歷經(jīng)“搶裝”與平價降本的持續(xù)錘煉,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)對整機交付、降本能力的重要作用有了全新認(rèn)識。與兩者息息相關(guān)的是,風(fēng)電主軸軸承等“卡脖子”關(guān)鍵零部件的設(shè)計與制造能力。我國風(fēng)電主軸軸承自主研發(fā)制造由來已久,如今國產(chǎn)占比僅35% 左右,其背后原因與潛在邏輯是什么?洛陽LYC 軸承有限公司(下稱“洛軸”)總經(jīng)理于海波對話《風(fēng)能》,回顧主軸軸承自主化之路,揭示未來發(fā)展挑戰(zhàn)與難點。
Q:在您看來,風(fēng)電主軸軸承自主化對我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展具有怎樣的意義?
A:2020年10月簽署的《風(fēng)能北京宣言》提出,在“十四五”規(guī)劃中保證年均新增裝機50GW以上,2025年后,中國風(fēng)電年均新增裝機容量應(yīng)不低于60GW,到2030年至少達(dá)到80GW,可見未來我國對風(fēng)電主軸軸承的需求量很大。風(fēng)電主軸軸承自主化工作起始于2005年前后,由洛軸等企業(yè)率先實施,截至目前在兆瓦級機組上的應(yīng)用量也是大的。
主軸軸承自主化,對于將風(fēng)電核心技術(shù)牢固地握在我們自己手中意義重大。一方面,可在打破國外壟斷、實現(xiàn)平價、提升國內(nèi)整機商在全球市場競爭力的同時,助力風(fēng)電在與不同電源的競爭中不落下風(fēng);另一方面,大量應(yīng)用經(jīng)驗可提升國內(nèi)軸承應(yīng)用材料、熱處理、軸承設(shè)計、加工制造水平,縮小同國外企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量差距。
Q:目前,阻礙我國主軸軸承規(guī);l(fā)展的挑戰(zhàn)有哪些?需要如何應(yīng)對?
A:就主軸軸承而言,對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求較高。相較于偏航、變槳軸承,主軸軸承技術(shù)、加工難度更大,一旦損壞,更換的費用非常高,造成的損失遠(yuǎn)大于收益。
應(yīng)對解決這項問題,需從三方面著手:一是要加快培養(yǎng)軸承研發(fā)、工藝專業(yè)人才,二是要有先進(jìn)的生產(chǎn)、檢測、試驗裝備,三是要以先進(jìn)的管控體系做支撐。
隨著國產(chǎn)的主軸軸承應(yīng)用量增大,整機商發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量并不比進(jìn)口產(chǎn)品差。與進(jìn)口軸承相比,國產(chǎn)風(fēng)電軸承具有價格低、交貨速度快、售后服務(wù)及時等優(yōu)勢。然而,部分終端業(yè)主認(rèn)為進(jìn)口軸承質(zhì)量穩(wěn)定,仍然在招標(biāo)時明確要求使用進(jìn)口品牌產(chǎn)品。作為零部件廠家,應(yīng)加大宣傳和推廣,從設(shè)計、裝備、研發(fā)、試驗方面入手,與開發(fā)商直接對話交流,同整機商并肩進(jìn)行技術(shù)與產(chǎn)品推廣,提升開發(fā)商對國產(chǎn)主軸軸承的信心。
Q:近年來,為實現(xiàn)更多風(fēng)能資源開發(fā),風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈整體受到了一定的降本壓力。在主軸軸承方面,如何才能在確?煽啃缘那疤嵯拢瑢崿F(xiàn)進(jìn)一步降本?
