1、風(fēng)電軸承行業(yè)發(fā)展概況
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要部件包括葉片、變頻器、主軸、齒輪箱、電氣控制系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等部件。經(jīng)過(guò)十余年的行業(yè)發(fā)展,大部分環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化替代,但目前,包括大功率、大兆瓦風(fēng)電機(jī)型的主軸軸承和變流器的核心部件等環(huán)節(jié)仍高度依賴進(jìn)口或跨國(guó)企業(yè)。
隨著風(fēng)電行業(yè)發(fā)展,風(fēng)電機(jī)組兆瓦數(shù)增加趨勢(shì)逐步顯現(xiàn),根據(jù)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì),2012 年至 2022 年,國(guó)內(nèi)新增陸上風(fēng)電平均單機(jī)容量已從 1.6MW 提升至 4.3MW,新增海上風(fēng)電平均單機(jī)容量已從 2.8MW 提升至 7.4MW。為了適應(yīng)風(fēng)電機(jī)組大型化發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)進(jìn)一步達(dá)到降本增效和提高產(chǎn)品穩(wěn)定性的效果,風(fēng)電軸承行業(yè)內(nèi)企業(yè)逐步探索研發(fā)大型鋼材質(zhì)滾子軸承,以適應(yīng)風(fēng)電機(jī)組大型化的發(fā)展需求。
風(fēng)電軸承主要包括傳動(dòng)系統(tǒng)軸承(主軸軸承、齒輪箱軸承及發(fā)電機(jī)軸承)、變槳軸承和偏航軸承等。一般而言,一套風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心軸承包括:1 套偏航軸承,3 套變槳軸承,1 套主軸軸承。此外,根據(jù)不同的風(fēng)機(jī)技術(shù)路徑(例如:雙饋式風(fēng)機(jī))還需搭配齒輪箱軸承等。
變槳軸承和偏航軸承主要用于調(diào)整風(fēng)機(jī)朝向及葉片槳距角,保證風(fēng)機(jī)垂直迎風(fēng)、輸出功率穩(wěn)定在安全高效的范圍內(nèi)。變槳軸承和偏航軸承僅在風(fēng)力風(fēng)向發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行間歇性的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整,因此其材質(zhì)性能和強(qiáng)度的要求相對(duì)低于主軸軸承。
主軸軸承主要用于支撐風(fēng)機(jī)主軸,起到連接輪轂和齒輪箱,并將葉片產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞給齒輪箱的作用。主軸軸承是風(fēng)電整機(jī)的重要零部件,其精度、性能、壽命和可靠性等會(huì)直接影響風(fēng)機(jī)整機(jī)的運(yùn)行與使用情況。
目前,風(fēng)電主軸軸承主要包括圓錐滾子軸承(TRB)和調(diào)心滾子軸承(SRB),其中,調(diào)心滾子軸承多用于雙饋機(jī)型和 5MW 以下機(jī)型;圓錐滾子軸承多用于直驅(qū)和半直驅(qū)機(jī)型,更適用于大單機(jī)容量的機(jī)組。風(fēng)電齒輪箱軸承主要包括調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和交叉滾子軸承。
由于風(fēng)電機(jī)組需面臨高低溫差、環(huán)境濕熱、沙塵或海風(fēng)腐蝕等各類惡劣的應(yīng)用環(huán)境。同時(shí),下游風(fēng)電整機(jī)企業(yè)對(duì)于風(fēng)電設(shè)備的壽命周期、可靠性等均有較高的技術(shù)要求,因此相比一般通用軸承,風(fēng)電軸承的生產(chǎn)工藝有著顯著的技術(shù)壁壘。
當(dāng)前,國(guó)產(chǎn)高端軸承的綜合性能仍與跨國(guó)軸承企業(yè)集團(tuán)的產(chǎn)品水平存在一定差距,大功率大兆瓦的主軸軸承、齒輪箱軸承等領(lǐng)域的技術(shù)難度較高,國(guó)產(chǎn)化程度相對(duì)較低,斯凱孚、舍弗勒、鐵姆肯等外資企業(yè)在該領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。但目前,國(guó)內(nèi)潔能股份、瓦房店軸承、洛陽(yáng)軸承、新強(qiáng)聯(lián)、成都天馬等企業(yè)已經(jīng)形成了一定的風(fēng)電軸承國(guó)產(chǎn)化能力,上述企業(yè)均已經(jīng)成功研制了配套大兆瓦風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的產(chǎn)品,未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)逐步顯現(xiàn)。
