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文章泉源:国泰君安 作者:rb88随行版咨询整理 阅读量:642 宣布时间:2023-02-14
2. 风电轴承:市场规模超 300 亿,大兆瓦机型逐步实现入口替换
2.1. 装机需求:风电装机量逐季提升,风机轴承市场辽阔
2021 年全球风电装机新增 94GW,风电下游市场辽阔。近年全球风电产 业进入快速生长阶段,拉动风电轴承市场规模提升。GWEC 视察显示, 2021 年全球新增风电装机量达 93.6GW/-1.8%,2018-2021 年 CAGR 为 22.2%,中国新增风电装机量 55.8GW/-3.46%,新冠疫情和海风退补压力 下,风电行业展现强盛韧性和上升态势。2021 年风电招标兴旺,全球风 电招标量达 88GW/+153%,陆风和海风划分为 69GW 和 19GW,加速风 电设置仍然是众多国家的主要安排战略。
预计未来 5 年全球将新增 557GW 装机量,即每年新增超 110GW。据 GWEC 视察显示,虽然已往 2 年风电增量处于历史高位,但现在装机增 量远缺乏以实现本世纪末全球升温<1.5℃及 2050 年净零排放目的。为实 现上述目的,预计未来 5 年全球新增风电装机量年均超 110GW,2030 年风电装机量翻 4 倍。2022 年海风装机量将回归正常水平,全球新增海 风装机量 2022-2026 年 CAGR 为 37.8%,未来 5 年全球新增海风装机 90.6GW,整体装机量占比 16.3%。全球和海内风电新增装机容量的稳固 增添,将拉动风电轴承需求稳固增添。
中国是全球最大的风电市场,中国和北美风电增添放缓。2021 年中国是 全球最大的风电装机市场,整体风电新增装机量为 47.6GW/-13%,全球 占比 51%,津贴滑坡导致风电增添放缓;中国海优势电装机占全球 (21.1GW)的 80%,赶超英国成为全球海优势电累计装机最多的国家。 欧洲新增装机量 17.4GW/+18% ,全球占比 19% ,赶超 北美地区 (12.7GW/-21%)成为全球第二大风电市场。拉丁美洲、非洲和中东地 区的风电装机创下历史新高,划分为 6.5GW/+17%和 1.8GW/+120%,反 映全球市场的强劲增添。
全球多国起劲推出陆风和海风建设妄想,政策帮助利好风电增添。 2022-26 年风电装机热潮仍将延续,随着中国黑龙江、内蒙古各省陆续 出台“十四五”可再生能源生长妄想,未来 5 年中国陆风和海风新增装 机将达 244GW 和 47.3GW,海风迈入平价刷新时代。全球沿海国家和地 区海上资源富厚,生长潜力大,海优势电将是其能源工业的重点之一, 是建设海洋强国的主要行动。例如,德国鼎力大举生长海优势电,刷新天气 转变法案,妄想 2026 年起每年风电装机超 10GW;美国能源部出台《海 优势能战略》延伸海风税收抵免,妄想到 2030 年海风装机容量达 30GW。
中国风电装机需求兴旺,2025 年新增装机容量有望凌驾 80GW。受益于 各省十四五新能源妄想,预计 2022-25 年风电装机继续升温,阻止 2025 年累计风电装机容量达 629.7GW。抢装潮后海风进入平价刷新时代,海 风装机短期滑坡、恒久增添,预计 2022-2025 年新增海风装机量 CAGR 为 30%,阻止 2025 年累计海风装机容量达 91.3GW,海风装机量占风电 整体装机量达 14.5%。
中国风电招标向好,2022-2025 年有望高增。招标一样平常领先装机约 1 年, 2022Q1 天下果真招标量 17.6GW/+24%,判断 2022、2023 年装机量有望 凌驾 60GW。
