國內(nèi)風(fēng)電軸承技術(shù)發(fā)展趨勢

風(fēng)電軸承屬于風(fēng)電設(shè)備的核心零部件，是最難國產(chǎn)化的兩大風(fēng)機(jī)零部件（軸承和控制系統(tǒng)）之一。近年來，獨(dú)立變槳的概念逐漸被各大廠商提出，是風(fēng)機(jī)大型化背景下的未來趨勢，未來5MW以上的機(jī)型有望全部采用獨(dú)立變槳技術(shù)。獨(dú)立變槳軸承的葉片載荷范圍更大，使用的軸承類型也由傳統(tǒng)的雙排球軸承逐漸轉(zhuǎn)為三排圓柱滾子軸承，軸承價值量有望進(jìn)一步提升。

1、風(fēng)電軸承智能運(yùn)維技術(shù)

研究風(fēng)電軸承基于數(shù)字李生與深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)監(jiān)測與智能運(yùn)維（PHM）共性技術(shù)，形成風(fēng)電軸承智能運(yùn)維策略，最大限度地延長軸承使用壽命，降低運(yùn)維成本。

2、風(fēng)電軸承表面改性處理技術(shù)

研究新型涂層材料和先進(jìn)改性處理工藝?yán)碚摷胺椒ǖ汝P(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電軸承的表面處理技術(shù)創(chuàng)新，滿足陸上6MW和海上8MW風(fēng)電軸承在嚴(yán)酷工況下的長壽命和高可靠性要求。

3、風(fēng)電軸承抗疲勞制造技木

研究各加工方法中“無應(yīng)力集中”抗疲勞制造關(guān)鍵技術(shù)，推動風(fēng)電軸承從成形制造轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻嫱暾灾圃?，并逐步提升至抗疲勞制造，?shí)現(xiàn)風(fēng)電軸承抗疲勞制造技術(shù)的應(yīng)用，提高軸承疲勞壽命。

國內(nèi)風(fēng)電軸承成本結(jié)構(gòu)

風(fēng)電軸承是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的關(guān)鍵部件之一，它們支撐著風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子、主軸、齒輪箱、偏航系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)。軸承的性能直接影響到風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性和發(fā)電效率。在風(fēng)電系統(tǒng)中，軸承需要承受巨大的徑向和軸向載荷，同時還要適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，如溫度變化、濕度、鹽霧等。因此，風(fēng)電軸承的設(shè)計(jì)和制造要求極高的精度和耐用性。

風(fēng)電軸承的主要材料包括高質(zhì)量的鋼和特殊合金，這些材料能夠提供足夠的強(qiáng)度和耐磨性。制造工藝通常包括精密鑄造、熱處理、磨削和精密裝配。這些工藝確保軸承能夠在高速旋轉(zhuǎn)和重載條件下保持性能。風(fēng)電軸承的成本結(jié)構(gòu)包括原材料成本、制造成本、研發(fā)成本、質(zhì)量控制成本以及物流和管理費(fèi)用。原材料成本通常是軸承成本中的主要部分，特別是高品質(zhì)的鋼材和特殊合金材料。制造成本涉及到精密加工和裝配的勞動和設(shè)備投入。研發(fā)成本包括新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和現(xiàn)有產(chǎn)品改進(jìn)的投入。質(zhì)量控制成本確保軸承滿足嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。物流和管理費(fèi)用則涉及到原材料采購、產(chǎn)品分銷和日常運(yùn)營管理。

國內(nèi)風(fēng)電軸承競爭格局

我國在高端精密軸承這一關(guān)鍵組件的領(lǐng)域內(nèi)，研究與開發(fā)的歷程相較于國際領(lǐng)先水平起步較遲，特別是在主軸軸承的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和精湛制造工藝上，我國與全球頂尖技術(shù)之間尚存有明顯的差距。軸承在風(fēng)機(jī)部件中國產(chǎn)化率最低，葉片、塔筒、齒輪箱等其他零部件國產(chǎn)化率皆已超過70%，而風(fēng)機(jī)軸承領(lǐng)域的國產(chǎn)化水平仍相對較低。目前我國風(fēng)電主軸軸承主要被SKF、FAG、TIMKEN、羅泰艾德等國外公司壟斷，國內(nèi)廠商受限于技術(shù)水平，目前最多只能供應(yīng)到三兆瓦級別。

