（报告出品方/作者：信达证券，武浩）一、“十四五”风电行业高速发展，风机技术进步明显1.1、碳中和目标明确，风电行业迎来快速发展历史复盘：我国风电行业发展 20 余年，国内主机厂及相关配套产业快速崛起。
“十一五” 期间属于我国风电产业的快速崛起期，但伴随而来突出的电网适配问题使得行业弃风率高企， 运营商投资经济性不高，叠加国家电价补贴的陆续退坡，“十二五”“十三五”期间我国风 电装机出现较大波动。
“十二五”期间，随着风电建设规划趋于规范，以及电网调度能力加 强，弃风率从 2011 年的 16.2%下降至 2014 年的 8.0%，叠加 2015 年是电价退坡的最后一 年，2015 年迎来一轮抢装潮，实现 34.2GW 的高装机量。
受抢装潮影响，“十三五”初期 再次迎来弃风率的攀升，随着《关于有序放开发用电计划的通知》与《关于建立健全可再生 能源电力消纳保障机制的通知》政策出台，风电消纳问题得到改善，弃风率快速下降，基本 维持在 5%以内；2020 年为陆风电价补贴的最后一年，当年迎来 69.32GW 的陆风新增装 机，创历史新高。
相较于陆上风电，我国海上风电发展较晚，且增加了海缆、基础桩、海上工程等零部件及步 骤，施工难度较大，造价普遍较高，长期以来需要依靠电价补贴维持投资回报率。
2020 年 1 月财政部、国家发改委、国家能源局联合发布《关于促进非水可再生能源发电健康发展的 若干意见》，提出新增海上风电不再纳入中央财政补贴范围，按规定完成核准（备案）并于 2021 年 12 月 31 日前全部机组完成并网的存量海上风力发电项目，按相应价格政策纳入中 央财政补贴范围。
受此影响，2021 年末迎来海上风电的抢装行情，2021 全年海上风电新增 装机量 16.90GW，同比增长 452.29%，创历史新高；累计装机量达到 26.39GW。
风电产业日趋成熟，大型化提升风机降本曲线斜率，行业迎来成长期。
风电抢装潮后，行业 机组招标价格持续下降：以 3MW 风机为例，机组招标价格从 2019 年最高 4093 元/kW 下 降至 2021 年末 2798 元/kW，4MW 及以上机型逐步成为招标的主流机型，2021 年 12 月 4MW 风机招标价下探至 2359 元/kW。
根据金风科技官网，2022 年 3 月风机公开投标均价 已跌至 1876 元/kW。
伴随着风机造价的下降，风电运营商投资回报率向上突破，装机热情高企。
2022 年起，随着海风技术与经验的成熟，风机、海缆、基础平台等造价成本的下降 有望提升运营的盈利性，“十四五”海上风电有望迎来快速成长期。
风电招标持续高景气。
从招标量来看，2021 年全年风电机组公开招标量达到 54GW，同比 增长 74%；其中，陆上新增招标容量 51.37GW，海上新增招标容量 2.79GW。
根据风电之 音公众号统计，2022 年 1~6 月，风电项目招标规模达 53.46GW，已接近去年全年的招标 量。
1.2、风机主流路线分为双馈、半直驱、直驱机型根据《海上风电机组机型发展的技术路线对比》，按照发电机的结构和工作原理，风电机组 可分为异步和同步风电机组，异步风机按其转子绕组结构可分为笼型异步风机和绕线式双馈 异步风机，同步风机按其转子励磁方式可分为永磁同步风机和电励磁同步风机，其中按照风 轮机和永磁发电机的传动方式，永磁同步风电机组可分为永磁直驱风电机组和永磁半直驱风 电机组。
随着机组单机容量增大，风力发电机组从早期应用的恒速恒频鼠笼式异步风机发展 为变速恒频的高速传动双馈式异步风机，随后出现无齿轮增速箱的直驱式永磁同步风机和半 直驱式永磁同步风机。
双馈异步风力发电机组：风轮机需通过增速齿轮箱连接至转速较高的双馈异步发电机转子， 转子的励磁绕组通过转子侧和网侧变换器连接至电网，定子绕组直接并网。
双馈发电机系统 通过励磁变换器控制转子电流的频率、相位和幅值间接调节定子侧的输出功率，具有调速范 围较宽、有功和无功功率可独立调节、转子励磁变换器的容量较小（约 30%发电机额定容 量）等优点，在陆上和海上风电场中都有广泛应用。