在全球軸承行業(yè)中,瑞典斯凱孚(SKF)、德國(guó)舍弗勒(Schaeffler)、美國(guó)鐵姆肯(Timken)、日本恩斯克(NSK)、日本捷太格特(JTEKT)、日本恩梯恩(NTN)、日本美蓓亞(NMB)、日本不二越(NACHI)被稱為世界八大軸承企業(yè)。根據(jù)思瀚數(shù)據(jù),2020 年全球八大跨國(guó)軸承集團(tuán)占全球市場(chǎng)份額約為 70%,中國(guó)企業(yè)占比約為20%,八大軸承集團(tuán)基本壟斷了中高端軸承行業(yè)。根據(jù)《Global wind turbine supplychain trends 2020》數(shù)據(jù),德國(guó)舍弗勒(Schaeffler)、瑞典斯凱孚(SKF)、日本恩梯恩(NTN)、日本捷太格特(JTEKT)和美國(guó)鐵姆肯(Timken)的主軸承全球市場(chǎng)占有率合計(jì)約為 83%,我國(guó)洛陽(yáng)軸承和瓦房店軸承分別約占 4%。
2022 年 12 月 30 日,2023 年全國(guó)能源工作會(huì)議在北京召開,會(huì)議提出:加強(qiáng)風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)電建設(shè),2023 年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 430GW 左右,太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到490GW 左右。根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至 2022 年底,我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)容量達(dá)到365.4GW。因此,2023 年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到 64.6GW,新增裝機(jī)同比增長(zhǎng)約為72%。就目前風(fēng)電軸承市場(chǎng)情況估算,3-4MW 主軸軸承價(jià)格約為 50 萬(wàn)/個(gè),4-6MW 主軸軸承價(jià)格約為 60 萬(wàn)/個(gè),對(duì)應(yīng)單價(jià)約為 150 元/kW。按照目前風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模的規(guī)劃,預(yù)計(jì)將為風(fēng)電主軸軸承帶來(lái)約 100 億元的年度市場(chǎng)空間。
2、風(fēng)電軸承領(lǐng)域的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手情況
山東金帝精密機(jī)械科技股份有限公司:山東金帝精密機(jī)械科技股份有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)為精密機(jī)械零部件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,包括軸承保持架和汽車精密零部件兩大類產(chǎn)品。其中,軸承保持架包括風(fēng)電行業(yè)保持架、其他行業(yè)保持架。汽車精密零部件包括傳統(tǒng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)、新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、門鎖、安全、座椅等其他系統(tǒng)。風(fēng)電行業(yè)保持架主要包括變槳軸承保持架、齒輪箱軸承保持架、主軸軸承保持架和偏航軸承保持架。金帝股份軸承保持架的客戶包括斯凱孚、舍弗勒、恩斯克、瓦房店軸承、洛陽(yáng)軸承等。
無(wú)錫易通精密機(jī)械股份有限公司:無(wú)錫易通精密機(jī)械股份有限公司專業(yè)從事各類精密機(jī)械基礎(chǔ)件的設(shè)計(jì)、研發(fā)、加工制造與銷售,以此為核心,已發(fā)展為集軸承精密鍛造、CNC 數(shù)控裝備制造、數(shù)控車、銑、鉆、磨等多層次深加工為一體的精密機(jī)械制造企業(yè)。易通股份的客戶包括鐵姆肯、舍弗勒、凱登、恩梯恩、美鋁和斯凱孚等。
大連瑞谷科技有限公司:大連瑞谷科技有限公司主營(yíng)產(chǎn)品精密銅制實(shí)體保持架。服務(wù)領(lǐng)域有冶金,礦山、風(fēng)電、醫(yī)療、航空、鐵路軌道交通、船舶、工程機(jī)械等行業(yè)。瑞谷科技的主要產(chǎn)品包括銅保持架、塑料保持架、鋼保持架。瑞谷科技的客戶包括斯凱孚、舍弗勒、鐵姆肯、恩斯克等。
大連潔能重工股份有限公司:大連潔能重工股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“潔能股份”)成立于2008年6月,位于美麗的海濱城市大連。公司總占地面積63500平方米(含子公司),注冊(cè)資本5737.57萬(wàn)元。公司多年來(lái)致力于清潔能源領(lǐng)域精密機(jī)械零部件及裝備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,主營(yíng)產(chǎn)品及服務(wù)包括風(fēng)電軸承產(chǎn)品、核電裝備、鑄造產(chǎn)品和其他加工產(chǎn)品。
公司控股子公司大連格銳精工有限公司成立于2010年3月,注冊(cè)資本金2600萬(wàn)元,主營(yíng)業(yè)務(wù)為泵體、葉輪等鑄造類產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。
風(fēng)電軸承業(yè)務(wù)板塊前六大客戶斯凱孚、舍弗勒、鐵姆肯、洛陽(yáng)軸承、瓦房店軸承股份有限公司、利勃海爾。