中国主要省份十四五妄想海风装机量达 65GW。双碳目的指引下,福建、 山东、广东、浙江等沿海省份多省出台“十四五”海风生长妄想,增强海 优势电政策津贴,着力建设海优势电新能源基地,广东省到 2025 年底 力争抵达 18GW,在天下率先实现平价并网;江苏省到 2025 年新增海上 风电 8GW,新增投资 1000 亿元海风装机妄想。十四五时代海风装机容 量合计有望达 65GW。
2.2. 价值量:大型化下轴承难度更高,单 GW 价值量有望提升
轴承在风电机组中价值量占比约 10-15%,属于毛利率较高的环节。综 合三一重能、运达股份、电气风电、明阳智能通告,我们判断轴承(含 主轴、偏航变桨、齿轮箱、发电机四类轴承)价值量占比约 10-15%,其 中,由于齿轮箱轴承国产化率较低,价值量占比仍较高,国产价钱比进 口价钱低 40%,随风电轴承国产化推进,轴承本钱占比有望进一步下降。 叶片、齿轮箱、主轴、法兰毛利率 21%、15%、39%、37%,主轴轴承毛利率达 48%,属于毛利率较高的环节,偏航变桨轴承毛利率较低,约 22%。
风机平价加速风电机组大型化,提高整体手艺要求。近年海内风电机组 招标价钱快速下降,3MW 机组均价从 2021 年 1 月 3043 元/kW 到 2021 年 6 月 2616 元/kW,下降 17.3%,从 2021 年 10 月 2524 元/kW 到 2022 年 3 月 2241 元/kW,下降 11.2%。风机平价推念头组大型化,2020 年中 国起机组基本皆为 2MW 以上机型,3MW 以上机组装机量占比提高至 37.9%。全球新增陆风机组平均功率抵达 2.9MW,新增海风机组突破 6MW。风电机组大型化不但要求风电轴承按比例扩大尺寸,对轴承径向 负载、稳固性提出更高的要求。海优势电妄想快速增添,对风电轴承耐 侵蚀性、密封性带来更大磨练。
展望 2026 年 8MW 以上机型占比达 45%。凭证金风科技出货量转变趋 势,2020 年 3-5MW 机型占比 11%,2021 年占比 42%,风机大型化希望 十分迅速。假设 2021 年 3MW 以下机型占比 39%,2025 年 3MW 以下 机型停产,2022 年 8MW 以上机型占比 10%,2026 年 8MW 以上机型占 比抵达 45%。
种种轴承单 MW 价值量随风机大型化增添。风电机内部使用的轴承包 括主轴轴承 1-2 个、偏航轴承 1 个、变桨轴承 3 个、发电机轴承 1 套和 齿轮箱轴承 1 套。据三一重能通告和新强联通告,主轴承、齿轮箱、偏 航变桨轴承等单 MW 价值量随风机功率增添而增添,主要由于大兆瓦风 机轴承手艺壁垒高,轴承耐消耗性能要求更高。
外洋风电轴承厂商加速并购扩产,研发大兆瓦风电轴承。为应对风机大 型化压力,外洋轴承厂商正在加速并购和扩产能,研发顺应大兆瓦风电 机组的轴承工艺。例如,2022 年 4 月 SKF 最新研发的高耐久性风电齿 轮箱轴承,接纳量身定制的钢材和热处置惩罚工艺优化组合,将轴承寿命提 高到行业标准的 5 倍以上,这对新一代大兆瓦多级风电机组设计至关重 要。在 6MW 风电齿轮箱行星级中,SKF 高耐久性齿轮箱轴承尺寸缩小 多达 25%,可降低打滑擦伤危害,显著镌汰齿轮箱;臀な奔,降 低风能的能源均等化本钱(LCOE)。
