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中国风电行业产业链[2]...pdf

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0 中国风电行业产业链分析 何立 2010年 8月 1 目录  一 .我国风电产业现状及发展态势  二 .风电场运营盈利成本分析  三 .风电行业政策影响分析  四 .风电整机产业竞争和发展态势分析  五 .叶片产业竞争和发展态势分析  六 .发电机产业竞争和发展态势分析  七 .齿轮箱产业竞争和发展态势分析  八 .轴承产业竞争和发展态势分析  九 .风电产业发展对上游稀有金属产业的影响分析  十 .对风电产业发展的建议 2 一、 我国风电产业现状及发展态势 3 装机容量保持高速稳定增长,群雄割据的局势正在形成 1. 2005-2009年四年间,装机总量年复合增 长率超过 100%,其中 2009新增风机装机 容量位居世界首位,达 13GW。累计装机 总量位居世界第二。 2. “三北”地区依旧是增长的主要动力。 其中内蒙古( 2009年新增 5.5GW,累计 9.2GW)、河北、辽宁、吉林几省最为明 显。 3. 大型国企成为风电市场主力。其中五大 电力集团市场份额达 54%。可以预见未来 大而恒强的趋势将逐步加剧。但是后来 者尚存机会赶超。 4. 要实现未来风电占整个能源构成 8%的目 标,风电依旧有较大的发展空间。但是 未来增加速度会有所放缓。 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 新增装机容量 累计装机容量 4 风电技术发展的趋势 领域 发展趋势 装机总量 1.5兆瓦级 以上 发电机 逐步成为市场主流 大功率海上风力发电机 目前,单机 容量 10MW海上 风机 已经研制成功 变速运行 具有发电量大、对风速变化的适应性好、生产成本低、效率高等优点 德国 Enercon公司是生产变速风电机组最多的公司 电机 双 馈 式 变桨变速 感应发电机 (目前成熟的主流技术)失速型变桨变速机型(非主流,但是技术成熟,性能和产能较为稳定。运营维护经验较多) 直驱永磁式变桨变速(未来技术发展的主流) 齿轮箱 无齿轮箱(直驱式),以有效提高系统的效率以及运行的可靠性 叶片 定桨距向变桨距方向发展 桨叶的长度不断增大,为解决搬运困难将发展可拆组式叶片 桨叶材料由玻璃纤维增强树脂发展为强度高、质量轻的 碳纤维 (材料领域新的技术突破) 电控装置 先进控制规律的应用、快速无冲击并网技术、远程监控技术、独立桨叶控制技术、孤立风机或弱电网运行技术以及风电与光伏混合控制技术等。 陆上和海上风电场成本结构比较 5 风电机组 51% 基础 19% 输电系统 9% 机组安装 9% 输电系统安装 6% 监理和建设管理 4% 保险 2% 风机 , 56% 建设 , 15% 塔筒 , 12% 项目管理费用 , 7 项目开发 , 4% 利息费用 , 2% 电网连接 , 3% 工程设计 , 1% 6 海上风电将成为未来风电产业发展的新热点 海上风电总投 资成本为陆上 风电成本的 2.5倍以上, 目前电价成本 为 1.2元 /度 。 国外已经 进入大规 模的商业 开发和建 设阶段 7 各种可再生能源发电成本比较 技术类型 相关特性 发电成本(cents/KWh) 成本未来发展趋势 大水力 电厂规模: 10-18,000MW 3-4 较稳定,下降空间有限 小水力 电厂规模: 1-10MW 4-7 较稳定,下降空间有限 岸上风电机 风机发电量: 1-3MW叶片直径: 60 4-6 预计产量每增加一倍成本可降 12-18%,未来成本降低主要在良好的风场选择与叶片 /发电机等设计改善 离岸式风电机 风机发电量: 1.5-5MW叶片直径: 70 6-10 目前市场规模小,未来可透过市场规模扩大及技术改进来降低成本 太阳光电(模 块) 电池种类及效率:单晶硅 (17%)、多晶 硅 (15%)、薄膜 (10-12%) 14-15 改变预期产量每增加一倍成本可降 20%,但原料成本上 涨影响成本降低空间。