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风电轴承市场规模超300亿,大兆瓦机型逐步实现进口代替

文章起源:国泰君安 作者:j9国际站征询整顿 阅读量:1074 颁布功夫:2023-02-14

2. 风电轴承:市场规模超 300 亿,大兆瓦机型逐步实现进口代替

2.1. 装机需要: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 业进入急剧发展阶段,拉动风电轴承市场规模提升  。GWEC 调查显示, 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,风电行业显露壮大韧性和上升态势  。2021 年风电招标旺盛,全球风 电招标量达 88GW/+153%,陆风和海风别离为 69GW 和 19GW,加快风 电配置依然是多多国度的沉要部署战术  。

预计将来 5 年全球将新增 557GW 装机量,即每年新增超 110GW  。据 GWEC 调查显示,固然从前 2 年风电增量处于汗青高位,但目前装机增 量远不及以实现本世纪末全球升温<1.5℃及 2050 年净零排放指标  。为实 现上述指标,预计将来 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%,将来 5 年全球新增海风装机 90.6GW,整体装机量占比 16.3%  。全球和国内风电新增装机容量的不变 增长,将拉动风电轴承需要不变增长  。

中国是全球最大的风电市场,中国和北美风电增长放缓  。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%,补助滑坡导致风电增长放缓;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度  。 欧洲新增装机量 17.4GW/+18% ,全球占比 19% ,赶超 北美地域 (12.7GW/-21%)成为全球第二大风电市场  。拉丁美洲、非洲和中东地 区的风电装机创下汗青新高,别离为 6.5GW/+17%和 1.8GW/+120%,反 映全球市场的强劲增长  。

全球多国积极推出陆风和海风建设规划,政策搀扶利好风电增长  。 2022-26 年风电装机热潮仍将一连,随着中国黑龙江、内蒙古各省陆续 出台“十四五”可再生能源发展规划,将来 5 年中国陆风和海风新增装 机将达 244GW 和 47.3GW,海风迈入平价鼎新时期  。全球沿海国度和地 区海上资源丰硕,发展潜力大,海优势电将是其能源产业的沉点之一, 是建设海洋强国的沉要行动  。例如,德国大力发展海优势电,鼎新气象 变动法案,打算 2026 年起每年风电装机超 10GW;美国能源部出台《海 优势能战术》耽搁海风税收抵免,打算到 2030 年海风装机容量达 30GW  。

中国风电装机需要旺盛,2025 年新增装机容量有望超过 80GW  。受益于 各省十四五新能源规划,预计 2022-25 年风电装机持续升温,截至 2025 年累计风电装机容量达 629.7GW  。抢装潮后海风进入平价鼎新时期,海 风装机短期滑坡、持久增长,预计 2022-2025 年新增海风装机量 CAGR 为 30%,截至 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  。招标通常当先装机约 1 年, 2022Q1 全国公开招标量 17.6GW/+24%,判断 2022、2023 年装机量有望 超过 60GW  。

中国重要省份十四五规划海风装机量达 65GW  。双碳指标指引下,福建、 山东、广东、浙江等沿海省份多省出台“十四五”海风发展规划,加强海 优势电政策补助,着力建设海优势电新能源基地,广东省到 2025 年底 力争达到 18GW,在全国率先实显旖价并网;江苏省到 2025 年新增海上 风电 8GW,新增投资 1000 亿元海风装机规划  。十四五期间海风装机容 量计算有望达 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 合三一沉能、运达股份、电气风电、明阳智能布告,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,国产价值比进 口价值低 40%,随风电轴承国产化推动,轴承成本占迸仔望进一步降落  。 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%  。

风机平价加快风电机组大型化,提高整体技术要求  。近年国内风电机组 招标价值急剧降落,3MW 机组均价从 2021 年 1 月 3043 元/kW 到 2021 年 6 月 2616 元/kW,降落 17.3%,从 2021 年 10 月 2524 元/kW 到 2022 年 3 月 2241 元/kW,降落 11.2%  。风机平价推动机组大型化,2020 年中 国起机组根基皆为 2MW 以上机型,3MW 以上机组装机量占比提高至 37.9%  。全球新增陆风机组均匀功率达到 2.9MW,新增海风机组突破 6MW  。风电机组大型化不只有求风电轴承按比例扩大尺寸,对轴承径向 负载、不变性提出更高的要求  。海优势电规划急剧增长,对风电轴承耐 侵蚀性、密封性带来更大考验  。