永磁直驱风力发电机组：风轮机与永磁同步发电机直接相连，发电机的定子绕组通过定子侧 和网侧变换器连接至电网。
永磁直驱式风电机组与双馈风电机组相比，转子为永磁体励磁， 无需外部提供励磁电源，消除励磁损耗。
风轮与发电机转子之间省去了增速齿轮箱，转子转 速低，发电机的极对数很多，通常在 90 极以上，因而发电机体积较大。
永磁直驱风机系统 具有效率较高、噪音低、低电压穿越能力较强等优点，已广泛应用于陆上和海上风电场。
永磁半直驱风力发电机组：风轮机通过低变速比（一般 k＜40）齿轮箱与永磁同步发电机转 子连接，发电机的定子绕组仍通过全功率变换器连接至电网。
永磁半直驱式风电机组风轮经 增速齿轮箱连接至发电机转子，转子转速比永磁直驱 式风电机组的高。
因此，可以减少永 磁电机转子磁极数，有利于减小发电机的体积和质量，降低风机的吊装难度，同时保留了永 磁直驱风电机组容量大、低电压穿越能力较强等优点。
国内外诸多风机厂家大容量海上风电 机组均采用永磁半直驱的技术路线，已有较多成功商业运行的案例。
根据《海上风电机组大型化技术路线分析》，发电机、齿轮箱、变流器三大部件是双馈、直 驱、半直驱技术路线的主要区别。
发电机：直驱型永磁机组可靠性最高，但发电机体积较大、造价较高且维修难度较大，在一 定程度上对风电机组的进一步大型化造成制约；半直驱型中速永磁机组齿轮箱传动比低、可 靠性较高，且发电机体积有效减小，有利于风电机组进一步大型化的推进方向；双馈型机组 技术成熟、成本低、重量轻，但存在碳刷、滑环系统，可靠性较低、维护工作量大。
齿轮箱：双馈型、半直驱型机组均通过齿轮箱来将风轮转速实现增速传动，以提高发电机转 速，但长期处于高速运转的齿轮箱易存在磨损、胶合、断齿、漏油等风险；直驱型机组无齿 轮箱，风轮直接驱动发电机转子旋转，不存在齿轮箱故障，可靠性高。
变流器：双馈型机组采用 1/3 全功率的变频器，容量小、价格低；直驱型、半直驱型机组采 用全功率变频器，容量大、价格较高。
但随着电力电子元器件的高速发展，目前变流器技术 更加成熟，价格逐步降低，其造价在机组整体价格中的比重已不大；同时，变流器也正朝着 中压方向发展，中压变流器可进一步减小体积，降低损耗，能更好地满足大型化的发展需求。
齿轮箱、发电机和变流器是造价成本的主要变量。
从传动系统成本对比来看，以 3MW 风机 为例，三类技术路线的造价成本排序为直驱型（43 万欧元）>半直驱型（33 万欧元）>双馈 型（32 万欧元）；据《双馈风电机组与永磁直驱机组对比分析》，典型的 2MW 双馈机组较 永磁直驱机组成本低 20 万元左右，即 100 元/kW。
直驱型机组造价成本偏高的原因有以下两个方面：1）双馈机组因转速高、转矩小，发电机 尺寸较小、重量较轻；永磁直驱机组体积和重量大，随着单机容量的增加，直驱机组重量增 加特别明显，随之带来机组制造、运输吊装成本增加；2）从发电机和齿轮箱材料来看，直 驱机型对于铜、永磁材料的使用量较大，根据《Wind Turbine – Materials and Manufacturing Fact Sheet》，与 2001~2005 年相比，2006~2010 年风机机舱内永磁材料的使用量大幅增 加，其主要原因是使用了具有更大发电机的直驱和半直驱机型，双馈机型的使用比例在逐步 减小。
近几年铜、稀土原材料的价格快速上涨使得直驱型电机的造价成本大幅提升，根据金 力永磁投资者关系活动记录表，半直驱永磁风力发电机单位磁材用量大约是直驱永磁风力发 电机的 1/4~1/3，于是部分大兆瓦机型选择了半直驱这类折中的方案。
发电效率方面，根据《海上风电机组机型发展的技术路线对比》，永磁直驱、电励磁直驱风 机的年发电量最高，其次是永磁半直驱、双馈异步风机。
维护保障方面，从维护和故障维修 方面看，双馈机组有齿轮箱和发电机滑环、碳刷，增加了故障点和更换易耗件的成本。
直驱 机组由于没有齿轮箱和发电机滑环、碳刷，会减少相对应的故障率。
若考虑不同技术路线风 机的初始造价、运行维护成本以及发电效率，半直驱机组的度电成本最低，其次是双馈异步、永磁直驱机组。