预计未来可通过材料、设计、制 作、规模等方式降低成本 太阳光电(屋 顶) 尖峰容量: 2-5KW 20-40 光电模块及变频器等关键部件效能改善有助成本下降 生物质能 电厂规模: 1-20MW 5-12 较稳定,下降空间有限 8 二 .风场运营盈利成本分析 -----以 49.5兆瓦风电场为例 建设投资(千元) 530,000.00 装机容量(兆瓦): 49.50 年有效发电小时数: 2,000.00 发电量(千瓦小时) 99,000.00 电价(元 /千度): 610.00 外网建设补贴(元 /千度): 10.00 增值税税率: 0.17 每兆瓦投资(千元 /兆瓦) 28.00 贷款比率: 0.70 贷款期限(年)(不包括建设期): 10.00 贷款利率: 5.94% 担保费 /租赁保险费 0.02 每年碳减排补贴( CDM)(千元): 6,584.03 每兆瓦年运营成本(千元): 2,022.01 每兆瓦 30年土地租金(千元): 137.13 每兆瓦年保险费(千元): 0.32 折旧期限(年): 20 年折旧额(千元): 23,850.00 IRR: 7.58% 基 本 参 数 设 定 9 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 电价成本 (未包含 CDM补贴)元 电价成本 (包含 CDM补贴)元 49.5兆瓦风电场电价成本变化趋势分析 横轴单位:年 纵轴单位:元 影响风电成本的其他因素 • 发电小时数(涉及对风场的选址 ,目前国内这方面还有所欠缺) • 贷款期限 • 优惠税率( 8.5%) • IRR 10 风力发电成本仍有下降空间,远期竞争力将增强 11 12 电价估算结论  从结合实际情况所设定的参数来估算, 并假定产能可以全部并网,并按每 度 0.61元的收购电价,即使在没有 CDM补贴的情况下,也可以实现盈利。尤 其在贷款还本付息结束后,风电场的盈利情况将有明显改善。  CDM 补贴一直以来都是风电场降低成本的重要来源之一,而且风电场占到申 请 CDM补贴项目总数的 65%。按照目前每吨 CO2的价格, CDM补贴将使每度电降 低 0.05-0.07元。然而,目前由于 EB出于提高 CDM门槛等原因,近年来申请 CDM的风电项目中被否数目大幅增加。加之 CDM 机制将于 2012到期,都为未 来风电场寻求 CDM补贴增加了不确定性。  在影响电价成本的因素中,机器折旧、维护和利息费用占主要部分。因此风 电机组价格的降低、性能的更加稳定以及争取到更加优惠的贷款成为目前降 低风电成本的主要方式。 13 三 .风电行业政策影响分析 -法律法规政策一览 风 电产业规划指导 、 风电设备相关政策法规 1996年 3月 国家 “ 乘风计划 ” 国家计委 1997年 5月 《 关于新能源基本建设项目管理的暂行规定 》 国家计委 2005年 7月 《 关于风电建设管理有关要求的通知 》 国家发改委 2006年 1月 《 可再生能源发电有关管理规定 》 国家发改委 2006年 6月 《 国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见 》 国务院常务会议 2006年 11月 《 促进风电产业发展实施意见 》 国家发改委 、 财政部 2007年 9月 《 国防科技工业风力发电装备产业发展指南 》 国防科工委 风 电场建设相关法规 、 办法 、 标准 2003年 9月 《 风电特许权项目前期工作管理办法 》 国家发改委 2003年 9月 《 风电场预可行性研究报告编制办法 》 国家发改委 2003年 9月 《 风电场场址选择技术规定 》 国家发改委 2003年 9月 《 风电场风能资源测量和评估技术规定 》 国家发改委 2003年 9月 《 风电场场址工程地质勘察技术规定 》 