【行业洞察】风电轴承行业格局、扩产情况梳理

2022-02-24



【摘要】


轴承作为占比风力发电机组成本第二的零部件,是关键零部件,需求量和市场规模与风电装机量保持极高一致性。随着风机大型化趋势的发展,风机轴承尺寸快速提升,作为精密件的轴承技术难度提升明显,风电零部件中的成本占比不断提升。


目前变桨轴承、偏航轴承的国产化,但主轴轴承方便国产化程度仍偏低。


 

风机轴承一般由1个主轴轴承、3个变桨轴承、1个偏航轴承以及变速箱和电机轴承组合而成,小MW用一个轴承,大MW需要用两个轴承。其中,2.5兆瓦及以下偏航、变桨和主轴轴承已国产化,各种功率的增速器轴承、发电机轴承,2.5兆瓦以上偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承主要靠进口,亟待自主化。


目前看中国今年新增装机50GW,预计对应风机12000台,主轴承16000个左右。


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风电轴承行业最新情况


中国的轴承制造商拥有20%的全球市场份额,其中80%销往亚洲,10%销往欧洲,不到7%的轴承销往美洲。增速器和发电机轴承这两个领域的门槛,轴承行业还有许多硬科技需要研发。


  • 行业格局


国产品牌已经在3MW形成小批量供应。3MW以上国产主轴承厂商中,新强联的圆锥轴承做得最好,陆上风电明阳每年出货1000台,基本都是3MW以上的风机,新强联的双列圆锥份额占到80%;


新强联单列锥供货上气、金风、东方电气大型风机生产厂家,几十到100台不等;大于5MW只有新强联做了小批量,在明阳8MW、东方电气7MW有样机使用,洛轴和瓦轴目前处于研发阶段。


瓦轴、洛轴强项是调心轴承,3MW小批量供应。应用上来看,调心轴承可以满足小于6MW的机型,大于6MW会使用单列圆锥或者双列圆锥轴承,因为调心轴承虽然是双列的,但是运转是单列受载,承载能力弱,圆锥轴承的刚性会很好,传动链的中心不会偏转,调心的传动链会发展偏转,就是压偏了。


其他国产厂商,第二梯队天马、烟台天成、大冶轴、京冶都和主机厂有接触,相比于第一梯队技术沉淀没有那么多,小批量的试制,12月烟台天成已经完成3MW双列锥轴承的试制,实际验证过程需等。


品质方面,轴承质保期是5年,损坏在国产和外资品牌上都有,质保期内下塔率外资在5%,国产企业在20%。因此外资厂商强势,价格坚挺,国产厂商降价幅度不大,同比降幅低于10%。


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  • 技术进步


随着国产材料轴承钢的进步,热处理环节感应再火相比于渗碳出现了明显的效率和成本优势,效率提高50%,成本降低30%,逐渐成为主流,新强联已经投资了很多感应再火的设备,目前国产轴承厂商在热处理工艺和设备上与进口厂商差异不大,相当于弯道超车,劣势在于运行经验积累。


国产替代进程上,小批量到大规模去替代原有供应商需要较长时间。具体来看,上塔验证需要3年,第一年小批量,第二年几十台,第三年100多台,第三年之后把第一台风机轴承拆下来检验,没有任何故障和异常,才有批量的技术积累和支持。


主轴承的交货周期即从原材料准备到生产轴承需要3个月,国外品牌在手订单比较多,时间顺序生产,交货期在6个月以上。主轴承的设计周期超过20年,出现下塔更换是因为润滑脂在极端环境下,润滑效果没有做好,最大的问题是润滑问题。


  • 主轴承的价格变化情况


双馈机型,3-4MW国外品牌22万元,国内品牌13万元,4-5MW国外品牌25万元,国内品牌15万元,5-6MW国外品牌42万元,国内品牌25万元。


直驱机型没有齿轮箱,3-4MW主轴承国外品牌38万元,4-5MW,50万元,5-6MW60万元,6-8MW直驱会达到120万元,8-10MW接近200万元。国内品牌3-4MW20万元,4-5MW35万元5-6MW42万元,7MW90万元左右。


对于批量生产的主轴承,国内1吨50万元,进口品牌1吨100万元。生产量比较少的,国内1吨100万元,国外1吨300万元。价格方面,主机厂希望降10%,很少有主轴承厂商能一步做到位。外资品牌吃透了主机厂不敢大规模使用国产轴承,甚至可能会涨价。


  • 外资厂商的扩产节奏


伴随“风电设备国产化率70%”政策的取消,国外轴承企业纷纷涌入中国风电市场,SKF、FAG、铁姆肯、舍弗勒、NTN等国际轴承龙头企业相继在中国设立风电轴承厂,凭借着轴承领域积累的技术和经验优势,迅速霸占国内市场。


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舍弗勒南京完成新一轮扩产。


铁姆肯在湘潭扩产,今年完成。


斯凯孚在大连厂房已经建好,产线在路线建。


罗特爱德计划在徐州产能扩张,进度慢一些,明年年底前完成。新投资1-2年新产线,生产效率是3米的轴承一个月不到100台,年产1000台,对应500台风机(双列锥用到2个主轴承)。是明阳的供应商,明阳海上风机主轴承70%来自于罗特爱德。

 

 

参考资料

Ø 20220104-民生证券-机械周报:风电铸锻件投资思路及主轴轴承国产化探讨

Ø 20211228-华宝证券-新能源电力行业2022年策略报告:政策托底新能源装机中枢上移,产业链确定性机会显现

Ø 20201117-万联证券-风电轴承行业专题报告:乘下游行业景气“东风”,风电轴承成长空间广阔

Ø 20211102-东方证券-五洲新春(603667):轴承磨前共性底层技术龙头,大产业赋能者开启成长周期

 

本报告由研究助理协助资料整理,由投资顾问撰写。投资顾问:黄波(登记编号:A0740620120007)研究助理:于鑫(登记编号:A0740120040019)

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