有 风机部件国产最后一环,轴承企业百花齐放 [Table_CoverStock] —风电轴承行业深度报告 [Table_ReportDate] 2022年08月08日 武浩 电新行业首席分析师 S1500520090001 010-83326711 wuhao@cindasc.com [Table_CoverReportList] 相关研究 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 2 证券研究报告 行业研究 [Table_ReportType] 行业深度报告 [Table_StockAndRank] 电力设备 投资评级 看好 上次评级 武浩 电新行业首席分析师 执业编号:S1500520090001 联系电话:010-83326711 邮 箱:wuhao@cindasc.com 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼 邮编:100031 [Table_Title] 风机部件国产最后一环,轴承企业百花齐放 [Table_ReportDate] 2022年08月08日 本期内容提要: [Table_Summary 风电轴承是风机运动部分的枢纽,技术路线多样。每台风电机组包括4套偏航变桨轴承、1套主轴承、20套齿轮箱轴承、2套发电机轴承。1)主轴承:目前常见的主轴承分为三种:调心滚子轴承(SRB)、圆锥滚子轴承(TRB)、三排圆柱滚子轴承(CRB)。调心滚子轴承多用于双馈、5MW以下机型,大功率双馈、直驱和半直驱机型多采用圆锥滚子轴承和三排圆柱滚子轴承。2)偏航轴承、变桨轴承起到调整迎风角度的作用。独立变桨系统通过分别动态调节三个叶片的变桨角度,使每个叶片能够获取不同的目标位置,降低动平衡载荷,独立变桨轴承有望成为趋势。3)齿轮箱轴承主要有调心滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和交叉滚子轴承;发电机轴承常选用深沟球轴承和圆柱滚子轴承组配方式。 “十四五”风电行业高速发展,风机技术进步明显。历史风电装机受国家电价补贴和弃风率影响,当前陆风、海风国家电补已退坡,消纳问题得以缓解,机组大型化加速风机降本,“十四五”期间风电行业有望迎来高速增长。风机行业发生两大变化:1)风机分为双馈、半直驱、直驱三种类型,近年因双馈机型的成本优势,双馈机型占据陆风装机较大份额,2020年占比达60.9%;半直驱、直驱机型因其故障低的优势,多为海上风电装机的选择方案。2)机组大型化趋势明显。2011~2021年,陆上、海上单机功率实现翻倍增长,陆上新增风机平均容量从1.5MW增加至3.1MW,海上新增风机平均容量从2.7MW增加至5.6MW。 大机型轴承技术难度加大,主轴承国产化进程中。1)考虑机组大型化带来的轴承价值量提升,以及不同技术路线下主轴承的技术路线不同,我们测算得到2022~2025年我国偏航变桨轴承市场规模从81.35亿元增长至116.89亿元,年均复合增速12.84%;我国主轴轴承市场规模从58.85亿元增长至102.15亿元,年均复合增速20.18%。2)轴承行业壁垒包括技术与生产经验壁垒、客户认证壁垒、产业链壁垒、资金及规模壁垒。目前由于回转支承套圈的中频淬火技术存在软带区域,限制了回转支承的应用领域,降低了回转支承的使用寿命。部分轴承企业引进了意大利先进的中频淬火设备,设计高速、高靠性的无软带回转支承。3)2020年,偏航、变桨、主轴承的国产化率分别为63.3%、86.6%、33.0%,以新强联、洛轴、瓦轴等为代表的国内企业处于大兆瓦主轴承的研发、样机试用阶段,我们判断主轴承将逐步实现国产化。 滚子为轴承的核心元件,有望打破海外垄断局面。滚动体是滚动轴承中的核心元件,起到滚动摩擦的作用。按照滚动体的形状分类,滚动体主要分为球和滚子。滚子产品占整个风电轴承价值量的10~15%;我们测算得到:2022~2025年风电轴承滚动体市场规模从17.49亿元增长至29.39亿元,年均复合增速18.89%。以日本椿中岛、美国NN(被椿中岛收购)为主的外资品牌掌握全球最先进的生产技术,国内企业中,以力星股份、五洲新春为代表的企业能够满足I级精度的要求,处于快速扩产期,有望打破海外垄断的局面。 相关企业:新强联、恒润股份、五洲新春、力星股份。 风险因素:风电装机不及预期;国产化进程不及预期;产能扩建不及预期;原材料价格波动不及预期。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 3 目 录 与市场不同之处 .............................................................................................................................. 6 一、“十四五”风电行业高速发展,风机技术进步明显 .......................................................... 7 1.1碳中和目标明确,风电行业迎来快速发展 ............................................................................ 7 1.2风机主流路线分为双馈、半直驱、直驱机型 ........................................................................ 8 1.3国内主机厂技术路线不尽相同 .............................................................................................. 12 1.4机组大型化趋势加速 .............................................................................................................. 15 二、风电轴承是运动部分枢纽,技术路线多样 ........................................................................ 16 2.1风电轴承为运动枢纽,包括传动系统轴承及偏航变桨轴承 .............................................. 16 2.2调心滚子、圆锥滚子、圆柱滚子为主轴承主要形式 .......................................................... 17 2.3独立变桨轴承有望成为主流趋势 .......................................................................................... 19 2.4风电齿轮箱轴承和发电机轴承可靠性要求高 ...................................................................... 20 三、风电轴承百亿级市场规模,主轴承国产化进程中 ............................................................ 20 3.1风电轴承拥有百亿级市场规模 .............................................................................................. 20 3.2风电轴承壁垒高,国内头部企业率先采用无软带淬火技术 .............................................. 23 3.3我国风电轴承发展历程长,主轴承仍有较大国产化空间 .................................................. 24 3.4我国风电轴承集中度高,部分企业正处于产品研发及产能扩产期 .................................. 26 四、风电滚子为滚动轴承核心元件,有望打破海外垄断局面 ................................................ 29 4.1滚动体为滚动轴承核心元件,具备较强的壁垒 .................................................................. 29 4.2风电滚子规模伴随轴承增长,有望打破海外垄断局面 ...................................................... 32 五、相关企业:不断夯实技术实力,国内企业百花齐放 ........................................................ 34 5.1新强联 ..................................................................................................................................... 34 5.2恒润股份 ................................................................................................................................. 39 5.3五洲新春 ................................................................................................................................. 43 5.4力星股份 ................................................................................................................................. 46 六、风险因素 ............................................................................................................................... 48 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 4 图 目 录 图表 1:2009~2021年我国陆上风电新增装机量 .................................................................. 7 图表 2:2009~2021年我国海上风电新增装机量 .................................................................. 7 图表 3:2018年至今各类风机机型投标价格(元/kW) ........................................................ 8 图表 4:2017~2021年各季度风电机组公开招标量(GW) ............................