预测 2026 年 8MW 以上机型占比达 45%  。凭据金风科技出货量变动趋 势,2020 年 3-5MW 机型占比 11%,2021 年占比 42%,风机大型化进展 极度迅速  。如果 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 比达到 45%  。

各类轴承单 MW 价值量随风机大型化增长  。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  。据三一沉能布告和新强联布告,主轴秤注齿轮箱、偏 航变桨轴承等单 MW 价值量随风机功率增长而增长,重要由于大兆瓦风 机轴承技术壁垒高,轴承耐损耗机能要求更高  。

海表风电轴承厂商加快并购扩产,研发大兆瓦风电轴承  。为应对风机大 型化压力,海表轴承厂商在加快并购和扩产能,研发适应大兆瓦风电 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,选取量身定造的钢材和热处置工艺优化组合,将轴承寿命提 高到行业尺度的 5 倍以上,这对新一代大兆瓦多级风电机组设计至关沉 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幼 多达 25%,可降低打滑擦感冒险,显著削减齿轮箱;褪鼗すΨ,降 低风能的能源均等化成本(LCOE)  。

2022 年中国风电轴承市场预计超 180 亿  。主机厂商在加快风机大型化 和海优势电规划,我们如果: 1)据三一沉能招股书、新强联布告,2021 年主轴轴秤注偏航变桨轴秤注齿轮箱轴秤注发电机轴承加权均价别离是 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,单元容量风电轴承价值年降 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. 竞争格局:大兆瓦轴承为海表厂商垄断,国产轴承在崛起

风电整机厂商有直驱、半直驱和双馈 3 条技术路线  。直驱风机不使用齿 轮箱,选取永磁发电机  。直驱路线原是国际公认最靠得住的路线,近年由 于永磁资料价值大幅上涨超 10 倍,直驱机型成本比双馈机型成本高 5%~10%  。受造于双馈风机齿轮箱的国产化难度,国内部门风电厂商(如 金风科技)在思考采取降本增效措施,从直驱向半直驱风机转型,即 选取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活动部位的枢纽结构件,技术壁垒高  ?瘫〉脑睾珊投窳拥脑诵星疤嵯,风电轴承必要接受的温度、湿度和载荷变动领域 很大,是风电机组中的幽微环节  。风电轴承对于轴承的精度维持性、性 能不变性、寿命和靠得住性要求高  。在风机大型化布景下,风机轴承是少 有的单元价值量提升的零部件  。

风电轴承分为 4 类利用类型,大型化推动滚子轴承逐步取代球轴承  。风 电机组涵盖 1 套主轴轴秤注1 个偏航轴承和 3 个变桨轴秤注1 套发电机 轴秤注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 机发起机有多级变速职能,无需齿轮箱  。偏航变桨轴承在 4MW 以下幼 型机组以球轴承为主,5MW 以上独立变桨轴承以三排圆柱轴承为主  。 由于滚子轴接受力优越、体积幼、沉量轻,圆锥、圆柱滚子轴承将来会 占据主导,除偏航轴承表,其余部位将逐步被滚子轴承取代  。

全球风电轴承市场集中,为海表轴承厂垄断  。风电轴承是我国风机齐全 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 等海表轴承厂上垄断,2019 年德国舍弗勒、 瑞典 SKF、日本 NTN 的全球市占率别离达 29%、24%、12%,市场竞争格局集中  。国产轴承厂仅瓦轴、洛轴计算市占率 8%  。

