风电轴承专家交流纪要
纪要核心：
风电轴承技术难点：①风电轴承分为主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承三种，目前偏航轴承和变桨轴承已经完全国产化，主要壁垒在于主轴轴承；②难点主要在于轴承的材料、加工以及热处理，其中热处理是核心难点。
热处理工艺：①热处理工艺主要有渗碳和淬火两种方式，②渗碳硬度提升较为稳定，可将锻件去应力，但成本非常高，且效率较低，③淬火效率较高，但后期存在二次裂纹的隐患，且技术还未经时间验证，④常规的流程感应淬火是单头的，罗泰艾德和新强联用的是双头，即两个感应点扫描180度进行淬火处理，⑤淬火从方法论上支持5MW机型的轴承锻造。
国内外厂商对比：①国内的主轴承毛利率在40%以上，②国内的主轴承价格一般是外资的60%左右，③国内市场出海主要面临认证及技术交流问题，④国内外轴承市场空间发展潜力很大，⑤海外供应商的扩产进度较慢，⑥进口最大的问题是产能不足，交货期很难保证。
Q：风电轴承进口替代的技术壁垒和难点主要有哪些方面？
A：风电轴承分三种，分别是主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承。目前偏航轴承和变桨轴承已经完全国产化，主要壁垒在于主轴轴承，主要存在几方面的问题，轴承的材料、加工以及热处理。核心问题在热处理方式上，国内技术方向上热处理还有点难度。材料和加工有一定难度，但是还不存在完全垄断的问题。
Q：热处理工艺的难点，是具体设备上的差异还是工艺某些环节上现在比较难突破？
A：对于进口轴承，采用的热处理方式是渗碳，把轴承放到加热炉里，保持温度到七八百度，再往里放碳元素，对原先是铁材质的物质进行渗透，属于材质添加的一种形式。碳含量越高，钢的硬度越高，轴承的耐磨性和抗压强度也会提高，这种属于常规的处理方式，国外基本上都是采用这种方式。国内目前还没有采用这种方式的，主要因为：①渗碳需要很大的热处理设备，像现在风电轴承在6米左右，需要的热处理炉就需要6米以上；②渗碳需要将轴承放到炉子里持续加热，如果轴承在6米以上，需要一个月左右的热处理时间；③这种热处理方式出来后，轴承有一定的变形量，变形如果大了，可能会造成整个锻件报废。因此相对来说国内渗碳的热处理方式还没有做到特别精细的地步，大批量生产还没有普及，主要因为合格率较低，整体成本高。目前国内做主轴轴承采用的热处理方式是感应淬火或者激光淬火，属于淬火的一种形式，原理是通过温度的急速变化使锻件硬度提升。这种在国内用的挺多，但也是几个厂家在做，比如新强联。行业里最早开辟技术的是罗泰艾德。
Q：国内用的无软带感应淬火的技术和海外的技术相比，各自的优劣势？
A：渗碳技术的优势：①渗碳是通过元素添加的方式来提高硬度，因此硬度提升特别稳定；②渗碳是一次性将锻件放在渗碳炉里渗碳；③虽然渗碳会造成轴承部分变形，可能造成轴承直接报废，但也相当于把轴承进行了二次热处理，将轴承去应力，后期变形量会很少。劣势：①渗碳成本非常高，可能是国内淬火方式成本的两倍；②渗碳方式效率低，受设备、人员、场地的影响，处理的时间周期特别长。国内淬火的方式最大的优势是效率高，一般一两个小时一个轨道就处理完了，此外，用的设备也比较简单，成本会低。但该方式的劣势在于，不是通过元素增加的方式来提高硬度，可能后面会有隐患，可能出现二次裂纹，控制不好锻件可能会断掉。第二个，感应淬火不能整体实现，而是沿圆周方向做圆周运动，将起点和终点重合，这种原理上是可以实现的，但是目前还没有完全验证出来起点和终点是否能完全融合，起点和终点如果不重合，硬度不会提高到理想的状态，另外这种热处理方式还没有进入整个工况的验证，从19年才开始有这种流程出现，之前是没有的，所以到现在运行也就一年左右，而轴承要求寿命是20年的，寿命周期到底情况如何，现在还存在不确定性。
Q：国产厂商有哪些有潜力进一步做进口替代？
A：目前国内小批量生产的主要有三家，一个是行业里最火的新强联，目前用国产轴承替代的主要都在明阳，目前明阳用新强联的应该用了不到800套。另外一个就是罗泰艾德，罗泰艾德在行业里普及的不是特别广，实际上明阳用罗泰艾德的量比新强联的量还大，用罗泰艾德的应该用了1200-1300套了。另外一家是京冶，用的是激光淬火，现在是小批量用，就是几十套的使用量。其他家比如洛轴、瓦轴做的是直径一米以下的，两米左右的也在做，但是没有进行批量生产。
