1、风电主齿轮箱技术难度较大
根据观研报告网发布的《中国风电主齿轮箱行业发展趋势研究与未来投资分析报告（2025-2032年）》显示，风电主齿轮箱也称风电齿轮箱、增速齿轮箱，是风电机组中技术含量最高的部件之一，其性能直接决定了风机的运行效率、可靠性和使用寿命，在风电机组成本中占比约10%。产业链方面，风电主齿轮箱的上游行业为铸件、锻件和轴承等零部件制造，铸件、锻件主要原材料为钢铁，我国钢铁供应量整体充足，价格随着市场供需情况具有一定的波动性，从而带动铸件、锻件的采购价格波动变化。风电主齿轮箱的下游行业主要是风电整机制造，近年来我国加快构建清洁低碳能源体系，风力发电已经成为能源转型的重要方向，国家先后出台了一系列产业政策鼓励风电行业及其关联产业的发展，风电行业中长期仍处于良好发展阶段，为行业提供了支撑。
风电主齿轮箱行业产业链图解
资料来源：观研天下整理
风电主齿轮箱是风电机组中技术含量最高的部件之一，其主要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并匹配发电机需要的转速。目前，风电齿轮箱的技术难度和产品特性主要体现在以下方面：
风电主齿轮箱的技术难度和产品特性
|
技术难度/产品特性 |
相关情况 |
|
|
复杂的机械结构 |
多级传动 |
风电齿轮箱通常采用多级传动系统，包括行星齿轮、平行轴齿轮等多种齿轮类型。这些齿轮的组合和排列需要精确的设计和制造，以确保高效、平稳的传动。 |
|
高精度制造 |
齿轮箱中的每个齿轮都需要高精度制造，以确保其在高负载和高速运转条件下的性能。这涉及精密加工及检测、热处理和装配测试等先进的制造及测量技术。 |
|
|
高可靠性要求 |
多工况适应性 |
由于风电机组通常安装在高山、荒野、戈壁、滩涂及深远海等偏远地区，需要适应包括高海拔、高低温、海上潮湿腐蚀和中低风速等各种复杂环境，适应复杂的风载荷、湍流及强阵风等应用场景，载荷及转速多变，且齿轮箱寿命通常要求达到20-25年，这对齿轮箱的强度及疲劳寿命提出了极高的要求。 |
|
材料要求 |
齿轮箱的材料需要具备高强度、高韧性、耐磨性和耐腐蚀等性能，以适应复杂自然环境和高负荷应用场景。 |
|
|
长时间连续运行 |
随着风电塔筒高度的不断增加，风电齿轮箱的安装维护越发困难，更换起吊成本高，这对齿轮箱的可靠性提出了更高的要求。齿轮箱厂家需要通过优化设计和材料选择，减少维护频率和维护成本，提高风电机组的整体经济性。 |
|
|
高效能转化 |
高传动效率 |
随着风电机组单机容量的增加，齿轮箱需要传递的功率也在不断增大，这对齿轮箱的功率传递能力提出了更高的要求。风电齿轮箱的设计需要最大化传动效率，减少能量损失。这不仅需要优化齿轮设计，还对齿轮箱工艺制造、润滑密封及材料选择提出了更高的要求。 |
|
高功率密度要求 |
齿轮箱作为风力发电机组传动链的关键部件之一，价值较高，尺寸及重量较大，齿轮箱的尺寸大小会显著影响位于高空中运行机组的大小和重量，并影响机组的成本及运输吊装成本，因此更高功率密度的风电齿轮箱是风电机组发展的必然趋势。 |
|
|
低噪音与低振动 |
降噪技术 |
风电齿轮箱在运行过程中会产生噪音和振动，这不仅影响风电机组的性能，还可能对周边环境造成影响。通过采用先进的降噪技术和优化齿轮设计，可以有效降低噪音和振动，提高风电机组的运行稳定性、环境适应性。 |
|
振动控制 |
通过优化齿轮箱的结构设计和材料选择，减少振动的产生和传播，提高系统的稳定性和可靠性。 |
|
|
高成本和技术 |
门槛高成本 |
风力发电机组的成本是影响风电项目经济性的重要因素之一。由于风电齿轮箱具有复杂的机械结构和高精度制造要求，采用高性能、高标准的金属材料，其制造成本较高，风电齿轮箱成为风力发电机组中价值占比较大的关键部件。因此，在满足技术指标要求的同时，风电齿轮箱的成本也需要得到有效控制。 |
|
技术门槛 |
风电齿轮箱的设计和制造涉及多学科知识，包括机械工程、材料科学、流体力学和热力学等。这使得风电齿轮箱成为风电机组中技术门槛最高的部件之一。 |
|
资料来源：观研天下整理
2、受益于下游风电行业飞速发展，风电主齿轮箱市场规模不断扩大
基于对可再生能源的重视和能源转型的需求、国家政策对可再生能源发展的大力扶持及技术进步驱动下的持续降本提效，我国风电装机量保持持续增长趋势。例如，2024年5月，国务院颁布的《2024-2025年节能降碳行动方案》提出到2025 年非化石能源消费占比要达到20%左右来看，预计2024-2025 年我国风电行业有望进入加速建设期。
根据数据显示，截至2024年底，我国风机累计装机容量达到561.3GW，较2023年同比上升18.26%。在2014-2024年期间，我国风电新增装机容量年均复合增长率超14%。
数据来源：观研天下整理
由于风电主齿轮箱的应用集中于风电领域，所以风电行业的发展状况，特别是装机量水平对风电主齿轮箱产业发展有重要影响。考虑到风电行业未来装机量增长趋势明确，风电主齿轮箱将受益于此，从新增装机量口径来看，市场需求将伴随着风电行业稳步增长，预计2030年市场规模将达到39.03亿美元。
数据来源：观研天下整理
3、海上风电有望进入加速建设期，有望成为风电主齿轮箱行业需求新增量市场
2023年6月《风电场改造升级和退役管理办法》正式稿印发，鼓励并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场开展改造升级。根据相关资料测算，2023年，我国累计退役机组将达980台，装机容量为0.546GW；到2025年将达到1800多台，装机容量为1.25GW；到2030年将超过3.4万台，累计改造装机容量约 45GW；2022年5月，国家发改委和能源局提出推动风电项目由核准制调整为备案制。老旧机组改造稳步推进、分散式风电核准改备案制将为陆上风电带来新的增长量。
海上发电具备小时数高、资源丰富、配储需求较少的优势，长远来看，是风电重点发展方向。上风电是风电技术与海洋工程技术深度融合的战略性新兴技术，是我国构建新型能源体系、实现“双碳”目标、建设海洋强国的重要方向。近年随着“双碳”战略持续推进，我国海上风电产业稳步增长，装机量不断增长。数据显示，2024年我国海上风电累计装机量为4331万千瓦，已连续4年稳居全球首位。
数据来源：观研天下整理
不过，由于海上风电建设难度及建设成本较高、维护困难的局限性，短期来看，陆上风电仍为发展的主流。但长期来看，未来，随着海上风电技术的不断改进和创新，海上风电的发电效率将进一步提高，同时，海上风电项目规模的增大将促使规模效应逐渐增加，生产、安装和维护成本可以得到分摊，进一步降低度电成本。由此可见，海上风电行业发展前景广阔，有望成为风电主齿轮箱行业新增量市场。（WYD）
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
