難國產(chǎn)化的風(fēng)電軸承“大兆瓦”時(shí)代

作為最難國產(chǎn)化的兩大風(fēng)機(jī)零部件之一，風(fēng)電軸承的國內(nèi)市場(chǎng)如今仍被外企占據(jù)半壁江山。不久前，當(dāng)東方電氣10MW海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組下線時(shí)，這臺(tái)葉輪直徑達(dá)185米的“巨無霸”，將中國風(fēng)電制造業(yè)帶向一個(gè)新的高點(diǎn)。

但在浙江省福建三峽產(chǎn)業(yè)園現(xiàn)場(chǎng)的大部分見證者或許不知，盡管東方電氣先后為其攻克大葉片和發(fā)電機(jī)難關(guān)，但這臺(tái)“大國重器”的配套軸承依然來自國外。

東方電氣內(nèi)部人士透露，為其配套生產(chǎn)發(fā)電機(jī)軸承的是德國汽車軸承企業(yè)舍弗勒，變槳軸承和偏航軸承則由法國德楓丹(青島)機(jī)械有限公司(下稱“德楓丹(青島)”)制造。

自中國風(fēng)電行業(yè)起步以來，設(shè)備國產(chǎn)化成為伴隨始終的主旋律。然而，作為最難國產(chǎn)化的兩大風(fēng)機(jī)零部件之一，中國風(fēng)電軸承市場(chǎng)如今仍被外企占據(jù)半壁江山。更重要的是，高端風(fēng)電軸承領(lǐng)域長(zhǎng)期籠罩在SKF、FAG、羅特艾德、舍弗勒等外企的壟斷陰云之下。隨著大兆瓦風(fēng)機(jī)時(shí)代拉開帷幕，原本基礎(chǔ)薄弱的中國風(fēng)電軸承行業(yè)或?qū)⒚媾R新的沖擊。

風(fēng)電軸承-缺席大兆瓦

當(dāng)下如火如荼的海上風(fēng)電大兆瓦浪潮似乎還未真正波及風(fēng)電軸承業(yè)。

即便有“中國軸承搖籃”之稱的瓦房店軸承集團(tuán)(下稱“瓦軸”)，其官方公布的目前能夠生產(chǎn)的最大軸承僅為7MW。

2019年5月，風(fēng)電電價(jià)政策落地，平價(jià)時(shí)代即將到來。大兆瓦風(fēng)機(jī)被認(rèn)為是降低成本的法寶。

東方電氣官方稱，相較7-8MW機(jī)組，10MW風(fēng)機(jī)可減少機(jī)位數(shù)量25%-30%，工程造價(jià)降低800-1400元/千瓦。

面對(duì)大勢(shì)所趨，整機(jī)商掀起大兆瓦之戰(zhàn)，試圖搶占制高點(diǎn)。有業(yè)界人士將7兆瓦以上的風(fēng)機(jī)定義為大兆瓦風(fēng)機(jī)，也就是說，目前具備7兆瓦以上風(fēng)機(jī)制造技術(shù)的整機(jī)企業(yè)才有加入大兆瓦之戰(zhàn)的機(jī)會(huì)。

2019年8月，上海電氣在廣東汕頭下線首臺(tái)8MW海上風(fēng)機(jī)，刷新國內(nèi)最大海上風(fēng)機(jī)紀(jì)錄。短短一個(gè)月后，在距離汕頭僅400多公里的福建福清，東方電氣10MW風(fēng)機(jī)和金風(fēng)科技8MW風(fēng)機(jī)于同一天下線，為這場(chǎng)大兆瓦浪潮推波助瀾。

上游供應(yīng)商也積極響應(yīng)。電纜巨頭亨通光電于今年6月成功交付8MW風(fēng)能電纜，在國內(nèi)尚屬首次。東方電氣也于同月下線國內(nèi)首款10MW功率等級(jí)B900A型葉片，以90米的長(zhǎng)度創(chuàng)造國內(nèi)葉片長(zhǎng)度之最。

兩個(gè)月后，東方電氣又宣布國內(nèi)首臺(tái)10MW海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)研制成功。

