風(fēng)機(jī)部件國產(chǎn)最后一環(huán)軸承企業(yè)百花齊放

1、與市場不同之處市場對于風(fēng)電軸承行業(yè)的研究專注于個股，我們從風(fēng)電機(jī)組技術(shù)路線、大型化趨勢出發(fā)，總結(jié)出當(dāng)前不同技術(shù)路線、不同兆瓦數(shù)機(jī)型之下主軸承選型的不同，主軸承價值量及行業(yè)規(guī)模隨之變化。針對行業(yè)相關(guān)企業(yè)，我們詳細(xì)梳理了新強(qiáng)聯(lián)、恒潤股份、五洲新春、力星股份軸承相關(guān)業(yè)務(wù)的發(fā)展歷程及擴(kuò)產(chǎn)情況。 6一、“十四五”風(fēng)電行業(yè)高速發(fā)展，風(fēng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步明顯碳中和目標(biāo)明確，風(fēng)電行業(yè)迎來快速發(fā)展碳中和目標(biāo)明確，我國風(fēng)電行業(yè)快速發(fā)展。為了應(yīng)對全球氣候變化，197 個國家于 2015 年 12 月 12 日在巴黎召開的締約方會議第二十一屆會議上通過了巴黎協(xié)定，碳中和目標(biāo)明確。為此，2020 年 9 月，習(xí)近平主席在第七十

2、五屆聯(lián)合國大會上鄭重宣告，“中國二氧化碳排放力爭于 2030 年達(dá)到峰值，努力爭取 2060 年前實現(xiàn)碳中和”；同年 12 月，國家主席習(xí)近平在氣候雄心峰會上表示，“中國為達(dá)成應(yīng)對氣候變化巴黎協(xié)定作出重要貢獻(xiàn)，是落實巴黎協(xié)定的積極踐行者”。歷史復(fù)盤：我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展 20 余年，國內(nèi)主機(jī)廠及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)快速崛起?！笆晃濉逼陂g屬于我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速崛起期，但伴隨而來突出的電網(wǎng)適配問題使得行業(yè)棄風(fēng)率高企，運(yùn)營商投資經(jīng)濟(jì)性不高，疊加國家電價補(bǔ)貼的陸續(xù)退坡，“十二五”“十三五”期間我國風(fēng) 電裝機(jī)出現(xiàn)較大波動。“十二五”期間，隨著風(fēng)電建設(shè)規(guī)劃趨于規(guī)范，以及電網(wǎng)調(diào)度能力加 強(qiáng)，棄風(fēng)率從 2011 年的

3、16.2%下降至 2014 年的 8.0%，疊加 2015 年是電價退坡的最后一 年，2015 年迎來一輪搶裝潮，實現(xiàn) 34.2GW 的高裝機(jī)量。受搶裝潮影響，“十三五”初期 再次迎來棄風(fēng)率的攀升，隨著關(guān)于有序放開發(fā)用電計劃的通知與關(guān)于建立健全可再生 能源電力消納保障機(jī)制的通知政策出臺，風(fēng)電消納問題得到改善，棄風(fēng)率快速下降，基本 維持在 5%以內(nèi)；2020 年為陸風(fēng)電價補(bǔ)貼的最后一年，當(dāng)年迎來 69.32GW 的陸風(fēng)新增裝 機(jī)，創(chuàng)歷史新高。相較于陸上風(fēng)電，我國海上風(fēng)電發(fā)展較晚，且增加了海纜、基礎(chǔ)樁、海上工程等零部件及步驟，施工難度較大，造價普遍較高，長期以來需要依靠電價補(bǔ)貼維持投資回報率。20

4、20 年 1 月財政部、國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見，提出新增海上風(fēng)電不再納入中央財政補(bǔ)貼范圍，按規(guī)定完成核準(zhǔn)（備案）并于 2021 年 12 月 31 日前全部機(jī)組完成并網(wǎng)的存量海上風(fēng)力發(fā)電項目，按相應(yīng)價格政策納入中央財政補(bǔ)貼范圍。受此影響，2021 年末迎來海上風(fēng)電的搶裝行情，2021 全年海上風(fēng)電新增裝機(jī)量 16.90GW，同比增長 452.29%，創(chuàng)歷史新高；累計裝機(jī)量達(dá)到 26.39GW。圖表 1：20092021 年我國陸上風(fēng)電新增裝機(jī)量圖表 2：20092021 年我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)量80250%1870200%1660150%14

5、5012100%104050%8306200%410-50%220092010201120122013201420152016201720182019202020210-100%0800%700%600%500%400%300%200%100%0%-100%2009201020112012201320142015201620172018201920202021-200%新增裝機(jī)量（GW）同比增速（%）新增裝機(jī)量（GW）同比增速（%）資料來源：國家能源局，資料來源：國家能源局，GWEC風(fēng)電產(chǎn)業(yè)日趨成熟，大型化提升風(fēng)機(jī)降本曲線斜率，行業(yè)迎來成長期。風(fēng)電搶裝潮后，行業(yè)機(jī)組招標(biāo)價格持續(xù)下降：以 3MW

6、 風(fēng)機(jī)為例，機(jī)組招標(biāo)價格從 2019 年最高 4093 元/kW 下降至 2021 年末 2798 元/kW，4MW 及以上機(jī)型逐步成為招標(biāo)的主流機(jī)型，2021 年 12 月 4MW 風(fēng)機(jī)招標(biāo)價下探至 2359 元/kW。根據(jù)金風(fēng)科技官網(wǎng)，2022 年 3 月風(fēng)機(jī)公開投標(biāo)均價已跌至 1876 元/kW。伴隨著風(fēng)機(jī)造價的下降，風(fēng)電運(yùn)營商投資回報率向上突破，裝機(jī)熱情高企。2022 年起，隨著海風(fēng)技術(shù)與經(jīng)驗的成熟，風(fēng)機(jī)、海纜、基礎(chǔ)平臺等造價成本的下降有望提升運(yùn)營的盈利性，“十四五”海上風(fēng)電有望迎來快速成長期。圖表 3：2018 年至今各類風(fēng)機(jī)機(jī)型投標(biāo)價格（元/kW）45004000350030002

7、5002000150010005002018/012018/032018/052018/072018/092018/112019/012019/032019/052019/072019/092019/112020/012020/032020/052020/072020/092020/112021/012021/032021/052021/072021/092021/112022/012022/0302MW2.5MW3MW4MW投標(biāo)均價金風(fēng)科技官網(wǎng)風(fēng)電招標(biāo)持續(xù)高景氣。從招標(biāo)量來看，2021 年全年風(fēng)電機(jī)組公開招標(biāo)量達(dá)到 54GW，同比增長 74%；其中，陸上新增招標(biāo)容量 51.37GW，海上新增

