風(fēng)電主軸是指安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的核心部件之一。主要用于連接葉輪轂和齒輪箱,將葉片產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞給齒輪箱,承擔(dān)傳動(dòng)和受力功能,是風(fēng)電整機(jī)的重要零部件,其機(jī)械性能、加工精度和使用壽命等會(huì)直接影響整機(jī)的運(yùn)行與使用情況。
1、行業(yè)技術(shù)水平
隨著全球風(fēng)電整機(jī)制造業(yè)的快速發(fā)展,風(fēng)電主軸制造業(yè)技術(shù)水平不斷提升,主要表現(xiàn)為:
①逐步打破原有行業(yè)界限。全面吸收、融合鑄造、鍛造、熱處理、機(jī)械加工和防腐涂裝各專業(yè)的新技術(shù),形成了相對(duì)先進(jìn)的風(fēng)電主軸專業(yè)制造技術(shù)。
②計(jì)算機(jī)模擬及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)得到應(yīng)用。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬,鍛造工藝得以優(yōu)化,可獲得纖維流線連續(xù)、尺寸精確的鍛件毛坯,通過(guò)對(duì)鍛造、熱處理過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制,主軸質(zhì)量、生產(chǎn)效率得以提高。機(jī)械加工采用計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控加工設(shè)備,風(fēng)電主軸尺寸、形狀、位置公差得到良好控制,生產(chǎn)效率不斷提高。
③防腐涂裝技術(shù)獲得長(zhǎng)足提高。為適應(yīng)長(zhǎng)周期野外工況要求,整機(jī)制造商對(duì)風(fēng)電主軸的防腐技術(shù)提出了苛刻的要求。近些年,隨著逐步深入的研究,防腐涂裝工藝控制能力不斷提高,全自動(dòng)化設(shè)備逐步取代原來(lái)的手工設(shè)備,涂裝效率和涂裝質(zhì)量(尤其是涂層壽命周期)大幅提高。
④各種先進(jìn)檢測(cè)手段得到普遍應(yīng)用。在檢測(cè)環(huán)節(jié),生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)對(duì)風(fēng)電主軸內(nèi)部的檢驗(yàn)確保材料、組織性能符合風(fēng)電主軸在復(fù)雜負(fù)載情況下長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的要求;通過(guò)精確測(cè)量設(shè)備對(duì)風(fēng)電主軸形狀尺寸檢測(cè),保證風(fēng)電主軸在風(fēng)電整機(jī)上的安裝精度;采用各種先進(jìn)手段加強(qiáng)風(fēng)電主軸表面預(yù)處理以及涂層的準(zhǔn)確檢控,提高風(fēng)電主軸防腐性能。
⑤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平逐步提升。因下游客戶技術(shù)差別,風(fēng)電主軸具有多規(guī)格、非標(biāo)準(zhǔn)化的特征。優(yōu)勢(shì)企業(yè)的行業(yè)集中度提高正在逐步改變現(xiàn)有產(chǎn)品缺乏規(guī)范與參照標(biāo)準(zhǔn)的情況。
2、行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)
隨著技術(shù)工藝的不斷發(fā)展,風(fēng)電主軸制造業(yè)已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)特點(diǎn),具體情況如下:
①在鍛造環(huán)節(jié),鋼錠的冒口和水口均需要保證足夠的切除量,以確保成品鍛件無(wú)縮孔、疏松、嚴(yán)重的偏析和其它有害缺陷;大型鍛造液壓機(jī)的使用不斷普及,一方面可以提高鍛造質(zhì)量和效率,另一方面具備更大規(guī)格鍛件的加工能力。
②熱處理環(huán)節(jié)通過(guò)計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫變化的全過(guò)程控制,同時(shí)配備不同介質(zhì)的淬火池,以滿足產(chǎn)品不同性能指標(biāo)的要求。
③通過(guò)智能數(shù)控車(chē)床進(jìn)行車(chē)、銑、鏜、鉆、磨、滾壓等工序的機(jī)加工,滿足風(fēng)電主軸異型結(jié)構(gòu)的加工需求。
④?chē)娡凯h(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全封閉式噴涂作業(yè),滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定,表面涂層附著力更大,防腐效果更好。
⑤質(zhì)量控制貫穿整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),各主要工序完成后均進(jìn)行相應(yīng)環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗(yàn),確認(rèn)合格后再流轉(zhuǎn)進(jìn)入下一道工序,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的全流程控制。
3、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