2022 年中国风电轴承市场预计超 180 亿。主机厂商正在加速风机大型化 和海优势电妄想,我们假设: 1)据三一重能招股书、新强联通告,2021 年主轴轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承、发电机轴承加权均价划分是 8.1 万元/MW、11.2 万元/MW、9.9 万元/MW、2.3 万元/MW;2)量产技 术成熟带来的规模优势下,单位容量风电轴承价钱年降 5%;诖, 我们预计 2022 年中国风电轴承市场规模超 180 亿,2021-25 年 CAGR 为 15.2%。
2.3. 竞争名堂:大兆瓦轴承为外洋厂商垄断,国产轴承正在崛起
风电整机厂商有直驱、半直驱和双馈 3 条手艺蹊径。直驱风机不使用齿 轮箱,接纳永磁发电机。直驱蹊径原是国际公认最可靠的蹊径,近年由 于永磁质料价钱大幅上涨超 10 倍,直驱机型本钱比双馈机型本钱高 5%~10%。受制于双馈风机齿轮箱的国产化难度,海内部分风电厂商(如 金风科技)正在思量接纳降本增效步伐,从直驱向半直驱风机转型,即 接纳介于直驱和双馈之间、仅有低速齿轮的机型。
风电轴承是风机所有运动部位的枢纽结构件,手艺壁垒高?量痰脑睾珊捅傲拥脑诵刑跫下,风电轴承需要遭受的温度、湿度和载荷转变规模 很大,是风电机组中的薄弱环节。风电轴承关于轴承的精度坚持性、性 能稳固性、寿命和可靠性要求高。在风机大型化配景下,风机轴承是少 有的单位价值量提升的零部件。
风电轴承分为 4 类应用类型,大型化推动滚子轴承逐步取代球轴承。风 电机组涵盖 1 套主轴轴承、1 个偏航轴承和 3 个变桨轴承、1 套发电机 轴承、1 套齿轮箱轴承。双馈风机、半直驱风机有齿轮箱轴承,直驱电 机发念头有多级变速功效,无需齿轮箱。偏航变桨轴承在 4MW 以下小 型机组以球轴承为主,5MW 以上自力变桨轴承以三排圆柱轴承为主。 由于滚子轴遭受力优越、体积小、重量轻,圆锥、圆柱滚子轴承未来会 占有主导,除偏航轴承外,其余部位将逐渐被滚子轴承取代。
全球风电轴承市场集中,为外洋轴承厂垄断。风电轴承是我国风机完全 国产化的最后一环,我国高端市场被瑞典 SKF、德国舍弗勒、日本 NTN、 日本 KOYO、美国 Timken 等外洋轴承厂上垄断,2019 年德国舍弗勒、 瑞典 SKF、日本 NTN 的全球市占率划分达 29%、24%、12%,市场竞争名堂集中。国产轴承厂仅瓦轴、洛轴合计市占率 8%。
风电轴承国产化率低,国产厂商入口替换空间较大。由于我国轴承行业 与国际企业保存手艺差别,我国需入口大宗高端轴承,轴承零部件国产 化率低。据中轴协统计,2020 年天下风电机组装机 20401 台,共需配套 轴承 479424 套,天马、洛轴、新强联等海内轴承企业共产销风电轴承 77975 套,占比 16.3%,外洋轴承供应商占比 83.7%。风电轴承海内供需 差别大,国产轴承多为变桨轴承,价值量较低,主轴轴承、齿轮箱、发 电机轴承险些所有依赖入口,海内企业只有瓦轴批量供应少量齿轮箱轴 承,风机平价配景下风机厂商降本意愿强烈,国产替换需求兴旺。
外洋厂商先发优势显着,轴承企业具备订单树模效应。外洋厂商在轴承 零配件的加工与检测、高端冶金手艺、热处置惩罚工艺等具备数十年手艺积 累,如 SKF、舍弗勒等,供货履历较为富厚,现在大功率机型的主轴轴 承险些被外洋品牌垄断。我国轴承生产制造装备和产品质量相对落伍, 未来主机厂的手艺帮助对轴承厂商入口替换很是主要。一旦轴承厂商大 规模供前三家风电主机厂,则更容易拿到其他主机厂订单,施展订单示 范效应。
2.4. 主轴轴承:轴承手艺壁垒较高,大兆瓦入口替换历程加速
