大型风电轴承下线 高端轴承国产化仍需突破

来源:中国产业经济信息网 2021-12-20 14:19w88手机版-下载网 A-A+

   近日,由洛阳LYC轴承有限公司自主研发的外径达11.5米的超大型整体式转盘轴承顺利下线。这套超大型整体式转盘轴承是为华南船机量身定做的,将用于1000吨重型海上风电安装起重机上。

  近年来,随着海上风机技术的高速发展,风机功率已经从4——8兆瓦时代开始向10——15兆瓦时代跃进,风机重量不断增大,风电安装船用起重机也呈大型化趋势发展。目前5——8米的转盘直径已很难满足未来海上风电吊装的要求,大型轴承的国产化已经成为风机领域亟待突破的技术之一。

  行业市场前景广阔

  从风能行业来看,未来10年,全球将累计新增超过235吉瓦的海上风电装机,使得全球风电累计装机容量在2030年达到270吉瓦。海上风电市场容量也较为稳定。 “十四五”期间,须保证风电年均新增装机5000万千瓦以上,到2060年,风电装机至少达到30亿千瓦,风电轴承开拓的未来前景巨大。

  而风电轴承作为核心的零部件,拥有较高技术壁垒。相较其他风机零部件,作为精密件的轴承生产工艺更复杂,综合要求更高,被认为是风机国产化的核心难点之一。

  一套风力发电机组的核心轴承含有:偏航轴承1套,变桨轴承3套,主轴轴承1套,此外根据不同的风机技术路线 (如双馈式风机)还可能需要搭配齿轮箱轴承等。

  主轴轴承作为连接轮毂和主轴的核心部件,对于风机的长期稳定运行起关键作用,占风机成本通常在5%以上,属于关键而又成本占比较高的零部件。

  近年来,国内瓦轴、洛轴、新强联、天马、金雷股份、通裕重工等企业已经形成了一定的风电轴承国产化能力,这几家国内企业均已经成功研制了配套大兆瓦机型的主轴轴承产品。但同时,我国轴承行业市场集中度较低,大型轴承行业的生产制造设备,精密轴承等部分还需进口。

  为了突破技术壁垒,国内企业一直在为之努力。如在高端轴承领域“十三五”期间,洛轴针对风电主轴轴承关键技术难题,不断提升风电主轴承的可靠性设计和制造技术水平,在国内首次完成调心滚子对数曲线修形技术研究。目前,该企业研发的产品已广泛应用于国内大功率风力发电设备,打破了国外轴承企业对风电主轴承市场长期以来的垄断地位。

  主轴市场收益良好

  国内主轴制造厂商今年以来保持了良好业绩收益,国内风电行业迎来新的发展空间,风电大尺寸轴承的市场需求猛增。金雷股份上半年实现营业收入8亿元,实现净利润2.68亿元,分别同比增长31.8%和49.58%。公司主导产品为1.5MW至8MW的风电主轴,与维斯塔斯、西门子歌美飒、GE等全球高端风电整机制造商建立了合作关系。报告期内,公司方面表示,风电主轴业务实现销量7.18万吨,较去年同期增长35.95%,实现销售收入7.43亿元,增长30.62%。

  另一家风机轴承制造企业通裕重工半年度营业收入28.7亿元,同比增长15.14%;净利润2.02亿元,同比增长10.18%。最近该公司拟发行可转债募资15亿元,投向大型海上风电产品配套能力提升项目。

  从全球市场来看,风电主轴轴承主要由德国、瑞典、日本、美国的厂商供应,主轴轴承被外资品牌斯凯孚、舍弗勒、罗特艾德企业主导。

  近年多家国际企业看好中国市场,工厂在中国落户。今年德国工业巨头舍弗勒南京公司4号厂房启用,位于江宁高新区的舍弗勒南京基地成为集团亚太地区最大的风电轴承生产基地。蒂森克虏伯罗特艾德 (徐州)环锻四期项目也落子。今年,斯凯孚上海电气风电集团和金风科技等风电龙头企业都签署了战略合作协议。

  高端轴承仍需突破

  虽然我国企业已经实现大尺寸轴承的制造,但从商品化、批量化来看还需要一定的努力。据了解,3兆瓦及以下偏航、变桨和主轴轴承已国产化,各种功率的增速器轴承、发电机轴承,3兆瓦以上偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承部分依靠进口。

  有业内人士表示,大轴承的国产化已经迫在眉睫。国外疫情的控制宽松策略,导致进口品牌的大轴承产能下降,价格猛涨,同时还受制于运输等因素,有钱无法买到相应的产品。

  中国轴承工业协会总工程师何加群坦言,目前轴承行业还存在研发能力弱,轴承钢技术质量水平尚不能完全适应高端轴承的发展,工艺装备和技术水平差距大等短板。

  从研发方式来看,行业归口院所企业化后,对行业基础研究和关键共性技术研究的功能弱化,至今未找到好的解决办法。

  轴承行业规划中指出,一些企业的技术创新平台的建设还只能是原有技术部门的 “翻牌”,未形成作为企业技术创新核心的体制和机制。一般都还未做到技术、经济和人才三个良性循环。企业研发投入力度小,企业进行技术创新和产业开发所必需的仪器、设备有较大缺口。

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