1.3、国内主机厂技术路线不尽相同国内厂商选择的技术路线不尽相同。
金风 2007 年第一台直驱永磁风电机组安装在中海油位 于渤海的钻井平台上，2021 年对现有直驱永磁平台及产品进行了优化和升级，并发布了 15 款中速永磁平台旗舰机型；明阳智能则相对坚定地走半直驱路线，2006 年曾经引进和应用 双馈技术，但是基于对现有和未来市场的分析，明阳智能董事长毅然决然地转向半直驱技术 路线；电气风电此前主要为双馈机型，2021 年完成了半直驱传动链技术开发及产品应用； 东方电气此前 2.5MW 机型（含）的技术路线为双馈机型，2.5MW 以上（不含）机型都采用 了直驱机型，2021 年也开发了 4MW 双馈机型；中车风电机组类型包括 1.5~3.0MW 双馈系 列机组、2.0~6.0 中速永磁系列机组；其他主机厂（远景能源、运达股份、三一重能、联合 动力）则主要采用双馈路线。
我国基本完成风机的国产化，2019~2021 年风电装机前十名均为国产主机厂，集中度较高， 2021 年 CR3 为 47.4%、CR5 为 69.4%，CR10 为 95.1%。
从陆上、海上分布来看，陆上 风电新增装机排名前五为：金风科技（直驱）、远景能源（双馈）、运达股份（双馈）、中 车风电（双馈、半直驱）、三一重能（双馈），双馈机型具备更低的制造成本而被广泛使用 于陆上风电；海上风电新增装机排名前五为：电气风电（双馈、半直驱）、明阳智能（半直驱）、金风科技（直驱）、中国海装（半直驱）、东方电气（双馈、直驱），海上风电技术 的选择则不尽相同。
从中国风能协会统计的数据来看，双馈异步型仍然占据陆上风电新增装机较大的份额。
从 2020 年情况来看，双馈异步型新增装机占陆上风电新增装机的 60.9%，相比 2019 年提升 9.4pct；直驱型风机占比 30.5%，相比 2019 年下降 6.3pct；半直驱风机占比 8.4%，相比 2019 年下降 3.1pct。
1.4、机组大型化趋势加速2011~2021 年，陆上、海上单机功率实现翻倍增长，陆上新增风机平均容量从 1.5MW 增加 至 3.1MW，海上新增风机平均容量从 2.7MW 增加至 5.6MW。
根据 CWEA 统计的数据， 2021 年新增装机主力机型已从 2020 年的 2.0~3.9MW 提升至 3.0~4.9MW，2021 年海风新 增装机较多，海风主力机型分布在 5.0~6.9MW。
参考 2022 年以来项目风机机组招标信息来 看，陆风招标机型已扩大至 5~6MW，海风招标机型已扩大至 8~9MW，个别项目将采用 10~11MW 机型。
二、风电轴承是运动部分枢纽，技术路线多样2.1、风电轴承为运动枢纽，包括传动系统轴承及偏航变桨轴承风电轴承是风机所有运动部位的枢纽，作为风机的核心部件，风力发电机的受力和振动情况 复杂，必须能够承受巨大的冲击负荷，在腐蚀、风沙、潮湿和低温环境下工作，同时要满足 20 年使用寿命和高可靠性的要求。
轴承行业在“十二五”规划中占有重要地位，在 2010 年 国家工信部发布的《机械基础零部件产业振兴实施方案》中，风力发电机轴承被列为七大类 需要重点突破的关键零部件之首。
根据《风力发电机用轴承简述》，风电机组轴承包括：1）传动系统轴承：风力发电机主轴承、齿轮箱轴承和发电机轴承。
风力发电机组的主轴又 称低速轴或叶轮轴，起到连接叶轮与齿轮箱或发电机、以及传递扭矩的作用。
主轴由主 轴轴承支承，因而主轴上的作用力以及变形都影响到主轴轴承，其受的力主要包括风叶 及轮毂的重量、主轴自重、主轴轴承的支承力、推力轴承的止推力、风通过风叶及轮毂 作用在主轴的力，因而主轴轴承主要承受径向力，也受部分由于风力而产生的轴向力。
齿轮箱起到将旋转叶片传递的较低转速提高到发电机的额定转速；此外，风力发电机完 成机械能到电能的转化，内部结构同样用到轴承。
2）偏航、变桨系统及其轴承：偏航轴承是偏航系统中的重要部件，其位于机舱的底部，承 载着风力发电机主传动系统的全部质量，并传递气动推力到塔架，用于准确适时地调整 风力发电机的迎风角度。
