历经“抢装”与平价降本的持续锤炼，风电产业对整机交付、降本能力的重要作用有了全新认识。与两者息息相关的是，风电主轴轴承等“卡脖子”关键零部件的设计与制造能力。我国风电主轴轴承自主研发制造由来已久，如今国产占比仅35% 左右，其背后原因与潜在逻辑是什么？洛阳LYC 轴承有限公司（下称“洛轴”）总经理于海波对话《风能》，回顾主轴轴承自主化之路，揭示未来发展挑战与难点。
Q：在您看来，风电主轴轴承自主化对我国风电行业发展具有怎样的意义？
A：2020年10月签署的《风能北京宣言》提出，在“十四五”规划中保证年均新增装机50GW以上，2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于60GW，到2030年至少达到80GW，可见未来我国对风电主轴轴承的需求量很大。风电主轴轴承自主化工作起始于2005年前后，由洛轴等企业率先实施，截至目前在兆瓦级机组上的应用量也是最大的。
主轴轴承自主化，对于将风电核心技术牢固地握在我们自己手中意义重大。一方面，可在打破国外垄断、实现平价、提升国内整机商在全球市场竞争力的同时，助力风电在与不同电源的竞争中不落下风；另一方面，大量应用经验可提升国内轴承应用材料、热处理、轴承设计、加工制造水平，缩小同国外企业产品的质量差距。
Q：目前，阻碍我国主轴轴承规模化发展的挑战有哪些？需要如何应对？
A：就主轴轴承而言，对产品质量和可靠性要求较高。相较于偏航、变桨轴承，主轴轴承技术、加工难度更大，一旦损坏，更换的费用非常高，造成的损失远大于收益。
应对解决这项问题，需从三方面着手：一是要加快培养轴承研发、工艺专业人才，二是要有先进的生产、检测、试验装备，三是要以先进的管控体系做支撑。
随着国产的主轴轴承应用量增大，整机商发现其质量并不比进口产品差。与进口轴承相比，国产风电轴承具有价格低、交货速度快、售后服务及时高效等优势。然而，部分终端业主认为进口轴承质量稳定，仍然在招标时明确要求使用进口品牌产品。作为零部件厂家，应加大宣传和推广，从设计、装备、研发、试验方面入手，与开发商直接对话交流，同整机商并肩进行技术与产品推广，提升开发商对国产主轴轴承的信心。
Q：近年来，为实现更多风能资源开发，风电产业链整体受到了一定的降本压力。在主轴轴承方面，如何才能在确保可靠性的前提下，实现进一步降本？
A：需要从设计与工艺两方面实现降本。在设计方面，要通过开发标准化、通用化的主轴轴承，以形成产品平台化，从而大幅降低设计成本。同时着力提高轴承承载能力，使得同一轴承可以满足更大功率机组的载荷工况要求。通过设计优化、新材料、新工艺应用等，推动整体成本下降。在工艺方面，则主要需采取仿形锻件与减小工序间留量等措施实现降本目的。
Q：洛轴是较早开展风电轴承自主研发的企业之一，公司网站最显眼的位置上展示着“挺起民族轴承工业的脊梁”的口号，可见已将轴承自主化作为企业发展的核心追求。基于此，请谈谈洛轴在风电轴承领域的发展历程与取得的成果。
A：从1997年至今的25年间，洛轴一直在研发偏航、变桨、主轴、增速箱、发电机、驱动器等系列风电轴承，是国内从事风电轴承研发、制造种类最全的企业之一。
1997年，洛轴研制了国内首套偏航轴承，至今已无忧运转超过25年；2005年，研制兆瓦级风电偏航、变桨、主轴轴承，并开始批量配套运行；2008年，研制风电齿轮箱轴承；2012年，研制5MW偏航、变桨轴承并装机应用；2019年开发大壁厚主轴轴承钢，国内首套7MW偏变轴承研制并完成试验，研制4MW以上SRB（调心滚子轴承）主轴轴承并批量生产；2020年，研制三排滚子变桨轴承，研制海上风电偏变轴承专用材料；2021年，研制7MW、8MW海上风电主轴轴承，批量生产三排滚子变桨轴承、TRB（圆锥滚子轴承）主轴轴承。
期间，洛轴编制并发布了国家标准《滚动轴承风力发电机组偏航、变桨轴承》（GB/T29717—2013）及《滚动轴承风力发电机组主轴轴承》（GB/T29718—2013）；风电轴承行业标准《滚动轴承风力发电机轴承》（JB/T10705—2007）；承担“十二五”国家科技支撑计划风电轴承项目和“十三五”国家重点研发计划风电轴承项目；还在2018年荣获国家科技进步二等奖。
Q：目前，洛轴在主轴轴承技术方面有哪些积累？正在通过在哪些方面发力，破解该领域所存在的难题与挑战？
A：在主轴轴承材料方面，针对大功率风力发电机组主轴轴承特点，洛轴开发了渗碳钢、全淬贝氏体材料。在热处理工艺研究方面，洛轴着力在套圈表面硬度、淬硬层深度、材料金相组织及、热处理变形等方面取得了大量成果。在冷加工工艺方面，洛轴实现滚动体修形，滚道凸度、旋转精度控制。目前，针对大功率TRB主轴轴承外形尺寸较大以及行业降本需求，洛轴正着力解决相关的热处理、超精装备等问题。
Q：洛轴不仅是较早进行风电主轴轴承研发制造的企业，近些年在此方面更实现了大跨步发展，这是基于在哪些方面获得的支撑，能否向行业分享一些成功的发展经验？
A：自2005年开始研发生产风电主轴轴承，截至目前，洛轴已实现2.8万套此类产品配套，预计2022年供货数量超过6000套，装机量稳居全国第一。这一方面得益于大批量主轴轴承的设计、生产及应用经验积累；另一方面，来自于2019年引入APQP4Wind标准质量要求，生产现场管理水平不断提升，轴承整体质量水平及产品一致性得到保障。此外，也离不开整机客户的帮助，金风科技与远景能源等风电整机商对主轴轴承应用及失效分析情况了解较为深入，并对轴承的设计、生产等环节提出宝贵意见，对促进主轴轴承整体质量水平提升具有重要意义。
评论