1986年,中國座風(fēng)電場正式并網(wǎng)發(fā)電,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展大幕由此拉開。至今,已穩(wěn)居全球風(fēng)電裝機(jī)大國。
產(chǎn)業(yè)起步期,整體風(fēng)電機(jī)組基本靠進(jìn)口,引進(jìn)借鑒的同時(shí),也受制于人艱難。今時(shí)不同往日,發(fā)展至今,我國已形成較為完備的風(fēng)電配套產(chǎn)業(yè)鏈,成功邁入了海陸風(fēng)電全面平價(jià)時(shí)代。
眾所周知,國產(chǎn)難度化較高的有兩大部件,其中之一便是軸承,目前主軸仍然存在“卡脖子”的難題,“十四五”風(fēng)電關(guān)鍵發(fā)展期,對軸承而言既面臨著機(jī)遇突破,也帶來挑戰(zhàn),國產(chǎn)化軸承正在打響漂亮的翻身仗。
16MW:大兆瓦軸承不斷突破
近兩年,國內(nèi)海陸風(fēng)機(jī)大型化步伐加快,H187-7.XMW陸上風(fēng)機(jī)一次并網(wǎng),繼東方風(fēng)電國內(nèi)首臺10MW海上風(fēng)機(jī)后,11MW、12MW、13MW、15MW、16MW不斷涌現(xiàn),也在促進(jìn)配套零部件的大型化。
2019年疫情始發(fā),反反復(fù)復(fù),影響國內(nèi)外生產(chǎn)制造。在兩年風(fēng)電“搶裝潮”期間帶來軸承需求快速增長的同時(shí),疊加風(fēng)機(jī)大兆瓦發(fā)展趨勢,我國風(fēng)電軸承供不應(yīng)求,技術(shù)短板也開始凸顯。目前,主流機(jī)型所用的3-6.25MW主軸軸承已大批量裝機(jī)使用,但大兆瓦風(fēng)機(jī)的主軸承卻還偏向于依賴進(jìn)口,禁錮著風(fēng)機(jī)大型化發(fā)展。
主軸軸承,在風(fēng)電機(jī)組中起到吸收葉輪氣動載荷和傳遞功率的重要作用,被稱為風(fēng)電機(jī)組的“心臟”。同時(shí),由于其設(shè)計(jì)技術(shù)壁壘相較偏高,也是難啃的“骨頭”。與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電環(huán)境更加惡劣、技術(shù)門檻更高,風(fēng)電機(jī)組至少20年的運(yùn)行壽命,要求主軸承具備更高可靠性。
國內(nèi)做風(fēng)電主軸的企業(yè)主要有洛軸、瓦軸、新強(qiáng)聯(lián),市場競爭格局集中且穩(wěn)定,呈現(xiàn)多寡頭競相逐鹿。業(yè)內(nèi)有數(shù)據(jù)顯示,2020年國內(nèi)風(fēng)電主軸市場份額大概為新強(qiáng)聯(lián)占比6%,洛軸和瓦軸各占4%。近來,各家立足現(xiàn)狀,展望未來,均在大功率軸承方面不斷進(jìn)行突破。
*北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)據(jù)公開報(bào)道不完全整理。
2022年9月15日,國內(nèi)首套16MW平臺風(fēng)電主軸軸承在洛軸下線,其3-6.25MW主軸軸承已大批量裝機(jī)使用。
2022年7月,新強(qiáng)聯(lián)12MW海上抗臺風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸軸承下線,實(shí)現(xiàn)了3-7MW風(fēng)機(jī)單列圓錐滾子軸承的小批量生產(chǎn)。
2020年12月,瓦軸自研大型深溝球軸承和大型圓柱滾子軸承出產(chǎn),配套用于明陽11MW半直驅(qū)海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)。
此外,軸研科技目前也正在與主機(jī)單位聯(lián)合研發(fā)外徑3500mm主軸軸承,可覆蓋20MW以下風(fēng)機(jī)需求。
據(jù)了解,整機(jī)廠家也有在做風(fēng)機(jī)主軸軸承國產(chǎn)替代工作,并和一些國內(nèi)廠商在合作開發(fā)。國產(chǎn)風(fēng)電軸承不斷替代進(jìn)口,主軸軸承國產(chǎn)化已是大勢所趨,市場占比超過進(jìn)口軸承指日可待。
“價(jià)格戰(zhàn)”:國產(chǎn)化替代優(yōu)勢明顯