变桨距系统用于调整叶片的迎风方向；变桨轴承安装于叶片和 轮毂之间，内、外圈通过螺栓分别与叶片和轮毂联结，使叶片可以相对其轴线旋转以达 到变桨的目的。
2.2、调心滚子、圆锥滚子、圆柱滚子为主轴承主要形式据《风电机组主轴承选型与设计分析》，按照支承点的个数分类，风电机组主轴承的布置选 型可分为三点支承、两点支承和单轴承。
1）三点支承即“主轴轴承＋齿轮箱中的轴承”，是双馈机组的常用布置形式。
三点支承的 轴承结构一般为在风轮侧设计为独立轴承室，轴承室内安装１个调心滚子轴承，主轴与齿轮 箱采用胀紧套连接，２个圆柱滚子轴承安装在齿轮箱内，而齿轮箱采用扭力臂进行支承。
该 布置形式轴承室通常使用调心滚子轴承。
2）两点支承：主轴被 2 个轴承支承，齿轮箱和主轴之 2 间的连接采用胀紧套或螺栓联接， 齿轮箱内无需支承。
常见形式包括：双列圆锥滚子轴承+圆柱滚子轴承、两个单列圆锥滚子轴承。
3）单轴承：主轴被１个大直径的双列圆锥滚子轴承支承，主轴一般为直径大且比较短的结 构，齿轮箱和主轴之间的连接采用胀紧套或螺栓联接。
近年来在全球风电主轴承中的比例呈 上升趋势。
目前常见的主轴承分为三种：调心滚子轴承（SRB）、圆锥滚子轴承（TRB）、三排圆柱滚 子轴承（CRB）。
调心滚子轴承多用于双馈、5MW 以下机型，其优点在于抗挠动性比较强。
直驱和半直驱机型多采用圆锥滚子轴承和三排圆柱滚子轴承，适用于更大单机容量的机组。
目前，圆锥滚子轴承是国内企业研发的重点。
2.3、独立变桨轴承有望成为主流趋势根据《风力发电机用轴承简述》，偏航轴承是偏航系统中的重要部件，其位于机舱的底部， 承载着风力发电机主传动系统的全部质量，并传递气动推力到塔架，用于准确适时地调整风 力发电机的迎风角度，因而偏航轴承是风力发电机及时追踪风向变化的保证。
根据偏航轴承 的受力特点（同时承受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩），偏航轴承通常采用单排四点接触 球或双排四点接触球转盘轴承，也有采用交叉圆柱滚子转盘轴承的。
变桨距系统由变桨轴承、驱动机构、原动机及其他附件组成。
根据变桨轴承的工作特点，要 求变桨轴承应具有高可靠性、运转灵活并且寿命超过 20 年。
此外，变桨轴承的齿轮也有较 高的要求，同时还要求变桨轴承应具有良好的密封性能。
另外，考虑到变桨轴承在风力发电 机上的安装位置，一般还要求对其进行表面防腐处理。
变桨轴承通常采用单排四点接触球转 盘轴承、双排四点接触球转盘轴承、交叉圆柱滚子转盘轴承或三排滚子转盘轴承。
其性能比 偏航轴承的要求更加严格。
对于变桨系统而言，变桨控制意味着叶片可以在 0°到 90°之间转动。
在风速低于额定速度 （通常为 12m/s）时，风轮叶片会转动到完全朝向风向，即桨距为 0°。
当风速增大时，可以 控制叶片桨距，将风机的输出功率调整到其额定值。
当风速达到预定极限时（通常为 28m/s）， 风机将叶片转动到 90°，停止发电。
集中变桨控制会将所有叶片的桨距同时调整到相同角度。
相反，独立变桨控制（IPC）可以动态而独立地调整每个叶片的桨距。
这种桨距调整可以根 据不同叶片的负载实时进行。
IPC 通过分别动态调节三个叶片的变桨角度，使每个叶片能够获取不同的目标位置，降低动 平衡载荷，并对不对称转子载荷补偿，从而调节风机速度进而控制风机的输出功率。
独立变桨系统也能够作为刹车使用，通过转动叶片来使桨叶停止运作。
此外，变桨控制，特别是独 立变桨控制系统，还能够降低风机构件上的疲劳负载。
IPC 模式的主要优势是能够降低叶片、 轮毂、主体框架和塔架的疲劳负载。
为了平衡这些负载，尤其是不均匀风场引起的不对称负 载，必须独立调整每个叶片的桨距，最终实现更轻量化的设计并延长风机使用寿命。
独立变桨轴承有望成为主流趋势。
