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国产风电大轴承“零订单”打了谁的脸?

发布时间:2021年11月22日 | 文章来源:北极星电力网 | 浏览次数:35 | 访问原文

北极星风力发电网讯:近日,笔者与一位风电轴承领域的朋友闲聊,朋友任职于国企旗下的轴承企业,在风电轴承生产制造的技术经验和工艺上,可说属于国内领先水平。当谈及其公司在风电大轴承的业务时,朋友表示非常无奈。

他说道,“公司已成功研发了7MW级别的风电主轴承,且已成功完成安装调试,机组运行过程中轴承状态表现良好,但仍无法取得批量订单,在风机大轴承选择上,风机厂家和业主更倾向于使用国外轴承产品。”

来源:北极星风力发电网

作者:周小彦

近两年,国内风机大型化趋势加快,6MW级以上陆上风机已吊装并网,8-10MW海上风机也批量投运,笔者认为,在大轴承需求如此旺盛的情况下,国产大轴承“零订单”无异于一种打脸现象。

1、国产轴承质量备受质疑

轴承属于风电机组不可或缺的核心零部件,风电轴承的范围涉及从叶片、主轴和偏航所用的轴承,到齿轮箱和发电机中所用的高速轴承。一般而言,风电轴承主要包括偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承、增速器轴承和发电机轴承等。

由于风电机组的恶劣运行工况和长寿命、高可靠性的使用要求,使风电轴承具有极高的技术复杂度,是公认的国产化难度最大的部件之一。

近年来,虽说国产轴承技术取得了一定突破,风机偏航、变桨、发电机轴承及3MW级以下的主轴轴承已实现了国产化,但大风机的主轴承却受制于人,依赖进口。

国产轴承质量相较于国外进口轴承仍有较大差距,是当前风机厂家和业主摒弃国产轴承的主要原因。

某开发商表示,在轴承选用上,首先会考虑轴承的可靠性,也就是质量问题;其次考虑轴承的供货周期和售后保障,最后才考虑性价比,因为轴承质量好坏直接影响风电场发电效益。

曾经我司运营风电场出现过轴承损坏情况,需要更换风机轴承,考虑到国内某轴承企业供货周期短、价格较低,曾一度选用国产品牌轴承,但新换上的轴承不到一年就出现了问题,损失巨大。该开发商坦言,为了省一点购买轴承的费用反而带来了更多的损失,而后又改用了进口品牌轴承,虽然价格较高,但可靠性方面也会提高。

2、不是崇洋媚外,而是输不起

风电机组属于大型机械设备,由多种精密机械部件构成,轴承是现代工业的基础零部件,被誉为机械装备的“关节”,一旦出现质量问题,整个机组将处于瘫痪状态。

当前,风电产业链中游的整机厂家竞争异常激烈,国内前十整机企业已形成群雄逐鹿局势,欲通过自身技术、产品、运维服务等优势争得更大的市场份额。

大风机技术就是竞争风机订单的重要手段之一,也正是如此,各厂家在大风机配套轴承的选用上格外注重质量。

“一款新机型从推出到最后去竞标,需要先进行样机试验,对其安全可靠性等各方面进行验证,取得相应的发电量、利用小时数等数据综合到投标文件中。”某整机厂家向笔者表示。

国内外轴承企业风电产品图

该整机厂家直言,在大风机产品的研发推出过程中,不是我们不选用国产轴承,而是国产轴承质量无法得到保障,发生故障会影响整个新机型的研发和推广,直接输在起跑线上,在当前这个局势下,对于每一个风机企业而言,都是输不起的。

且部分项目在风机招标过程中,为防止后续风机在运行过程中出现质量问题,业主在招标文件中对风机配套轴承品牌有明确要求,指定使用国外轴承品牌。

3、轴承企业需扛起“做强、做优”旗帜

人们曾一度用“大而不强,全而不优”来形容中国的工业制造领域,轴承产业作为国家的基础性、战略性产业,其发展水平和产业规模反映了一个国家的工业综合实力,在国民经济和国防建设中起着举足轻重的作用,轴承产业应当扛起中国工业制造“做强、做优”的旗帜。

中国轴承产业起步于1938年,当时日本NTN轴承制造株式会社在瓦房店建立了“满洲轴承制造株式会社”,即瓦轴集团的前身。随后瓦轴集团又先后建立了如今的哈轴集团和洛轴集团,这是我国最早的一批轴承企业,为中国轴承工业奠定了基础。

风电产业发展初期,配套轴承大部分依赖进口,国产化率基本为零,价格昂贵不说交货周期还长。

国产化风电轴承替代高潮起于2006年,国家发改委出台“风电设备国产化率70%”政策规定,使得国内风电轴承行业借助政策的扶持快速发展,轴承企业快速崛起,最终实现了变桨轴承、偏航轴承的国产化。