但目前出產(chǎn)的大兆瓦風(fēng)機(jī)，其風(fēng)電軸承均采用國外企業(yè)產(chǎn)品。隱藏在中國風(fēng)電行業(yè)的供應(yīng)鏈問題隨著海上風(fēng)電興起逐漸暴露出來。

“相對(duì)于國際品牌的軸承，國內(nèi)的軸承確實(shí)不盡如人意。”明陽智能內(nèi)部人士反應(yīng)。中國軸承巨頭們集體缺席海上風(fēng)電大兆瓦風(fēng)機(jī)軸承背后，技術(shù)難題是第一道鴻溝。

由于風(fēng)電機(jī)組安裝于高空，維護(hù)成本高，同時(shí)所處的工作環(huán)境較為惡劣，易受沙塵、水霧、冰凍等污染侵害，這要求其中的配套軸承需要具備高剛性和高可靠性，以滿足其20年使用壽命要求。

此外，風(fēng)電軸承的受力和振動(dòng)情況復(fù)雜，必須承受巨大的沖擊負(fù)荷，大兆瓦風(fēng)機(jī)更加要求其具備更好的抗疲勞性和載荷能力。

不過，對(duì)瓦軸來說，技術(shù)難題并非主要原因。

一臺(tái)風(fēng)機(jī)需要配備四套軸承：發(fā)電機(jī)軸承、主軸、變槳軸承和偏航軸承。其中，主軸是最為關(guān)鍵但國產(chǎn)化率最低的部分。

一位瓦軸內(nèi)部人士透露，相對(duì)而言，主軸利潤(rùn)偏薄，而且作為風(fēng)機(jī)關(guān)鍵部件，質(zhì)量要求苛刻。

“賣出去一百臺(tái)主軸，如果其中有一臺(tái)壞了，這一百臺(tái)就沒有太多利潤(rùn)可言。所以，瓦軸不是很愿意做主軸。”上述人士說。

大兆瓦之戰(zhàn)對(duì)于軸承企業(yè)而言無異于一次革命。以瓦軸為例，該公司在2005年時(shí)引進(jìn)的設(shè)備多為2MW風(fēng)電軸承生產(chǎn)設(shè)備，此后又陸續(xù)具備了5MW左右的產(chǎn)能。

但進(jìn)擊大兆瓦時(shí)代需要更換設(shè)備。風(fēng)電軸承設(shè)備昂貴，引進(jìn)一臺(tái)設(shè)備需要四千萬左右。

相對(duì)于其他軸承設(shè)備而言，風(fēng)電軸承設(shè)備應(yīng)用范圍單一。如果該型號(hào)產(chǎn)能被市場(chǎng)淘汰，那么這些設(shè)備成本將很難收回。

這意味著，軸承企業(yè)受到利潤(rùn)趨薄與成本高企的雙重夾擊。

另一層顧慮來自政策波動(dòng)。受政策影響，風(fēng)電行業(yè)需求不穩(wěn)定。這使得國內(nèi)不具備大兆瓦軸承技術(shù)的玩家很難下定決心投入研發(fā)和更換設(shè)備。

事實(shí)上，作為國產(chǎn)化浪潮中最難被啃下的一塊硬骨頭，風(fēng)電軸承在行業(yè)興起之初就已歷經(jīng)波折。

我國風(fēng)電軸承企業(yè)黃金時(shí)代

晚霞灑在福建龍?jiān)茨先諐u風(fēng)電場(chǎng)，幾個(gè)滿身油污的運(yùn)維工人正在為一臺(tái)風(fēng)機(jī)拆卸軸承。

服役第9年，這臺(tái)風(fēng)機(jī)需要更換一臺(tái)新的變槳軸承。沾滿油污的舊軸承上，德楓丹(青島)機(jī)械有限公司的品牌標(biāo)識(shí)清晰可見。

該風(fēng)機(jī)服役當(dāng)年，國家能源局取消“風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化率70%”的保護(hù)政策，包括德楓丹(青島)在內(nèi)的外資企業(yè)瘋狂涌入，中國風(fēng)電軸承行業(yè)形勢(shì)劇變。

此前，中國風(fēng)電軸承企業(yè)曾歷過一段為時(shí)四年的黃金時(shí)代。

2006年，國家發(fā)改委出臺(tái)“風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化率70%”的政策。在此背景下，瓦軸和洛軸等大型國企開始攻克風(fēng)電軸承。

