近日,筆者與一位風(fēng)電軸承領(lǐng)域的朋友閑聊,朋友任職于國企旗下的軸承企業(yè),在風(fēng)電軸承生產(chǎn)制造的技術(shù)經(jīng)驗和工藝上,可說屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平。當(dāng)談及其公司在風(fēng)電大軸承的業(yè)務(wù)時,朋友表示非常無奈。
他說道,“公司已成功研發(fā)了7MW級別的風(fēng)電主軸承,且已成功完成安裝調(diào)試,機(jī)組運(yùn)行過程中軸承狀態(tài)表現(xiàn)良好,但仍無法取得批量訂單,在風(fēng)機(jī)大軸承選擇上,風(fēng)機(jī)廠家和業(yè)主更傾向于使用國外軸承產(chǎn)品!
來源:北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)
作者:周小彥
近兩年,國內(nèi)風(fēng)機(jī)大型化趨勢加快,6MW級以上陸上風(fēng)機(jī)已吊裝并網(wǎng),8-10MW海上風(fēng)機(jī)也批量投運(yùn),筆者認(rèn)為,在大軸承需求如此旺盛的情況下,國產(chǎn)大軸承“零訂單”無異于一種打臉現(xiàn)象。
1、國產(chǎn)軸承質(zhì)量備受質(zhì)疑
軸承屬于風(fēng)電機(jī)組不可或缺的核心零部件,風(fēng)電軸承的范圍涉及從葉片、主軸和偏航所用的軸承,到齒輪箱和發(fā)電機(jī)中所用的高速軸承。一般而言,風(fēng)電軸承主要包括偏航軸承、變槳軸承、主軸軸承、增速器軸承和發(fā)電機(jī)軸承等。
由于風(fēng)電機(jī)組的惡劣運(yùn)行工況和長壽命、高可靠性的使用要求,使風(fēng)電軸承具有極高的技術(shù)復(fù)雜度,是公認(rèn)的國產(chǎn)化難度大的部件之一。
近年來,雖說國產(chǎn)軸承技術(shù)取得了一定突破,風(fēng)機(jī)偏航、變槳、發(fā)電機(jī)軸承及3MW級以下的主軸軸承已實現(xiàn)了國產(chǎn)化,但大風(fēng)機(jī)的主軸承卻受制于人,依賴進(jìn)口。
國產(chǎn)軸承質(zhì)量相較于國外進(jìn)口軸承仍有較大差距,是當(dāng)前風(fēng)機(jī)廠家和業(yè)主摒棄國產(chǎn)軸承的主要原因。
某開發(fā)商表示,在軸承選用上,首先會考慮軸承的可靠性,也就是質(zhì)量問題;其次考慮軸承的供貨周期和售后保障,后才考慮性價比,因為軸承質(zhì)量好壞直接影響風(fēng)電場發(fā)電效益。
曾經(jīng)我司運(yùn)營風(fēng)電場出現(xiàn)過軸承損壞情況,需要更換風(fēng)機(jī)軸承,考慮到國內(nèi)某軸承企業(yè)供貨周期短、價格較低,曾一度選用國產(chǎn)品牌軸承,但新?lián)Q上的軸承不到一年就出現(xiàn)了問題,損失巨大。該開發(fā)商坦言,為了省一點購買軸承的費(fèi)用反而帶來了更多的損失,而后又改用了進(jìn)口品牌軸承,雖然價格較高,但可靠性方面也會提高。
2、不是崇洋媚外,而是輸不起
風(fēng)電機(jī)組屬于大型機(jī)械設(shè)備,由多種精密機(jī)械部件構(gòu)成,軸承是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)零部件,被譽(yù)為機(jī)械裝備的“關(guān)節(jié)”,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,整個機(jī)組將處于癱瘓狀態(tài)。
當(dāng)前,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中游的整機(jī)廠家競爭異常激烈,國內(nèi)前十整機(jī)企業(yè)已形成群雄逐鹿局勢,欲通過自身技術(shù)、產(chǎn)品、運(yùn)維服務(wù)等優(yōu)勢爭得更大的市場份額。
大風(fēng)機(jī)技術(shù)就是競爭風(fēng)機(jī)訂單的重要手段之一,也正是如此,各廠家在大風(fēng)機(jī)配套軸承的選用上格外注重質(zhì)量。
“一款新機(jī)型從推出到后去競標(biāo),需要先進(jìn)行樣機(jī)試驗,對其安全可靠性等各方面進(jìn)行驗證,取得相應(yīng)的發(fā)電量、利用小時數(shù)等數(shù)據(jù)綜合到投標(biāo)文件中!蹦痴麢C(jī)廠家向筆者表示。
國內(nèi)外軸承企業(yè)風(fēng)電產(chǎn)品圖
該整機(jī)廠家直言,在大風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)推出過程中,不是我們不選用國產(chǎn)軸承,而是國產(chǎn)軸承質(zhì)量無法得到保障,發(fā)生故障會影響整個新機(jī)型的研發(fā)和推廣,直接輸在起跑線上,在當(dāng)前這個局勢下,對于每一個風(fēng)機(jī)企業(yè)而言,都是輸不起的。
且部分項目在風(fēng)機(jī)招標(biāo)過程中,為防止后續(xù)風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題,業(yè)主在招標(biāo)文件中對風(fēng)機(jī)配套軸承品牌有明確要求,指定使用國外軸承品牌。