但伴随该政策取消,国外轴承企业纷纷涌入中国风电市场,SKF、FAG、铁姆肯、舍弗勒、NTN等国际轴承龙头企业相继在中国设立风电轴承厂,凭借着轴承领域积累的技术和经验优势,迅速霸占国内市场。

这位轴承朋友表示,在风电产业领域,国产轴承的市场占有率为40%左右,国外在60%左右;但在高端轴承上,国产大轴承竞争力几乎为零。

他直言,国内高端轴承主要在材料和工艺上不及国外,在工艺设备上,高精度机床、感应加热设备等领域也相对薄弱,这也限制了中国高端轴承产业的发展。

高端轴承的制造过程涉及设计、加工、测试等技术问题和力学、摩擦学等理论基础,前者需要长期的技术经验积累,后者需要大量的高素质人才,这些在短期内都无法实现,所以需要给国内企业一定的时间完成技术积累以及人才的培养。

4、风电轴承国产化正当时

目前,轴承高端市场依旧被瑞典SKF、德国Schaeffler、日本NSK、日本JTEKT、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、美国TIMKEN这“四国八企”所垄断。

对于中国风电产业而言,高端轴承长期依赖进口,无异于被“卡脖子”,整机企业在研发一款新机型时,需要考虑外企的高端轴承是否能满足要求,外企是否可以为配套该机型进行开发,以及后续轴承的批量产能供应,即使双方达成合作,也会付出“昂贵的代价”。

平价时代,国内风电产业,无论是海上还是陆上,风电项目造价已经不容许风机站在“昂贵的代价”之上,风电轴承国产化正当时。

从最新的风机报价情况来看,陆上风电机组价格已经下降到1800-1900元/kW左右,平价海上风电机组价格也已经降到4000元/kW以下,整机厂家已经负担不起这“昂贵的代价”。

在风机国产化推进上,中国华能与中国海装起到了表率作用,2021年5月份,其联合研制下线的5MW海上风电机组一级部件国产化率达100%、整机国产化率超过95%。

下线之时,该机组主轴承供应商曾发表感慨,“之前从来没有生产过这么大型的风电机组主轴承,该主轴承外径达到3200毫米,为国产风电主轴承之最,设计制造难度高,对我们的设计、加工、热处理能力以及材料性能都是极大的考验。”

幸不辱使命,产品的成功下线也坚定了我们自主研发国产化大轴承的信心,该轴承供应商强调。

另外,突如其来的疫情也为国内企业提供进口替代窗口期,进口轴承供应受阻,国际轴承企业产能受限,这为轴承国产化带来契机。据了解,在风电主轴承供不应求的情况下,已经有风机制造企业在使用国内企业生产的主轴轴承。

5、政策驱动轴承高端技术研发

近十年,轴承产业主管部门国家发改委、工信部以及中国轴承工业协会通过制定、完善相关行业政策及规划,旨在驱动我国轴承产业技术进步。

2011年12月,工业和信息化部发布了《工业转型升级投资指南》,该指南将中、高档数控机床轴承和电主轴、大功率风力发电机组轴承等高速、精密、重载轴承以及大型盾构机密封、风电偏航变桨轴承密封等高可靠性密封列入了机械基础件行业转型升级投资的目录。

2012年1月,工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会联合发布《重大技术装备自主创新指导目录(2012年版)》,将风力发电机组增速器轴承、主轴轴承、发电机轴承、大功率工程机械主轴承(盾构机主轴承、液压挖掘机轴承、液压履带式起重机轴承寿命达到5000小时以上)等关键基础零部件列入该指导目录。

2013年2月,国家发展和改革委员会发布《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》,其中鼓励类项目包括:2兆瓦(MW)及以上风电机组用各类精密轴承。

2015年5月,国务院印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略,将“强化工业基础能力”列为九项战略任务之一,将轴承等零部件列为“工业强基工程”五大工程之一,支持企业推进技术改进。

2016年6月,中国轴承工业协会发布了《全国轴承行业“十三五”发展规划》,设定高端轴承年均递增为15%。

2017年2月,国家发展和改革委员会发布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》,将“3兆瓦及以上海上和高原型、低温型、低风速风力发电机组配套的各类发电机、风轮叶片、轴承、齿轮箱、整机控制系统、变桨系统、偏航系统、变流器、变压器、密封件”列入战略性新兴产业重点产品和服务指导目录。

政策对我国轴承产业的支持和加码从未停止,这也是国内轴承企业自主研发,勇于创新的底气所在。

6、结 语

笔者呼吁,中国已是轴承生产大国,希望通过各方协同合作,努力创新,使中国成为轴承生产强国,使中国的轴承技术水平、产品质量、效率效益达到国际水准。

笔者认为,国产风电大轴承“零订单”现象只是暂时,国内轴承企业需扛起“做强、做优”旗帜,致力于高端轴承的自主研发、轴承工艺优化等,国内风机厂家,业主单位需摒弃以往固化思想,共同推动轴承国产化进程。