軸承行業深度報告 三斯電動車價格表( 六 )


齒輪箱市場集中度高,CR3 占比約 70% 。風電齒輪箱行業集中度較高,三大齒輪箱供應商南高齒、采埃孚和 Winergy 已占全球齒輪箱市場份額 的近 70% 。軸承生產商不會直接供貨給風電主機廠,而是供貨給齒輪箱 廠商,風電機主機廠則會向齒輪箱廠商采購整個齒輪箱 。伴隨大兆瓦風 機和海上風電的發展,配套風電齒輪箱的研發和批量化生產難度進一步 提高,頭部供應商搶先積極布局大兆瓦產品開發,目前中國高速傳動能 夠提供涵蓋 1.5MW-11.XMW 的全系列風電齒輪箱產品 。
齒輪箱軸承市場被國外廠商壟斷,開啟國產化進程 。國內軸承廠商在高 端技術方面相較海外廠商仍有不小差距,國內齒輪箱軸承基本依賴進 口,齒輪箱軸承市場被舍弗勒、斯凱孚等國際軸承巨頭企業占據 。國內 廠商方面,瓦軸于 2015 年實現齒輪箱軸承的小規模銷售,2021 年研發 并配套 5MW 海風齒輪箱軸承;新強聯于 2022 年 4 月擬募集資金,將業 務橫向擴展至齒輪箱軸承及精密零部件業務,軸承年產量 37500 個 。
2.6. 偏航變槳軸承:國內技術成熟,獨立變槳大勢所趨
偏航、變槳軸承國內技術成熟,毛利率較低 。偏航軸承:2020 年國產化 率為 63.3%,位于塔筒頂端,常使用雙排球軸承,主要功用為將機艙與 塔筒連接在一起,并允許機艙相對于塔筒旋轉 。變槳軸承:2020 年國產 化率為 86.6%,有 3 個,位于輪轂和葉片根部的交接處,常使用三排圓 柱軸承,用于控制主軸的旋轉速度 。據新強聯 2021 年募集說明書,偏 航與變槳軸承的毛利率約為主軸軸承的一半 。偏航變槳軸承技術含量比 主軸軸承更低,國產化率較高,天馬、瓦軸、洛軸、新強聯等廠商已具 備相關技術經驗 。
獨立變槳系統可平衡不均勻風場帶來的不對稱負載,大風機顯著受益 。不同高度風速不同,貼近地表的風速低,遠離地表的風速高,這就形成 了不均勻的風場 。大型化下風電葉片更長,不均勻風場影響更大 。為降 低不均勻風場的影響,獨立變槳系統應運而生 。普通變槳系統是集中控 制,所有葉片角度都是相同角度,從而不均勻風場會使風機上下部承受 不同的力,產生較大的傾覆力矩 。獨立變槳系統的特征是每個葉片均可 動態而獨立地調節角度,使處于不同位置的葉片受力均衡,平衡由于不 均勻風場引起的不對稱負載,進而降低葉片、輪轂、主體框架和塔架的 疲勞負載 。
使用獨立變槳系統有實現輕量化設計和延長風機使用壽命兩點優勢 。風 機的重要部件一般根據疲勞負載來設計,獨立變槳系統降低疲勞負載可 顯著節省葉片和塔筒的成本和材料,而葉片和塔架是風機中成本最高的 部件 。同時,不對稱負載造成的載荷沖擊減輕后,風機壽命得以延長 。
獨立變槳系統成本更高,但整個生命周期看經濟性更好 。獨立變槳系統 投資成本更高,源于控制方案更復雜,變槳電機要求更高,同時為了對 抗高空區的高速風,獨立變槳系統所使用的變槳軸承和齒輪疲勞負載要 提升 。因而獨立變槳軸承結構為三排滾子結構,同直徑情況下承載能力 是鋼球結構軸承的 1.5 倍,由此價格更貴,6MW 機型獨立變槳軸承價格 約 50 萬元/套,比集中變槳軸承更高,其批量供貨時凈利率有望接近 20%,高于普通變槳軸承的利潤率(毛利率約 20%) 。但考慮獨立變槳 系統的使用可在風機的整個生命周期節省更多的成本,例如設計階段借助獨立變槳系統降低負載,主機廠其余部分可沿用以往設計,縮短產品 上市時間 。同時使用獨立變槳系統的風機由于負載更低,在運行維護成 本上也更具有優勢 。整體上,隨著風機大型化加速,獨立變槳系統優勢 愈發突出,其滲透率有望快速提升 。
2022 年國內偏航變槳軸承市場規模約 60 億元 。據三一重能公告,單 MW 偏航變槳軸承價值量平均 11.23 萬元/MW,不同功率的偏航變槳軸承單 MW 價值量區別不大 。據新強聯公告,獨立變槳軸承使用三排圓柱軸承,比傳統變槳軸承價值量高 15%-30%,21Q1-Q3 獨立變槳軸承在 5MW 以 上機型的滲透率從 0%提升到 7% 。假設同等功率軸承價格年降 5%,獨 立變槳軸承滲透率每年提升 10% 。據此估算 2022 年中國偏航變槳軸承 市場規模約 60 億元 。
可生產獨立變槳軸承的國產廠商較少 。目前獨立變槳軸承滲透率較低,只有新強聯、成都天馬少部分廠商將三排圓柱軸承應用在變槳軸承上 。隨著遠景、金風、新強聯等主機廠成功研制、量產獨立變槳軸承,2022 年獨立變槳軸承滲透率預計上升10%,國產廠商競爭力有望進一步提升 。

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