风电轴承国产化率低,国产厂商进口代替空间较大  。由于我国轴承行业 与国际企业存在技术差距,我国需进口大量高端轴承,轴承零部件国产 化率低  。据中轴协统计,2020 年全国风电机组装机 20401 台,共需配套 轴承 479424 套,天马、洛轴、新强联等国内轴承企业共产销风电轴承 77975 套,占比 16.3%,海表轴承供给商占比 83.7%  。风电轴承国内供需 差距大,国产轴承多为变桨轴承,价值量较低,主轴轴秤注齿轮箱、发 电机轴承险些全数依赖进口,国内企业只有瓦轴批量供给少量齿轮箱轴 承,风机平价布景下风机厂商降本意愿强烈,国产代替需要旺盛  。

海表厂商先发优势显著,轴承企业具备订单示范效应  。海表厂商在轴承 零配件的加工与检测、高端冶金技术、热处置工艺等具备数十年技术积 累,如 SKF、舍弗勒等,供货经验较为丰硕,目前大功率机型的主轴轴 承险些被海表品牌垄断  。我国轴承出产造作设备和产品质量相对落后, 将来主机厂的技术搀扶对轴承厂商进口代替极度沉要  。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,阐扬订单示 范效应  。

2.4. 主轴轴承:轴承技术壁垒较高,大兆瓦进口代替过程加快

各类风电轴承有特殊技术要求  。风力发电机在野表阵风环境下工作,工 况前提恶劣,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定沉复启动、加快、减速和终场操作,常 处于负载和转速颠簸环境,需针对最幼载荷、均匀载荷、最大载荷测试 出最佳规格  。在幼体积、大扭矩的偏航系统内,偏航变桨轴承需紧凑且 拥有高负载能力,需拥有对光滑油所含传染物的高耐受性和高抗剥离 性  。发电机轴承该当有较强的绝缘机能,预防电化侵蚀  。

单列圆锥轴承是大兆瓦主轴轴承的将来主流  。承载机能上,滚子的线型 接触面优于钢球的点型接触面,可接受海啸震荡时侧风 3~10°的摆动, 滚子优势显著  。单列圆锥轴承有 3 点优势:1)比双列圆锥轴承体积更 幼、成本更低、合用领域更广;2)比三排圆柱轴承游隙更幼,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存在局限性  。一旦单列圆 锥轴承装置难题的弊端被克服,将来单列圆锥轴承在 5MW 以上机型会 逐步占据主导  。

单点式支承越来越多利用于大兆瓦风机主轴承  。目前风机主轴承支持方 式凭据支承数量分为三种:三点式支秤注两点式支秤注单点式支承  。其 中,三点式支承多用于幼兆瓦风机;两点式支承选用单列圆锥、双列圆 锥为主,宽泛用于中兆瓦机型;单点式支承选用双列圆锥滚子轴承,能 接受较大的径向和轴向载荷,越来越多利用于大兆瓦风机主轴承  。将来 轴承支承方式的选择会向更低应力的支承轴承结构、更高自调控能力的 智能化轴秤注更优载荷散布的柔性化系统发展  。

2022 年国内主轴轴承市场规模约 50 亿元  。凭据新强联中标布告,并思考到大功率 轴承存 在肯定技 术溢价,2021 年<3MW、3-5MW、 5-8MW、>8MW 主轴轴承均价别离是 7.8 万元/MW、7.8 万元/MW、9 万元/MW、16.7 万元/MW,据此估算 2022 年国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  。 国产调心轴承价值较进口产品低 40%~50%,三排滚子轴承价值低 20%~30%,故障率也更低  。由于国产轴承具备价值优势、物流运输距离 更短、交付能力受保险,2022 年国产陆风主轴轴承国产化率有望突破 40%,3~5 年内与国表品牌并驾齐驱  。

国内企业已经逐步把握无软带淬火技术  。主轴轴承的热处置方式重要有 两种:1)渗碳淬火,重要是国表厂商选取,将轴承在渗碳介质中加热 并保温,使工件获得肯定深度的硬化层,加强韧性,可提高轴承的耐磨性和抗压强度,弊端是变形大、出产工期长、能耗高  。2)无软带淬火, 国内轴承厂商以感应淬火为主,新强联等厂商选取无软带淬火技术,即 改进的感应淬火,建设预热感应器和加热感应器 2 个感应器,能耗更低、 出产工期更短  。该技术有望克服传统感应淬火的回火软带缺点,代替传 统渗碳工艺,提高国产设备和产品的渗入率  。

