大轴承

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作为最难国产化的两大风机零部件之一，风电轴承的国内市场如今仍被外企占据半壁江山。作为国内最难的两大风机零部件之一，风电轴承的国内市场仍被外国公司占据。

文/罗凌燕

编辑/苏玲

图片来源/磁贴轴

不久前，当东方电气的10MW海上风电机组下线时，这个叶轮直径达185米的“巨无霸”将中国风电制造业带到了一个新的高点。

然而，大多数福建三峡工业园区的亲历者可能不知道，尽管东方电气攻克了大型叶片和发电机的难关，但这一“大国重器”的配套轴承仍来自国外。

东方电气内部人士向《角马能源》透露，德国汽车轴承企业舍弗勒为其生产发电机轴承，而变桨轴承和偏航轴承则由法国德丰丹（青岛）机械有限公司（以下简称“德丰丹（青岛）”）生产。

自中国风电产业起步以来，设备国产化一直是主旋律。然而，作为国内最难的两大风机零部件之一，中国风电轴承市场仍被外国公司占据半壁江山。

更重要的是，高端风力涡轮机轴承领域长期以来一直被SKF、FAG、罗威纳和舍弗勒等外国公司的垄断所笼罩。

随着大兆瓦风电机组时代的开启，基础薄弱的中国风电轴承行业可能面临新的冲击。

缺少大型兆瓦

目前，海上风电的巨大兆瓦浪潮似乎尚未真正影响风电轴承行业。

摄影/鞠家田瓦轴集团高端风电齿轮箱轴承

就连被誉为“中国轴承摇篮”的瓦房店轴承集团（以下简称“瓦轴”）也正式宣布，目前能生产的最大轴承只有7MW。

今年5月，风电电价政策落地，平价时代即将到来。大兆瓦风力发电机被认为是降低成本的法宝。

据东方电气官方介绍，与7-8MW机组相比，10MW风机可减少25%-30%的机位，工程造价可降低800-1400元/千瓦。

面对大势所趋，整机厂商掀起兆瓦级争夺战，试图抢占制高点。有业内人士将7兆瓦以上的风电机组定义为大兆瓦风电机组，也就是说拥有7兆瓦以上风电机组制造技术的整机企业有机会加入大兆瓦之战。

今年8月，上海电气在广东汕头下线首台8MW海上风机，创造了我国海上风机最大功率的新纪录。

仅仅一个月后，在距离汕头仅400多公里的福建省福清市，东方电气的10MW风机和金风科技的8MW风机在同一条线上下线，这促成了这一大兆瓦浪潮。

上游供应商也积极响应。电缆巨头亨通光电今年6月成功交付8MW风能电缆，这在国内尚属首次。同月，东方电气还下线了国内首台10MW B900A叶片，以90米的长度创造了国内最长叶片长度。