8、招標(biāo)容量 2.79GW。根據(jù)風(fēng)電之音公眾號統(tǒng)計，2022 年 16 月，風(fēng)電項目招標(biāo)規(guī)模達(dá) 53.46GW，已接近去年全年的招標(biāo)量。圖表 4：20172021 年各季度風(fēng)電機(jī)組公開招標(biāo)量（GW）圖表 5：20172021 年陸風(fēng)海風(fēng)機(jī)組招標(biāo)量（GW）202120212020201920202019201820170Q120406080Q2Q3Q420182017020406080陸風(fēng)海風(fēng)金風(fēng)科技官網(wǎng)金風(fēng)科技官網(wǎng)，風(fēng)機(jī)主流路線分為雙饋、半直驅(qū)、直驅(qū)機(jī)型根據(jù)海上風(fēng)電機(jī)組機(jī)型發(fā)展的技術(shù)路線對比，按照發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，風(fēng)電機(jī)組可分為異步和同步風(fēng)電機(jī)組，異步風(fēng)機(jī)按其轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)可分為籠型異步風(fēng)機(jī)和

9、繞線式雙饋異步風(fēng)機(jī)，同步風(fēng)機(jī)按其轉(zhuǎn)子勵磁方式可分為永磁同步風(fēng)機(jī)和電勵磁同步風(fēng)機(jī)，其中按照風(fēng)輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)的傳動方式，永磁同步風(fēng)電機(jī)組可分為永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組和永磁半直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。隨著機(jī)組單機(jī)容量增大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從早期應(yīng)用的恒速恒頻鼠籠式異步風(fēng)機(jī)發(fā)展為變速恒頻的高速傳動雙饋式異步風(fēng)機(jī)，隨后出現(xiàn)無齒輪增速箱的直驅(qū)式永磁同步風(fēng)機(jī)和半直驅(qū)式永磁同步風(fēng)機(jī)。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：風(fēng)輪機(jī)需通過增速齒輪箱連接至轉(zhuǎn)速較高的雙饋異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通過轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變換器連接至電網(wǎng)，定子繞組直接并網(wǎng)。雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)通過勵磁變換器控制轉(zhuǎn)子電流的頻率、相位和幅值間接調(diào)節(jié)定子側(cè)的輸出功率，具有調(diào)速范圍較寬、有

10、功和無功功率可獨立調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)子勵磁變換器的容量較?。s 30%發(fā)電機(jī)額定容量）等優(yōu)點，在陸上和海上風(fēng)電場中都有廣泛應(yīng)用。永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：風(fēng)輪機(jī)與永磁同步發(fā)電機(jī)直接相連，發(fā)電機(jī)的定子繞組通過定子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變換器連接至電網(wǎng)。永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組與雙饋風(fēng)電機(jī)組相比，轉(zhuǎn)子為永磁體勵磁，無需外部提供勵磁電源，消除勵磁損耗。風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間省去了增速齒輪箱，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)很多，通常在 90 極以上，因而發(fā)電機(jī)體積較大。永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有效率較高、噪音低、低電壓穿越能力較強(qiáng)等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于陸上和海上風(fēng)電場。永磁半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：風(fēng)輪機(jī)通過低變速比（一般 k40）齒輪箱與永磁同步發(fā)電機(jī)

11、轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機(jī)的定子繞組仍通過全功率變換器連接至電網(wǎng)。永磁半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪經(jīng)增速齒輪箱連接至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比永磁直驅(qū) 式風(fēng)電機(jī)組的高。因此，可以減少永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極數(shù)，有利于減小發(fā)電機(jī)的體積和質(zhì)量，降低風(fēng)機(jī)的吊裝難度，同時保留了永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組容量大、低電壓穿越能力較強(qiáng)等優(yōu)點。國內(nèi)外諸多風(fēng)機(jī)廠家大容量海上風(fēng)電機(jī)組均采用永磁半直驅(qū)的技術(shù)路線，已有較多成功商業(yè)運(yùn)行的案例。圖表 6：雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖資料來源：海上風(fēng)電機(jī)組機(jī)型發(fā)展的技術(shù)路線對比，圖表 7：永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖資料來源：海上風(fēng)電機(jī)組機(jī)型發(fā)展的技術(shù)路線對比，圖表 8：永磁半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖資料來源：海上風(fēng)

12、電機(jī)組機(jī)型發(fā)展的技術(shù)路線對比，根據(jù)海上風(fēng)電機(jī)組大型化技術(shù)路線分析，發(fā)電機(jī)、齒輪箱、變流器三大部件是雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)技術(shù)路線的主要區(qū)別。發(fā)電機(jī)：直驅(qū)型永磁機(jī)組可靠性最高，但發(fā)電機(jī)體積較大、造價較高且維修難度較大，在一定程度上對風(fēng)電機(jī)組的進(jìn)一步大型化造成制約；半直驅(qū)型中速永磁機(jī)組齒輪箱傳動比低、可靠性較高，且發(fā)電機(jī)體積有效減小，有利于風(fēng)電機(jī)組進(jìn)一步大型化的推進(jìn)方向；雙饋型機(jī)組技術(shù)成熟、成本低、重量輕，但存在碳刷、滑環(huán)系統(tǒng)，可靠性較低、維護(hù)工作量大。齒輪箱：雙饋型、半直驅(qū)型機(jī)組均通過齒輪箱來將風(fēng)輪轉(zhuǎn)速實現(xiàn)增速傳動，以提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，但長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪箱易存在磨損、膠合、斷齒、漏油等風(fēng)險；直驅(qū)

13、型機(jī)組無齒輪箱，風(fēng)輪直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，不存在齒輪箱故障，可靠性高。變流器：雙饋型機(jī)組采用 1/3 全功率的變頻器，容量小、價格低；直驅(qū)型、半直驅(qū)型機(jī)組采用全功率變頻器，容量大、價格較高。但隨著電力電子元器件的高速發(fā)展，目前變流器技術(shù)更加成熟，價格逐步降低，其造價在機(jī)組整體價格中的比重已不大；同時，變流器也正朝著中壓方向發(fā)展，中壓變流器可進(jìn)一步減小體積，降低損耗，能更好地滿足大型化的發(fā)展需求。圖表 9：三類風(fēng)電機(jī)組技術(shù)路線對比半直驅(qū)型雙饋型類別直驅(qū)型高速永磁中速永磁高速雙饋中速雙饋無齒輪箱，機(jī)械可結(jié)構(gòu)靠性好有齒輪箱，故障率低速齒輪箱，故障較高率略低有齒輪箱，有滑環(huán)，故障率高有滑環(huán)，低速齒輪

14、箱，故障率較高控制回路少，控制控制簡單控制回路較多，控制相對復(fù)雜控制回路多，控制復(fù)雜電機(jī)種類永磁電機(jī)，體積大,吊裝困難永磁發(fā)電機(jī)，體積永磁發(fā)電機(jī)，體積較小較大碳刷、滑環(huán)的故障率高變流器全功率全功率的 1/3電機(jī)造價/尺寸/重量最高/最大/最重較高/較大/較重高/大/重低/小/輕較低/較小/較輕可靠性最高較高高低較低齒輪箱維護(hù)頻繁且易發(fā)生故障;發(fā)電機(jī)等大齒輪箱維護(hù)頻繁且易發(fā)生故障;電機(jī)等大部護(hù)費(fèi)用低;海上發(fā)電部件拆卸相對容易，可維護(hù)性較好;有碳件拆卸相對容易，可維護(hù)性較好機(jī)拆卸困難刷、滑環(huán)，增加維護(hù)工作量可維護(hù)性維護(hù)工作量小，維資料來源：海上風(fēng)電機(jī)組大型化技術(shù)路線分析，齒輪箱、發(fā)電機(jī)和變流器是造

