國內(nèi)風電軸承技術發(fā)展趨勢

風電軸承屬于風電設備的核心零部件，是最難國產(chǎn)化的兩大風機零部件（軸承和控制系統(tǒng)）之一。近年來，獨立變槳的概念逐漸被各大廠商提出，是風機大型化背景下的未來趨勢，未來5MW以上的機型有望全部采用獨立變槳技術。獨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為三排圓柱滾子軸承，軸承價值量有望進一步提升。

1、風電軸承智能運維技術

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

2、風電軸承表面改性處理技術

研究新型涂層材料和先進改性處理工藝理論及方法等關鍵技術瓶頸，實現(xiàn)風電軸承的表面處理技術創(chuàng)新，滿足陸上6MW和海上8MW風電軸承在嚴酷工況下的長壽命和高可靠性要求。

3、風電軸承抗疲勞制造技木

研究各加工方法中“無應力集中”抗疲勞制造關鍵技術，推動風電軸承從成形制造轉變?yōu)楸砻嫱暾灾圃?，并逐步提升至抗疲勞制造，實現(xiàn)風電軸承抗疲勞制造技術的應用，提高軸承疲勞壽命。

國內(nèi)風電軸承成本結構

風電軸承是風力發(fā)電機組中的關鍵部件之一，它們支撐著風機的轉子、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機的穩(wěn)定性、可靠性和發(fā)電效率。在風電系統(tǒng)中，軸承需要承受巨大的徑向和軸向載荷，同時還要適應惡劣的環(huán)境條件，如溫度變化、濕度、鹽霧等。因此，風電軸承的設計和制造要求極高的精度和耐用性。

風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和重載條件下保持性能。風電軸承的成本結構包括原材料成本、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備投入。研發(fā)成本包括新產(chǎn)品設計和現(xiàn)有產(chǎn)品改進的投入。質(zhì)量控制成本確保軸承滿足嚴格的行業(yè)標準。物流和管理費用則涉及到原材料采購、產(chǎn)品分銷和日常運營管理。

國內(nèi)風電軸承競爭格局

我國在高端精密軸承這一關鍵組件的領域內(nèi)，研究與開發(fā)的歷程相較于國際領先水平起步較遲，特別是在主軸軸承的創(chuàng)新設計和精湛制造工藝上，我國與全球頂尖技術之間尚存有明顯的差距。軸承在風機部件中國產(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%，而風機軸承領域的國產(chǎn)化水平仍相對較低。目前我國風電主軸軸承主要被SKF、FAG、TIMKEN、羅泰艾德等國外公司壟斷，國內(nèi)廠商受限于技術水平，目前最多只能供應到三兆瓦級別。

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、變槳軸承因技術門檻相對較低，國內(nèi)廠商在高功率、低功率級別的風力發(fā)電市場競爭力較強，代表企業(yè)如新強聯(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)電機軸承領域，國內(nèi)企業(yè)的競爭力也相對較強。

國內(nèi)風電軸承行業(yè)壁壘

風電行業(yè)核心產(chǎn)業(yè)鏈為上游原材料，中游風機零部件生產(chǎn)制造與風機整機總裝以及下游風電場投資運營。
由于風機需面臨高低溫差、環(huán)境濕熱、沙塵及潛在海風腐蝕等惡劣應用環(huán)境，同時又有極高的運行可靠性與壽命要求，所以相比一般通用軸承，風電軸承的生產(chǎn)工藝上有著顯著的技術壁壘，相較其他風機零部件，作為精密件的軸承生產(chǎn)工藝更復雜，綜合要求更高，被認為是風機國產(chǎn)化的核心難點之一。

國內(nèi)風電軸承行業(yè)發(fā)展趨勢

在“碳達峰”和“碳中和”的背景下，風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。我國的風電產(chǎn)業(yè)正進入一個規(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，在風電軸承這一風力發(fā)電機組的“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)品領域，國內(nèi)企業(yè)與國際先進水平尚存差距，不僅體現(xiàn)在材料科學、油脂及潤滑技術、精密制造與設計創(chuàng)新上，還深入到軸承制造裝備、檢測與試驗技術等各個環(huán)節(jié)，同時，其研發(fā)還牽涉到接觸力學、摩擦學、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研究與交叉學科的深度探索，凸顯出高端軸承技術突破的復雜性和跨學科性。

近幾年，國內(nèi)風電軸承市場呈現(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)支持以及風電行業(yè)的技術革新。隨著“雙碳”目標的提出，風力發(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。風電裝機容量的持續(xù)擴大直接帶動了風電軸承需求的增長。風電軸承作為風力發(fā)電機組中的關鍵零部件，其性能直接影響著風力發(fā)電的效率和可靠性，因此市場對高質(zhì)量風電軸承的需求日益旺盛。

圖表：2021-2023年中國風電軸承市場規(guī)模（單位：億元

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