齒輪箱是雙饋、半直驅(qū)風(fēng)機(jī)的核心部件之一,在動(dòng)能向電能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。據(jù)了解,目前全球風(fēng)機(jī)的主要路線為雙饋路線,國(guó)內(nèi)也以雙饋占主要優(yōu)勢(shì)。
與整機(jī)商愈加集中的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展格局相同,齒輪箱CR5達(dá)到80%以上。根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(huì)GWEC統(tǒng)計(jì),風(fēng)電齒輪箱前三大供應(yīng)商合計(jì)市占率占比約四分之三。
國(guó)內(nèi)風(fēng)電齒輪箱產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)市場(chǎng)激戰(zhàn)后也愈加集中,新入局的外企要想占據(jù)一席之地,更是難上加難!霸谥袊(guó)的風(fēng)電市場(chǎng)上,想存活還是有很大的成本壓力!中車福伊特傳動(dòng)技術(shù)(北京)有限公司CEO Markus Schlosser(馬庫(kù)斯)表示,“中國(guó)‘雙碳’目標(biāo)的提出,風(fēng)電市場(chǎng)迎來(lái)紅利發(fā)展期,而此時(shí),也正面臨著邁向平價(jià)時(shí)代的關(guān)口,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存!
來(lái)源;北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng) 作者:莫小雅
1、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合 打開中國(guó)風(fēng)電突破口
據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),2021-2025年中國(guó)、全球風(fēng)電齒輪箱市場(chǎng)規(guī)模CAGR分別為15%、12%,2020年,國(guó)內(nèi)外風(fēng)電齒輪箱市場(chǎng)規(guī)模都得到了大幅度的提高。
風(fēng)電起源于歐洲,2014-2019年,中國(guó)風(fēng)電處于初期發(fā)展,在累計(jì)裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí),技術(shù)也在不斷創(chuàng)新突破,國(guó)產(chǎn)化水平明顯提高。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為高精度工業(yè)機(jī)械設(shè)備,齒輪箱是風(fēng)機(jī)中技術(shù)含量&故障率較高的部件之一,同時(shí),也是中國(guó)風(fēng)電技術(shù)水平提升的主要瓶頸。與世界先進(jìn)水平相比,中國(guó)制造業(yè)大而不強(qiáng),仍是工業(yè)發(fā)展的短板。
中車福伊特傳動(dòng)技術(shù)(北京)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中車福伊特”)是中國(guó)中車和福伊特兩大集團(tuán)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合共同組建的,由中國(guó)中車控股的高端制造類合資企業(yè)。公司形成了軌道齒輪及齒輪箱,風(fēng)電齒輪及齒輪箱,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子等主導(dǎo)產(chǎn)品,目前,中車福伊特具備年產(chǎn)軌道齒輪箱4000臺(tái)、風(fēng)電齒輪箱1000臺(tái)的生產(chǎn)能力。
為推動(dòng)實(shí)施“中國(guó)制造2025”和德國(guó)“工業(yè)4.0”發(fā)展戰(zhàn)略,早在2016年6月13日,在中德兩國(guó)總理見證下,中國(guó)中車與福伊特集團(tuán)就簽署了長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作協(xié)議;2018年7月9日,計(jì)劃在中國(guó)北京和上海成立2家合資公司,就齒輪箱等關(guān)鍵部件開展深入合作。2018年12月,兩地公司同步注冊(cè)成立;2019年3月,正式投入運(yùn)營(yíng)。
中車福伊特CEO Markus Schlosser(馬庫(kù)斯)
