以齒輪箱為核心業(yè)務(wù)的威能極，趕上中國風(fēng)電市場近十多年的“快速列車”，憑借技術(shù)和成本優(yōu)勢，始終穩(wěn)居一流，并將與中國企業(yè)共迎平價時代。
在中國風(fēng)電行業(yè)三十年跨越式發(fā)展的時代浪潮中，整機廠商幾度沉浮，外資企業(yè)僅剩寥寥幾家，但在產(chǎn)業(yè)鏈上，一些外資零部件廠商憑借技術(shù)和成本優(yōu)勢，始終穩(wěn)居一流。以齒輪箱為核心業(yè)務(wù)的威能極（Winergy）就是其中的典型代表。日前，《風(fēng)能》雜志記者探訪了威能極中國公司，采訪了威能極中國總經(jīng)理Joerg Sieber（中國同事為他起了一個很貼切的中文名字“思博”，內(nèi)文采用其中文名）。
｜技術(shù)和成本優(yōu)勢助力贏得中國市場
2006年，借著中國對風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化的要求和可再生能源法實施的東風(fēng)，弗蘭德旗下專注于風(fēng)電領(lǐng)域的威能極，很快抓住這一時機，正式進(jìn)入中國。而早在 1996年，弗蘭德就在天津設(shè)廠。伴隨著中國風(fēng)電的快速崛起，由威能極供給齒輪箱的中國整機廠商曾一度達(dá)到11家，而風(fēng)電設(shè)備的國產(chǎn)化率也從30%一路上升 至90%。其間，有的企業(yè)退出風(fēng)電舞臺，而有的企業(yè)則成長為行業(yè)翹楚。在市場的起起伏伏中，威能極始終是風(fēng)電齒輪箱行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)品牌。在對中國市場的深耕中，這家德國企業(yè)低調(diào)內(nèi)斂，卻內(nèi)功深厚。自1981年開始交付第一臺風(fēng)電專用齒輪箱以來，威能極已向世界各地提供了10萬多臺齒輪箱，總裝機容量達(dá)1.6 億千瓦，居全球第一；為中國市場交付了近2萬臺齒輪箱，總裝機容量達(dá)4000 萬千瓦，在中國市場占有率排名第二。
威能極總部坐落于德國的Voerde，在德國、美國、印度和中國擁有4個生產(chǎn)基地，在全球設(shè)有12個服務(wù)中心，覆蓋了全球主要的風(fēng)電市場。
“天津是威能極在全球最重要的生產(chǎn)基地，產(chǎn)能不但供給中國市場，還有近一半供應(yīng)全球市場，這主要得益于中國市場完備的制造業(yè)基礎(chǔ)、完善的供應(yīng)鏈以及低于世界其他地方的成本等優(yōu)勢。因此，威能極具有德國的技術(shù)、中國的價格。” 談及威能極中國的成功，思博向記者表示。
｜成功的背后是專注
除成本之外，一流技術(shù)成就的一流質(zhì)量，則是這家企業(yè)能夠獨占鰲頭更重要的因素。
通常，葉輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到普通發(fā)電機所要求的轉(zhuǎn)速，需要通過齒輪箱增速來實現(xiàn)，因此，齒輪箱也被稱為增速箱。作為傳動鏈上的重要部件，齒輪箱要承受動、靜載荷，無規(guī)律的變相、變負(fù)荷的風(fēng)力作用以及強陣風(fēng)的沖擊，在特殊場景下，還要經(jīng)受嚴(yán)寒酷暑等極端天氣的考驗。因此，風(fēng)電行業(yè)對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械產(chǎn)品更加嚴(yán)苛的要求。
在齒輪箱的設(shè)計優(yōu)化、精湛工藝、精準(zhǔn)測試的追求上，威能極則充分顯示了“德國制造”嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、追求完美的特質(zhì)。
步入威能極巨大的車間，記者仿佛來到一個鋼鐵的世界，鐵鏈、吊鉤、滑輪......四條緊湊的生產(chǎn)線上，擺放著一人多高冷酷的“大塊頭” 齒輪箱。它們寶藍(lán)色的外衣散發(fā)著釉質(zhì)的光澤，像一個個待嫁的女兒。