国家发改委 2003年 9月 《 风电场工程投资估算编制办法 》 国家发改委 2005年 5月 《 风电场工程前期工作管理暂行办法 》 国家发改委 2005年 5月 《 风电场工程规划报告编制办法 》 国家发改委 2005年 5月 《 风电场工程可行性研究报告编制办法 》 国家发改委 2005年 5月 《 风电场工程可行性研究报告 设计概算编制办法及计算标准 》 国家发改委 2005年 8月 《 风电场工程建设用地和环境保护管理暂行办法 》 国家发改委 、 国土资源部 、 环 保总局 风力发电 电价补贴 、 配额交易及税收优惠政策 1999年 7月 《 技术改造国产设备投资抵免企业所得税暂行办法 》 财政部 、 国家税务总局 2001年 12月 《 关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知 》 财政部 、 国家税务总局 2006年 1月 《 可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法 》 国家发改委 2007年 1月 《 可再生能源电价附加收入调配暂行办法 》 国家发改委 2007年 9月 《 关于 2006年度可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知 》 国家发改委 、 电监会 2007年 9月 《 电网企业全额收购可再生能源电量监管办法 》 国家电监会 2008年 3月 《 关于 2007年 1-9月可再生 能源 电价附加补贴和配额交易方案的通知 》 国家 发改委 、 电监会 2008年 3月 《 风力电力设备产业化转向资金管理暂行办法 》 财政部 14 税收优惠 政策 • 风电场 【 三免三减半 】 的所得税税收优惠政策。 • 增值税减半征收。 • 09年开始允许企业从出售电费所需支付的增值税中抵扣采购 设备的增值税。 • 进口关税:设备按照 5%,零部件 1%。 • 征地:按照实际占用面积计征,即点征。 最近政策分析 15 颁布时间 政策 名称 主要影响和内容 2009.7 《 关于完善风力发电上网电价政策的通知 》 四类风资源标杆电价,更富合理性和收益性 2009.8 《 关于调整重大技术装备进口税收政策的通知 》 鼓励大型关键设备的进口 2009.9 《 关于抑制部分行业产能过剩和重复建设 引导产业健康发展若干意见的通知 》 鼓励自主创新,预防低水平重复建设 2009.11 《 关于取消风电工程项目采购设备国产化率要求的 通知 》 取消 70%本土化率的要求 2009.12 《 关于修改 《 中华人民共和国可再生能源法 》 的决定 》 四 .风电整机机组发展趋势 16  风电机组单机容量持续 增大,单机 10MW的风电 机组已经问世  变桨距功率可调节型机组将迅速发展。  变速恒频技术得到快速 推广,全功率变流技术兴起。  无 齿轮箱风电机组(直驱式)的市场份额迅速扩大 。  纵向一体化趋势或将加强。 17 NORDEX 80/2500kW型 1、叶轮 2、轮毂 3、机舱内框架 4、叶轮轴与主轴连接 5、主轴 6、齿轮箱 7、刹车盘 8、发电机的连接 9、发电机 10、散热器 11、冷却风扇 12、风测量系统 13、控制系统 14、液压系统 15、偏航驱动 16、偏航轴承 17、机舱盖 18、塔架 19、变桨距部分 风力发电机组内部结构示意图 风电机组的成本结构 18 叶片 , 25% 齿轮箱(含轴 承) , 23% 电控 , 15% 发电机 , 14% 其他 , 24% 19 风电整机及零件部分产品质量问题 问题 原因 解决办法 齿轮箱齿断裂 设计缺陷 召唤更换 齿轮箱漏油 设计不合理 改进设计 齿轮箱行星轮松动 生产工艺不合理 加固 主轴断裂 材料含氢量过高 加强供应方管理 叶尖液压缸漏油 缸体加工精度不高 选购外国产品 偏航减速器变形 装配工艺缺陷 更改工艺 电气元件损坏 常见故障 更换 雷电将塔顶、塔底柜击 穿 防雷设计方案不完善 更换防雷器 机架出现焊缝裂纹 设计不合理、焊接质量不 到位 对机架重新设计 20 风电整机产业竞争分析 ---风电整机制造商分类  本土制造商 (第一梯队) :华锐(设备制造自给程度高)、金风科技(强于风电场运 营)、东汽  外资制造商 : Gamesa, Vestas, Suzlon, GE Wind.  