Q：这几家给明阳供的产品主要是多少功率风机用的？
A：这种轴承不是从功率来看的，直驱或半直驱进行基本上都是用的他们这种轴承，因为两种所需要的轴承直径比较大，因此会用纯进口的SKF，或者国产的罗泰艾德和新强联的，有的3MW主机也可以用洛轴的，轴承相对比较小，可能1米左右，不一定是完全按照功率来划分的。
Q：三家的轴承对比下来，各自的优劣势？
A：用的早的肯定是罗泰德，实际上整个技术是欧洲开始试验，在中国大批量生产的，所以罗泰艾德和新强联技术上是一个流派，所以二者在客户的认可度不存在什么竞争优势。
Q：大轴承的难度比小轴承要更高，核心的难点主要是在哪？
A：还是在热处理上，国内的机加基本上差不多了，因为机加完全可以用设备本身来解决，目前国内的设备还没有国际垄断，只要机床能买到，机加的精度就能做到，剩下的主要问题还是热处理。因为直径大小存在两个问题，一个是直径大，需要的热处理炉特别大，二就是直径大表面受的力比较大，载荷比较大。洛轴和瓦轴也都是用渗碳工艺，他们设备也有，工艺技术都掌握了，也比较稳定，还是蛮普及的。
Q：罗泰艾德和新强联现在主轴承最大能做到多大直径？
A：6米左右的，应该是配套5MW左右的，都在挂机试验，量产的主要还是集中在3MW左右。
Q：挂机试验一般需要多久？
A：行业里面有不同的要求。正常轴承出来之后会做台架试验，5MW左右的台架试验很难找，成本也特别高，试验可能得用半年时间，成本也得上千万。挂机试验行业里没有一个标准来确定什么时候验证完成，因为台架试验要验证两方面的问题，一个是极限载荷，对于极限载荷，两年三年总能出现一个极限工况；另一个是疲劳时间，是在轴承长周期运行过程中才会出现，这个现在说不太好，轴承正常的质保期是5年。如果是小轴承，如果设计的不好，一般三四年时确实批量的会有问题，当然有的轴承设计的特别不好，也有挂机一两年就出现批量更换的问题。常规来说，轴承质保期就是5年，5年以内不出问题，肯定是没问题的。
Q：目前国产厂商主轴承价格大概比外资低多少？
A：一般是外资的一半到60%左右。价格低主要是两方面，一是工艺本身，二是行业垄断，国外的还是产能不足。
Q：目前大部分国内厂商主轴承的毛利率在什么水平？海外毛利率在什么水平？
A：国内的毛利率40%以上，进口的不知道。
Q:淬火的难度比较高，各家做的水平怎么样？
A：常规的流程里感应淬火是单头的，一个感应点扫描360度起点到终点。现在罗泰艾德和新强联用的是双头的，就是两个感应点扫描180度来进行淬火处理。起点和终点重合这个问题目前通过检验手段是检验不出来的，这种技术是不是存在问题还很难界定，目前整个台架试验还没有发现有严重的问题，因为没有长时间运行，有些问题很难暴露。
Q：新强联是如何联系新客户的？
A：一是产能的问题，随着装机量增加，以及风机朝大功率机型推进，产能问题短时间内是很难解决的，国外的产能提升是很慢的，肯定会有产能缺口，新强联得先保住原有的产业，在此基础之上，再拓展新的主机厂家，各大主机厂，包括各大风机使用的客户，主轴轴承的品牌要求还是很严格的，这个口不是特别好开，所以总体来说还是靠天时地利。主轴轴承的产能是被客户包下来的，国外尤其FAG这种国际供应商，很少会因为未来风机会装得很多，就提高很多产能，它要考虑全球的市场供应量，如果他们认为扩产能没有多大意义，是不会去扩产能的。
Q：新强联的滚子是外包的吗？这部分利润是由滚子企业拿走吗？
A：滚子结构特别简单，就是两个圈再加滚动体，滚动体国内主要是力星，市场占有率高，但在高精尖的滚动轴承上确实不太占优势。但是目前没有太好的办法，力星是行业里做的最好的，新强联想再重新进入滚动体行业，固定资产投入还是需要很高的，所以都是外包。
Q：主轴轴承保质期是5年，但是风机一般寿命都是20、30年，是每7-8年要更换一次吗？