15、價成本的主要變量。從傳動系統(tǒng)成本對比來看，以 3MW 風(fēng)機(jī)為例，三類技術(shù)路線的造價成本排序為直驅(qū)型（43 萬歐元）半直驅(qū)型（33 萬歐元）雙饋型（32 萬歐元）；據(jù)雙饋風(fēng)電機(jī)組與永磁直驅(qū)機(jī)組對比分析，典型的 2MW 雙饋機(jī)組較永磁直驅(qū)機(jī)組成本低 20 萬元左右，即 100 元/kW。直驅(qū)型機(jī)組造價成本偏高的原因有以下兩個方面：1）雙饋機(jī)組因轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小，發(fā)電機(jī)尺寸較小、重量較輕；永磁直驅(qū)機(jī)組體積和重量大，隨著單機(jī)容量的增加，直驅(qū)機(jī)組重量增加特別明顯，隨之帶來機(jī)組制造、運(yùn)輸?shù)跹b成本增加；2）從發(fā)電機(jī)和齒輪箱材料來看，直驅(qū)機(jī)型對于銅、永磁材料的使用量較大，根據(jù)Wind Turbine Mater

16、ials and Manufacturing Fact Sheet，與 20012005 年相比，20062010 年風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)永磁材料的使用量大幅增加，其主要原因是使用了具有更大發(fā)電機(jī)的直驅(qū)和半直驅(qū)機(jī)型，雙饋機(jī)型的使用比例在逐步減小。近幾年銅、稀土原材料的價格快速上漲使得直驅(qū)型電機(jī)的造價成本大幅提升，根據(jù)金力永磁投資者關(guān)系活動記錄表，半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)單位磁材用量大約是直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 1/41/3，于是部分大兆瓦機(jī)型選擇了半直驅(qū)這類折中的方案。圖表 10：不同技術(shù)路線 3MW 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)成本對比（千歐元）圖表 11：典型 2MW 雙饋機(jī)組與永磁直驅(qū)機(jī)組發(fā)電機(jī)、變流器、齒輪箱成本對比

17、（萬元）600500400300成本拆分雙饋機(jī)組永磁直驅(qū)機(jī)組發(fā)電機(jī)成本40 1402001000雙饋感應(yīng)直驅(qū)感應(yīng)直驅(qū)永磁混合驅(qū)動變頻器成本40 60齒輪箱成本100 0合計180 200發(fā)電機(jī)活躍原材料發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)齒輪箱變流器彭博社調(diào)研報告，注：混合驅(qū)動即半直驅(qū)機(jī)型，下同資料來源：雙饋風(fēng)電機(jī)組與永磁直驅(qū)機(jī)組對比分析，50454035302520151050雙饋感應(yīng)鐵直驅(qū)感應(yīng)直驅(qū)永磁混合驅(qū)動銅永磁齒輪箱圖表 12：不同技術(shù)路線發(fā)電機(jī)活性材料+齒輪箱重量測算圖表 13：風(fēng)機(jī)材料使用趨勢彭博社調(diào)研報告Wind Turbine-Materials and Manufacturing FactSheet發(fā)

18、電效率方面，根據(jù)海上風(fēng)電機(jī)組機(jī)型發(fā)展的技術(shù)路線對比，永磁直驅(qū)、電勵磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量最高，其次是永磁半直驅(qū)、雙饋異步風(fēng)機(jī)。維護(hù)保障方面，從維護(hù)和故障維修方面看，雙饋機(jī)組有齒輪箱和發(fā)電機(jī)滑環(huán)、碳刷，增加了故障點和更換易耗件的成本。直驅(qū)機(jī)組由于沒有齒輪箱和發(fā)電機(jī)滑環(huán)、碳刷，會減少相對應(yīng)的故障率。若考慮不同技術(shù)路線風(fēng)機(jī)的初始造價、運(yùn)行維護(hù)成本以及發(fā)電效率，半直驅(qū)機(jī)組的度電成本最低，其次是雙饋異步、永磁直驅(qū)機(jī)組。圖表 14：不同風(fēng)機(jī)總成本、年發(fā)電量和度電成本標(biāo)幺值比圖表 15：全功率范圍內(nèi)雙饋與直驅(qū)機(jī)型效率對比資料來源：海上風(fēng)電機(jī)組機(jī)型發(fā)展的技術(shù)路線對比，資料來源：雙饋風(fēng)電機(jī)組與永磁直驅(qū)機(jī)組對比分析

19、，國內(nèi)主機(jī)廠技術(shù)路線不盡相同國內(nèi)廠商選擇的技術(shù)路線不盡相同。金風(fēng) 2007 年第一臺直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組安裝在中海油位于渤海的鉆井平臺上，2021 年對現(xiàn)有直驅(qū)永磁平臺及產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化和升級，并發(fā)布了 15款中速永磁平臺旗艦機(jī)型；明陽智能則相對堅定地走半直驅(qū)路線，2006 年曾經(jīng)引進(jìn)和應(yīng)用雙饋技術(shù)，但是基于對現(xiàn)有和未來市場的分析，明陽智能董事長毅然決然地轉(zhuǎn)向半直驅(qū)技術(shù)路線；電氣風(fēng)電此前主要為雙饋機(jī)型，2021 年完成了半直驅(qū)傳動鏈技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)品應(yīng)用；東方電氣此前 2.5MW 機(jī)型（含）的技術(shù)路線為雙饋機(jī)型，2.5MW 以上（不含）機(jī)型都采用了直驅(qū)機(jī)型，2021 年也開發(fā)了 4MW 雙饋機(jī)型；中車風(fēng)

20、電機(jī)組類型包括 1.53.0MW 雙饋系列機(jī)組、2.06.0 中速永磁系列機(jī)組；其他主機(jī)廠（遠(yuǎn)景能源、運(yùn)達(dá)股份、三一重能、聯(lián)合動力）則主要采用雙饋路線。圖表 16：國內(nèi)外各主機(jī)廠技術(shù)路線選擇主機(jī)廠雙饋直驅(qū)半直驅(qū)技術(shù)路徑演變早期陸上和海上風(fēng)電機(jī)組多采用雙饋機(jī)組，2014 年前后 MHI- Vestas 改走用永磁半直驅(qū)的技術(shù)路線，在丹麥研發(fā)測試了公司Vestas8MW 半直驅(qū)海上風(fēng)電機(jī)組，隨后順利將其應(yīng)用于英國、丹麥、美國等國海域。西門子歌美颯2018 年明確 3 年戰(zhàn)略增長計劃，陸上機(jī)型全面推行雙饋技術(shù)GE-2007 年第一臺直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組安裝在中海油位于渤海的鉆井平臺金風(fēng)科技上；2021