中外合资制造商 :西安航空发动机公司与德国 Nordex公司 ,中国洛阳第一拖拉机集团公 司与西班牙 MADE公司 21 我国主要整机生产商一览 ----本土风机整机生产商 整机生产企业 区域 关联上市公司 或母公司 发展模式 主力型号发电功率 1. 本土风机整机生产商 ( 共 24家 ) 新疆金风科技股份有限公司 新疆 金风科技 (002202) 自主 /联合 600KW/750KW/1.5MW/2.5MW 华锐风电科技有限公司 辽宁 大连重工 技术许可 1.5MW 东方汽轮机厂 四川 东方电气 (600875) 技术许可 1.5MW 浙江运达风力发电工程有限公司 浙江 浙机电 中国节能投资公司 自主研发 750KW/800KW/1.5MW 广东明阳风电技术有限公司 广东 深圳创新投 美林亚太 联合设计 1.5MW 上海电气风电设备有限公司 上海 上海电气 (2727.HK) 许可 /联合 1.25MW 保定天威风电科技有限公司 河北 天威保变 (600550) 技术许可 900kW/1.5MW 浙江华仪风能开发有限公司 浙江 华仪电气 (600290) 联合设计 600KW/780KW 北京北重汽轮电机有限责任公司 北京 京城机电 技术许可 2.0MW 沈阳华创风能有限公司 辽宁 沈工大 青岛国电蓝德 自主研发 1MW/1.5MW 宁夏银星能源股份有限公司 ( 原吴忠仪表厂 ) 宁夏 银星能源 (000862) 技术转让 1MW 北京国晶电气制造有限公司 北京 自主研发 1.3MW 北京万电有限责任公司 北京 中国运载火箭技研院 自主研发 250KW/600KW 广州英格风电设备制造有限公司 广东 广东雅图实业 自主研发 750KW/850KW/1.5MW 22 本土风机整机生产商 (续) 国电联合动力技术有限公司 北京 国电科技环保 龙源电力 北京全四维动力 技术许可 1.5 MW 哈尔滨风电设备股份有限公司 黑龙江 哈电机厂 自主研发 1.2MW 江苏新誉风力发电设备有限公司 江苏 “ 常牵 ” 集团 香港新誉集团 自主研发 1.5MW/2MW 内蒙古汇全环保动力有限公司 内蒙古 自主研发 750KW 南通锴炼风电设备有限公司 江苏 南通锴炼实业集团 自主研发 2MW 上海申新风力发电有限责任公司 上海 上海机电 (600835) 金风科技 (002202) 技术许可 600kW 上海万德风力发电股份有限公司 上海 自主研发 20KW/50KW/1250KW 天津鑫茂鑫风能源科技有限公司 天津 鑫茂科技 (000836) 自主研发 750KW/1MW 中国南车集团株洲电力机车研究所 湖南 南车集团 自主研发 1.65MW 中船重工海装风电设备有限公司 重庆 中船重工 技术许可 850KW/2MW 23 风电整机厂商竞争格局 ------三大巨头市场份额逐年增加,座次仍有变数 52.41% 57.43% 59.70% 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 2007 2008 2009 华锐 东汽 金风 当年三家市场份额总和 以三巨头为 首的第一梯 队总市场份 额保持稳定 增长。由于 市场上机型 主流发生变 化,导致第 一梯队格局 有所变化。 基于风电市 场未来之趋 势,未来第 一梯队厂商 的座次还将 可能出现变 化。 