中車福伊特CEO Markus Schlosser(馬庫(kù)斯)在和北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)交談時(shí)表示,“公司于2019年由中車北京南口機(jī)械有限公司和福伊特驅(qū)動(dòng)技術(shù)投資(中國(guó))有限公司合資成立,目前主要客戶是面向中車內(nèi)部。產(chǎn)品在行業(yè)和市場(chǎng)上的品牌口碑還在建立當(dāng)中,我們的精力短期內(nèi)會(huì)主要放在陸上,也希望和中車的合作,能夠?yàn)槲磥?lái)風(fēng)電齒輪箱的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。”
2、助力平價(jià) 大兆瓦齒輪箱研發(fā)
2021年11月23日,中車福伊特4.5MW陸上風(fēng)電齒輪箱正式下線!據(jù)了解,目前該產(chǎn)品已成功與客戶簽約并發(fā)貨。
據(jù)介紹,本次下線的齒輪箱基于新開發(fā)的4.0-5.XMW齒輪箱平臺(tái),采用了柔性元素技術(shù)改善載荷分布,優(yōu)化一級(jí)行星輪數(shù)量,緊湊型設(shè)計(jì)減少齒圈直徑。同時(shí)通過(guò)提升齒輪修形更大程度減少振動(dòng),高質(zhì)量材料實(shí)現(xiàn)更高扭矩密度,保障質(zhì)量和可靠性;通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)縮短工期,可實(shí)現(xiàn)6個(gè)月內(nèi)完成交付。
風(fēng)機(jī)大型化,是業(yè)內(nèi)公認(rèn)平價(jià)降本增效的有效方式之一,風(fēng)電大基地已率先開啟陸上風(fēng)電4.0時(shí)代,陸上6.X、7.XMW風(fēng)機(jī)也在不斷涌現(xiàn),海上10MW+大兆瓦風(fēng)機(jī)更是在2021年密集發(fā)布,這也導(dǎo)致其配套零部件制造難度增加。
風(fēng)電齒輪箱環(huán)節(jié),受益于風(fēng)機(jī)大型化帶來(lái)的需求提升,機(jī)組大型化趨勢(shì)的供應(yīng)商有望加速市占率提升,同時(shí)高質(zhì)量和可靠性的首要要求也必不可缺。
“我們認(rèn)為陸上7MW大型化齒輪箱已是極限,重要的還是考慮使用一些新材料、滑動(dòng)軸承、新熱處理方式等新技術(shù),通過(guò)內(nèi)部流程的優(yōu)化,尤其是模塊化設(shè)計(jì)方面,幫助去降成本!盡arkus Schlosser(馬庫(kù)斯)說(shuō)到。
中車福伊特研發(fā)路線 圖片來(lái)自:官網(wǎng)
談及未來(lái)在中國(guó)海上風(fēng)電戰(zhàn)略布局,他表示,這是未來(lái)重要且正確的方向,中車福伊特將在明年開始海上齒輪箱樣機(jī)的研發(fā),批海上風(fēng)電生產(chǎn)預(yù)計(jì)在2024年左右。但大的問(wèn)題在于,如何去低成本的運(yùn)輸大型化的零部件到組裝或運(yùn)行的風(fēng)場(chǎng)。
3、市場(chǎng)角逐,力爭(zhēng)躋身國(guó)內(nèi)TOP3
與整機(jī)商競(jìng)爭(zhēng)格局類似,風(fēng)電齒輪箱廠商的數(shù)量在過(guò)去幾年中出現(xiàn)了銳減。2010年,全球有近50家風(fēng)電齒輪箱供應(yīng)商,而現(xiàn)在僅約20家仍活躍在風(fēng)電行業(yè)。(收藏丨2021年21家風(fēng)電齒輪箱企業(yè)名錄。
同時(shí),直驅(qū)&中速傳動(dòng)(半直驅(qū))技術(shù)也越來(lái)越受到關(guān)注。2015年,中速傳動(dòng)的全球市場(chǎng)份額只有1%,而在2018年則達(dá)到了3.7%。GWEC預(yù)計(jì),到2023年中速齒輪箱將占到該年全球齒輪箱需求量的10%;直驅(qū)技術(shù)將占該年全球新增海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)份額的63%。
未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),齒輪箱廠商的數(shù)量可能還會(huì)繼續(xù)縮減。同時(shí),梯隊(duì)齒輪箱供應(yīng)商的年產(chǎn)能已占比超半壁江山,第二、三梯隊(duì)的齒輪箱供應(yīng)商若想迎頭趕上還面臨著很大壓力。
“我們的目標(biāo)是到2025年,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額中占比9%,成為國(guó)內(nèi)TOP3齒輪箱供應(yīng)商?紤]到在降本增效具有更大優(yōu)勢(shì),半直驅(qū)也更受關(guān)注,預(yù)計(jì)5年后在中國(guó)這一市場(chǎng)份額會(huì)有20%,我們目前也在做6-10MW半直驅(qū)陸上平臺(tái)的研發(fā)。此外因?yàn)槭呛腺Y公司,風(fēng)電業(yè)務(wù)也將致力于打開海外市場(chǎng)!