21、年對現(xiàn)有直驅(qū)永磁平臺及產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化和升級，并發(fā)布了 15 款中速永磁平臺旗艦機(jī)型遠(yuǎn)景能源已構(gòu)建完整的雙饋風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)鏈體系2006 年明陽已經(jīng)引進(jìn)與應(yīng)用雙饋技術(shù)路線兩年，但基于對現(xiàn)有和未明陽智能來市場的分析，明陽轉(zhuǎn)向半直驅(qū)技術(shù)路線運(yùn)達(dá)股份-電氣風(fēng)電2021 年完成半直驅(qū)傳動鏈技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)品應(yīng)用此前 2.5MW 機(jī)型（含）的技術(shù)路線為雙饋機(jī)型，2.5MW 以上（不東方電氣含）機(jī)型都采用了直驅(qū)機(jī)型；2021 年 4MW 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組完成總裝、整機(jī)聯(lián)調(diào)中國海裝2021 年發(fā)布 16MW 海上風(fēng)機(jī)三一重能-中車風(fēng)電-聯(lián)合動力-各公司官網(wǎng)，各公司公告，國際新能源網(wǎng)，北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)，電纜網(wǎng)，數(shù)字

22、能源網(wǎng)等，整理圖表 17：國內(nèi)主機(jī)廠各平臺機(jī)型展示主機(jī)廠平臺一平臺二平臺三平臺四平臺五平臺六金風(fēng)科技GW 1S 系列產(chǎn)品GW 2S 系列產(chǎn)品GW82-1.1MWGW150-3.0MWGW 3S/4S 系列產(chǎn)品2MW 平臺智能風(fēng)3MW 平臺智能風(fēng)4MW 平臺智能風(fēng)5MW 平臺智能風(fēng)6MW 平臺智能風(fēng)遠(yuǎn)景能源機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)GW136-4.2MW; GW136-4.8MW; GW155-4.5MW; GW165-3.6MW; GW165-4.0MWGW 5S 系列產(chǎn)品GW165-5.2MW; GW165-5.6MW; GW165-6.0MWGW 6S/8S 系列產(chǎn)品GW175-8.0MW; GW184-

23、6.45MW全新中速永磁系列產(chǎn)品GWH 系列：3.8512MWMY1.5MW/ MY2.0MWMY1.5-77；MY1.5-MySE3.0MWMySE4.0MWMySE6.0MW MySE2.5-135；明陽智能82；MY1.5-89； MY2.0-121； MY2.0-104（抗臺）；MY2.2-121MySE2.5-145；MySE3.0-112； MySE3.0-121； MySE3.0-135； MySE3.2-145； MySE3.6-135MySE4.0- 145/156； MySE5.0-166MySE5.5-155；MySE6.45-180； MySE7.25/7.0- 158

24、；MySE8.3-180運(yùn)達(dá)股份2.X MW 系列產(chǎn)品2.5MW 系列產(chǎn)品3.X MW 系列產(chǎn)品4.X MW 系列產(chǎn)品5.X MW 系列產(chǎn)品6.X MW 系列產(chǎn)品2.0-2.3 MW2.5MW3.0MW-3.6MW4.2MW-4.8MW5.0MW-5.5MW6.0MW-6.6MW海上電氣風(fēng)電陸上 W3.XMW 系列W3450-146；陸上 W4.XMW 系列W4500-155；海上 D8 風(fēng)電機(jī)組W3600/4000 風(fēng)電機(jī)組海上 4MW 風(fēng)電機(jī)組海上 D6/D7 風(fēng)電機(jī)組6/7MW-154；W3450-155W4800-1468.0-167 機(jī)組3.6/4MW4.0-130；4.0-1466

25、.XMW-172H2.X 平臺H3.X/4.X 平臺H5.X/6.X 平臺H8.X/10.X 平臺H16.X 平臺H146-3.2MW； H140-3.2MW；中國海裝三一重能H120-2.0MW； H136-2.2MW； H150-2.5MW； H146-2.5MW； H140-2.5MW3.X MW-4.X MW平臺風(fēng)電機(jī)組SE15533/SE16033； SE16X335； SI-16X365；H146-3.4MW； H160-3.4MW； H140-3.4MW； H160-4.0MW； H155-4.5MW； H155-5.0MW； H165-5.0MW4.X MW-6.X MW平臺風(fēng)

26、電機(jī)組SI-1714051.5MW 雙饋系列機(jī)2.0MW 雙饋系列2.0MW 中速永磁2.5MW 雙饋系列3.0MW 雙饋系列3.0MW 中速永磁組機(jī)組系列機(jī)組機(jī)組機(jī)組系列機(jī)組中車風(fēng)電6.0MW 中速永磁3.6MW 機(jī)組4.0MW 機(jī)組系列機(jī)組SE15642/45； SI-16X50； SE-17250； SE-17260H171-5MW； H151-5MW； H171-6.2MW； H152-6.2MW； H185-6.5MW；H2XX-7.XMW； H185-8.0MW；-H171-8.0MW；H210-10.XMW資料來源：各公司官網(wǎng)，我國基本完成風(fēng)機(jī)的國產(chǎn)化，20192021 年風(fēng)電裝

27、機(jī)前十名均為國產(chǎn)主機(jī)廠，集中度較高， 2021 年 CR3 為 47.4%、CR5 為 69.4%，CR10 為 95.1%。從陸上、海上分布來看，陸上風(fēng)電新增裝機(jī)排名前五為：金風(fēng)科技（直驅(qū)）、遠(yuǎn)景能源（雙饋）、運(yùn)達(dá)股份（雙饋）、中車風(fēng)電（雙饋、半直驅(qū)）、三一重能（雙饋），雙饋機(jī)型具備更低的制造成本而被廣泛使用于陸上風(fēng)電；海上風(fēng)電新增裝機(jī)排名前五為：電氣風(fēng)電（雙饋、半直驅(qū)）、明陽智能（半直驅(qū)）、金風(fēng)科技（直驅(qū)）、中國海裝（半直驅(qū)）、東方電氣（雙饋、直驅(qū)），海上風(fēng)電技術(shù)的選擇則不盡相同。圖表 18：20192021 年風(fēng)電主機(jī)廠前十名2021 年2020 年2019 年序號新增裝機(jī)量占比新增裝機(jī)

28、量占比新增裝機(jī)量占比主機(jī)廠主機(jī)廠（萬千瓦）（%）主機(jī)廠（萬千瓦）（%）（萬千瓦）（%）1金風(fēng)科技113820.40%金風(fēng)科技122822.57%金風(fēng)科技801.429.92%2遠(yuǎn)景能源81514.60%遠(yuǎn)景能源91316.78%遠(yuǎn)景能源513.819.18%3明陽智能69312.40%明陽智能55110.12%明陽智能361.113.48%4運(yùn)達(dá)股份67712.10%電氣風(fēng)電4618.47%運(yùn)達(dá)風(fēng)電159.95.97%5中國海裝5559.90%運(yùn)達(dá)股份3656.71%東方風(fēng)電130.84.88%6電氣風(fēng)電3536.30%中車風(fēng)電3496.41%上海電氣125.74.69%7中車風(fēng)電3295.9

29、0%東方電氣3105.70%中國海裝110.54.13%8三一重能3215.70%三一重能3035.57%聯(lián)合動力104.63.91%9東方電氣3135.60%中國海裝2955.42%中車風(fēng)電913.40%10聯(lián)合動力1262.20%聯(lián)合動力2013.69%三一重能70.42.63%合計-532095.10%-497691.44%-2469.292.18%CWEA圖表 19：2021 年陸上風(fēng)電整機(jī)商新增裝機(jī)排名（萬千瓦，%）圖表 20：2021 年海上風(fēng)電整機(jī)商新增裝機(jī)排名（萬千瓦，%）金風(fēng)科技遠(yuǎn)景能源運(yùn)達(dá)股份中車風(fēng)電三一重能明陽智能東方電氣中國海裝電氣風(fēng)電聯(lián)合動力維斯塔斯西門子歌美颯哈電風(fēng)