“雙碳”等政策利好激發(fā),新能源迎來市場紅利期。全面平價(jià)時(shí)代,風(fēng)機(jī)價(jià)格幾近觸底,卻又不斷打破低價(jià),大兆瓦風(fēng)機(jī)的研發(fā)速度明顯加快。風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入新一輪洗牌期,企業(yè)對于軸承等關(guān)鍵零部件成本的關(guān)注度也在提升。
據(jù)CWEA預(yù)測,2021-2025年國內(nèi)風(fēng)電軸承市場復(fù)合年均增長率(CAGR)將達(dá)到13%,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值達(dá)到106億元。其中,海上風(fēng)電軸承市場空間將超過21億元(約占20%)。風(fēng)電軸承成本約占風(fēng)電機(jī)組總成本的5%,而主軸軸承大概占1.5%。
業(yè)內(nèi)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,雙饋機(jī)型主軸承,3-4MW國外品牌22萬元,國內(nèi)品牌13萬元;4-5MW國外品牌25萬元,國內(nèi)品牌15萬元;5-6MW國外品牌42萬元,國內(nèi)品牌25萬元。
直驅(qū)機(jī)型主軸承,3-4MW國外品牌38萬元,國內(nèi)品牌20萬元;4-5MW國外品牌50萬元,國內(nèi)品牌35萬元,5-6MW國外品牌60萬元,國內(nèi)品牌42萬元;6-8MW直驅(qū)國外品牌會達(dá)到120萬元,8-10MW接近200萬元。
主軸承批量生產(chǎn)或生產(chǎn)量較少的,國內(nèi)1噸和進(jìn)口品牌的差價(jià)也在50萬元,甚至是200萬元。風(fēng)電平價(jià)時(shí)代,國內(nèi)主軸軸承在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下價(jià)格優(yōu)勢更為明顯。
一方面考慮到質(zhì)量和可靠性,一方面是企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積累,這使得國內(nèi)風(fēng)電企業(yè)大兆瓦機(jī)組的主軸軸承還是更偏向于進(jìn)口品牌,國外產(chǎn)品價(jià)格居高不下。
2022年9月27日,新強(qiáng)聯(lián)與明陽智能簽署小批量訂單,采購合同金額不低于13.2億元,產(chǎn)品覆蓋范圍從MySE4.x系列,大到MySE11/12系統(tǒng)(如圖),可以說是國產(chǎn)化軸承批量訂單的一步大跨越。
40%:國產(chǎn)化軸承迎頭趕超
我國軸承工業(yè)始于1938年,目前雖已邁入軸承工業(yè)大國行列,但還不是軸承強(qiáng)國,呈現(xiàn)“低端出口,高端進(jìn)口”的局面。
2006年,國家發(fā)改委出臺“風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化率70%”的政策,在此背景下,國內(nèi)軸承企業(yè)開始攻克難關(guān)紛紛崛起,大部分企業(yè)終可實(shí)現(xiàn)變槳軸承和偏航軸承的國產(chǎn)化,中國風(fēng)電軸承迎來了輝煌時(shí)代。
長時(shí)間的技術(shù)積累、大兆瓦風(fēng)機(jī)發(fā)展趨勢等促進(jìn)下,有業(yè)內(nèi)人士在接受《風(fēng)能》雜志采訪時(shí)表示,近三年,受國產(chǎn)化替代影響,國外品牌市場份額(陸上風(fēng)電)逐步降至65%左右,預(yù)計(jì)2022年,主軸軸承(陸上)國產(chǎn)化率可提高到40%。未來三年,國產(chǎn)主軸軸承市場占比超過進(jìn)口軸承已成必然。
風(fēng)電主軸的完全國產(chǎn)化尚需要一個(gè)過程,未來三年可觀。風(fēng)電軸承企業(yè)你追我趕,隨著國內(nèi)風(fēng)電軸承企業(yè)不斷攻堅(jiān),主軸等軸承產(chǎn)品多點(diǎn)開花,從小批量、少量生產(chǎn)到大批量,國產(chǎn)化軸承替代進(jìn)入加速期。
風(fēng)電大兆瓦軸承還需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)積累,以及國內(nèi)企業(yè)的相信與支持,才更加有望迎頭趕超,助力我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。