3、軸承企業(yè)需扛起“做強(qiáng)、做優(yōu)”旗幟
人們曾一度用“大而不強(qiáng),全而不優(yōu)”來形容中國的工業(yè)制造領(lǐng)域,軸承產(chǎn)業(yè)作為國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),其發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模反映了一個國家的工業(yè)綜合實力,在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中起著舉足輕重的作用,軸承產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)扛起中國工業(yè)制造“做強(qiáng)、做優(yōu)”的旗幟。
中國軸承產(chǎn)業(yè)起步于1938年,當(dāng)時日本NTN軸承制造株式會社在瓦房店建立了“滿洲軸承制造株式會社”,即瓦軸集團(tuán)的前身。隨后瓦軸集團(tuán)又先后建立了如今的哈軸集團(tuán)和洛軸集團(tuán),這是我國早的一批軸承企業(yè),為中國軸承工業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,配套軸承大部分依賴進(jìn)口,國產(chǎn)化率基本為零,價格昂貴不說交貨周期還長。
國產(chǎn)化風(fēng)電軸承替代高潮起于2006年,國家發(fā)改委出臺“風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化率70%”政策規(guī)定,使得國內(nèi)風(fēng)電軸承行業(yè)借助政策的扶持快速發(fā)展,軸承企業(yè)快速崛起,終實現(xiàn)了變槳軸承、偏航軸承的國產(chǎn)化。
但伴隨該政策取消,國外軸承企業(yè)紛紛涌入中國風(fēng)電市場,SKF、FAG、鐵姆肯、舍弗勒、NTN等國際軸承龍頭企業(yè)相繼在中國設(shè)立風(fēng)電軸承廠,憑借著軸承領(lǐng)域積累的技術(shù)和經(jīng)驗優(yōu)勢,迅速霸占國內(nèi)市場。
這位軸承朋友表示,在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,國產(chǎn)軸承的市場占有率為40%左右,國外在60%左右;但在高端軸承上,國產(chǎn)大軸承競爭力幾乎為零。
他直言,國內(nèi)高端軸承主要在材料和工藝上不及國外,在工藝設(shè)備上,高精度機(jī)床、感應(yīng)加熱設(shè)備等領(lǐng)域也相對薄弱,這也限制了中國高端軸承產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
高端軸承的制造過程涉及設(shè)計、加工、測試等技術(shù)問題和力學(xué)、摩擦學(xué)等理論基礎(chǔ),前者需要長期的技術(shù)經(jīng)驗積累,后者需要大量的高素質(zhì)人才,這些在短期內(nèi)都無法實現(xiàn),所以需要給國內(nèi)企業(yè)一定的時間完成技術(shù)積累以及人才的培養(yǎng)。
4、風(fēng)電軸承國產(chǎn)化正當(dāng)時
目前,軸承高端市場依舊被瑞典SKF、Schaeffler、日本NSK、日本JTEKT、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、美國TIMKEN這“四國八企”所壟斷。
對于中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)而言,高端軸承長期依賴進(jìn)口,無異于被“卡脖子”,整機(jī)企業(yè)在研發(fā)一款新機(jī)型時,需要考慮外企的高端軸承是否能滿足要求,外企是否可以為配套該機(jī)型進(jìn)行開發(fā),以及后續(xù)軸承的批量產(chǎn)能供應(yīng),即使雙方達(dá)成合作,也會付出“昂貴的代價”。
平價時代,國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè),無論是海上還是陸上,風(fēng)電項目造價已經(jīng)不容許風(fēng)機(jī)站在“昂貴的代價”之上,風(fēng)電軸承國產(chǎn)化正當(dāng)時。
從新的風(fēng)機(jī)報價情況來看,陸上風(fēng)電機(jī)組價格已經(jīng)下降到1800-1900元/kW左右,平價海上風(fēng)電機(jī)組價格也已經(jīng)降到4000元/kW以下,整機(jī)廠家已經(jīng)負(fù)擔(dān)不起這“昂貴的代價”。
在風(fēng)機(jī)國產(chǎn)化推進(jìn)上,中國華能與中國海裝起到了表率作用,2021年5月份,其聯(lián)合研制下線的5MW海上風(fēng)電機(jī)組一級部件國產(chǎn)化率達(dá)100%、整機(jī)國產(chǎn)化率超過95%。
下線之時,該機(jī)組主軸承供應(yīng)商曾發(fā)表感慨,“之前從來沒有生產(chǎn)過這么大型的風(fēng)電機(jī)組主軸承,該主軸承外徑達(dá)到3200毫米,為國產(chǎn)風(fēng)電主軸承之,設(shè)計制造難度高,對我們的設(shè)計、加工、熱處理能力以及材料性能都是極大的考驗!