30、能許繼風(fēng)電華銳風(fēng)電GE華儀風(fēng)能329，7.9%321，7.7%315，7.6%212，5.1%154，3.7%134，3.2%126，3.0%67，1.6%57，1.4%55，1.3%35，0.9%32，0.8%9，0.2%5，0.1%899，21.7%717，17.3%677，16.3%電氣風(fēng)電明陽智能金風(fēng)科技中國海裝東方電氣遠(yuǎn)景能源哈電風(fēng)能100.9，7.0%97.6，6.7%12.4，0.9%239，16.5%199.7，13.8%420.4，29.0%378.1，26.1%02004006008001000CWEACWEA0100200300400500從中國風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，雙

31、饋異步型仍然占據(jù)陸上風(fēng)電新增裝機(jī)較大的份額。從2020 年情況來看，雙饋異步型新增裝機(jī)占陸上風(fēng)電新增裝機(jī)的 60.9%，相比 2019 年提升9.4pct；直驅(qū)型風(fēng)機(jī)占比 30.5%，相比 2019 年下降 6.3pct；半直驅(qū)風(fēng)機(jī)占比 8.4%，相比2019 年下降 3.1pct。圖表 21：20102020 年陸上風(fēng)電機(jī)組不同技術(shù)路線新增裝機(jī)占比（%）120%100%80%60%40%20%0%20102011201220132014201520162017201820192020變速變槳雙饋異步型變速變槳永磁低速同步（直驅(qū)）型變速變槳永磁中速同步（半直驅(qū)）型其他風(fēng)電回顧與展望 20211

32、.4 機(jī)組大型化趨勢加速20112021 年，陸上、海上單機(jī)功率實現(xiàn)翻倍增長，陸上新增風(fēng)機(jī)平均容量從 1.5MW 增加至 3.1MW，海上新增風(fēng)機(jī)平均容量從 2.7MW 增加至 5.6MW。根據(jù) CWEA 統(tǒng)計的數(shù)據(jù)， 2021 年新增裝機(jī)主力機(jī)型已從 2020 年的 2.03.9MW 提升至 3.04.9MW，2021 年海風(fēng)新增裝機(jī)較多，海風(fēng)主力機(jī)型分布在 5.06.9MW。參考 2022 年以來項目風(fēng)機(jī)機(jī)組招標(biāo)信息來看，陸風(fēng)招標(biāo)機(jī)型已擴(kuò)大至 56MW，海風(fēng)招標(biāo)機(jī)型已擴(kuò)大至 89MW，個別項目將采用 1011MW 機(jī)型。圖表 22：20112021 年我國陸上、海上新增風(fēng)電單機(jī)容量（MW）

33、6圖表 23：20202021 年我國風(fēng)電新增裝機(jī)機(jī)型分布（%）機(jī)型2021 年2020 年543212011201220132014201520162017201820190陸上海上2MW 以下0.21%1.00%2.0-2.9MW19.73%61.10%3.0-3.9MW40.11%27.80%4.0-4.9MW16.53%6.20%5.0-5.9MW8.14%2.40%6.0-6.9MW12.13%1.50%7.0MW 及以上3.14%0.00%20202021CWEACWEA二、風(fēng)電軸承是運(yùn)動部分樞紐，技術(shù)路線多樣風(fēng)電軸承為運(yùn)動樞紐，包括傳動系統(tǒng)軸承及偏航變槳軸承風(fēng)電軸承是風(fēng)機(jī)所有運(yùn)動

34、部位的樞紐，作為風(fēng)機(jī)的核心部件，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受力和振動情況復(fù)雜，必須能夠承受巨大的沖擊負(fù)荷，在腐蝕、風(fēng)沙、潮濕和低溫環(huán)境下工作，同時要滿足 20 年使用壽命和高可靠性的要求。軸承行業(yè)在“十二五”規(guī)劃中占有重要地位，在 2010 年國家工信部發(fā)布的機(jī)械基礎(chǔ)零部件產(chǎn)業(yè)振興實施方案中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承被列為七大類需要重點突破的關(guān)鍵零部件之首。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承簡述，風(fēng)電機(jī)組軸承包括：傳動系統(tǒng)軸承：風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸承、齒輪箱軸承和發(fā)電機(jī)軸承。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸又稱低速軸或葉輪軸，起到連接葉輪與齒輪箱或發(fā)電機(jī)、以及傳遞扭矩的作用。主軸由主軸軸承支承，因而主軸上的作用力以及變形都影響到主軸軸承，其受的力主要

35、包括風(fēng)葉及輪轂的重量、主軸自重、主軸軸承的支承力、推力軸承的止推力、風(fēng)通過風(fēng)葉及輪轂作用在主軸的力，因而主軸軸承主要承受徑向力，也受部分由于風(fēng)力而產(chǎn)生的軸向力。齒輪箱起到將旋轉(zhuǎn)葉片傳遞的較低轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；此外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)完成機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)同樣用到軸承。偏航、變槳系統(tǒng)及其軸承：偏航軸承是偏航系統(tǒng)中的重要部件，其位于機(jī)艙的底部，承載著風(fēng)力發(fā)電機(jī)主傳動系統(tǒng)的全部質(zhì)量，并傳遞氣動推力到塔架，用于準(zhǔn)確適時地調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)的迎風(fēng)角度。變槳距系統(tǒng)用于調(diào)整葉片的迎風(fēng)方向；變槳軸承安裝于葉片和輪轂之間，內(nèi)、外圈通過螺栓分別與葉片和輪轂聯(lián)結(jié)，使葉片可以相對其軸線旋轉(zhuǎn)以達(dá)到變槳的目的。根

36、據(jù)論我國重大技術(shù)裝備軸承的自主安全可控，每臺風(fēng)電機(jī)組包括 4 套偏航變槳軸承、套主軸承、20 套齒輪箱軸承、2 套發(fā)電機(jī)軸承。圖表 24：風(fēng)電機(jī)組軸承類型示意圖軸承類型單臺風(fēng)機(jī)軸承個數(shù)使用軸承品種示意圖主軸承 1調(diào)心滾子軸承、單列圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承、雙列圓錐滾子軸承偏航軸承 1單列四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承、雙列四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承變槳軸承 3單排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承、雙排四點接觸 球轉(zhuǎn)盤軸承、交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承或三排滾子轉(zhuǎn)盤軸承發(fā)電機(jī)軸承2深溝球軸承、圓柱滾子軸承20（僅限雙饋、半直驅(qū)滿滾子圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、機(jī)型）圓錐滾子軸承、四點接觸球軸承齒輪箱軸承資料來源：論我國重大技術(shù)裝備軸承

