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关于海上风电轴承试验机的特性都有哪些?

发布时间:

2021/09/15 00:00

海上风电催生桩基需求。风电设备根据环境可分为陆上风电和海上风电,通常情况下一套完整的风电设备包括风电机组、风电支撑基础以及输电控制系统三大部分。风电机组包括机舱罩、齿轮箱、发电机、叶片、轴承等组件,风电支撑基础包括风电塔筒、基础环等,输电控制组件包括输电电缆、控制系统、升压站等。其中,海上风电支撑基础主要分为桩基、导管架和漂浮式基础三类。

瓦轴:瓦轴在2015年实现了齿轮箱轴承的小规模销售。2021年,、联合研制的国产化5兆瓦大容量海上风电机组上调试,作为风电机组的联合研制单位,共研制了10种规格齿轮箱全系列配套轴承。

(三)齿轮箱轴承:进口依赖度较高,国产替代逐步开启:针对风电齿轮箱轴承,风电齿轮箱轴承由于转速快,要求精度高,对轴承设计和加工设备均有较高的要求。因此,虽然风电齿轮箱的国产化率超过了70%,但风电齿轮箱轴承的国产化率极低,只有,基本完全依赖进口,国内企业只有瓦轴批量供应少量齿轮箱轴承,国内风电齿轮箱轴承供应商主要为、、和等。

最关键的是,由于吊装和更换风电轴承难度较高且花费较大,因此20年的使用寿命以及高可靠性就成为了风电轴承的基本要求,使风电轴承的技术难度更上一个层次。

风电轴承是风电行业的核心部件。业内人士称风电轴承是风电产业的皇冠,而高端精密的风电滚子是皇冠上的明珠。公司研发的高端风电轴承滚子解决了行业难题,研发成功风电变桨轴承、主轴轴承、齿轮箱轴承滚子和海上风电轴承滚子全系列产品,并在国内率先实现批量生产和进口替代。2022年实现市场突破,除去年老客户订单量快速增长外,也收到了瓦轴、洛轴、轴研科技、

对于风电轴承滚子而言,由于风电装备常处于海上、高山,交通不便,工况恶劣,要求高可靠性、长寿命,因此关键核心部件之一的风电轴承技术复杂度高,长期为国外垄断,尤其是主轴轴承、增速器轴承、发电机轴承等,成为影响我国风电制造业发展的软肋。装配于大兆瓦风电轴承中的滚子,要求使用寿命达到20年以上,目前的现状是滚子精度低,尺寸一致性差,可靠性差,尤其是能批量生产高端滚子的企业较少。风电轴承滚动体的难点在于:

此外,上半年,宣布募资1亿元,投建年产4000套大型风电轴承生产线,以满足清洁能源风电行业发展需求。

风电轴承工况条件比较恶劣,经受温度、湿度、荷载变化范围很大,比如偏航和变桨轴承要承受很大的倾覆力矩,增速器轴承在启动和制动时要承受很大的冲击荷载。

齿轮箱轴承国产化率极低,进口依赖度较高。针对风电齿轮箱轴承,风电齿轮箱轴承由于转速快,要求精度高,对轴承设计和加工设备均有较高的要求。因此,虽然风电齿轮箱的国产化率超过了70%,但风电齿轮箱轴承的国产化率极低,只有0.58%,基本完全依赖进口,国内企业只有瓦轴批量供应少量齿轮箱轴承,国内风电齿轮箱轴承供应商主要为、、和等。

聚焦在风电轴承领域的发展史,可以看出凭借在轴承领域的深厚技术积累,最初就以行业的实力进入了风电轴承领域,我们总结了在风电轴承领域有着以下六点优势。

)等新客户的订单,迎来了风电滚子订单快速增长,国内主要风电轴承企业都和公司有合作关系。同时还取得了罗特艾德6MW和10MW海上风电滚子订单,实现了海上风电滚子突破。

风电上游产业链为核心设备及零部件,零部件主要包括叶片、轴承、齿轮箱等,风电滚子为风电轴承的组成部分,是风电行业上游零部件产业链中重要的组成部分,风电行业的高景气度有望带动风电轴承的需求量快速增长。

风电轴承是风机所有运动部位的枢纽结构件,技术壁垒高。苛刻的载荷和恶劣的运行条件下,风电轴承需要承受的温度、湿度和载荷变化范围很大,是风电机组中的薄弱环节。风电轴承对于轴承的精度保持性、性能稳定性、寿命和可靠性要求高。在风机大型化背景下,风机轴承是少有的单位价值量提升的零部件。

如果说风电轴承是风电产业的皇冠,那么高端精密的风电滚子是皇冠上的明珠,其重要性不言而喻。风电滚子是于2018年自主研发的重点产品,通过成功掌控滚子生产过程的核心技术,不断开拓国内国际市场,风电滚子业务快速增长。目前公司已研发成功风电变桨轴承、主轴轴承、齿轮箱轴承滚子和海上风电变桨轴承滚子全系列产品,并实现批量生产和进口替代,与、及、等风电设备制造商和风电轴承生产企业建立了战略合作,风电滚子技术水平和销售规模已达到全国。7MW风电主轴轴承引起注目不是偶然,在双循环,碳中和的大趋势下,也将持续做好客户配套服务,助力中国风电装备的前行!

考虑到风电主机厂采购原材料、制造风机、再到风电装机,这中间的时间跨度太长,因此我们认为装机量不能很好反应风电上游原材料的需求量,而风电运营商的招标时间与风电主机厂采购轴承的时间更为接近,可以更准确地衡量风电轴承的需求量,因此我们使用招标量来计算风电轴承的需求。

齿轮箱轴承在风电齿轮箱中的运行条件较为严苛,时轴承荷载与温度变化较大,因此对技术工艺要求较高。国内轴承厂商在此方面与国外厂商仍有较大差距,目前国内齿轮箱轴承基本依赖进口,短期替代难度较大,2020年国产化率仅为0.6%。

制造难度大,设计、材料、密封、磨削是关键。轴承是风电产业链中技术驱动的环节,而设计能力则是我国轴承发展的关键瓶颈。我国风电轴承制造方面起步较晚,在研究开发深度和工程应用经验积累方面存在不足。风电轴承的关键技术与难点主要有:

滚子轴承可以广泛应用于各种工程机械、港口机械、采掘机械、建筑工程机械、灌装机和导弹发射架等大型回转装置上。三排滚子轴承也可用于风电机组的偏航系统和主传动系统。三排滚子轴承在国外2MW风力发电机组的主传动系统中已经成功使用过。在国内5MW风力发电机组主传动系统中也成功应用过。目前,洛阳已经申请了发明专利,&实用新型专利;成都天马申请了实用新型专利。

产业链位置:风电轴承位于风电行业产业链上游,其上游供应端主要是轴承钢和改性塑料等非金属原材料,下游客户端主要是风电主机厂。

据,按照支承点的个数分类,风电机组主轴承的布置选型可分为三点支承、两点支承和单轴承。

原材料成本是大型轴承的主要成本构成,受原材料价格波动影响。对于风电、盾构机等应用的大型轴承,原材料费用是其主要成本构成,据招股说明书,其原材料成本占比达60%以上。且对于大型轴承,主要原材料为轴承钢,因此大型轴承的生产成本受原材料价格波动影响加大。

中国海上风电资源丰富,潜力巨大。推进风电大规模开发和高质量发展,实现可再生能源替代,无疑将成为能源绿色低碳转型行动的重中之重。由于需要处在常年受海风腐蚀又瞬时遭强风冲击的恶劣环境,风电轴承往往对运行可靠性与耐久寿命方面有着极高的要求。

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