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平价风电专题研究之五：风电轴承降本突围

核心内容

全球风电市场正迈入持续成长的平价道路，预计2022年至2025年全球风电新增装机容量将从104GW增长至163GW，三年CAGR为17%。其中，陆风和海风分别增长13%和44%。风机设备全球产值将从2022年的4264亿元增长至2025年的5026亿元。

国内风电行业在双碳政策推动下，2022-2025年实现海陆并举增长，陆风从45GW增长至85GW（CAGR 24%），海风从6.5GW增长至18GW（CAGR 40%）。风机大型化带来了显著的降本效应，单位kW成本预计下降至1600元以下，陆风毛利从400-800元下降至250-500元，海风毛利从1500-1800元下降至600-900元。

风电轴承降本路径

技术趋势

• 随着风机大型化和海上风电发展，双馈技术重新受到关注，而直驱技术因成本问题逐渐被半直驱或双馈替代，推动了齿轮箱应用占比上升。
• 齿轮箱成本占比从2MW时期的低于10%增长至20%以上，单位成本下降速度较慢，成为风电设备降本的关键环节。
• 风电轴承成本占比超过30%，其中主轴和偏航变桨轴承合计占风机成本的5%以上，每年成本超过200亿元，预计2025年接近260亿元。

降本方式

• 提高国产化率：是风机企业降成本的主要路径。
• 技术创新：通过将滚动轴承替换为滑动轴承，可减少采购成本并缩小设计尺寸和生产物料，预计滑动轴承可降低齿轮箱成本6-20%，主轴和偏航变桨轴承可降低20%以上成本。

投资建议与风险提示

投资建议

• 重点推荐：金风科技、运达股份、明阳智能。
• 理由：风电行业处于海风引领、陆风托底的平价发展大时代，技术降本将提升产业竞争力。

风险提示

• 风电装机不达预期
• 原材料成本上行
• 产品质量风险

风电轴承市场空间

风电轴承分类与市场情况

• 风电轴承主要包括主轴轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承、发电机轴承等。
• 主轴轴承和偏航变桨轴承国产化率较低，3MW以下主轴轴承国产化率60%，3MW以上几乎依赖进口。
• 2025年国内风电主轴轴承市场空间预计为37亿元，偏航变桨轴承为50亿元，国产齿轮箱轴承市场规模预计为165亿元。

国内主要企业

• 国内风电轴承企业包括瓦轴、洛轴LYC、轴研科技、新强联、京冶轴承、大冶轴承等。
• 全球八大跨国轴承集团占据70%的市场份额，其中SKF、Schaeffler、TIMKEN等企业在中国设立生产基地。

滑动轴承发展趋势与市场空间

滑动轴承技术

• 滑动轴承分为一般润滑和自润滑两类，具有抗冲击性强、噪音小、体积重量小、对轴硬度要求不高等优点，适用于中低速场景。
• 自润滑轴承无需补充润滑剂，降低维护成本，提高机械性能和使用寿命，同时有利于环保。

全球市场情况

• 滑动轴承市场主要由德国、日本、美国等国家主导，MIBA、RENK、GGB、DAIDO METAL、OILES等企业是主要的自润滑轴承生产商。
• 风电滑动轴承专利技术来源以德国为主，占41%，显示其在该领域的领先地位。

国内发展情况

• 国内自润滑轴承企业包括长盛轴承、双飞股份、中达轴承、湖南崇德、大连三环等。
• 2023-2025年，主轴轴承滑动渗透率预计从2%提升至15%，偏航变桨轴承滑动渗透率从5%提升至25%。
• 风电整机滑动轴承市场空间预计从2023年的2.8亿元增长至2025年的18.1亿元。

齿轮箱滑动轴承应用与市场空间

齿轮箱结构与轴承应用

• 风电齿轮箱结构主要包括行星轮系和平行轴系，滑动轴承主要应用于行星架、行星轮、空心轴、中间轴和输出轴。
• 滑动轴承可提升齿轮箱扭矩密度25%，减少传动链长度5%，降低齿轮箱重量和成本15%。

市场空间测算

• 假设到2025年25%的齿轮箱滚动轴承被滑动轴承替代，全球风电齿轮箱滑动轴承市场空间约为14.4亿元；若100%替代，市场空间可达58亿元。

风电轴承行业现状与挑战

国内轴承行业

• 中国已成为全球最大的轴承消费市场，但尚未成为生产强国，技术水平、产品质量、研发能力等与国际先进水平存在差距。
• 国内轴承行业出口以低端产品为主，高端产品依赖进口，存在“低端出口，高端进口”的局面。

国内企业动向

• 国内风电轴承企业如瓦轴、洛轴LYC、新强联等纷纷布局大兆瓦配套轴承技术与产能。
• 重点企业如瓦轴、洛轴LYC、国机精工、新强联等已实现大兆瓦主轴轴承的生产。

结论

风电轴承作为风机的重要组成部分，其国产化和滑动轴承的替代是降本的重要手段。随着风机大型化和海上风电的发展，滑动轴承在风电齿轮箱中的应用将成为趋势，有助于提升风机的可靠性与经济性。国内企业正加快技术布局，有望在未来风电市场中占据更大份额。