37、的自主安全可控，風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承簡述，新強(qiáng)聯(lián)招股說明書調(diào)心滾子、圓錐滾子、圓柱滾子為主軸承主要形式據(jù)風(fēng)電機(jī)組主軸承選型與設(shè)計分析，按照支承點的個數(shù)分類，風(fēng)電機(jī)組主軸承的布置選型可分為三點支承、兩點支承和單軸承。三點支承即“主軸軸承齒輪箱中的軸承”，是雙饋機(jī)組的常用布置形式。三點支承的軸承結(jié)構(gòu)一般為在風(fēng)輪側(cè)設(shè)計為獨立軸承室，軸承室內(nèi)安裝個調(diào)心滾子軸承，主軸與齒輪箱采用脹緊套連接，個圓柱滾子軸承安裝在齒輪箱內(nèi)，而齒輪箱采用扭力臂進(jìn)行支承。該布置形式軸承室通常使用調(diào)心滾子軸承。兩點支承：主軸被 2 個軸承支承，齒輪箱和主軸之 2 間的連接采用脹緊套或螺栓聯(lián)接，齒輪箱內(nèi)無需支承。常見形式包括：雙列圓錐

38、滾子軸承+圓柱滾子軸承、兩個單列圓錐滾子軸承。單軸承：主軸被個大直徑的雙列圓錐滾子軸承支承，主軸一般為直徑大且比較短的結(jié)構(gòu)，齒輪箱和主軸之間的連接采用脹緊套或螺栓聯(lián)接。近年來在全球風(fēng)電主軸承中的比例呈上升趨勢。圖表 25：風(fēng)電機(jī)組主軸承類型介紹布置方式選用軸承類型優(yōu)點缺點示意圖軸向游隙比較大，輪轂在軸向的定位不軸系重量較大，裝配工藝相對復(fù)雜。兩點支承的跨距大，可以用相對較小尺寸的軸承來承受很大的彎矩，適用于大兆瓦風(fēng)機(jī)；可以承受很大的軸向力，不像調(diào)心滾子軸承那樣對軸向力敏感雙列圓錐滾子兩點支承軸承+圓柱滾子軸承好，其軸向位移可能超出聯(lián)軸器等部件的限制；三點支承調(diào)心滾子軸承可以承受齒輪箱所要求的較

39、大偏轉(zhuǎn)角，軸承本身的設(shè)計和制造的難度低于圓錐軸承軸向力較大時，雙列調(diào)心滾子軸承變?yōu)橹挥袉瘟惺茌d，使受載列的載荷大大增加；作用在調(diào)心滾子上的軸向力會產(chǎn)生倍左右的徑向力，造成內(nèi)外圈變形過大。兩點支承跨距大，可以承受大的彎矩，適用于大兆瓦風(fēng)機(jī)；可以承受很大的軸向力，不會兩個單列圓錐像調(diào)心滾子軸承那樣因為軸向滾子軸承力過大而失效在負(fù)游隙狀態(tài)下運(yùn)行，不會像調(diào)心滾子軸承那樣出現(xiàn)大的軸向位移沒有浮動端，無法消除熱脹冷縮造成的應(yīng)力，需要在設(shè)計和安裝時準(zhǔn)確調(diào)節(jié)軸承的軸向游隙，使其在各種溫度下都保持合理的負(fù)游隙；安裝時要仔細(xì)測量每個面的尺寸，難度和復(fù)雜度較大。軸承零部件數(shù)量隨著軸承直徑的增大，滾子線速度也隨之增大

40、，會帶來發(fā)熱溫升的問題。軸承的尺寸上限受到熱處理和加工設(shè)備雙列圓錐滾子易于安裝，可以降低軸系重量和的限制；單軸承資料來源：論我國重大技術(shù)裝備軸承的自主安全可控，風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承簡述，目前常見的主軸承分為三種：調(diào)心滾子軸承（SRB）、圓錐滾子軸承（TRB）、三排圓柱滾子軸承（CRB）。調(diào)心滾子軸承多用于雙饋、5MW 以下機(jī)型，其優(yōu)點在于抗撓動性比較強(qiáng)。直驅(qū)和半直驅(qū)機(jī)型多采用圓錐滾子軸承和三排圓柱滾子軸承，適用于更大單機(jī)容量的機(jī)組。目前，圓錐滾子軸承是國內(nèi)企業(yè)研發(fā)的重點。圖表 26：風(fēng)電機(jī)組主軸承類型介紹機(jī)型調(diào)心滾子單列圓錐滾子雙列圓錐滾子三排圓錐滾子結(jié)構(gòu)形式軸向承載能力極強(qiáng)強(qiáng)極強(qiáng)極強(qiáng)徑向承載能力

41、普通（可雙向承載）強(qiáng)（單向承載強(qiáng)）極強(qiáng)（可雙向承載）極強(qiáng)（可雙向承載）剛性/強(qiáng)極強(qiáng)極強(qiáng)調(diào)心性極強(qiáng)弱弱弱高速運(yùn)載能力普通普通普通/CWEA圖表 27：雙饋機(jī)型風(fēng)機(jī)使用軸承示意圖圖表 28：直驅(qū)機(jī)型風(fēng)機(jī)使用軸承示意圖 資料來源：新強(qiáng)聯(lián)招股說明書，資料來源：新強(qiáng)聯(lián)招股說明書，獨立變槳軸承有望成為主流趨勢根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承簡述，偏航軸承是偏航系統(tǒng)中的重要部件，其位于機(jī)艙的底部，承載著風(fēng)力發(fā)電機(jī)主傳動系統(tǒng)的全部質(zhì)量，并傳遞氣動推力到塔架，用于準(zhǔn)確適時地調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)的迎風(fēng)角度，因而偏航軸承是風(fēng)力發(fā)電機(jī)及時追蹤風(fēng)向變化的保證。根據(jù)偏航軸承的受力特點（同時承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩），偏航軸承通常采

42、用單排四點接觸球或雙排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承，也有采用交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承的。變槳距系統(tǒng)由變槳軸承、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、原動機(jī)及其他附件組成。根據(jù)變槳軸承的工作特點，要求變槳軸承應(yīng)具有高可靠性、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活并且壽命超過 20 年。此外，變槳軸承的齒輪也有較高的要求，同時還要求變槳軸承應(yīng)具有良好的密封性能。另外，考慮到變槳軸承在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的安裝位置，一般還要求對其進(jìn)行表面防腐處理。變槳軸承通常采用單排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承、雙排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承、交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承或三排滾子轉(zhuǎn)盤軸承。其性能比偏航軸承的要求更加嚴(yán)格。圖表 29：偏航軸承結(jié)構(gòu)圖表 30：變槳軸承結(jié)構(gòu)資料來源：風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承簡述，資料來源：風(fēng)力發(fā)電

43、機(jī)用軸承簡述，對于變槳系統(tǒng)而言，變槳控制意味著葉片可以在 0到 90之間轉(zhuǎn)動。在風(fēng)速低于額定速度（通常為 12m/s）時，風(fēng)輪葉片會轉(zhuǎn)動到完全朝向風(fēng)向，即槳距為 0。當(dāng)風(fēng)速增大時，可以控制葉片槳距，將風(fēng)機(jī)的輸出功率調(diào)整到其額定值。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到預(yù)定極限時（通常為 28m/s），風(fēng)機(jī)將葉片轉(zhuǎn)動到 90，停止發(fā)電。集中變槳控制會將所有葉片的槳距同時調(diào)整到相同角度。相反，獨立變槳控制（IPC）可以動態(tài)而獨立地調(diào)整每個葉片的槳距。這種槳距調(diào)整可以根據(jù)不同葉片的負(fù)載實時進(jìn)行。IPC 通過分別動態(tài)調(diào)節(jié)三個葉片的變槳角度，使每個葉片能夠獲取不同的目標(biāo)位置，降低動平衡載荷，并對不對稱轉(zhuǎn)子載荷補(bǔ)償，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)速度