在三兆瓦以上級別市場，國內(nèi)廠商幾乎無法攻克技術(shù)問題，只能少量供貨。在兩兆瓦及以下的市場，國內(nèi)廠商的市場份額不到10%。而偏航、變槳軸承因技術(shù)門檻相對較低，國內(nèi)廠商在高功率、低功率級別的風(fēng)力發(fā)電市場競爭力較強(qiáng)，代表企業(yè)如新強(qiáng)聯(lián)、瓦軸、洛軸等，目前國產(chǎn)化程度接近50%。增速器軸承和發(fā)電機(jī)軸承領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)的競爭力也相對較強(qiáng)。

國內(nèi)風(fēng)電軸承行業(yè)壁壘

風(fēng)電行業(yè)核心產(chǎn)業(yè)鏈為上游原材料，中游風(fēng)機(jī)零部件生產(chǎn)制造與風(fēng)機(jī)整機(jī)總裝以及下游風(fēng)電場投資運(yùn)營。
由于風(fēng)機(jī)需面臨高低溫差、環(huán)境濕熱、沙塵及潛在海風(fēng)腐蝕等惡劣應(yīng)用環(huán)境，同時又有極高的運(yùn)行可靠性與壽命要求，所以相比一般通用軸承，風(fēng)電軸承的生產(chǎn)工藝上有著顯著的技術(shù)壁壘，相較其他風(fēng)機(jī)零部件，作為精密件的軸承生產(chǎn)工藝更復(fù)雜，綜合要求更高，被認(rèn)為是風(fēng)機(jī)國產(chǎn)化的核心難點(diǎn)之一。

國內(nèi)風(fēng)電軸承行業(yè)發(fā)展趨勢

在“碳達(dá)峰”和“碳中和”的背景下，風(fēng)電作為清潔燃料與清潔電力的重要來源，得到了中央和各地方政府的大力政策扶持。我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入一個規(guī)模化與平價并重的高速發(fā)展時代，展現(xiàn)出前所未有的市場潛力。然而，在風(fēng)電軸承這一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的“心臟”部位，盡管已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，卻仍面臨從量的積累向質(zhì)的飛躍的挑戰(zhàn)，特別是在大功率主軸承等高端產(chǎn)品領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)與國際先進(jìn)水平尚存差距，不僅體現(xiàn)在材料科學(xué)、油脂及潤滑技術(shù)、精密制造與設(shè)計(jì)創(chuàng)新上，還深入到軸承制造裝備、檢測與試驗(yàn)技術(shù)等各個環(huán)節(jié)，同時，其研發(fā)還牽涉到接觸力學(xué)、摩擦學(xué)、潤滑理論、疲勞與破壞分析、熱處理工藝以及材料組織等基礎(chǔ)研究與交叉學(xué)科的深度探索，凸顯出高端軸承技術(shù)突破的復(fù)雜性和跨學(xué)科性。

近幾年，國內(nèi)風(fēng)電軸承市場呈現(xiàn)出穩(wěn)健增長的態(tài)勢，主要得益于國家對可再生能源的持續(xù)支持以及風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)革新。隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，風(fēng)力發(fā)電作為綠色能源的重要組成部分，其發(fā)展速度顯著加快。風(fēng)電裝機(jī)容量的持續(xù)擴(kuò)大直接帶動了風(fēng)電軸承需求的增長。風(fēng)電軸承作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的關(guān)鍵零部件，其性能直接影響著風(fēng)力發(fā)電的效率和可靠性，因此市場對高質(zhì)量風(fēng)電軸承的需求日益旺盛。

圖表：2021-2023年中國風(fēng)電軸承市場規(guī)模（單位：億元

《2024-2029年中國風(fēng)電設(shè)備行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與深度調(diào)研分析報告》由中研普華風(fēng)電設(shè)備行業(yè)分析專家領(lǐng)銜撰寫，主要分析了風(fēng)電設(shè)備行業(yè)的市場規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時對風(fēng)電設(shè)備行業(yè)的未來發(fā)展做出科學(xué)的趨勢預(yù)測和專業(yè)的風(fēng)電設(shè)備行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評估風(fēng)電設(shè)備行業(yè)投資價值。