但怎么加，这是世界轴承巨头们的核心秘密。

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每一列从生产车间走出来的高铁，只要时速超过每小时140公里，用的基本上是进口轴承。中国是轴承大国，为何不是轴承强国？2019年整年中国轴承产量为196亿套，经济规模位居世界第三。和机床行业一样，我们向来拥有庞大的产能和规模，但仅有少数尖端领域突破了国外封锁，大量的高端产品仍然依赖进口。有人或许会反问，我们的99A坦克座圈，不仅能让上十吨的炮塔运转自如，还能承受住125毫米滑膛炮的后坐力，而这个坦克座圈就是一个巨大的滚动轴承，目前大多数国家连这种轴承的边都摸不到。还有我国卫星上的太阳能帆板，依靠固体润滑剂轴承，可以随时调整相对于太阳的角度，并不需要时常去给轴承添加润滑油，而这类轴承同样没有几个国家能够染指。

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但即使这样，我们仍只能算是轴承大国，而不是轴承强国。不同于其他机械零件，高端轴承对于材料、加工工艺和经验的要求特别苛刻，因为这些指标决定了轴承今后的可靠性和寿命。例如两个钢环间套着钢珠的轴承——深沟球轴承，国外产品的可靠性在98%以上，实际寿命为计算寿命的8倍到30倍，而国产轴承可靠性仅为96% ，实际寿命为计算寿命的3到5倍，这就意味着“能用”和“好用”完全是两个概念，大飞机C919、运20和高铁采用进口轴承的原因便是如此。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

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从2004年开始，我国开始重点发展高速铁路和机车装备，采取引进先进技术，联合设计生产的思路，我国铁道部从西门子引进了时速350公里的高速列车，并且得到了全车制造技术，中国高铁开始拥有自己的自主知识产权，并且不受任何限制对外出口，但这并不意味着高铁车身所有的零部件都实现了国产化，我们的核心竞争力主要是全车制造、牵引供电系统和运行控制系统等，在市场全球化时代，你不可能要求一家企业或者一个国家，掌握高尖端领域的全种类技术。
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虽然高铁轴承仅是一个小部件，但牵一发而动全身。轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两类，而高铁所用的滚动轴承一般分为P0、P2、P4、P5和P6五个等级，轴承精度随着等级升高。像高端数控机床的主轴采用的是P5、P6等级，而航空、高铁等高科技领域采用的则是P4等级。在近十年内，我国高铁所用的高端轴承主要是从SKF、德国FAG、美国TIMKEN等公司引进。在这些公司的高端轴承中，我们可以发现两个基础性问题，那就是“高性能的材料”和“高质量的加工” 。制作高铁轴承的材料就是素有“钢中之王”称号的轴承钢，它是高铁冶炼中要求最严格的钢种之一。而如何锻造出“高纯净度”和“高均匀性”的轴承钢，将钢中含氧量控制在最低，一直是我国钢铁企业面临的难题。

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但经过数十年的攻关，我们已经攻克生产工艺中的诸多难点，并且跃居为轴承钢生产大国，而关键就在于将稀土加入到冶钢步骤中，这使得影响钢材疲劳寿命的大尺寸夹杂物减少了50% ，因此生产出来的轴承钢也被称作高端稀土轴承钢。目前我们虽然能造轴承钢，但主要是电渣轴承钢，其质量和纯度还有待提高，而国外采用的真空脱气冶炼技术打造的超高纯轴承钢，是我们下一步的目标。

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【中国为何造不出高端轴承，难道比造芯片还难？】在高性能的材料解决后，剩下就是高质量的加工。高铁轴承制造涉及学科门类众多，欧美由于掌握超长寿命钢技术、细质化热处理技术和先进的密封润滑技术等，才得以生产出高质量的轴承，这也导致国内外高铁轴承在精度、轴承振动、寿命和可靠性上仍存在一定的差距。

中国为何造不出高端轴承，难道比造芯 片还难？

中国为何造不出高端轴承，难道比造芯片还难？