風電軸承國產化浪潮四起

　　風電軸承被業界認為是國產化難度最大的兩個部分之一，另一項為風電控制系統。近年來，我國風電軸承產業逐漸形成了規模化、系列化生產，產業規模不斷擴大，關鍵技術不斷突破，完成了一批具有自主知識產權的技術和產品的可靠性試驗。

　　盡管，我國裝備制造業快速發展，但為重大裝備配套的高端軸承卻大部分依賴進口。此外，大型風力發電機軸承、深井鉆機轉臺軸承、海上鉆井平臺系列軸承等能源裝備高端軸承也都是國內企業的軟肋。

　　業內專家認為，作為風機的重要配套設備之一，風電軸承的受力和振動情況復雜，必須承受巨大的沖擊負荷，并且偏航、變槳軸承安裝成本較大，同時還需達到與主機一樣至少20年的壽命。由于風電設備的惡劣工況和長壽命高可靠性的使用要求,使得風電軸承具有較高的技術復雜度,是公認的國產化難度最大的兩大部分(軸承和控制系統)之一。

　　國內風電軸承在很長的一個階段里依靠國外進口，價格昂貴，加大了每千瓦風電設備造價，也制約了風電成本的下降。據專家透露，風電軸承中,偏航軸承和變槳軸承的技術門檻相對較低,而主軸軸承和增速器軸承的技術含量較高,發電機軸承基本上為技術成熟的通用產品。目前，國內風電軸承企業的產能主要集中在偏航軸承和變漿軸承上,且以3兆瓦以下風電設備配套軸承為主，對于主軸軸承和增速器軸承,基本依靠進口,只有個別國內企業初步涉足。

　　風電機組好不好，軸承是核心因素。在傳統風電機組中，軸承扮演著“關鍵先生”的角色。由于風電機組安裝于高空，維護成本高，同時所處的工作環境較為惡劣，易受沙塵、水霧、冰凍等污染侵害，這就要求其中的配套軸承需要具備高剛性和高可靠性，以滿足其20年使用壽命要求。

　　低速風電領域對軸承的考驗更為嚴苛。近年來，我國大力發展清潔陸上風電產業，并向中東南部等用電負荷中心轉移，而由于當地平均風速低、風速風向變化快等特點，對風電機組提出了新的要求。

　　我國中南部地區屬典型低風速地區，位于電力負荷中心，電網接入條件好，但平均風速低，風速風向變化快，具有能量密度低、湍流強度高的特征，這就要求風電機組能量捕獲能力，特別是要能承受隨機性的交變氣動沖擊，需要針對性地研發低速風電機組及其配套軸承，而國際上并無先例，自主創新難度極大。

　　困難重重，但并未阻擋國內軸承企業在探索中前行。作為國內首家開展風電配套軸承研發的企業，洛陽LYC軸承有限公司（以下簡稱“洛軸”）歷經60余年的建設與發展，已成為中國軸承行業生產規模最大、配套服務能力最強的綜合性軸承制造企業之一，至今仍保持著軸承生產精度等級最高、結構最復雜、外形尺寸最大等多項中國軸承行業紀錄。

　　據洛軸公司市場部負責人張文斌介紹，洛軸于1997年元月成功研制了國內首套國產化風機偏航軸承，目前在風場已無憂運轉達20多年以上，成為中國軸承行業在該領域最早具備配套資格的企業。2007年，洛軸主持起草了國家機械行業標準——JB/T10705-2007《滾動軸承風力發電機軸承》，2012年又主持編寫了風機軸承國家標準——GB/T29717-2013《滾動軸承風力發電機偏航、變槳軸承》、GB/T29718-2013《滾動軸承風力發電機主軸軸承》。

　　此外，洛陽LYC軸承有限公司作為主要參與單位之一的《高效低風速風電機組關鍵技術研發和大規模工程應用》項目榮獲“2018年度國家科學技術進步二等獎”，為國內軸承行業唯一獲得此次國家獎勵的項目。

　　中國工程院院士盧秉恒認為，高端軸承研發涉及材料、油脂及潤滑、制造、設計、軸承制造裝備、檢測與試驗等一系列技術難題，還涉及接觸力學、潤滑理論、摩擦學、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎研究和交叉學科。必須在產業發展政策、技術發展規劃等方面作出重點布局，解決裝備制造業中高端軸承發展滯后的問題。