2009年三家的装机总量达 8 ,252.5MW 金风科技 -----产品结构调整顺势而为 24 29.46 23.76 26.29 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 2007 2008 2009 销售额 (亿元) 销售毛利率 (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2007 2008 2009 750KW(亿元) 1.5MW( 亿元) 第二梯队风机整机厂家背景分析 • 运达、航天安迅能、上电和 GEWind、 Suzlon等,这些企业已基本具备大批量 生产能力目前在国内风电场也拥有一定的市场份额 • 保定惠德、沈阳华创、哈飞威达、浙江华仪、广东明阳、北重、哈电、西安 维德等,这些企业通过引入外资、购买技术许可、联合设计开发或与科研院 所合作具备了研制和生产大型风力发电机的能力,但因未能大规模量产而尚 未能扩大市场份额,部分合资企业因未能及时获得核心技术已陷入经营困境 • 中船海装、湖南湘电、天威风电、南车电机等,由于进入时间较晚,目前刚 进入研制和量产初期,但这类企业借助上市公司或集团母公司资源高起点强 势介入风电企业, 具有较强的后发优势 。 25 26  从近几年的数据来看,第二梯队中以联合动力、运达、上海电气、明阳、湘电等为代 表的国内风电厂商将和 Vestas、 GE、 Suzlon等国际风电厂商的激烈争夺仍将延续  1.5兆瓦级以上机组技术与风场运营维护的业务整合,尤其是对大型陆上风电项目 (包括海外市场的拓展)和海上风电项目的争夺。将是未来决定各家厂商产业地位的 的核心。  相对第一梯队,第二梯队风电厂商的座次将充满更多变数。 风电整机厂商竞争格局 --第二梯队格局更多变数 产业格局未来将出现分水岭 产能过剩之辩? • 我们的观点:目前我国风电产能为阶段性过剩,离绝对性过剩还为时尚早。原因如下: • 实际有效产能和市场实际装机需求并未出现严重不匹配。前三大整机厂商目前产能为 800多万 KW ,第二梯队厂商 300多万 KW的总产能基本可以被市场消化。 • 现阶段某些部件出现的产能过剩,是整个产业发展市场化机制还尚未充分发挥其约束作用造成 的。随着市场自我调节逐步发挥作用,局部部件的过剩产能可以得以消化。 • 风电规划以及配套政策和设施建设滞后于风电产业实际的发展速度,使得过剩问题看起来比实 际的更严重。 • 在风场的实际建设中 ,在 吊装 容量、在建容量和商业化三者之间存在一定的时滞 ,全额收购的 未贯彻到位,都在不同程度上使得“产能过剩”这一命题远非产业本身的问题 • 不过我们也要看到近期以来大规模风电场(尤其千万千瓦级别,多使用双馈感应发电机)并网 对现有电网的影响尚无先例,还处于摸索实施阶段,不脱网运行技术上尚需突破(低电压穿越 技术、电机控制模型和算法),同时也需监管部门更加有效的统筹协调。 • 未来随着储能技术大发展以及社会、政治层面对开放性电网认识的深入,都将有助于风电产能 的消化。 27 28 五 .叶片产业竞争和发展态势分析 ---主要叶片厂商一览 零部件生产企业 区域 本土 /外资 /合资 关联上市公司 或母公司 丹麦艾尔姆 (LM)玻璃纤维制品有限公司 新疆 /天津 外资 LM Glasiber 维斯塔斯风力发电设备 ( 中国 ) 有限公司 天津 外资 Vestas 歌美飒风电 ( 天津 ) 有限公司 天津 外资 Gamesa 苏司兰能源 ( 天津 ) 有限公司 天津 外资 Suzlon 中航 ( 保定 ) 惠腾风力设备有限公司 河北 合资 中国航空工业第二集团 、 保定惠阳螺旋桨 、 中国航空工业燃机动力 、 美国美腾 中复连众复合材料集团有限公司 江苏 本土 复合材料集团 ( 下属中国建筑材料集团 ) 已收购德国 NOI风力机叶片生产企业 上海玻璃钢研究院 上海 本土 北京玻璃钢研究设计院 北京 本土 中材集团 华翼风电叶片研究开发有限公司 河北 本土 中科院工程热物理研究所 、 中国风能协会 、 保定国家新能源设备产业基地 天津东汽风电叶片工程公司 天津 本土 东 方 电 气 集 团 天津机电 中材科技风电叶片股份有限公司 北京 本土 中材国际 (600970)、 