2022 年中国风电轴承市场预计超 180 亿 。主机厂商正在加快风机大型化 和海上风电规划，我们假设： 1）据三一重能招股书、新强联公告，2021 年主轴轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承、发电机轴承加权均价分别是 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，单位容量风电轴承价格年降 5% 。基于此，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：大兆瓦轴承为海外厂商垄断，国产轴承正在崛起
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，采用永磁发电机 。直驱路线原是国际公认最可靠的路线，近年由 于永磁材料价格大幅上涨超 10 倍，直驱机型成本比双馈机型成本高 5%~10% 。受制于双馈风机齿轮箱的国产化难度，国内部分风电厂商（如 金风科技）正在考虑采取降本增效措施，从直驱向半直驱风机转型，即 采用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运动部位的枢纽结构件，技术壁垒高 。苛刻的载荷和恶劣的运行条件下，风电轴承需要承受的温度、湿度和载荷变化范围 很大，是风电机组中的薄弱环节 。风电轴承对于轴承的精度保持性、性 能稳定性、寿命和可靠性要求高 。在风机大型化背景下，风机轴承是少 有的单位价值量提升的零部件 。
风电轴承分为 4 类应用类型，大型化推动滚子轴承逐步取代球轴承 。风 电机组涵盖 1 套主轴轴承、1 个偏航轴承和 3 个变桨轴承、1 套发电机 轴承、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 机发动机有多级变速功能，无需齿轮箱 。偏航变桨轴承在 4MW 以下小 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 。由于滚子轴承受力优越、体积小、重量轻，圆锥、圆柱滚子轴承未来会 占据主导，除偏航轴承外，其余部位将逐渐被滚子轴承取代 。
全球风电轴承市场集中，为海外轴承厂垄断 。风电轴承是我国风机完全 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 等海外轴承厂上垄断，2019 年德国舍弗勒、 瑞典 SKF、日本 NTN 的全球市占率分别达 29%、24%、12%，市场竞争格局集中 。国产轴承厂仅瓦轴、洛轴合计市占率 8% 。
风电轴承国产化率低，国产厂商进口替代空间较大 。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%，海外轴承供应商占比 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，主轴轴承、齿轮箱、发 电机轴承几乎全部依赖进口，国内企业只有瓦轴批量供应少量齿轮箱轴 承，风机平价背景下风机厂商降本意愿强烈，国产替代需求旺盛 。
海外厂商先发优势明显，轴承企业具备订单示范效应 。海外厂商在轴承 零配件的加工与检测、高端冶金技术、热处理工艺等具备数十年技术积 累，如 SKF、舍弗勒等，供货经验较为丰富，目前大功率机型的主轴轴 承几乎被海外品牌垄断 。我国轴承生产制造设备和产品质量相对落后，未来主机厂的技术扶持对轴承厂商进口替代非常重要 。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，发挥订单示 范效应 。
2.4. 主轴轴承：轴承技术壁垒较高，大兆瓦进口替代进程加速
各类风电轴承有特殊技术要求 。风力发电机在野外阵风环境下工作，工 况条件恶劣，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则重复启动、加速、减速和停止操作，常 处于负载和转速波动环境，需针对最小载荷、平均载荷、最大载荷测试 出最佳规格 。在小体积、大扭矩的偏航系统内，偏航变桨轴承需紧凑且 具有高负载能力，需具有对润滑油所含污染物的高耐受性和高抗剥离 性 。发电机轴承应当有较强的绝缘性能，防止电化腐蚀 。
单列圆锥轴承是大兆瓦主轴轴承的未来主流 。承载性能上，滚子的线型 接触面优于钢球的点型接触面，可承受海啸震动时侧风 3~10°的摆动，滚子优势明显 。单列圆锥轴承有 3 点优势：1）比双列圆锥轴承体积更 小、成本更低、适用范围更广；2）比三排圆柱轴承游隙更小，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 锥轴承安装困难的缺点被克服，未来单列圆锥轴承在 5MW 以上机型会 逐步占据主导 。
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