44、進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)的輸出功率。獨立變槳系統(tǒng)也能夠作為剎車使用，通過轉(zhuǎn)動葉片來使槳葉停止運(yùn)作。此外，變槳控制，特別是獨立變槳控制系統(tǒng)，還能夠降低風(fēng)機(jī)構(gòu)件上的疲勞負(fù)載。IPC 模式的主要優(yōu)勢是能夠降低葉片、輪轂、主體框架和塔架的疲勞負(fù)載。為了平衡這些負(fù)載，尤其是不均勻風(fēng)場引起的不對稱負(fù)載，必須獨立調(diào)整每個葉片的槳距，最終實現(xiàn)更輕量化的設(shè)計并延長風(fēng)機(jī)使用壽命。圖表 31：作用在風(fēng)機(jī)上的主要力圖表 32：獨立變槳控制（IPC）結(jié)構(gòu)資料來源：獨立變槳控制及其對風(fēng)機(jī)設(shè)計、性能與運(yùn)行的影響，資料來源：獨立變槳控制及其對風(fēng)機(jī)設(shè)計、性能與運(yùn)行的影響，獨立變槳軸承有望成為主流趨勢。據(jù)新強(qiáng)聯(lián)定增第二輪審核問詢函的回復(fù)，2

45、021 年公司配合遠(yuǎn)景能源和中船海裝風(fēng)電等下游客戶的獨立變槳系統(tǒng)而新研發(fā)的獨立變槳軸承批量銷售；公司獨立變槳軸承銷售收入從 2020 年的 82.51 萬元增加至 2021 年的 1.79 億元。風(fēng)電齒輪箱軸承和發(fā)電機(jī)軸承可靠性要求高齒輪箱軸承主要有調(diào)心滾子軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和交叉滾子軸承，其中多采用調(diào)心滾子軸承。齒輪箱工況惡劣，對軸承的要求是運(yùn)行平穩(wěn)、振動噪聲小、可靠性高和壽命長達(dá) 20 年。發(fā)電機(jī)軸承既要承受主軸自重的徑向載荷，又要承受主軸自重在傾角方向引起的軸向載荷，通常選用深溝球軸承和圓柱滾子軸承組配方式作為發(fā)電機(jī)支承軸承。三、風(fēng)電軸承百億級市場規(guī)模，主軸承國產(chǎn)化進(jìn)程中3

46、.1 風(fēng)電軸承擁有百億級市場規(guī)模根據(jù)三一重能招股說明書，20172019 年回轉(zhuǎn)支承（即偏航變槳軸承）占風(fēng)機(jī)原材料成本的 4.81%、4.81%、5.02%；根據(jù)電氣風(fēng)電 2020 年數(shù)據(jù)，僅偏航變槳軸承就占據(jù)風(fēng)機(jī)原材料成本的 4.15%。圖表 33：三一重能風(fēng)機(jī)原材料成本構(gòu)成（%）圖表 34：電氣風(fēng)電風(fēng)機(jī)原材料成本構(gòu)成（%）100%100%80%80%60%60%40%40%20%20%0%2017年2018年2019年2020Q1-Q30%2018年2019年2020年齒輪箱發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)支承變流器主軸減速機(jī)變槳系統(tǒng)輪轂 機(jī)艙罩主控系統(tǒng)葉片及主材其他葉片齒輪箱發(fā)電機(jī)鑄件變流器偏航變槳軸承鋼件電

47、纜偏航變槳驅(qū)動主控系統(tǒng)變壓器其他資料來源：三一重能招股說明書，資料來源：電氣風(fēng)電招股說明書，根據(jù)三一重能問詢函回復(fù)公告，以 3.0MW 風(fēng)機(jī)為例，20182020 年三一回轉(zhuǎn)支承向洛軸的采購價格分別為 47.78、42.24、44.72 萬元，按照一臺風(fēng)機(jī)需要 1 個偏航軸承、3 個變槳軸承計算，對應(yīng)單個軸承單價為 11.95、10.56、11.18 萬元；2020 年 4MW 洛軸回轉(zhuǎn)支承價格為 55.99 萬元，單個軸承單價為 14.00 萬元。主軸承方面，以 3MW 風(fēng)機(jī)為例，2020 年向洛軸采購主軸承的價格為 11.59 萬元，4MW 采購價格為 19.91 萬元。圖表 35：三一重

48、能回轉(zhuǎn)支承采購價格2018 年2019 年2020 年2021 年 16 月洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF2.0MW23.5424.06-22.38-22.37-22.83-2.5MW30.45-22.46-24.65-27.3727.9726.53-3.0MW47.78-42.24-38.74-44.7246.5941.60-35.40-35.60-4.0MW-55.99-50.62-資料來源：三一重能問詢函回復(fù)公告，圖表 36：三一重能主軸承采購價格2018 年2019 年2020 年2021 年 16 月洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)

49、SKF洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF洛軸瓦軸新強(qiáng)聯(lián)SKF2.0MW-5.25-9.17-5.37-9.12-5.37-9.12-7.01-10.362.5MW6.93-13.946.90-12.008.487.79-12.00-3.0MW-11.5915.93-16.57-15.804.0MW-19.91-29.20-資料來源：三一重能問詢函回復(fù)公告，此外，根據(jù)新強(qiáng)聯(lián)向特定對象發(fā)行股票募集說明書（修訂稿），根據(jù)新強(qiáng)聯(lián)項目規(guī)劃， 3MW4MW 主軸承銷售單價（不含稅）約為 50 萬元，4MW6MW 主軸承銷售單價（不含 稅）約 60 萬元，與上述三一重能采購價出現(xiàn)差異，我們判斷主要原因為新強(qiáng)聯(lián)與洛軸的軸

50、承品種存在差異。新強(qiáng)聯(lián)完成了 2-5MW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)三排圓柱滾子主軸軸承、3-6.25MW 風(fēng) 力發(fā)電機(jī)無軟帶雙列圓錐滾子主軸軸承的研發(fā)設(shè)計并實現(xiàn)了量產(chǎn)，已完成了 3-7MW 風(fēng)力發(fā) 電機(jī)單列圓錐滾子軸承的研發(fā)設(shè)計并實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，可見其主供的主軸承為三排圓柱滾 子軸承及單軸承結(jié)構(gòu)中使用的雙列圓錐滾子軸承；而洛軸的技術(shù)路線則以調(diào)心滾子軸承為主，兩者在制作工藝、生產(chǎn)難度上具備較大的差異。偏航變槳軸承方面，34MW、45MW、56MW 偏航變槳軸承單價分別為 12.95、17.98、25.88 萬元，與三一重能的采購價保持一致。圖表 37：新強(qiáng)聯(lián)募投項目營業(yè)收入測算13MWN4MW120050.