北京玻钢研究院 、 中 国水利投资集团 、 北京华明电光源 、 马关 群瑞能源投资 无锡瑞尔竹风科技公司 江苏 本土 天奇股份 (002009) 国内叶片发展及相关技术参数 29 发电量( KW) 250-300 450-600 1000 2000 2400 长度( M) 12 18-20 27-30 36 40 年份 2005 2006 2007 2008 2009 1.5MW配套叶片数 /支 999 2679 6600 12490 15990 叶片总质量(万吨) 0.6 1.6 3.96 5.63 9.6 30 叶片配套情况 型号 叶片制造商 整机制造商 31 叶片生产行业发展趋势  1.5MW长度分别为 40.25m、 37.5m和 42.2m叶片是目前主流。 匹配更大功率机组的大型叶片将逐步进入市场。 例如 3兆瓦 55米风电叶片、 5兆瓦叶片、 10MW75米叶片等。  针对不同风场环境的叶片材料将不断得到改进。目前叶片材料主要为玻璃钢( 环氧树脂、不饱和树脂等塑料 渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而做成的增强塑料 )和玻璃钢复合叶片。未来碳纤维将得到更大规模的使 用(目前多用于 50米以上的大叶片龙骨和缘盖处)。由于叶片在整机中所占的成本,叶片材料的更新换代将 在较大程度上影响风机的价格乃至最终的发电成本。国内在 1MW以上的环氧树脂上还依赖进口,严重制约了 国内叶片生产陈本的降低(目前多采用玻璃纤维或者多维向编织物来做部分替代)。  针对不同风机和风场调节,叶片的力学结构设计也将有所 突破。例如专用翼型、钝尾缘叶片、仿生叶片、低 噪叶片、智能叶片等。  未来几年以 中材科技(年 2800套风电叶片产能)、中复连众(具备 3兆瓦 50.3米叶片的能力,近期获得弘毅、 高盛数亿注资,扩张步伐将加速)、中航惠腾(具备 2MW环氧基叶片、 3MW48.8米的生产能力,近年市场份额 由于竞争加剧逐步萎缩)大型厂家为代表的几家主要叶片厂商竞争将进一步加剧。  目前就国际趋势来看,叶片的生产有被进一步整合入整机厂商的趋势。 32 六 .风电机产业竞争和发展态势分析 ---主要的厂商一览 零部件生产企业 区域 本土 /外资 /合资 关联上市公司 或母公司 兰州电机有限责任公司 ( 原兰州电机厂 ) 甘肃 本土 永济电机厂 山西 本土 北车集团 湘潭电机股份有限公司 湖南 本土 湘电股份 (600416) 佳木斯电机股份有限公司 (佳木斯电机厂 ) 黑龙江 本土 哈尔滨电站设备集团公司 株洲南车电机股份有限公司 湖南 本土 南车集团 东风电机厂 四川 本土 东方电气集团 上海电机厂 上海 本土 上海电气集团 沈阳电机股份有限公司 (沈阳电机厂 ) 辽宁 本土 大连天元电机有限公司 (原大连第二电机厂 ) 辽宁 本土 33 不同类型风力电机比较 优点 缺点 定桨距失速型(多为鼠笼 型转子) 简单可靠,控制系统简单 叶片重量大 导致其他部 件受力增大 变桨距调节型(亦称恒速 型) 桨叶轻且小,输出功率平稳,自我 保护能力强 制造难度大, 价格高,目 前故障率高 变速恒频 型(包括交流励 磁双馈发电机) 捕风能力更强,适应转速范围更大, 可灵活调节有、无功功率 增加了交直 交变换装置, 制造费用大 幅增加 34 兆瓦级电机主要机型特性对比和发展趋势 变速恒频双馈式异步发电机 永磁直驱式发电机 传动系统(齿轮箱) 有,经常磨损,故障率高 无 电机 高速 低速 电机体积 小 大 制造难度和成本 低 高 电机控制 简单 复杂 总体制造难度和成本 低 高 总体维护成本 高 低 总体可靠性 低 高 结论:理论上直驱式风力发电机具有维护成本低、耗材少等经济可靠的优点, 但在实际制造过程中,现阶段发电机本身的制造成本和控制难度加大,直驱式 风力发电机组的售价高于双馈式,两种技术路线并存的局面短期内将维持。 35 风电电机产业发展现状和趋势: •当前 1.5-1.8MW的风力电机是主流市场的主流产品。