在風(fēng)電主軸市場(chǎng),由于風(fēng)電主軸技術(shù)工藝復(fù)雜,定制化程度高,因此下游風(fēng)電整機(jī)制造商對(duì)供應(yīng)商的認(rèn)證準(zhǔn)入周期較長(zhǎng),選擇較為慎重,而在與主軸供應(yīng)商達(dá)成穩(wěn)定合作后則通常不會(huì)輕易更換。近年來(lái),隨著風(fēng)電技術(shù)的成熟,我國(guó)新增陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的平均單機(jī)容量已經(jīng)從 2013 年的 1.7MW 和 1.9MW 分別增長(zhǎng)至 2023 年的 5.4MW 和 9.6MW,風(fēng)電機(jī)組不斷向大型化方向發(fā)展。
在小功率風(fēng)電機(jī)組時(shí)代,風(fēng)電主軸的制造難度相對(duì)偏低,生產(chǎn)廠商眾多,隨著風(fēng)電機(jī)組大型化的趨勢(shì)增強(qiáng),對(duì)風(fēng)電主軸制造商在技術(shù)、資金、產(chǎn)能等方面提出了更高的要求,部分廠商逐漸無(wú)力參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),市場(chǎng)份額持續(xù)向少數(shù)頭部廠商集中。
另一方面,在風(fēng)電機(jī)組大型化的發(fā)展方向下,部分技術(shù)水平、資金實(shí)力欠缺或是成本控制不具備優(yōu)勢(shì)的風(fēng)電整機(jī)制造商也在逐步退出市場(chǎng),下游市場(chǎng)集中度不斷提高,根據(jù)《2023 年中國(guó)風(fēng)電吊裝容量統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)報(bào)》統(tǒng)計(jì),在我國(guó) 2023 年風(fēng)電整機(jī)新增裝機(jī)容量中,前 5 名風(fēng)電整機(jī)制造商的市場(chǎng)份額占比約為 73.8%,前 10 名風(fēng)電整機(jī)制造商的市場(chǎng)份額占比約為 98.6%。下游市場(chǎng)客戶集中度的提高也進(jìn)一步讓市場(chǎng)訂單更加集中于部分處于領(lǐng)先地位的風(fēng)電主軸制造商。
4、行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)
①金雷股份(300443.SZ)
金雷股份主營(yíng)業(yè)務(wù)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸及各類(lèi)大型鑄鍛件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,其中風(fēng)電主軸產(chǎn)品包括鍛造主軸與鑄造主軸,其他鑄鍛件業(yè)務(wù)涵蓋水泥裝備、礦山機(jī)械、鍛壓機(jī)床、造紙機(jī)械、船舶制造、工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)、冶金設(shè)備、能源電力等行業(yè)。2023 年,金雷股份實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 19.46 億元(其中風(fēng)電主軸收入 16.04 億元),凈利潤(rùn) 4.12 億元。
②通裕重工(300185.SZ)
通裕重工長(zhǎng)期從事大型鍛件、鑄件、結(jié)構(gòu)件及硬質(zhì)合金等功能材料的研發(fā)、制造及銷(xiāo)售,可為能源電力(含風(fēng)電、水電、火電、核電)、石化、船舶、海工裝備、冶金、航空航天、礦山、水泥、造紙等行業(yè)提供大型高端裝備的核心部件,其中風(fēng)電主軸產(chǎn)品包括鍛造主軸與鑄造主軸。2023年,通裕重工實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 58.09 億元(其中風(fēng)電主軸收入 13.07 億元),凈利潤(rùn) 2.08 億元。
③振宏股份
振宏股份(874492.SZ), 原名江陰振宏重型鍛造有限公司成立于2005年,位于全國(guó)經(jīng)濟(jì)百?gòu)?qiáng)縣之首的江蘇省江陰市華士鎮(zhèn), 地理位置優(yōu)越,交通十分便捷。公司占地面積100000平方米,總投資3.5億元人民幣,目前擁有自由鍛、環(huán)鍛、粗加工、熱處理、精加工和噴涂六大車(chē)間,具備年產(chǎn)13萬(wàn)噸各類(lèi)自由鍛件、環(huán)形鍛件和異形鍛件的能力。
公司可生產(chǎn)重量1T-100T的各類(lèi)鍛件,產(chǎn)品有兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電主軸、水輪機(jī)主軸(上冠、下環(huán))、火力發(fā)電轉(zhuǎn)子、電站輔機(jī)配件、船舶鍛件(動(dòng)力部分:曲軸,推進(jìn)部分:軸系)、各種礦山鍛件、臺(tái)階軸、齒輪齒圈、海洋油氣工程鍛件、石油鍛件、化工機(jī)械鍛件、特種壓力容器鍛件等系列,廣泛應(yīng)用于各類(lèi)重工裝備領(lǐng)域。
公司設(shè)備先進(jìn),配套設(shè)施齊全,擁有10000t、4500t、3150t, 2000t自由鍛液壓機(jī)各1臺(tái)、Ф4000mm數(shù)控軋環(huán)機(jī)1臺(tái)、進(jìn)出料機(jī)1臺(tái),100t、50t和20t鍛造操作機(jī)4臺(tái)、各類(lèi)起重行車(chē)、天然氣臺(tái)車(chē)爐、室式爐、磨床、鋸床、鉆床、重型臥車(chē)、重型立車(chē)及全數(shù)控車(chē)床、落地鏜銑床、龍門(mén)鏜銑床、深孔鏜床等計(jì)200多臺(tái)套,可完成各類(lèi)鍛件粗加工到成品交貨的一條龍服務(wù)。2023年?duì)I業(yè)收入:10.25億元,利潤(rùn)總額 8924.42萬(wàn)元 總資產(chǎn):10.22億元。