种种风电轴承有特殊手艺要求。风力发电机在野外阵风情形下事情,工 况条件卑劣,风速低于切入风速(发电所需最低风速)时,主轴怠速低 负载运行,风速高于切入风速时,风速可达 23m/s,主轴在额定转速以 上运行。由于主轴轴承会不规则重复启动、加速、减速和阻止操作,常 处于负载和转速波动情形,需针对最小载荷、平均载荷、最大载荷测试 出最佳规格。在小体积、大扭矩的偏航系统内,偏航变桨轴承需紧凑且 具有高负载能力,需具有对润滑油所含污染物的高耐受性和高抗剥离 性。发电机轴承应当有较强的绝缘性能,避免电化侵蚀。
单列圆锥轴承是大兆瓦主轴轴承的未来主流。承载性能上,滚子的线型 接触面优于钢球的点型接触面,可遭受海啸震惊时侧风 3~10°的摆动, 滚子优势显着。单列圆锥轴承有 3 点优势:1)比双列圆锥轴承体积更 小、本钱更低、适用规模更广;2)比三排圆柱轴承游隙更小,径向承 载力(单向)更强;3)比调心滚子轴承的径向承载能力、刚性更强; CWEA 预计 3~5 年后圆锥滚子轴承占 80%,调心滚子轴承缩减至 10%~15%,调心滚子在大兆瓦风机上的使用将保存局限性。一旦单列圆 锥轴承装置难题的弱点被战胜,未来单列圆锥轴承在 5MW 以上机型会 逐步占有主导。
单点式支承越来越多应用于大兆瓦风机主轴承。现在风机主轴承支持方 式依据支承数目分为三种:三点式支承、两点式支承、单点式支承。其 中,三点式支承多用于小兆瓦风机;两点式支承选用单列圆锥、双列圆 锥为主,普遍用于中兆瓦机型;单点式支承选用双列圆锥滚子轴承,能 遭受较大的径向和轴向载荷,越来越多应用于大兆瓦风机主轴承。未来 轴承支承方法的选择会向更低应力的支承轴承结构、更高自调控能力的 智能化轴承、更优载荷漫衍的柔性化系统生长。
2022 年海内主轴轴承市场规模约 50 亿元。凭证新强联中标通告,并思量到大功率 轴承存 在一定技 术溢价,2021 年<3MW、3-5MW、 5-8MW、>8MW 主轴轴承均价划分是 7.8 万元/MW、7.8 万元/MW、9 万元/MW、16.7 万元/MW,据此估算 2022 年海内主轴轴承市场规模约 50 亿元。
主轴轴承国产化率逐年提高。据 CWEA 数据,国产品牌市场份额(陆 优势电)逐步提高至 32%,洛轴等轴承厂商已批量供货 3~6.25MW 主流 机型主轴轴承,10MW 以下的海风主轴轴承进入研发、样机试用阶段。 国产调心轴承价钱较入口产品低 40%~50%,三排滚子轴承价钱低 20%~30%,故障率也更低。由于国产轴承具备价钱优势、物流运输距离 更短、交付能力受包管,2022 年国产陆风主轴轴承国产化率有望突破 40%,3~5 年内与外洋品牌并驾齐驱。
海内企业已经逐步掌握无软带淬火手艺。主轴轴承的热处置惩罚方法主要有 两种:1)渗碳淬火,主要是外洋厂商接纳,将轴承在渗碳介质中加热 并保温,使工件获得一定深度的硬化层,增强韧性,可提高轴承的耐磨性和抗压强度,弱点是变形大、生产工期长、能耗高。2)无软带淬火, 海内轴承厂商以感应淬火为主,新强联等厂商接纳无软带淬火手艺,即 改良的感应淬火,配备预热感应器和加热感应器 2 个感应器,能耗更低、 生产工期更短。该手艺有望战胜古板感应淬火的回火软带缺陷,替换传 统渗碳工艺,提高国产装备和产品的渗透率。
国产轴承厂商推进大兆瓦主轴轴承入口替换历程,有望填补国产空缺。 主轴轴承是风电机组中手艺壁垒最高、最难突破国产化的轴承,5MW 以上的风电轴承尺寸放大带来手艺难度几何级增添,对主轴轴承的热处 理变形、转动体修形、滚道凸度等提出了周全升级的要求。现在新强联 5.5MW 主轴轴承处于样机交付;洛轴自 2005 年起完成 2.8 万套主轴配 套,7.0MW、8.0MW 配套风电主轴轴承研发乐成,预计 2022 年供货数 量凌驾 6000 套,装机量天下第一;瓦轴、大冶轴陆续加入大兆瓦主轴 轴承的研发,海内主轴轴承与外洋产品的差别正在缩小。
