1、風電主齒輪箱技術難度較大
根據觀研報告網發布的《中國風電主齒輪箱行業發展趨勢研究與未來投資分析報告（2025-2032年）》顯示，風電主齒輪箱也稱風電齒輪箱、增速齒輪箱，是風電機組中技術含量最高的部件之一，其性能直接決定了風機的運行效率、可靠性和使用壽命，在風電機組成本中占比約10%。產業鏈方面，風電主齒輪箱的上游行業為鑄件、鍛件和軸承等零部件制造，鑄件、鍛件主要原材料為鋼鐵，我國鋼鐵供應量整體充足，價格隨著市場供需情況具有一定的波動性，從而帶動鑄件、鍛件的采購價格波動變化。風電主齒輪箱的下游行業主要是風電整機制造，近年來我國加快構建清潔低碳能源體系，風力發電已經成為能源轉型的重要方向，國家先后出臺了一系列產業政策鼓勵風電行業及其關聯產業的發展，風電行業中長期仍處于良好發展階段，為行業提供了支撐。
風電主齒輪箱行業產業鏈圖解
資料來源：觀研天下整理
風電主齒輪箱是風電機組中技術含量最高的部件之一，其主要功能是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并匹配發電機需要的轉速。目前，風電齒輪箱的技術難度和產品特性主要體現在以下方面：
風電主齒輪箱的技術難度和產品特性
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技術難度/產品特性 |
相關情況 |
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復雜的機械結構 |
多級傳動 |
風電齒輪箱通常采用多級傳動系統，包括行星齒輪、平行軸齒輪等多種齒輪類型。這些齒輪的組合和排列需要精確的設計和制造，以確保高效、平穩的傳動。 |
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高精度制造 |
齒輪箱中的每個齒輪都需要高精度制造，以確保其在高負載和高速運轉條件下的性能。這涉及精密加工及檢測、熱處理和裝配測試等先進的制造及測量技術。 |
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高可靠性要求 |
多工況適應性 |
由于風電機組通常安裝在高山、荒野、戈壁、灘涂及深遠海等偏遠地區，需要適應包括高海拔、高低溫、海上潮濕腐蝕和中低風速等各種復雜環境，適應復雜的風載荷、湍流及強陣風等應用場景，載荷及轉速多變，且齒輪箱壽命通常要求達到20-25年，這對齒輪箱的強度及疲勞壽命提出了極高的要求。 |
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材料要求 |
齒輪箱的材料需要具備高強度、高韌性、耐磨性和耐腐蝕等性能，以適應復雜自然環境和高負荷應用場景。 |
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長時間連續運行 |
隨著風電塔筒高度的不斷增加，風電齒輪箱的安裝維護越發困難，更換起吊成本高，這對齒輪箱的可靠性提出了更高的要求。齒輪箱廠家需要通過優化設計和材料選擇，減少維護頻率和維護成本，提高風電機組的整體經濟性。 |
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高效能轉化 |
高傳動效率 |
隨著風電機組單機容量的增加，齒輪箱需要傳遞的功率也在不斷增大，這對齒輪箱的功率傳遞能力提出了更高的要求。風電齒輪箱的設計需要最大化傳動效率，減少能量損失。這不僅需要優化齒輪設計，還對齒輪箱工藝制造、潤滑密封及材料選擇提出了更高的要求。 |
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高功率密度要求 |
齒輪箱作為風力發電機組傳動鏈的關鍵部件之一，價值較高，尺寸及重量較大，齒輪箱的尺寸大小會顯著影響位于高空中運行機組的大小和重量，并影響機組的成本及運輸吊裝成本，因此更高功率密度的風電齒輪箱是風電機組發展的必然趨勢。 |
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低噪音與低振動 |
降噪技術 |
風電齒輪箱在運行過程中會產生噪音和振動，這不僅影響風電機組的性能，還可能對周邊環境造成影響。通過采用先進的降噪技術和優化齒輪設計，可以有效降低噪音和振動，提高風電機組的運行穩定性、環境適應性。 |
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振動控制 |
通過優化齒輪箱的結構設計和材料選擇，減少振動的產生和傳播，提高系統的穩定性和可靠性。 |
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高成本和技術 |
門檻高成本 |
風力發電機組的成本是影響風電項目經濟性的重要因素之一。由于風電齒輪箱具有復雜的機械結構和高精度制造要求，采用高性能、高標準的金屬材料，其制造成本較高，風電齒輪箱成為風力發電機組中價值占比較大的關鍵部件。因此，在滿足技術指標要求的同時，風電齒輪箱的成本也需要得到有效控制。 |
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技術門檻 |
風電齒輪箱的設計和制造涉及多學科知識，包括機械工程、材料科學、流體力學和熱力學等。這使得風電齒輪箱成為風電機組中技術門檻最高的部件之一。 |
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資料來源：觀研天下整理
2、受益于下游風電行業飛速發展，風電主齒輪箱市場規模不斷擴大
基于對可再生能源的重視和能源轉型的需求、國家政策對可再生能源發展的大力扶持及技術進步驅動下的持續降本提效，我國風電裝機量保持持續增長趨勢。例如，2024年5月，國務院頒布的《2024-2025年節能降碳行動方案》提出到2025 年非化石能源消費占比要達到20%左右來看，預計2024-2025 年我國風電行業有望進入加速建設期。
根據數據顯示，截至2024年底，我國風機累計裝機容量達到561.3GW，較2023年同比上升18.26%。在2014-2024年期間，我國風電新增裝機容量年均復合增長率超14%。
數據來源：觀研天下整理
由于風電主齒輪箱的應用集中于風電領域，所以風電行業的發展狀況，特別是裝機量水平對風電主齒輪箱產業發展有重要影響?？紤]到風電行業未來裝機量增長趨勢明確，風電主齒輪箱將受益于此，從新增裝機量口徑來看，市場需求將伴隨著風電行業穩步增長，預計2030年市場規模將達到39.03億美元。
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3、海上風電有望進入加速建設期，有望成為風電主齒輪箱行業需求新增量市場
2023年6月《風電場改造升級和退役管理辦法》正式稿印發，鼓勵并網運行超過15年或單臺機組容量小于1.5兆瓦的風電場開展改造升級。根據相關資料測算，2023年，我國累計退役機組將達980臺，裝機容量為0.546GW；到2025年將達到1800多臺，裝機容量為1.25GW；到2030年將超過3.4萬臺，累計改造裝機容量約 45GW；2022年5月，國家發改委和能源局提出推動風電項目由核準制調整為備案制。老舊機組改造穩步推進、分散式風電核準改備案制將為陸上風電帶來新的增長量。
海上發電具備小時數高、資源豐富、配儲需求較少的優勢，長遠來看，是風電重點發展方向。上風電是風電技術與海洋工程技術深度融合的戰略性新興技術，是我國構建新型能源體系、實現“雙碳”目標、建設海洋強國的重要方向。近年隨著“雙碳”戰略持續推進，我國海上風電產業穩步增長，裝機量不斷增長。數據顯示，2024年我國海上風電累計裝機量為4331萬千瓦，已連續4年穩居全球首位。
數據來源：觀研天下整理
不過，由于海上風電建設難度及建設成本較高、維護困難的局限性，短期來看，陸上風電仍為發展的主流。但長期來看，未來，隨著海上風電技術的不斷改進和創新，海上風電的發電效率將進一步提高，同時，海上風電項目規模的增大將促使規模效應逐漸增加，生產、安裝和維護成本可以得到分攤，進一步降低度電成本。由此可見，海上風電行業發展前景廣闊，有望成為風電主齒輪箱行業新增量市場。（WYD）
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