国产轴承厂商推动大兆瓦主轴轴承进口代替过程,有望添补国产空缺  。 主轴轴承是风电机组中技术壁垒最高、最难突破国产化的轴承,5MW 以上的风电轴承尺寸放大带来技术难度几何级增长,对主轴轴承的热处 理变形、滚动体建形、滚路凸度等提出了全面升级的要求  。目前新强联 5.5MW 主轴轴承处于样机交付;洛轴自 2005 年起实现 2.8 万套主轴配 套,7.0MW、8.0MW 配套风电主轴轴承研发成功,预计 2022 年供货数 量超过 6000 套,装机量全国第一;瓦轴、大冶轴陆续参加大兆瓦主轴 轴承的研发,国内主轴轴承与国表产品的差距在缩幼  。

部门国内轴承厂商绑定头部风电主机厂,将来 2-3 年有望诞生国内龙头  。 风电轴承测试严格,需在风机上长功夫试装测试,打入供给链需十数年  。 一旦公司获取头部整机厂认可,则会阐扬先发优势,持续吸引新客户  。国内新强联等头部厂商技术研发投入力度较大、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将来 2-3 年内抢占可观的市场份额,加快国产市占率,启发市场空间  。

2.5. 齿轮箱轴承:所需轴承数量多,国产化过程开启

齿轮箱运行前提刻薄,内部结构复杂,所需轴承数量多  。2020 年齿轮箱 轴承国产化率为 0.58%,亟需国产化  。齿轮箱轴承载荷会忽然变动、温 度变动领域大,运行前提比力刻薄  。每个齿轮箱内部均必要齿轮箱轴承 支承,以 3-6MW 的风电齿轮箱精密零部件为例,一个齿轮箱中必要约 20 个齿轮箱轴承,9 个齿轮和 1 个输出轴  。表径根基均在 0.5 米以内, 以 3-6MW 的风电齿轮箱精密零部件为例,20 个齿轮轴轴承中,10 个表 径为 0.31 米,7 个表径为 0.48 米,2 个表径为 0.95 米,1 个表径为 1.64 米  。齿轮箱轴承表径幼,转速快以及精度高,对轴承有更高的技术要求, 关键出产设备必要国表进口  。

齿轮箱轴承增速快、表径幼,技术壁垒较高  。齿轮箱的重要作用是将低 速的叶轮增速,传递给发起机使之运行  。由于齿轮箱轴承表径幼、转速 快、精度高,齿轮箱轴承加工车床的规格尺寸和精杜纂其他风电轴承的 加工设备均分歧,大部门关键设备必要国表进口  。 2022 年中国齿轮箱轴承市场规模超 50 亿元  。据新强联布告,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, 三大齿轮箱供给商南高齿、采埃孚和 Winergy 已占全球齿轮箱市场份额 的近 70%  。轴承出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  。伴随大兆瓦风 机和海优势电的发展,配套风电齿轮箱的研发和批量化出产难度进一步 提高,头部供给商争先积极布局大兆瓦产品开发,目前中国高速传动能 够提供涵盖 1.5MW-11.XMW 的全系列风电齿轮箱产品  。

齿轮箱轴承市场被国表厂商垄断,开启国产化过程  。国内轴承厂商在高 端技术方面相较海表厂商仍有不幼差距,国内齿轮箱轴承根基依赖进 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据  。国内 厂商方面,瓦轴于 2015 年实现齿轮箱轴承的幼规模销售,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 务横向扩大至齿轮箱轴承及精密零部件业务,轴承年产量 37500 个  。

2.6. 偏航变桨轴承:国内技术成熟,独立变桨大势所趋

偏航、变桨轴承国内技术成熟,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,重要功能为将机舱与 塔筒衔接在一路,并允许机舱相对于塔筒旋转  。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代处,常使用三排圆 柱轴承,用于节造主轴的旋转速度  。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  。偏航变桨轴承技术含量比 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 备有关技术经验  。