部分海内轴承厂商绑定头部风电主机厂,未来 2-3 年有望降生海内龙头。 风电轴承测试严酷,需在风机上长时间试装测试,打入供应链需十数年。 一旦公司获取头部整机厂认可,则会施展先发优势,一连吸引新客户。海内新强联等头部厂商手艺研发投入力度较大、产能扩张激进、产品进 入主机厂的验证环节。随着市场认可度提升,头部轴承厂商有望在未来 2-3 年内抢占可观的市场份额,加速国产市占率,开拓市场空间。
2.5. 齿轮箱轴承:所需轴承数目多,国产化历程开启
齿轮箱运行条件苛刻,内部结构重大,所需轴承数目多。2020 年齿轮箱 轴承国产化率为 0.58%,亟需国产化。齿轮箱轴承载荷会突然转变、温 度转变规模大,运行条件较量苛刻。每个齿轮箱内部均需要齿轮箱轴承 支承,以 3-6MW 的风电齿轮箱细密零部件为例,一个齿轮箱中需要约 20 个齿轮箱轴承,9 个齿轮和 1 个输出轴。外径基本均在 0.5 米以内, 以 3-6MW 的风电齿轮箱细密零部件为例,20 个齿轮轴轴承中,10 个外 径为 0.31 米,7 个外径为 0.48 米,2 个外径为 0.95 米,1 个外径为 1.64 米。齿轮箱轴承外径小,转速快以及精度高,对轴承有更高的手艺要求, 要害生产装备需要外洋入口。
齿轮箱轴承增速快、外径小,手艺壁垒较高。齿轮箱的主要作用是将低 速的叶轮增速,转达给发念头使之运转。由于齿轮箱轴承外径小、转速 快、精度高,齿轮箱轴承加工车床的规格尺寸和精度与其他风电轴承的 加工装备均差别,大部分要害装备需要外洋入口。 2022 年中国齿轮箱轴承市场规模超 50 亿元。据新强联通告,齿轮箱零 部件在风电机组价值量中的占比为 18.87%,陆风、海风齿轮箱零部件均 价 60 万元/套、127 万元/套,而齿轮箱轴承在零部件中的占比为 71%, 据此测算,陆风、海风齿轮箱零部件单 MW 价值量为 9.5 万元/MW、11.3 万元/MW,2022 年全球齿轮箱轴承市场规模约 90 亿元,其中,中国齿 轮箱轴承市场超 50 亿。
齿轮箱市场集中度高,CR3 占比约 70%。风电齿轮箱行业集中度较高, 三大齿轮箱供应商南高齿、采埃孚和 Winergy 已占全球齿轮箱市场份额 的近 70%。轴承生产商不会直接供货给风电主机厂,而是供货给齿轮箱 厂商,风电机主机厂则会向齿轮箱厂商采购整个齿轮箱。陪同大兆瓦风 机和海优势电的生长,配套风电齿轮箱的研发和批量化生产难度进一步 提高,头部供应商争先起劲结构大兆瓦产品开发,现在中国高速传动能 够提供涵盖 1.5MW-11.XMW 的全系列风电齿轮箱产品。
齿轮箱轴承市场被外洋厂商垄断,开启国产化历程。海内轴承厂商在高 端手艺方面相较外洋厂商仍有不小差别,海内齿轮箱轴承基本依赖进 口,齿轮箱轴承市场被舍弗勒、斯凯孚等国际轴承巨头企业占有。海内 厂商方面,瓦轴于 2015 年实现齿轮箱轴承的小规模销售,2021 年研发 并配套 5MW 海风齿轮箱轴承;新强联于 2022 年 4 月拟召募资金,将业 务横向扩展至齿轮箱轴承及细密零部件营业,轴承年产量 37500 个。
2.6. 偏航变桨轴承:海内手艺成熟,自力变桨时势所趋
偏航、变桨轴承海内手艺成熟,毛利率较低。偏航轴承:2020 年国产化 率为 63.3%,位于塔筒顶端,常使用双排球轴承,主要功用为将机舱与 塔筒毗连在一起,并允许机舱相关于塔筒旋转。变桨轴承:2020 年国产 化率为 86.6%,有 3 个,位于轮毂和叶片根部的交接处,常使用三排圆 柱轴承,用于控制主轴的旋转速率。据新强联 2021 年召募说明书,偏 航与变桨轴承的毛利率约为主轴轴承的一半。偏航变桨轴承手艺含量比 主轴轴承更低,国产化率较高,天马、瓦轴、洛轴、新强联等厂商已具 备相关手艺履历。