单机容量规模将不断增大 ,未来 2-3MW、甚至更大功率的电机产品将逐步占据市场。国内电机生产厂家通过引进设计图 纸或者联合设计等手段已经具备 1.5MW异步电机、同步双馈电机以及永磁电机的生产能 力。但是电子控制系统装置和变流系统设备的自产化程度仍然较低,这些技术的核心 专利依旧掌握在欧美企业的手中。 •风场勘测评估与电机、轴承、轮毂、齿轮箱等关键部件的匹配能力仍有待提高。 •无齿轮箱的直驱电机市场份额在不断扩大。其中直驱电机有分为永磁和励磁两种机型。 其中稀土永磁电机由于其运行稳定、体积小质量轻(比常规电机减少 30%)、效率高、 损耗小、控制系统简单等特点未来优势将愈加明显。按照每兆瓦需要消耗一吨稀土计 算,稀土永磁电机的大规模使用对钕铁硼(其中金属钕占到钕铁硼永磁体生产成本逾 30%)产业形成越加明显的影响。 •水平轴机组发电技术、变桨变速功率调节技术、全功率变流技术、低电压穿越技术、 智能控制技术将得到广泛使用 。 36 七 .轴承厂商主要厂商一览 零部件生产企业 区域 本土 /外资 /合资 关联上市公司 或母公司 瑞典 SKF 进口 外资 德国 FAG 进口 外资 洛阳 LYC轴承有限公司 河南 本土 永城煤电 、 洛阳轴承集团 瓦房店轴承集团有限责任公司 辽宁 本土 瓦轴 B(200706), 2009年成为了西门子的 战略合作伙伴 铁姆肯 ( 无锡 ) 轴承有限公司 江苏 外资 2004年成为铁姆肯独资 子公司 , 2007年和 湘电电机股份成了合资企业 铁姆肯湘电 (湖南 )轴承有限公司 湖南 合资 湘电股份 (600416)、 铁姆肯 (Timken) 大连冶金轴承股份有限公司 大连 合资 徐州罗特艾德回转支承有限公司 江苏 合资 德国罗特艾德 、 徐工集团 浙江天马轴承股份有限公司 浙江 本土 天马股份 (002122) 37 轴承产业现状与趋势 •轴承产品线过于集中。目前产品大多集中于偏航、变桨轴承,处于产品过剩状态。主轴轴承、 变速箱轴承、发电机轴承以及驰动减速机轴承由于技术门槛高等原因量产依然很小 •本土轴承厂家已经具备一定的制造能力。例如瓦轴集团目前已经具备 750KW、 850KW、 1.2MW、 1.5MW、 2.0MW、 3.0MW风电轴承产品生产能力。洛阳 LYC已经具备 3MW海上风电机组偏航轴 承生产能力。 •未来风机大型化的趋势对未来国产轴承产品在结构、设计标准、使用寿命以及运营可靠性方面 要求越来越高。这将涉及钢铁业、机械制造基础工业的进一步发展。 •不同类型的轴承将顺应一体化和轻质的趋势。例如主轴用轴承和变速箱一体化,最大限度地增 加滚子的尺寸和数量,行星齿轮多极化。 •轴承产品线还有待于拓展。鉴于轴承使用的领域较为广泛,尤其是关键行业国产化率还较低, 因此远期看来轴承行业还具备较大的发展空间。目前出现的产品过剩现象是行业发展的阶段性问 题。 38 八 .齿轮箱厂商主要厂商一览 零部件生产企业 区域 本土 /外资 /合资 关联上市公司 或母公司 比利时 Hansen Transmissions 进口 外资 被 Suzlon收购 西门子机械传动 ( 天津 ) 有限公司 ( 原弗兰德机电传动 ( 天津 ) 有限公司 ) 天津 外资 西门子自动化与驱 动集团 (A&D) 南京高精齿轮股份有限公司 ( 供应 2.5兆 瓦及以下的各种类型风机用主传动及偏航变 桨传动设备 ) 江苏 本土 中 国 高 速 传 动 (0658.HK) 重庆齿轮箱厂 重庆 本土 中国船舶重工集团 公司 大连重工起重集团 辽宁 本土 大连重工起重集团 杭州前进齿轮箱集团 ( 原杭州齿轮厂 ) 浙江 本土 此外内蒙古 第一机械集 团公司、太 原重工股份 有限公司、 哈尔滨汽轮 机厂等都在 进入齿轮箱 制造领域 39 齿轮箱配套情况 型号 齿轮箱制造商 整机制造商 40  国内厂商已经掌握兆瓦级以下的风机齿轮箱设计制造技术。近期 1.5MW级齿轮箱也成功出产。 目前正着力于 2MW、 2.5WM以及 3MW风机齿轮箱的研发之中。  