2022年国内风电齿轮箱行业发展概述及趋势前景分析

风电齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。根据机组的总体布置要求，有时将与风轮轮毂直接相连的传动轴（俗称大轴）与齿轮箱合为一体，也有将大轴与齿轮箱分别布置，其间利用涨紧套装置或联轴节连接的结构。为了增加机组的制动能力，常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置，配合叶尖制动（定浆距风轮）或变浆距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动。

风电齿轮箱制造上游原材料主要包括钢铁、铜材、铝材，风电齿轮箱制造下游为风电整机制造业。

风电齿轮箱产业链结构

资料来源：共研网整理

目前，我国风力发电行业企业的数量不多。依据企业的风电场数量划分，可分为3个竞争梯队。其中，风电场数量大于300个的企业有国家能源集团、大唐集团；风电场数量在100-300个之间的企业有：国家电投、中国广核、华能集团、华润电力、华电集团和三峡集团等；其余企业的风电场数量在100个以下。

2011-2021年中国新增和累计风电装机容量

资料来源：共研网整理

风电齿轮箱是装备业的主要基础件，产品蕴含着装备制造业的核心制造技术，广泛应用于风力发电领域，齿轮市场总体规模较大，企业众多。齿轮传动装置属于支持国民经济发展的基础产品，受益于风力发电形势向好，风电齿轮箱市场将不断扩大。

2015年我国风电齿轮箱市场规模为93.51亿元，预计2022年风电齿轮箱市场规模增长至174.74亿元。

2015-2022年中国风电齿轮箱市场规模

1、大型化集成化趋势

随着海上风电和风机单机功率向大型化发展，为使风机的传动链结构紧凑，通常会将齿轮箱、主轴甚至发电机集成于一体，从而降低风机重量和成本。机组的大型化对风电齿轮箱的可靠性、可维护性及重量提出了特殊要求。

2、行星级功率分流趋势

齿轮箱功率大型化发展的同时，将使得行星级的体积不断增加，为了使行星级结构更紧凑，减小齿轮箱外径，使用差速行星进行功率分流成为众多齿轮箱专业厂的一种选择。

3、变速比齿轮箱趋势

在风力发电机中，由于风速的变化，导致齿轮箱的输入转速（叶轮转速）也在不断变化。由于传统的风电齿轮箱速比是恒定的，所以其输出转速（发电机转速）是变化的。变速比齿轮箱利用自身速比的改变使输出端（发电机）得到恒定的转速，常用的方法是使用液力变矩器来改变速比，也有使用差速行星和拆分齿轮结构来进行变速的。

4、多输出轴趋势

为减小风力发电机组中发电机的体积，将一个发电机分为2个或更多个发电机成为一种选择，风电齿轮箱也需相应设计为2个或更多个输出轴结构。

5、轴承关联设计趋势

轴承是风电齿轮箱中最重要的部件之一，合理的选择轴承类型并对与轴承关联的部件进行恰当地设计是保证齿轮箱可靠性的关键。

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风电齿轮箱行业市场调查及研究