再論風電軸承的市場和技術

自2006年以來，筆者多次在媒體上發表對風電軸承市場與技術的看法。現在回過頭來看看，那些看法基本上符合日后風電軸承市場和技術的發展情況。現在根據風電產業發展現狀和趨勢，再談談我對風電軸承市場和技術的一些看法。

一、我國風電產業發展態勢

2015年我國風電裝機量再創新高，新增安裝風電機組16740臺，新增裝機容量3075.3萬千瓦，同比增長32.6%。累計安裝風電機組92981臺，累計裝機容量14536.2萬千瓦。

2015年，我國風電繼續驅動全球增長，新增裝機和累計裝機均位居全球首位，新增裝機占全球裝機容量的48.5%，累計裝機占全球裝機容量的33.6%。從2009年至2015年，我國連續七年成為全球裝機規模最大的市場。

2006年-2015年我國風電新增裝機容量和累計裝機容量

 

2006年-2009年，我國風電產業“井噴式”發展，裝機容量連年翻番，2010年達到1892.9萬千瓦的高位。由于并網和消納的困難，2011年裝機容量下降到1763.0萬千瓦，2012年跌入“谷底”1296.0萬千瓦，2013年回升到1608.9萬千瓦。風能業界稱這三年風電產業“進入健康理性發展期”。但是，由于短期政策因素的刺激，2014年、2015年裝機容量再度以30%以上的高速增長，這又是一次非理性增長。2015年達到的3075.3萬千瓦，恐怕今后若干年再也難以達到。按保守的預測，2020年裝機容量為2200萬千瓦；按樂觀的預測，2020年裝機容量為3050萬千瓦。

2016年-2020年風電市場預測

 

二、我國軸承企業必須關注的幾個重大問題

1.風電機組的單機功率

 

風電機組平均功率逐年增大，由若干年前的1000KW以下、1500KW以下增大到2015年的1837KW。2015年，2MW風電機組裝機容量首次超過1.5MW風電機組，占全國新增裝機容量的50.2%，1.5 MW風電機組裝機容量比例下降至33.9%。風電機組的主流機型由1.5 MW轉變為2MW，這對配套軸承的制造技術和生產條件提出了新的要求，必須盡快適應。同時，2MW風電機組的占比將逐年增加，應做好技術和生產條件的儲備。

2.風電機組的技術類型

2015年不同技術類型風電機組新增裝機容量比例

 

2015年裝機的風電機組6種技術類型中變速變槳雙饋異步型（雙饋型）和變速變槳永磁低速（直驅）型（直驅型）共占97%。

雙饋型風電機組的制造商共22家，裝機分布相對分散，其中，聯合動力、遠景能源、明陽風電、重慶海裝四家裝機容量合計超過50%，其余還有上海電氣、運達風電、東方 電氣等。

直驅型風電機組的制造商共5家，且相對集中，主要集中在金風科技和湘電風能，二個企業合計市場份額占95%（其中金風科技79.7%，湘電風能15.5%）。

目前，雙饋型占比65%，直驅型占比32%，雙饋型仍占主導地位。但是，從增長速度看，直驅型增長速度較快，近兩年保持在30%以上，而雙饋型近兩年增長速度保持在24%.

雙饋型有增速器，直驅型無增速器，二者傳動系統結構截然不同，配套軸承也截然不同，我們要密切關注二者的增長速度，適應二者的占比的增減變化，適時調整生產配套軸承的技術條件和生產能力。

3.風電機組優勢制造企業

2015年，風電機組整機制造企業共有26家有新增裝機，排名前10家的企業，市場份額達81.3%，其他16家市場份額18.7%。

2015年我國風電制造企業新增裝機容量前10名

 

 

除上列企業外，2015年有新增裝機的企業還有中車風電、京城新能源、華創風能、太原重工、華儀風能、Gamesa、久和能源、許繼風電、航天萬源、GE、天地風能、寧夏銀星、瑞其能、新譽重工。

十多年來，風電裝備產業格局發生了很大的變化，從整機制造企業來看，老的前三位：華銳風電、金風科技和東方 電氣，只有金風科技還獨占鰲頭。2015年裝機容量，華銳風電下降為第16位，東方 電氣下降為第8位。而后起之秀聯合動力、遠景能源、明陽風電、重慶海裝、上海電氣、湘電風能都呈現了強勁的發展態勢。

軸承企業應認真研究風電裝備產業的發展格局，選擇那些產業背景好、技術基礎好、資金狀況好，有很強的產業鏈條、很強的發展后勁的優勢風電裝備整機制造企業和部件（增速器、發電機）制造企業作為服務對象，與它們結成產業戰略聯盟。

4.海上風電

2015年我國海上風電新增和累計裝機容量

 

2015年海上風電新增裝機容量36萬千瓦，同比增長58.4%。截至2015年底，海上風電累計裝機容量突破100萬千瓦，占全國陸、海風電累計裝機總量的0.7%。裝機臺數323臺，占全國陸、海風電裝機總量的0.35%。

2015年我國海上風電不同功率機組

累計裝機容量和臺數

 

海上風電是被產業界十分看好的風電市場，有廣闊的發展前景。但由于海上風電技術不成熟，一次性投資大，運維成本高，多年來發展緩慢。軸承企業要對海上風電軸承充分研發，做好技術儲備，蓄勢待發。但是擴大生產能力的投資要慎重。

三、補風電軸承技術研發短板

我國軸承產業是在沒有經過充分研發的情況下進入風電領域的，有很多短板要補——

1. 產品研發

1.5MW及以下偏航變槳軸承和主軸軸承已有了大批量生產的經驗，但2MW以上偏航變槳軸承、主軸軸承，各種功率的增速器軸承還未充分研發，發電機軸承幾乎連門還未進，必須搞好研發補課。2MW以上的主軸軸承普遍認同的是采用雙列圓錐滾子軸承，但現在跨國軸承在華申請的2MW以上主軸軸承專利表明，他們要另辟蹊徑，我們要密切關注這一動向。

2. 材料選用

制造增速器用的抗磨粒磨損軸承鋼、制造2MW以上偏航變槳軸承用的中碳軸承鋼都有待開發應用。

    3. 工藝技術

能確保2MW以上偏航變槳軸承工作表面硬度、淬硬層深度和梯度達到技術要求的小無軟帶熱處理技術、增速器軸承抗打滑損傷的表面改性技術亟需深入研究。

（作者：高均 瓦房店軸承工業協會秘書長  何加群 中國軸承工業協會高級顧問）