A：风机主机质保期20年，5年以内是完全免费质保，不管出现哪些零部件更换，都是由主机厂家来进行更换，现在还有另一条约定，就是大部件约定，目前国内基本上对大部件的寿命要求是20年，这里面就包含了主轴轴承。所以主轴轴承实际上更换很多。但是大功率的主轴轴承的更换概率，因为还没有运行几年，所以无法估计。小功率，一米以下直径的小轴承，用的好的也有用到十五六、十七八年也不需要更换的，但是也有大批量更换的，这种是风机和主轴轴承共同设计过程中有点问题。所以未来大功率是有可能就用不到15年就要换的，里面存在的最大问题是技术风险。
Q：淬火能不能支持5-6MW的轴承建设？
A：从方法论上我认为可以支持。从硬度上说是可以匹配、可以对等的，其他的可靠性、疲劳性这些现在不太好说。
Q：大型化和独立变桨这两个趋势，对于提供偏航变桨轴承的供应商是否会造成挑战？
A：首先大型化是轴承变大、变厚，所以精度要提高，渗碳层要加深，这个对所有轴承都是一样的，独立变桨是对整个控制系统来说的，叶片变长后，这三个叶片受力是不均衡的，因此行业里提到要采用独立变桨的方式。原先的同步变桨，变桨次数会很少，独立变桨对寿命肯定会有影响。但是运动次数多少，对寿命没有太大的影响，耐磨性肯定没问题的，因为硬度特别高，主要还是两个接触面直接压碎这种破坏形式是最多的，所以独立变桨对整个流程没有太大的影响。
Q：十四五期间，国内的风电装机到50GW，4MW以上的主轴国内大概能供应多少？
A：只考虑罗泰艾德和新强联，在他们不扩张产能的情况下，占市场20%的量左右，他们现有的产能10GW都供应不到，因为罗泰艾德和新强联两家一共做了2000套，才1GW，量还是有限的。
Q：进口有什么限制吗？
A：进口最大的问题是产能排不上，交货期很难保证。因为整个风电行业中国是发展最迅速的，主要的需求方都在国内。
Q：海外供应商有明确的扩展计划吗？
A：几年前FAG就传出来说要在国内扩展，但是好几年了也没落地，扩产比较慢。
Q：目前小轴承和大轴承的国产公司的市场份额大概多少？
A：国产轴承主要在洛轴，去年主轴承生产了7000套左右，差不多在30%左右。大兆瓦的轴承没统计过，估计可能到不了20%，因为这一年半的时间罗泰艾德和新强联一共才装了不到2000套。
Q：3MW风机升级成6MW，单兆瓦的轴承价值是下降的吗？
A：不是，单兆瓦造价肯定要提升，因为相对来说，越是大的轴承越不好买，产能越不足，成品率也低，价格越高。6MW的主轴的价格是3MW的两倍以上，可能是三倍。
Q：主流厂商在扩产的时候，大概量产的周期？难点主要在哪？
A：设备订货周期现在没法说，因为设备订货周期核心是机加设备，估计整个设备订货周期在12-18个月左右。现在不清楚哪个设备会特别长，但是12个月肯定有，因为有几个关键的设备肯定是需要进口的，这种进口的设备12个月属于常规，如果供货紧张，可能就得要18个月。轴承的生产周期比较快，一般都是60-75天，如果是渗碳，那可能就得90天左右。
Q：购买设备需要排队吗？
A：目前应该不会有太多排队的可能性。因为现在大家还是比较慎重的，设备都是大几千万的。
Q：像新强联这样的厂商去做海外市场会遇到哪些难点？
A：目前新强联应该也在做海外市场，像印度市场。做海外市场最大的问题是认证上的问题。现在拓展海外主要还是和主机厂的配合，除了认证问题，还有技术交流问题，因为流程是跟主机同步设计的，互相对技术的认可还是很重要的。
Q：国内三家做的主要是单排滚子的轴承吗？除了明阳智能之外，其他整机商的主轴承进口替代情况怎么样，例如金风、远景？
A：主要是单排的，这些企业相对都比较慎重，没怎么听说过他们用国产的主轴承，小功率的可能还用过，大功率的真没听说过。这块下游业主现在对国产的主轴承有排斥。
Q：如何看未来2025年国内及海外的主轴承市场空间？
A：还是有很大的发展空间的，量的基础在那里，国产的成本会降很多，降百分之三四十对所有的厂家来说都是乐见其成的。
Q：变桨偏航轴承现在基本上已经国产化了，各家供应商的份额情况？
A：做的最大的应该还是洛轴，新强联也差不多，现在一年能做三四千套。应该都占不到20%，差不多15%-16%。
Q：变桨轴承现在出口的情况怎么样？
A：有几家是主要做出口，像天马、青岛的德枫丹，包括罗泰艾德也做的很多，他们都是给国际的风机厂家供货的，他们这种外资企业做出口比国产企业还是有优势的。
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