独立变桨系统可平衡不均匀风场带来的不合称负载,大风机显著受益  。 分歧高度风速分歧,切近地表的风速低,远离地表的风速高,这就形成 了不均匀的风场  。大型化下风电叶片更长,不均匀风场影响更大  。为降 低不均匀风场的影响,独立变桨系统应运而生  。通常变桨系统是集中控 造,所有叶片角度都是一样角度,从而不均匀风场会使风机高低部接受 分歧的力,产生较大的倾覆力矩  。独立变桨系统的特点是每个叶片均可 动态而独立地调节角度,使处于分歧地位的叶片受力平衡,平衡由于不 均匀风场引起的不合称负载,进而降低叶片、轮毂、主体框架和塔架的 委顿负载  。

使用独立变桨系统有实现轻量化设计和耽搁风机使用寿命两点优势  。风 机的沉要部件通常凭据委顿负载来设计,独立变桨系统降低委顿负载可 显著节俭叶片和塔筒的成本和资料,而叶片和塔架是风机中成本最高的 部件  。同时,不合称负载造成的载荷冲击减轻后,风机寿命得以耽搁  。

独立变桨系统成本更高,但整个性命周期看经济性更好  。独立变桨系统 投资成本更高,源于节造规划更复杂,变桨电机要求更高,同时为了对 抗高空区的高速风,独立变桨系统所使用的变桨轴承和齿略欤劳负载要 提升  。因而独立变桨轴承结构为三排滚子结构,同直径情况下承载能力 是钢球结构轴承的 1.5 倍,由此价值更贵,6MW 机型独立变桨轴承价值 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%,高于通常变桨轴承的利润率(毛利率约 20%)  。但思考独立变桨 系统的使用可在风机的整个性命周期节俭更多的成本,例如设计阶段借助独立变桨系统降低负载,主机厂其余部门可沿用以往设计,缩短产品 上市功夫  。同时使用独立变桨系统的风机由于负载更低,在运行守护成 本上也更拥有优势  。整体上,随着风机大型化加快,独立变桨系统优势 愈发凸起,其渗入率有望急剧提升  。

2022 年国内偏航变桨轴承市场规模约 60 亿元  。据三一沉能布告,单 MW 偏航变桨轴承价值量均匀 11.23 万元/MW,分歧功率的偏航变桨轴承单 MW 价值量区别不大  。据新强联布告,独立变桨轴承使用三排圆柱轴承, 比传统变桨轴承价值量高 15%-30%,21Q1-Q3 独立变桨轴承在 5MW 以 上机型的渗入率从 0%提升到 7%  。如果一致功率轴承价值年降 5%,独 立变桨轴承渗入率每年提升 10%  。据此估算 2022 年中国偏航变桨轴承 市场规模约 60 亿元  。

可出产独立变桨轴承的国产厂商较少  。目前独立变桨轴承渗入率较低, 只有新强联、成都天马少部门厂商将三排圆柱轴承利用在变桨轴承上  。 随着蓝图、金风、新强联等主机厂成功研造、量产独立变桨轴承,2022 年独立变桨轴承渗入率预计上升10%,国产厂商竞争力有望进一步提升  。

2.7. 发电机轴承:海表企业垄断,市场规模较幼

主机厂多齐全采购发电机,发电机轴承由海表企业垄断  。主机厂偏差完 整采购发电机,重要发电机供给商有南汽轮、湘电股份、江苏中车电机 等,部门风电主机厂采购西门子等进口品牌发电机  。三一沉能等部门厂 商选择自产发电机  。国内发电机轴承根基被舍弗勒、SKF 垄断,两家合 计市占率 90%以上  。

发电机轴承价值量较幼,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  。据三一沉能招股书,风电机组中发电机轴承 用量较幼,价值量偏低,判断国内发电机轴承市场规模约 10 亿元  。