兆瓦级齿轮箱及其配套轴承的设计、原料方面(原料的纯净度)、制造工艺(淬火工艺)等方 面尚需完善。  齿轮箱结构优化设计(避免早期点蚀)、齿轮箱的润滑技术、标准的行业轴承寿命计算方法以 及齿轮箱监测技术等方面与国外仍有较大差距。 齿轮箱产业现状与趋势 41 九 .钕铁硼介绍及 风电产业对其影响分析 •稀土永磁材料可分为三种: 1.钴永磁材料( SmCo5/Sm2Co17); 2.铁永磁材料(钕铁硼 Nd2Fe14B,分为烧结型(主流)和粘连型); 3.稀土铁氮 (RE-Fe-N) 材料。其中钕铁硼以更高 的剩磁、更高的矫顽力和更高的磁能积、更宽的工作温度范围等特点成为了永磁同步电机的首选 材料。 •钕铁硼(磁能级的理论值可达 525. 4kj/m3,远高于其他稀土材料 )材料广泛运用于在电机 ( 40%)、影响设备( 30%)、消费电子( 10%)家电产品( 8%)以及办公设备( 5%)等方面。 •目前风电电机将日趋大功率化,体积微型化、高效率化、高转速化以及对运转稳定性要求的不 断提高都使得未来对永磁同步电机的需求将不断增加。按每兆瓦直驱永磁电机用一吨钕铁硼来计 算,未来钕铁硼使用量将超过万吨。随着风电产业的持续发展,也为稀土钕铁硼产业提供了较大 的想象空间。 •目前国内钕铁硼生产厂商主要生产烧结型钕铁硼。在磁体质量牌号、新型磁体研发和专利的拥 有上都与日本和欧美厂商存在较大差距。 钕铁硼主要生产厂商一览 42 名称 地区 产品类型 本土 /外资 /合 产能 包钢稀土 内蒙古 烧结钕铁硼 本土 15000吨 中科三环高科技股 份公司 北京 烧结钕铁硼磁体、 粘结钕铁硼磁体 本土 钕铁硼产能 11500吨 韵升强磁材料股份 有限公司 浙江 烧结、粘结钕铁硼、 铝镍钴、钐钴永磁 材料 本土 年产 4000吨烧结钕 铁硼磁体、 300吨粘 结钕铁硼磁体和 500 吨铝镍钴磁体及 50 吨钐钴磁体 安泰科技股份有限 公司 北京 烧结、粘结钕铁硼、 金属软磁材料 本土 年产 3000吨烧结钕 铁硼 滨海发展 天津 首钢磁性材料股份 有限公司 山东烟台 烧结钕铁硼磁体 本土 年产 2160吨 太原刚玉 山西 烧结钕铁硼磁体 本土 年产 3000吨 京磁强磁材料有限 公司 北京 烧结钕铁硼永磁材 料 本土民营 N/A 银纳金科 北京 烧结钕铁硼永磁材料 本土 N/A 43 钕铁硼行业未来发展趋势 • 处于稀土原料地的生产厂家将加大对周边资源的控制力度,以获得更多的定价权。非资源地附 近厂家也将会加强向资源地的渗透。产业竞争将加剧。鉴于新兴产业的刺激,未来对钕铁硼的 需求以及行业产能均将继续扩大。 • 未来预计全球钕铁硼的应用将以 20%以上的速度增长。稀土钕铁硼材料有大功率、高性能电机 上的应用将逐步增加。 未来有必要加强同风电主要厂商的战略合作,为其提供配套的高质量高 附加值钕铁硼永磁材料,从而应对市场波动风险和研发风险。 • 加强具有自主知识产权的稀土材料产品的研发并提高相关设备制造水平开发决定着整个行业是 否能把自然禀赋优势真正转化成整个产业的发展和公司利润的持续增加。 • 未来有必要建立合理的产业发展规划,使得稀土产业能借助于新能源行业发展再次有序起飞, 防止再次出现稀土价格不合理的波动。 44 十 .整个风电产业链发展建议 • 新能源的发展是大势所趋。基于此更需要有针对性地对整个行业制定总体发展战略,已实现各个 细分产业上的深度协作和资源整合,促进产业高效健康的发展。更要防止表明上“新能源”了, 但却对环境造成破坏、资源浪费的乱局出现。 • 各国间风电产业的竞争归根结底是科技实力、制造业实力之间的竞争。因此加强对基础技术的研 究是整个风电产业长远发展之核心,与此同时也要着力建立一套适合中国国情的风电技术标准。 • 进一步完善激励和约束机制的建立和落实,从而加快新能源和传统能源之间的衔接。 45 谢谢!
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