51、0060,00024MWN6MW30060.0018,000小計1500-78,000風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航變槳軸承-13MWN4MW324012.9541,95824MWN5MW162017.9829,13235MWN6MW54025.8813,976小計5400-85,065合計6900-163,065序號產(chǎn)品類型及型號年產(chǎn)量（個）風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承銷售收入（萬元）單價（不含稅）總價（不含稅）資料來源：新強(qiáng)聯(lián)向特定對象發(fā)行股票募集說明書（修訂稿），綜上，我們認(rèn)為：1）機(jī)組大型化帶來主軸承、偏航變槳軸承直徑、尺寸增大，單個軸承的價值量將隨著機(jī)組兆瓦數(shù)的提升而增加；2）不同技術(shù)路線、不同兆瓦數(shù)的風(fēng)機(jī)使

52、用主軸承的技術(shù)路線不同，同等風(fēng)機(jī)大小下，雙列圓錐滾子軸承的價值量比調(diào)心滾子軸承更高，需要著重考慮陸風(fēng)、海風(fēng)機(jī)型的主軸承選型。我們對 20222025 年國內(nèi)陸風(fēng)、海風(fēng)新增裝機(jī)量進(jìn)行預(yù)測，隨著單機(jī)功率的逐步增大，機(jī)組數(shù)量減少，對應(yīng)偏航變槳軸承、主軸軸承使用數(shù)量減少，但相應(yīng)的單套軸承的價格將有所提升，并且海上機(jī)組所處環(huán)境更加惡劣，對于軸承使用鋼材、制作精度要求更高，單價將有所提升。據(jù)此測算：20222025 年我國偏航變槳軸承市場規(guī)模從 81.35 億元增長至 116.89億元，年均復(fù)合增速 12.84%；我國主軸軸承市場規(guī)模從 58.85 億元增長至 102.15 億元，年均復(fù)合增速 20.18

53、%。圖表 38：我國偏航變槳軸承市場規(guī)模測算項目2018A2019A2020A2021A2022E2023E2024E2025E我國陸上風(fēng)電新增裝機(jī)量（GW）18.6222.969.3230.67505664 73單機(jī)平均功率（MW）2.12.42.63.14.35.56.0 7.0機(jī)組數(shù)量（個）88679542268799849116281018210667 10429偏航變槳軸承個數(shù)（個）354673816710751539396465124072742667 41714100.1189.6080.8574.4248.85139.7748.4744.33我國陸上風(fēng)電偏航變槳軸承市場規(guī)模（億

54、元）偏航變槳軸承單價（萬元/個）13131312162021 24同比增速（%）9.33%188.35%-65.05%52.34%8.64%10.82%11.73%我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)量（GW）1.651.983.0616.951015 19單機(jī)平均功率（MW）3.84.24.95.67.59.011.0 13.0機(jī)組數(shù)量（個）434471624301869311101355 1446偏航變槳軸承個數(shù)（個）17371886249812071277344405418 5785偏航變槳軸承單價（萬元/個）19202530252728 29我國海上風(fēng)電偏航變槳軸承市場規(guī)模（億元）3.303.776.

55、2436.216.9311.9915.1716.78我國偏航變槳軸承市場總規(guī)模（億元） 47.63同比增速（%）52.24146.0185.0781.3592.84104.77116.899.68%179.49%-41.74%-4.37%14.12%12.86%11.57%同比增速（%）14.29%65.58%479.90%-80.85%72.90%26.55%10.58%國家能源局圖表 39：我國主軸軸承市場規(guī)模測算項目2018A2019A2020A2021A2022E2023E2024E2025E我國陸上風(fēng)電新增裝機(jī)量（GW）18.6222.969.3230.6750566473單機(jī)平均功

56、率（MW）2.12.42.63.14.35.56.07.0機(jī)組數(shù)量（個）8867954226879984911628101821066710429其中：雙饋機(jī)型占比（%）55.50%51.50%60.90%62.00%60.00%63.00%65.00%67.00%其中：直驅(qū)機(jī)型占比（%）37.20%36.80%30.50%28.00%27.00%24.00%23.00%21.00%其中：半直驅(qū)機(jī)型占比（%）6.60%11.50%8.40%10.00%13.00%13.00%12.00%12.00%雙饋機(jī)型中調(diào)心滾子軸承占比（%）75.00%75.00%70.00%65.00%60.00%50

57、.00%40.00%30.00%雙饋機(jī)型中圓錐滾子軸承占比（%）25.00%25.00%30.00%35.00%40.00%50.00%60.00%70.00%直驅(qū)/半直驅(qū)使用圓錐滾子軸承（%）100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%調(diào)心滾子軸承數(shù)量（套）369136851145839694186320727732096單列圓錐滾子軸承數(shù)量（套）12301228491121372791320741604891雙列圓錐滾子軸承數(shù)量（套）388446091045637434651376737333441調(diào)心滾子軸承單價（萬元/

58、套）1010121419242529單列圓錐滾子軸承單價（萬元/套）2829333444566171雙列圓錐滾子軸承單價（萬元/套）45475453708997113我國陸上風(fēng)電主軸軸承市場規(guī)模（億元）24.5528.8586.4232.5552.6159.1968.7279.81同比增速（%）17.50%199.57%-62.33%61.63%12.50%16.10%16.14%我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)量（GW）1.651.983.0616.95101519單機(jī)平均功率（MW）3.84.24.95.67.59.011.013.0機(jī)組數(shù)量（個）434471624301869311101355144

59、6圓錐滾子軸承數(shù)量（套）4344716243018693111013551446圓錐滾子軸承單價（萬元/套）5055648590107131154我國海上風(fēng)電主軸軸承市場規(guī)模（億元）2.172.614.0325.656.2411.8717.7022.33同比增速（%）20.00%54.55%537.10%-75.67%90.19%49.15%26.17%我國風(fēng)電主軸軸承市場總規(guī)模（億元）26.7231.4590.4458.2058.8571.0686.42102.15同比增速（%）17.71%187.55%-35.65%1.11%20.73%21.62%18.20%資料來源：國家能源局，風(fēng)電軸

60、承壁壘高，國內(nèi)頭部企業(yè)率先采用無軟帶淬火技術(shù)軸承行業(yè)壁壘包括技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗壁壘、客戶認(rèn)證壁壘、產(chǎn)業(yè)鏈壁壘、資金及規(guī)模壁壘。圖表 40：回轉(zhuǎn)支承生產(chǎn)壁壘壁壘具體內(nèi)容中高端軸承（如風(fēng)電主軸軸承、盾構(gòu)機(jī)主軸軸承、大型重載回轉(zhuǎn)支承等）的研發(fā)、生產(chǎn)流程復(fù)雜，需要充足的技術(shù)積累和長期的反復(fù)試驗。鍛造和熱處理過程具有高溫、高壓、非穩(wěn)態(tài)成型、影響因素多、變化大等特技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗壁壘客戶認(rèn)證壁壘產(chǎn)業(yè)鏈壁壘資金及規(guī)模壁壘點，很難檢測控制，必須采用高科技檢測手段，經(jīng)過長期的理論分析與試驗研究才能掌握核心技術(shù)及核心工藝。軸承是機(jī)械設(shè)備中關(guān)鍵的基礎(chǔ)零件，軸承的性能以及軸承與相關(guān)機(jī)械部件間的裝配直接影響著機(jī)械設(shè)備的工作性