两个月后，东方电气宣布国内首台10MW海上风电机组研制成功。

然而，目前大型兆瓦级风力发电机组的风轴承全部采用国外产品。随着海上风电的兴起，中国风电行业隐藏的供应链问题逐渐暴露出来。

“与国际品牌的轴承相比，国产轴承确实不尽人意。”杨明智能内部人士对“角马能源”的反应。

技术问题是中国轴承巨头集体缺席海上风电大兆瓦风机轴承背后的第一个缺口。

由于风机安装在Gao空，维护成本高，工作环境恶劣，易受灰尘、水雾和冰冻等污染，这就要求支承轴承具有较高的刚度和可靠性，以满足其20年的使用寿命要求。

此外，风力发电机轴承的应力和振动复杂，必须承受巨大的冲击载荷。大兆瓦风力涡轮机要求它们具有更好的抗疲劳性和负载能力。

不过，对于瓦轴来说，技术问题并不是主要原因。

一台风力发电机需要配备四套轴承:发电机轴承、主轴、变桨轴承和偏航轴承。其中，主轴是国产化率最低的最关键零件。

一位瓦轴内部人士告诉《角马能源》，主轴利润比较薄，作为风机的关键部件，质量要求苛刻。

“卖一百锭，如果其中一锭坏了，这一百锭就没有多少利润了。所以瓦轴不是很愿意当主轴。”上述人士表示。

兆瓦之战对于轴承企业来说无异于一场革命。以瓦轴为例。2005年，公司进口的大部分设备是2MW风电轴承生产设备，此后一直拥有5MW左右的生产能力。

但是，要攻击大兆瓦时代，必须更换设备。风电轴承设备价格昂贵，引进一台设备需要4000万左右。

与其他轴承设备相比，风电轴承设备应用范围单一。如果这种模式的生产能力被市场淘汰，这些设备的成本将很难收回。

这意味着轴承企业正处于利润薄、成本高的双重夹击之下。

另一层担忧来自政策波动。受政策影响，风电行业需求不稳定。这使得没有大兆瓦轴承技术的国内玩家很难下定决心投入研发和更换设备。

事实上，作为国产化浪潮中的硬骨头，风电轴承在行业起步之初就经历了波折。

“狼来了。”

夕阳洒在福建龙源日南岛风电场，几名满身油污的运维工人正在为一台风力发电机拆卸轴承。

在使用的第九年，该风机需要更换新的变桨轴承。沾满油污的旧轴承上，德丰丹（青岛）机械有限公司的品牌标识清晰可见。

风电机组投用当年，国家能源局取消了“风电设备国产化率70%”的保护政策，包括德丰丹（青岛）在内的外资企业疯狂涌入，中国风电轴承行业形势发生巨变。

此前，中国风电轴承企业曾经历了4年的黄金期。

2006年，国家发改委发布了“风电设备国产化率70%”的政策。在此背景下，瓦轴、洛轴等大型国企开始攻克风电轴承。

瓦轴当年成功研制出国内第一套变桨轴承，并获得2亿元订单。两年后，该公司建成了世界级的风力涡轮机轴承R&D和制造基地，并从国电联合动力公司获得了3亿元的订单。

另一家私营企业正蓄势待发。新政出台的当年，成立仅4年的天马股份便跨界入市。

一年后，该公司在深圳证券交易所上市，并开始迅速扩张。同年10月，其精密大型轴承技改项目建成投产。

此时，中国风电行业正在经历第一轮野蛮生长。这一年，我国新增风电装机超过1300万千瓦，整机厂商一度超过80家。

摄影/聚佳天瓦轴集团生产的5 MW风机轴承

然而，本土企业唱主角的时代很快就会结束。

2010年1月12日，国家能源局新能源司副司长石立善表示:应欧美国家的要求，并考虑到自身的发展现状，中国取消了风电项目设备国产化率应达到70%以上的要求。

此时，我国大多数轴承企业仅实现了变桨轴承和偏航轴承的国产化，关系风机寿命的主轴市场仍被国外企业垄断。

政策放开后，外资疯狂涌入。SKF、FAG、铁姆肯、舍弗勒、NTN等世界轴承巨头先后在中国设立风电轴承工厂。

当年6月，德国轴承巨头舍弗勒在中国推出风电轴承。一个月后，拥有124年历史的铁姆肯公司收到了中国最大的风机制造商金风科技公司价值2600万美元的订单。

中国第三大风力涡轮机制造商杨明智能将其风力涡轮机轴承供应商锁定在Rotten Aide和FAG。

罗泰德是全球大型回转支承品牌，中国最大的海上风机制造商上海电气和国际巨头西门子也是其客户。

上述杨明智能内部人士向“角马能源”介绍，目前国内整机厂商基本采用SKF、FAG、罗威纳等国际品牌。

今年2月，杨明智能7.25兆瓦海上风电机组在广东吊装，成为杨明智能冲击海上风电大兆瓦时代的拳头产品。这个星形风扇的风向来自罗威纳犬。

今天，杨明智能、上海电气、东方电气和金风科技已经先后拿到了这场兆瓦争夺战的入场券。遗憾的是，为这些大兆瓦风机生产的轴承无一例外都是外国公司。

“高端轴承的研发涉及材料、脂和、制造、设计、轴承制造设备、测试和试验等一系列技术问题，以及接触力学、理论、摩擦学、疲劳与失效、热处理和材料组织等基础研究和交叉学科。要在产业发展政策和技术发展规划中进行重点布局，解决装备制造业高端轴承发展滞后的问题。”中国工程院院士卢秉恒说。

现实情况是包括轴承在内的关键零部件长期受制于国外，这使得隐藏在上游风电主设备制造过程中的供应链问题凸显。大兆瓦风电机组时代的抢跑步伐也将放缓。

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