自力变桨系统可平衡不匀称风场带来的差池称负载,大风机显著受益。 差别高度风速差别,贴近地表的风速低,远离地表的风速高,这就形成 了不匀称的风场。大型化下风电叶片更长,不匀称风场影响更大。为降 低不匀称风场的影响,自力变桨系统应运而生。通俗变桨系统是集中控 制,所有叶片角度都是相同角度,从而不匀称风场会使风机上下部遭受 差别的力,爆发较大的倾覆力矩。自力变桨系统的特征是每个叶片均可 动态而自力地调理角度,使处于差别位置的叶片受力平衡,平衡由于不 匀称风场引起的差池称负载,进而降低叶片、轮毂、主体框架和塔架的 疲劳负载。
使用自力变桨系统有实现轻量化设计和延伸风机使用寿命两点优势。风 机的主要部件一样平常凭证疲劳负载来设计,自力变桨系统降低疲劳负载可 显著节约叶片和塔筒的本钱和质料,而叶片和塔架是风机中本钱最高的 部件。同时,差池称负载造成的载荷攻击减轻后,风机寿命得以延伸。
自力变桨系统本钱更高,但整个生命周期看经济性更好。自力变桨系统 投资本钱更高,源于控制计划更重大,变桨电神秘求更高,同时为了对 抗高空区的高速风,自力变桨系统所使用的变桨轴承和齿轮疲劳负载要 提升。因而自力变桨轴承结构为三排滚子结构,同直径情形下承载能力 是钢球结构轴承的 1.5 倍,由此价钱更贵,6MW 机型自力变桨轴承价钱 约 50 万元/套,比集中变桨轴承更高,其批量供货时净利率有望靠近 20%,高于通俗变桨轴承的利润率(毛利率约 20%)。但思量自力变桨 系统的使用可在风机的整个生命周期节约更多的本钱,例如设计阶段借助自力变桨系统降低负载,主机厂其余部分可沿用以往设计,缩短产品 上市时间。同时使用自力变桨系统的风机由于负载更低,在运行维护成 本上也更具有优势。整体上,随着风机大型化加速,自力变桨系统优势 愈发突出,其渗透率有望快速提升。
2022 年海内偏航变桨轴承市场规模约 60 亿元。据三一重能通告,单 MW 偏航变桨轴承价值量平均 11.23 万元/MW,差别功率的偏航变桨轴承单 MW 价值量区别不大。据新强联通告,自力变桨轴承使用三排圆柱轴承, 比古板变桨轴承价值量高 15%-30%,21Q1-Q3 自力变桨轴承在 5MW 以 上机型的渗透率从 0%提升到 7%。假设一律功率轴承价钱年降 5%,独 立变桨轴承渗透率每年提升 10%。据此估算 2022 年中国偏航变桨轴承 市场规模约 60 亿元。
可生产自力变桨轴承的国产厂商较少。现在自力变桨轴承渗透率较低, 只有新强联、成都天马少部分厂商将三排圆柱轴承应用在变桨轴承上。 随着远景、金风、新强联等主机厂乐成研制、量产自力变桨轴承,2022 年自力变桨轴承渗透率预计上升10%,国产厂商竞争力有望进一步提升。
2.7. 发电机轴承:外洋企业垄断,市场规模较小
主机厂多完整采购发电机,发电机轴承由外洋企业垄断。主机厂倾向完 整采购发电机,主要发电机供应商有南汽轮、湘电股份、江苏中车电机 等,部分风电主机厂采购西门子等入口品牌发电机。三一重能等部分厂 商选择自产发电机。海内发电机轴承基本被舍弗勒、SKF 垄断,两家合 计市占率 90%以上。
发电机轴承价值量较小,市场规模约 10 亿元。发电机是将机械能转换 为电能的部件,有鼠笼异步电机、双馈异步电机、直驱永磁同步电机、 半直驱永磁同步电机四类。据三一重能招股书,风电机组中发电机轴承 用量较小,价值量偏低,判断海内发电机轴承市场规模约 10 亿元。
2.8. 轴承滚子:属于轴承焦点部件,高端滚子市场超 30 亿
