在整机生产快速发展的带动下,以及风电设备国产化率政策的吸引下,风电零部件制造业日益壮大,生产工艺体系日渐完善。目前中国已经形成涵盖叶片、齿轮箱、发电机、变桨偏航系统、轮毂、塔架等主要零部件生产体系。
叶片研制企业数量和产能快速增加,产品配套完善。例如中航(保定)惠腾风电设备公司、连云港中复连众复合材料集团有限公司等,都是通过技术引进或联合设计来获得大功率风电机组叶片的制造技术,已经实现量化生产。
齿轮箱生产企业稳步扩大,产能增长缓慢,产品配套比较完善。中国风电齿轮箱生产企业都是从国家大型齿轮箱企业业务拓展过来的,如南京高速齿轮制造有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司,二者占国产齿轮箱市场份额的80%~90%以上。总体来讲,全国齿轮箱的实际生产能力在短期内将受到工厂建设进度和轴承供给紧张的严重制约。
发电机工业基础较好,制造企业较多。国内大型风力发电机组配套生产发电机的企业主要有东风电机、上海电机、湘潭电机、兰州电机、永济电机、南洋电机等。其中,湘潭电机、兰州电机等企业已经实现1.5兆瓦发电机的批量化生产,类型包括异步电机、同步双馈电机、永磁电机等。
与其他零部件相比,风电机组控制系统和变流系统的发展相对滞后。控制系统作为风电机组中的核心零部件,目前仍是风电设备制造业中的最薄弱环节,产品主要依赖进口。可喜的是,目前国内一些整机制造企业、发电机制造企业以及科研院所正在针对兆瓦级变速恒频风电机组引进或研制电控系统。
总而言之,发电机、叶片、齿轮箱的产业化发展进程较好,但是随着国内整机企业数量的增加,研发速度的加快,上述部件的产能将会成为整机企业发展的瓶颈。
风电制造业存在的问题
通过引进和消化国外技术,国内企业已经拥有较为全面的技术理论知识和制造经验,对风电机组的总体需求、技术方案特点、主要部件的参数指标都已经有了较明确的认识。中国风电设备制造业主要存在以下几点问题:
核心技术研发和自主创新能力依然较弱。风机制造技术涉及的学科广泛,包括空气动力学、机械制造、电力电子、自动控制、结构力学等,技术难度大。目前中国商业化风电机组都是在引进和消化国外风电技术的基础上,通过采购零部件进行组装生产的,缺乏深入的基础研究,没有形成产学研相结合的研发体系。