风电零部件系列专题(一):风电轴承--风机大型化重塑新发展格局信达证券2022-06-19.pdf
摘要:本周专题:轴承的主机配套类型较多,风电轴承是其中一类,在下游应用领域中,汽车领域应用占比为40%,电工轴承占比15%,机床轴承占比10%,工程机械轴承占比7%,风电轴承是第五大类别,约占轴承总需求量的6%。风电工况恶劣,对轴承的可靠性要求较高,因此风电轴承相较其他应用领域具有更高的技术复杂度,是风电领域国产化难度较高的两大部件之一,另一个是控制系统。以双馈式风机为例,风电轴承主要分变桨、偏航轴承和传动系统轴承(主轴、齿轮箱及电机轴承)两大类,每台风力发电机内各类轴承配套数量为主轴轴承1-2个(小兆瓦用1个,大兆瓦用2个)、偏航轴承1个、变桨轴承3个、发电机轴承1套和齿轮箱轴承1套。风电轴承的关键技术主要体现在设计、材料、防腐和密封等方面,主轴轴承和齿轮箱轴承还需进行高精度加工,偏航、变桨轴承则需要解决好游隙设计和磨削加工滚道技术等。风电轴承由于规格较大,技术难度高于平均,且随着风机大型化演进,风电轴承的加工难度也将持续提升。目前国内部分厂家能够生产风电轴承,但主要集中在2MW及以下风电轴承,对于3MW及以上风电轴承,由于技术难度高,国内生产还处于起步阶段,进口依赖度较高,中大型轴承本土产量占比不足13%。随着大型化推进,国内风电轴承高端市场有望持续扩容,行业市场集中度有望提升,竞争格局有望转好。我国风电轴承生产基地大多位于传统轴承、齿轮等机械加工工业基地,生产基地主要集中在江苏、河南和辽宁等地。我国风电轴承厂商均可生产偏航变桨轴承,部分企业如瓦轴、洛轴、新强联等具备制造主轴轴承和齿轮箱轴承的能力。行业主要厂商包括瓦轴、洛轴、新强联、天马轴承、京冶轴承、大冶轴承等,主要占据小功率市场。风机大型化趋势明确,随风机功率增加,轴承规格提高,技术难度提升,除此以外,变桨控制技术也有望迎来革新。风机功率增加,直接带来叶片长度、扫风面积和垂直高度差的增加,进而导致风轮面内载荷不平衡,目前多数机组叶片桨距调节方式为统一变桨控制。随风电大型化推进,独立变桨技术有望逐步成为市场主流,独立变桨系统对轴承承载力的要求更高,独立变桨轴承的结构也将从单排、双排、球轴承向承载力更强的三排圆柱滚子轴承转变,单套价值量有所提升,驱动变桨轴承市场扩容。独立变桨已经在大风机上逐步应用,具有独立变桨轴承生产能力的厂商较少,包括新强联、成都天马、恒润股份等少数厂家,未来随着独立变桨的推广应用,提前布局独立变桨轴承的国内领先厂商最为受益。新强联2019年率先成功研制了三排圆柱滚子独立变桨轴承,实现批量生产,主要客户包括远景能源、明阳智能等;成都天马对独立变桨轴承的研发布局也较早,目前已经形成批量出货,主要客户包括GE、维斯塔斯等;恒润股份定增募投项目陆续投产,逐步具备批量供应独立变桨轴承的能力。风险因素:疫情反复风险、政策变动风险等。
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