幸不辱使命,產(chǎn)品的成功下線也堅定了我們自主研發(fā)國產(chǎn)化大軸承的信心,該軸承供應(yīng)商強(qiáng)調(diào)。
另外,突如其來的疫情也為國內(nèi)企業(yè)提供進(jìn)口替代窗口期,進(jìn)口軸承供應(yīng)受阻,國際軸承企業(yè)產(chǎn)能受限,這為軸承國產(chǎn)化帶來契機(jī)。據(jù)了解,在風(fēng)電主軸承供不應(yīng)求的情況下,已經(jīng)有風(fēng)機(jī)制造企業(yè)在使用國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的主軸軸承。
5、政策驅(qū)動軸承高端技術(shù)研發(fā)
近十年,軸承產(chǎn)業(yè)主管部門國家發(fā)改委、工信部以及中國軸承工業(yè)協(xié)會通過制定、完善相關(guān)行業(yè)政策及規(guī)劃,旨在驅(qū)動我國軸承產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
2011年12月,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級投資指南》,該指南將中、高檔數(shù)控機(jī)床軸承和電主軸、大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸承等高速、精密、重載軸承以及大型盾構(gòu)機(jī)密封、風(fēng)電偏航變槳軸承密封等高可靠性密封列入了機(jī)械基礎(chǔ)件行業(yè)轉(zhuǎn)型升級投資的目錄。
2012年1月,工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財政部、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會聯(lián)合發(fā)布《重大技術(shù)裝備自主創(chuàng)新指導(dǎo)目錄(2012年版)》,將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組增速器軸承、主軸軸承、發(fā)電機(jī)軸承、大功率工程機(jī)械主軸承(盾構(gòu)機(jī)主軸承、液壓挖掘機(jī)軸承、液壓履帶式起重機(jī)軸承壽命達(dá)到5000小時以上)等關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件列入該指導(dǎo)目錄。
2013年2月,國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)(修正)》,其中鼓勵類項目包括:2兆瓦(MW)及以上風(fēng)電機(jī)組用各類精密軸承。
2015年5月,國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進(jìn)實施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略,將“強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力”列為九項戰(zhàn)略任務(wù)之一,將軸承等零部件列為“工業(yè)強(qiáng)基工程”五大工程之一,支持企業(yè)推進(jìn)技術(shù)改進(jìn)。
2016年6月,中國軸承工業(yè)協(xié)會發(fā)布了《全國軸承行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》,設(shè)定高端軸承年均遞增為15%。
2017年2月,國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄(2016版)》,將“3兆瓦及以上海上和高原型、低溫型、低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套的各類發(fā)電機(jī)、風(fēng)輪葉片、軸承、齒輪箱、整機(jī)控制系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、變流器、變壓器、密封件”列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄。
政策對我國軸承產(chǎn)業(yè)的支持和加碼從未停止,這也是國內(nèi)軸承企業(yè)自主研發(fā),勇于創(chuàng)新的底氣所在。
6、結(jié) 語
筆者呼吁,中國已是軸承生產(chǎn)大國,希望通過各方協(xié)同合作,努力創(chuàng)新,使中國成為軸承生產(chǎn)強(qiáng)國,使中國的軸承技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、效率效益達(dá)到國際水準(zhǔn)。
筆者認(rèn)為,國產(chǎn)風(fēng)電大軸承“零訂單”現(xiàn)象只是暫時,國內(nèi)軸承企業(yè)需扛起“做強(qiáng)、做優(yōu)”旗幟,致力于高端軸承的自主研發(fā)、軸承工藝優(yōu)化等,國內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家,業(yè)主單位需摒棄以往固化思想,共同推動軸承國產(chǎn)化進(jìn)程。