A:需要從設(shè)計與工藝兩方面實現(xiàn)降本。在設(shè)計方面,要通過開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的主軸軸承,以形成產(chǎn)品平臺化,從而大幅降低設(shè)計成本。同時著力提高軸承承載能力,使得同一軸承可以滿足更大功率機組的載荷工況要求。通過設(shè)計優(yōu)化、新材料、新工藝應(yīng)用等,推動整體成本下降。在工藝方面,則主要需采取仿形鍛件與減小工序間留量等措施實現(xiàn)降本目的。
Q:洛軸是較早開展風(fēng)電軸承自主研發(fā)的企業(yè)之一,公司網(wǎng)站顯眼的位置上展示著“挺起民族軸承工業(yè)的脊梁”的口號,可見已將軸承自主化作為企業(yè)發(fā)展的核心追求。基于此,請談?wù)劼遢S在風(fēng)電軸承領(lǐng)域的發(fā)展歷程與取得的成果。
A:從1997年至今的25年間,洛軸一直在研發(fā)偏航、變槳、主軸、增速箱、發(fā)電機、驅(qū)動器等系列風(fēng)電軸承,是國內(nèi)從事風(fēng)電軸承研發(fā)、制造種類全的企業(yè)之一。
1997年,洛軸研制了國內(nèi)首套偏航軸承,至今已無憂運轉(zhuǎn)超過25年;2005年,研制兆瓦級風(fēng)電偏航、變槳、主軸軸承,并開始批量配套運行;2008年,研制風(fēng)電齒輪箱軸承;2012年,研制5MW偏航、變槳軸承并裝機應(yīng)用;2019年開發(fā)大壁厚主軸軸承鋼,國內(nèi)首套7MW偏變軸承研制并完成試驗,研制4MW以上SRB(調(diào)心滾子軸承)主軸軸承并批量生產(chǎn);2020年,研制三排滾子變槳軸承,研制海上風(fēng)電偏變軸承專用材料;2021年,研制7MW、8MW海上風(fēng)電主軸軸承,批量生產(chǎn)三排滾子變槳軸承、TRB(圓錐滾子軸承)主軸軸承。
期間,洛軸編制并發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)《滾動軸承風(fēng)力發(fā)電機組偏航、變槳軸承》(GB/T29717—2013)及《滾動軸承風(fēng)力發(fā)電機組主軸軸承》(GB/T29718—2013);風(fēng)電軸承行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《滾動軸承風(fēng)力發(fā)電機軸承》(JB/T10705—2007);承擔(dān)“十二五”國家科技支撐計劃風(fēng)電軸承項目和“十三五”國家重點研發(fā)計劃風(fēng)電軸承項目;還在2018年榮獲國家科技進(jìn)步二等獎。
Q:目前,洛軸在主軸軸承技術(shù)方面有哪些積累?正在通過在哪些方面發(fā)力,破解該領(lǐng)域所存在的難題與挑戰(zhàn)?
A:在主軸軸承材料方面,針對大功率風(fēng)力發(fā)電機組主軸軸承特點,洛軸開發(fā)了滲碳鋼、全淬貝氏體材料。在熱處理工藝研究方面,洛軸著力在套圈表面硬度、淬硬層深度、材料金相組織及、熱處理變形等方面取得了大量成果。在冷加工工藝方面,洛軸實現(xiàn)滾動體修形,滾道凸度、旋轉(zhuǎn)精度控制。目前,針對大功率TRB主軸軸承外形尺寸較大以及行業(yè)降本需求,洛軸正著力解決相關(guān)的熱處理、超精裝備等問題。
Q:洛軸不僅是較早進(jìn)行風(fēng)電主軸軸承研發(fā)制造的企業(yè),近些年在此方面更實現(xiàn)了大跨步發(fā)展,這是基于在哪些方面獲得的支撐,能否向行業(yè)分享一些成功的發(fā)展經(jīng)驗?
A:自2005年開始研發(fā)生產(chǎn)風(fēng)電主軸軸承,截至目前,洛軸已實現(xiàn)2.8萬套此類產(chǎn)品配套,預(yù)計2022年供貨數(shù)量超過6000套,裝機量穩(wěn)居全國。這一方面得益于大批量主軸軸承的設(shè)計、生產(chǎn)及應(yīng)用經(jīng)驗積累;另一方面,來自于2019年引入APQP4Wind標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求,生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平不斷提升,軸承整體質(zhì)量水平及產(chǎn)品一致性得到保障。此外,也離不開整機客戶的幫助,金風(fēng)科技與遠(yuǎn)景能源等風(fēng)電整機商對主軸軸承應(yīng)用及失效分析情況了解較為深入,并對軸承的設(shè)計、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)提出寶貴意見,對促進(jìn)主軸軸承整體質(zhì)量水平提升具有重要意義。