滚子是轴承的焦点部件,影响轴承性能。轴承转动体是轴承的焦点零件, 其产品性能指标影响轴承转速、负载、稳固性、摩擦消耗等主要性能。
海内风电滚子市场空间随装机量增添。据中轴协,2022 年海内风电轴承 销售额有望达 200 亿元,轴承转动体约占轴承本钱 10%-15%,其中约 80%使用风电滚子,预计 2022 年风电滚子海内市场空间约为 20 亿元。
海风和大型化趋势推动滚子单 MW 价值量提升。风电机组大型化推动 大尺寸轴承需求增添,大功率风机和海风机组对轴承有更高的负载要 求,轴承质料、机械加工工艺和密封、防腐、润滑计划进一步提升,据 此判断海风、大型化将使滚子生产越发重大,单 MW 价值量提升。
风电滚子的手艺优化主要依赖第三梯队。滚子市场竞争名堂分四大梯 队,第一梯度为外资品牌,手艺力强,可以自制但本钱较高,部分企业 最先海内采购;第二梯度为海内头部轴承企业,可以生产滚子匹配公司 主轴、齿轮箱等产品,可是滚子本钱占轴承总本钱的 10-15%,而滚子研 发投入大,装备与轴承套圈等装备不匹配,因此海内头部轴承厂商投资 效率不高,投资起劲性低;第三梯队为专业滚子生产厂,滚子研发投入最有用率。第四梯队为通俗工业轴承滚子厂,规模小,数目多,海内超 1050 家,工艺手艺无法抵达一、二级滚子的手艺要求。
国产滚子部别离艺达国际领先水平,加速滚子大兆瓦入口替换历程。五 洲新春优化外貌轮廓、热处置惩罚工艺,滚子产品抵达 1 级精度,抵达国际 领先水平;五洲新春、力星可供货 4MW 以优势电滚子,加速推动大兆 瓦国产化历程。
滚子与套圈尺寸相差较大,海内轴承厂商刷新滚子工艺的起劲性不高。 风电轴承滚子尺寸在 15-30cm,风电轴承套圈直径超 1m,而这尺寸差别 显著,在热处置惩罚、磨加工环节上装备不可共用,且风电滚子轮廓线加工、 磨加工工艺要求 高,需要企业投入大宗研发精神,海内轴承厂商进入 起劲性不高,未来海内风电滚子市场预计主要被专业滚子厂垄断。
高铁动车组轴承性能要求高。现在海内高铁轴承多为外洋入口。高铁 CRH1 和高铁 CRH5 使用 SKF 轴承,高铁 CRH2 使用 NTN 和 NSK轴承, 高铁 CRH3 使用 FAG 轴承。高铁轴承主要是在高速重载运动状态下工 作,服役条件极为卑劣,对轴承要求高。以 CRH5 为例,平均值估算每 套轴承载荷约为 68.7kN,最大转动体载荷约为 7.6kN,内圈滚道与滚子 的接触应力约为 810MPa,轴承转速约为 1730r/min。
高铁轴承为存量替换市场。关于最高运营速率不大于 200km/h 的轴承, 质保期为 90 万公里(或 4 年),最高运营速率大于 200km/h 的轴承, 有按期磨练,240 万公里后必需报废。 高铁轴承滚子有近 7 亿市场空间。
盾构机轴承要求较高。刀盘是盾构机的要害部件,在隧道掘进历程中发 挥着主要作用。刀盘系统中的主轴承是转达掘进动力和运动的焦点零 件,在事情中遭受着重大的轴向力、倾覆力矩和一定的径向力,其性能、 寿命和可靠性直接影响盾构机的施工进度、清静和掘进里程。盾构机主 轴承最主要手艺指标为:10000h(或累计掘进 10 km 以上),轴向跳动 不大于 0.1 mm,使用转速 1~3 r/min。
盾构机主轴滚子年需求量约 1.4 亿元。海内地铁用盾构机需求量约 2000 台,年需求量约 400 台(其中国产约 300 台)。尚有海内在役的盾构机约 1800 余台,在役盾构机主轴承凌驾设计寿命后均需要维修和替换。盾构 机主轴价值两大,一套价钱约 300 万元。预计盾构机主轴承年需求量达 400 套、约 12 亿元,滚子占比 10-15%,以 12%计,盾构机主轴滚子年 市场需求量约 1.4 亿元。