“這里常年保持恒溫恒濕的狀態(tài)，因為溫濕度的變化也會影響到測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。”思博介紹說，“威能極天津工廠是按照德國工廠 1:1 比例標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，采用精益生產(chǎn)模式，執(zhí)行全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。這里配備了全世界最先進(jìn)的風(fēng)電齒輪箱測試系統(tǒng)，包括最先進(jìn)的噪聲及振動檢測系統(tǒng)、溫度和壓力采集系統(tǒng)、扭矩和轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)，以及潤滑油清潔度檢測系統(tǒng)。測試平臺實現(xiàn)全自動化，統(tǒng)一在集控室通過集中控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，可以根據(jù)客戶的特殊需求定制測試程序并自動運行，系統(tǒng)自動記錄測試數(shù)據(jù)，使測試流程標(biāo)準(zhǔn)化，從而保證可靠的測試質(zhì)量。目前生產(chǎn)的主要是市場上占主流的2MW、3MW、4MW齒輪箱，不過，依托中國工廠的生產(chǎn)和測試能力，這里已經(jīng)可以獨立生產(chǎn)和測試更大兆瓦的齒輪箱。”
威能極是CWD、FVA等協(xié)會的成員，在產(chǎn)品設(shè)計、工藝和程序等許多方面的研究成果都已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)全球風(fēng)電齒輪箱技術(shù)發(fā)展。
1990年，威能極研制了全球第一款帶行星級的風(fēng)電齒輪箱，從此大兆瓦齒輪箱對風(fēng)能產(chǎn)業(yè)來說不再是一個神話。目前威能極正在研發(fā)新一代的風(fēng)電用行星齒輪箱。
威能極也是第一家將斜齒輪設(shè)計應(yīng)用于風(fēng)電行星齒輪箱的公司，借助于這項技術(shù)，齒輪箱的噪聲大為降低，負(fù)載能力進(jìn)一步提高。目前這些技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)配。
威能極在風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)用方面的研究也長期處于行業(yè)的領(lǐng)先地位，是無外圈軸承技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)。此外，威能極還一直致力于滑動軸承的應(yīng)用研究。滑動軸承是在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸，可以大大減小摩擦損失和表面磨損，擁有更好的減振性能。高可靠性和更加緊湊的設(shè)計有望為風(fēng)電齒輪箱行業(yè)帶來新的技術(shù)突破。
“這些標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)委員會確認(rèn)后，向全球分享研發(fā)成果，也讓我們的經(jīng)驗得到推廣，同時，也讓其他國家的科研人員少走彎路，促進(jìn)整體風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的成熟。”思博向記者解釋說。
威能極受益于這些標(biāo)準(zhǔn)，也為此投入了極大的成本。“從技術(shù)上看，威能極具有近40年風(fēng)電齒輪箱的專業(yè)經(jīng)驗，尤其是在新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用方面，威能極舍得持續(xù)地投入資金和人力，有時甚至不計成本。包括威能極中國的研發(fā)在內(nèi)，威 能極全球15%的員工專門從事新產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)。在技術(shù)研發(fā)和新材料開發(fā)上，團隊可能需要進(jìn)行上百次反復(fù)枯燥的測試，最終只為得到一個取值合理的數(shù)據(jù)。例如，對滑動軸承的研究就已經(jīng)超過10年。”