2.8. 轴承滚子:属于轴承主题部件,高端滚子市场超 30 亿

滚子是轴承的主题部件,影响轴承机能  。轴承滚动体是轴承的主题零件, 其产品机能指标影响轴承转速、负载、不变性、摩擦损耗等沉要机能  。

国内风电滚子市场空间随装机量增长  。据中轴协,2022 年国内风电轴承 销售额有望达 200 亿元,轴承滚动体约占轴承成本 10%-15%,其中约 80%使用风电滚子,预计 2022 年风电滚子国内市场空间约为 20 亿元  。

海风和大型化趋向推动滚子单 MW 价值量提升  。风电机组大型化推动 大尺寸轴承需要增长,大功率风机和海风机组对轴承有更高的负载要 求,轴承资料、机械加工工艺和密封、防腐、光滑规划进一步提升,据 此判断海风、大型化将使滚子出产越发复杂,单 MW 价值量提升  。

风电滚子的技术优化重要依赖第三梯队  。滚子市场竞争格局分四大梯 队,第一梯度为表资品牌,技术力强,能够自造但成本较高,部吩祗业 起头国内采购;第二梯度为国内头部轴承企业,能够出产滚子匹配公司 主轴、齿轮箱等产品,但是滚子成本占轴承总成本的 10-15%,而滚子研 发投入大,设备与轴承套圈等设备不匹配,因而国内头部轴承厂商投资 效能不高,投资积极性低;第三梯队为专业滚子出产厂,滚子研发投入最有效率  。第四梯队为通常工业轴承滚子厂,规模幼,数量多,国内超 1050 家,工艺技术无法达到一、二级滚子的技术要求  。

国产滚子部门技术达国际当先水平,加快滚子大兆瓦进口代替过程  。五 洲新春优化表表概括、热处置工艺,滚子产品达到 1 级精度,达到国际 当先水平;五洲新春、力星可供货 4MW 以优势电滚子,加快推动大兆 瓦国产化过程  。

滚子与套圈尺寸相差较大,国内轴承厂商改进滚子工艺的积极性不高  。 风电轴承滚子尺寸在 15-30cm,风电轴承套圈直径超 1m,而这尺寸差距 显著,在热处置、磨加工环节上设备不成共用,且风电滚子概括线加工、 磨加工工艺要求 高,必要企业投入大量研发精力,国内轴承厂商进入 积极性不高,将来国内风电滚子市场预计重要被专业滚子厂垄断  。

高铁动车组轴承机能要求高  。目前国内高铁轴承多为国表进口  。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  。高铁轴承重要是在高速沉载活动状态下工 作,服役前提极为恶劣,对轴承要求高  。以 CRH5 为例,均匀值估算每 套轴承载荷约为 68.7kN,最大滚动体载荷约为 7.6kN,内圈滚路与滚子 的接触应力约为 810MPa,轴承转速约为 1730r/min  。

高铁轴承为存量代替市场  。对于最高运营速度不大于 200km/h 的轴承, 质保期为 90 万公里(或 4 年),最高运营速度大于 200km/h 的轴承, 有定期检建,240 万公里后必须报废  。 高铁轴承滚子有近 7 亿市场空间  。

盾构机轴承要求较高  。刀盘是盾构机的关键部件,在隧路掘进过程中发 挥着沉要作用  。刀盘系统中的主轴承是传递掘进动力和活动的主题零 件,在工作中接受着巨大的轴向力、倾覆力矩和肯定的径向力,其机能、 寿命和靠得住性直接影响盾构机的施工进度、安全和掘进里程  。盾构机主 轴承最重要技术指标为: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要量约 1.4 亿元  。国内地铁用盾构机需要量约 2000 台,年需要量约 400 台(其中国产约 300 台)  。还有国内涵役的盾构机约 1800 余台,在役盾构机主轴承超过设计寿命后均必要维建和更换  。盾构 机主轴价值两大,一套价值约 300 万元  。预计盾构机主轴承年需要量达 400 套、约 12 亿元,滚子占比 10-15%,以 12%计,盾构机主轴滚子年 市场需要量约 1.4 亿元  。

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