瓦軸于當(dāng)年研制成功國內(nèi)第一套變槳軸承，并獲得2億元訂單。兩年后，該公司又建成世界級(jí)風(fēng)電軸承研發(fā)制造基地，獲得國電聯(lián)合動(dòng)力3億元訂單。

另一家民營(yíng)企業(yè)勢(shì)頭更勁。新政出臺(tái)當(dāng)年，成立僅4年的天馬股份跨界入局。

一年后，該公司在深交所上市，并開始急劇擴(kuò)張。同年10月，其精密大型軸承技術(shù)改造項(xiàng)目建成投產(chǎn)。

此時(shí)，中國風(fēng)電行業(yè)正經(jīng)歷第一輪野蠻生長(zhǎng)。這一年，中國新增風(fēng)電裝機(jī)量超過1300萬千瓦，整機(jī)商一度多達(dá)80余家。

不過，本土企業(yè)唱主角的時(shí)代很快結(jié)束。2010年1月12日，國家能源局新能源司副司長(zhǎng)史立山對(duì)外稱：應(yīng)歐美要求，同時(shí)也是從自身現(xiàn)有發(fā)展考慮，中國已取消有關(guān)風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)備國產(chǎn)化率要達(dá)到70%以上的規(guī)定。

此時(shí)，大部分中國軸承企業(yè)僅實(shí)現(xiàn)變槳軸承和偏航軸承的國產(chǎn)化，關(guān)乎風(fēng)機(jī)壽命的主軸市場(chǎng)仍被國外企業(yè)壟斷。

政策放開后，外資瘋狂涌入。SKF、FAG、鐵姆肯、舍弗勒、NTN等世界軸承巨頭相繼在中國開辦風(fēng)電軸承廠。

當(dāng)年6月，德國軸承巨頭舍弗勒在中國推出風(fēng)電軸承。一個(gè)月后，擁有124歷史的鐵姆肯獲得中國第一大風(fēng)機(jī)商金風(fēng)科技2600萬美元訂單。

中國第三大風(fēng)機(jī)商明陽智能則將其風(fēng)電軸承供應(yīng)商鎖定在羅特艾德和FAG兩家企業(yè)。

羅特艾德是國際上大型回轉(zhuǎn)支承品牌商，中國第一大海上風(fēng)機(jī)商上海電氣和國際巨頭西門子也在其客戶名單之列。

上述明陽智能內(nèi)部人士介紹，目前，國內(nèi)整機(jī)商主軸基本采用SKF、FAG、羅特艾德等國際品牌。

2019年2月，明陽智能7.25MW海上風(fēng)機(jī)在廣東完成吊裝，成為明陽智能進(jìn)擊海上風(fēng)電大兆瓦時(shí)代的拳頭產(chǎn)品。這臺(tái)明星風(fēng)機(jī)配套的風(fēng)電軸承便來自羅特艾德。

如今，明陽智能、上海電氣、東方電氣和金風(fēng)科技先后拿到大兆瓦之戰(zhàn)的入場(chǎng)券。令人遺憾的是，為這些大兆瓦風(fēng)機(jī)配套生產(chǎn)軸承的無一例外都是國外公司。

“高端軸承研發(fā)涉及材料、油脂及潤(rùn)滑、制造、設(shè)計(jì)、軸承制造裝備、檢測(cè)與試驗(yàn)等一系列技術(shù)難題，還涉及接觸力學(xué)、潤(rùn)滑理論、摩擦學(xué)、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎(chǔ)研究和交叉學(xué)科。必須在產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、技術(shù)發(fā)展規(guī)劃等方面作出重點(diǎn)布局，解決裝備制造業(yè)中高端軸承發(fā)展滯后的問題。”中國工程院院士盧秉恒說。

現(xiàn)實(shí)是，包括軸承在內(nèi)的關(guān)鍵零部件長(zhǎng)期受制于國外，使得隱藏在上游風(fēng)電主裝備制造環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈問題凸顯。大兆瓦風(fēng)機(jī)時(shí)代狂奔的步伐也或?qū)⒁虼朔啪彙?/p>