在談到威能極有哪些值得中國企業(yè)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗時，思博向記者表示，“學(xué)習(xí)機械的人都知道，齒輪箱其實是個很簡單的東西，德國制造更多地體現(xiàn)在細(xì)節(jié)上，也就是俗話說的‘專業(yè)的人干專業(yè)的事’，而且非常專注。在德國，許多老工程師一輩子只做一項研究。他們會固執(zhí)地堅持某個尺寸參數(shù)，而這些處處看似并不緊要的東西，往往決定了整體工藝的精準(zhǔn)性。假如處處走捷徑，最后只能得到一個比較含混的結(jié)果。”
｜機組驅(qū)動的未來趨勢
隨著風(fēng)電行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，大型化的特征越來越明顯。威能極齒輪箱在海上風(fēng)電領(lǐng)域首屈一指。從1991年參與世界上第一個海上風(fēng)電場 Vindeby，到目前全球單臺齒輪箱應(yīng)用最多的4MW機組，再到近期10MW海上風(fēng)電機組齒輪箱的開發(fā)，威能極在大型化的道路上從未停下前進(jìn)的腳步，可以說是一路奔跑。
有這樣的經(jīng)驗和實力，威能極對于齒輪箱的技術(shù)發(fā)展路線一定了然于胸。思博向記者做了如下的解釋和判斷。
海上風(fēng)電對可靠性要求高，從技術(shù)路線上看，未來，直驅(qū)永磁和帶齒輪箱的風(fēng)電機組都會相應(yīng)增加，兩種技術(shù)各有千秋。但相比而言，半直驅(qū)技術(shù)集合了直驅(qū)永磁和齒輪箱的優(yōu)點，摒棄了高速齒輪箱的缺點，在提升功率密度的同時，風(fēng)電機組的度電成本下降趨勢也更加明顯，在縮小體積和降低整機重量方面有極大空間。這也為大型化機組的生產(chǎn)、運輸和運維帶來明顯的優(yōu)勢，相信在風(fēng)電機組大型化趨勢中，半直驅(qū)技術(shù)的優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯。
｜共同迎接平價時代
隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，平價已經(jīng)提上日程，陸上風(fēng)電將于2021年全面實現(xiàn)平價，海上風(fēng)電的窗口期雖然要晚一些，但從產(chǎn)業(yè)的成熟度來說，平價化進(jìn)程或許會快于行業(yè)預(yù)期。這種壓力已經(jīng)從開發(fā)商迅速蔓延至整機商和供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)。
思博認(rèn)為，“大兆瓦機組帶來度電成本的降低正是迎接平價上網(wǎng)的最好利器，而機組大型化也在考驗著整機商的整體技術(shù)實力和合作智慧，我們相信只有在機組大型化上搶占行業(yè)制高點的企業(yè)，才有望在即將到來的平價上網(wǎng)時代占得先機。”
作為國際化的公司，威能極早已摒棄了單兵作戰(zhàn)的方式。在中國市場，威能極與整機商、供應(yīng)商一起協(xié)同作戰(zhàn)，研究最佳的傳動鏈，確保齒輪箱、發(fā)電機和變頻器之間的最佳配套。思博對記者說 : “盡管某些時候會增加齒輪箱的成本，但如果能夠達(dá)到整體成本最優(yōu)化，威能極也會主動采取相應(yīng)的措施。實際上，我們應(yīng)對的是傳統(tǒng)能源帶來的挑戰(zhàn)。作為中國市場的一員，未來我們將與中國企業(yè)一 道，共同迎接平價時代的到來。”
自2008年起，威能極全程見證了4.XMW海上風(fēng)電機組系列在中國海上風(fēng)電的成功，參與了“三北”地區(qū)3.X MW陸上風(fēng)電機組平臺機組的開發(fā)，并在中國首個平價大基地烏蘭察布項目上給予整機企業(yè)有力的支持。
在業(yè)主和供應(yīng)商的共同努力下，目前齒輪箱的故障率已呈明顯下降趨勢。威能極齒輪箱通過專業(yè)的產(chǎn)品管理和開發(fā)，充分的產(chǎn)品測試和驗證，呈現(xiàn)出更加顯著的降低故障成本的效果。威能極正致力于進(jìn)一步拓展其產(chǎn)品線，除了機械傳動設(shè) 備，還將為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提供頂尖的數(shù)字化技術(shù)。這些集成的創(chuàng)新系統(tǒng)將進(jìn)一步增強風(fēng)電機組整機商在迅速發(fā)展與變化的風(fēng)電市場的競爭力。
