國內風電軸承技術發展趨勢

國內風電軸承技術發展趨勢

風電軸承屬于風電設備的核心零部件，是最難國產化的兩大風機零部件（軸承和控制系統）之一。近年來，獨立變槳的概念逐漸被各大廠商提出，是風機大型化背景下的未來趨勢，未來5MW以上的機型有望全部采用獨立變槳技術。獨立變槳軸承的葉片載荷范圍更大，使用的軸承類型也由傳統的雙排球軸承逐漸轉為三排圓柱滾子軸承，軸承價值量有望進一步提升。

1、風電軸承智能運維技術

研究風電軸承基于數字李生與深度學習的狀態監測與智能運維（PHM）共性技術，形成風電軸承智能運維策略，最大限度地延長軸承使用壽命，降低運維成本。

2、風電軸承表面改性處理技術

研究新型涂層材料和先進改性處理工藝理論及方法等關鍵技術瓶頸，實現風電軸承的表面處理技術創新，滿足陸上6MW和海上8MW風電軸承在嚴酷工況下的長壽命和高可靠性要求。

3、風電軸承抗疲勞制造技木

研究各加工方法中“無應力集中”抗疲勞制造關鍵技術，推動風電軸承從成形制造轉變為表面完整性制造，并逐步提升至抗疲勞制造，實現風電軸承抗疲勞制造技術的應用，提高軸承疲勞壽命。

國內風電軸承成本結構

風電軸承是風力發電機組中的關鍵部件之一，它們支撐著風機的轉子、主軸、齒輪箱、偏航系統和變槳系統。軸承的性能直接影響到風機的穩定性、可靠性和發電效率。在風電系統中，軸承需要承受巨大的徑向和軸向載荷，同時還要適應惡劣的環境條件，如溫度變化、濕度、鹽霧等。因此，風電軸承的設計和制造要求極高的精度和耐用性。

風電軸承的主要材料包括高質量的鋼和特殊合金，這些材料能夠提供足夠的強度和耐磨性。制造工藝通常包括精密鑄造、熱處理、磨削和精密裝配。這些工藝確保軸承能夠在高速旋轉和重載條件下保持性能。風電軸承的成本結構包括原材料成本、制造成本、研發成本、質量控制成本以及物流和管理費用。原材料成本通常是軸承成本中的主要部分，特別是高品質的鋼材和特殊合金材料。制造成本涉及到精密加工和裝配的勞動和設備投入。研發成本包括新產品設計和現有產品改進的投入。質量控制成本確保軸承滿足嚴格的行業標準。物流和管理費用則涉及到原材料采購、產品分銷和日常運營管理。

國內風電軸承競爭格局

我國在高端精密軸承這一關鍵組件的領域內，研究與開發的歷程相較于國際領先水平起步較遲，特別是在主軸軸承的創新設計和精湛制造工藝上，我國與全球頂尖技術之間尚存有明顯的差距。軸承在風機部件中國產化率最低，葉片、塔筒、齒輪箱等其他零部件國產化率皆已超過70%，而風機軸承領域的國產化水平仍相對較低。目前我國風電主軸軸承主要被SKF、FAG、TIMKEN、羅泰艾德等國外公司壟斷，國內廠商受限于技術水平，目前最多只能供應到三兆瓦級別。

在三兆瓦以上級別市場，國內廠商幾乎無法攻克技術問題，只能少量供貨。在兩兆瓦及以下的市場，國內廠商的市場份額不到10%。而偏航、變槳軸承因技術門檻相對較低，國內廠商在高功率、低功率級別的風力發電市場競爭力較強，代表企業如新強聯、瓦軸、洛軸等，目前國產化程度接近50%。增速器軸承和發電機軸承領域，國內企業的競爭力也相對較強。

國內風電軸承行業壁壘

風電行業核心產業鏈為上游原材料，中游風機零部件生產制造與風機整機總裝以及下游風電場投資運營。
由于風機需面臨高低溫差、環境濕熱、沙塵及潛在海風腐蝕等惡劣應用環境，同時又有極高的運行可靠性與壽命要求，所以相比一般通用軸承，風電軸承的生產工藝上有著顯著的技術壁壘，相較其他風機零部件，作為精密件的軸承生產工藝更復雜，綜合要求更高，被認為是風機國產化的核心難點之一。

國內風電軸承行業發展趨勢

在“碳達峰”和“碳中和”的背景下，風電作為清潔燃料與清潔電力的重要來源，得到了中央和各地方政府的大力政策扶持。我國的風電產業正進入一個規模化與平價并重的高速發展時代，展現出前所未有的市場潛力。然而，在風電軸承這一風力發電機組的“心臟”部位，盡管已形成一定的產業規模，卻仍面臨從量的積累向質的飛躍的挑戰，特別是在大功率主軸承等高端產品領域，國內企業與國際先進水平尚存差距，不僅體現在材料科學、油脂及潤滑技術、精密制造與設計創新上，還深入到軸承制造裝備、檢測與試驗技術等各個環節，同時，其研發還牽涉到接觸力學、摩擦學、潤滑理論、疲勞與破壞分析、熱處理工藝以及材料組織等基礎研究與交叉學科的深度探索，凸顯出高端軸承技術突破的復雜性和跨學科性。

近幾年，國內風電軸承市場呈現出穩健增長的態勢，主要得益于國家對可再生能源的持續支持以及風電行業的技術革新。隨著“雙碳”目標的提出，風力發電作為綠色能源的重要組成部分，其發展速度顯著加快。風電裝機容量的持續擴大直接帶動了風電軸承需求的增長。風電軸承作為風力發電機組中的關鍵零部件，其性能直接影響著風力發電的效率和可靠性，因此市場對高質量風電軸承的需求日益旺盛。

圖表：2021-2023年中國風電軸承市場規模（單位：億元

《2024-2029年中國風電設備行業發展前景預測與深度調研分析報告》由中研普華風電設備行業分析專家領銜撰寫，主要分析了風電設備行業的市場規模、發展現狀與投資前景，同時對風電設備行業的未來發展做出科學的趨勢預測和專業的風電設備行業數據分析，幫助客戶評估風電設備行業投資價值。