据《新强联定增第二轮审核问询函的回复》，2021 年公 司配合远景能源和中船海装风电等下游客户的独立变桨系统而新研发的独立变桨轴承批量 销售；公司独立变桨轴承销售收入从 2020 年的 82.51 万元增加至 2021 年的 1.79 亿元。
2.4、风电齿轮箱轴承和发电机轴承可靠性要求高齿轮箱轴承主要有调心滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和交叉滚子轴承，其中多采 用调心滚子轴承。
齿轮箱工况恶劣，对轴承的要求是运行平稳、振动噪声小、可靠性高和寿 命长达 20 年。
发电机轴承既要承受主轴自重的径向载荷，又要承受主轴自重在倾角方向引起的轴向载荷， 通常选用深沟球轴承和圆柱滚子轴承组配方式作为发电机支承轴承。
三、风电轴承百亿级市场规模，主轴承国产化进程中3.1、风电轴承拥有百亿级市场规模根据《三一重能招股说明书》，2017~2019 年回转支承（即偏航变桨轴承）占风机原材料成 本的 4.81%、4.81%、5.02%；根据电气风电 2020 年数据，仅偏航变桨轴承就占据风机原 材料成本的 4.15%。
根据《三一重能问询函回复公告》，以 3.0MW 风机为例，2018~2020 年三一回转支承向洛 轴的采购价格分别为 47.78、42.24、44.72 万元，按照一台风机需要 1 个偏航轴承、3 个变 桨轴承计算，对应单个轴承单价为 11.95、10.56、11.18 万元；2020 年 4MW 洛轴回转支承 价格为 55.99 万元，单个轴承单价为 14.00 万元。
主轴承方面，以 3MW 风机为例，2020 年 向洛轴采购主轴承的价格为 11.59 万元，4MW 采购价格为 19.91 万元。
此外，根据《新强联向特定对象发行股票募集说明书（修订稿）》，根据新强联项目规划， 3MW~4MW 主轴承销售单价（不含税）约为 50 万元，4MW~6MW 主轴承销售单价（不含 税）约 60 万元，与上述三一重能采购价出现差异，我们判断主要原因为新强联与洛轴的轴 承品种存在差异。
新强联完成了 2-5MW 风力发电机三排圆柱滚子主轴轴承、3-6.25MW 风 力发电机无软带双列圆锥滚子主轴轴承的研发设计并实现了量产，已完成了 3-7MW 风力发 电机单列圆锥滚子轴承的研发设计并实现了小批量生产，可见其主供的主轴承为三排圆柱滚 子轴承及单轴承结构中使用的双列圆锥滚子轴承；而洛轴的技术路线则以调心滚子轴承为主， 两者在制作工艺、生产难度上具备较大的差异。
偏航变桨轴承方面，3~4MW、4~5MW、5~6MW 偏航变桨轴承单价分别为 12.95、17.98、 25.88 万元，与三一重能的采购价保持一致。
综上，我们认为：1）机组大型化带来主轴承、偏航变桨轴承直径、尺寸增大，单个轴承的 价值量将随着机组兆瓦数的提升而增加；2）不同技术路线、不同兆瓦数的风机使用主轴承 的技术路线不同，同等风机大小下，双列圆锥滚子轴承的价值量比调心滚子轴承更高，需要 着重考虑陆风、海风机型的主轴承选型。
我们对 2022~2025 年国内陆风、海风新增装机量进行预测，随着单机功率的逐步增大，机 组数量减少，对应偏航变桨轴承、主轴轴承使用数量减少，但相应的单套轴承的价格将有所 提升，并且海上机组所处环境更加恶劣，对于轴承使用钢材、制作精度要求更高，单价将有 所提升。
据此测算：2022~2025 年我国偏航变桨轴承市场规模从 81.35 亿元增长至 116.89 亿元，年均复合增速 12.84%；我国主轴轴承市场规模从 58.85 亿元增长至 102.15 亿元， 年均复合增速 20.18%。
3.2、风电轴承壁垒高，国内头部企业率先采用无软带淬火技术轴承行业壁垒包括技术与生产经验壁垒、客户认证壁垒、产业链壁垒、资金及规模壁垒。
回转支承的工艺流程从锻件进厂开始，中间需经过粗车、钻孔、精加工、淬火回火、车磨等 关键步骤；前期的锻件工艺包括下料、锻造、粗车、正火和热处理等。
回转支承可承受较大 的轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩，其套圈滚道表面经中频淬火后，具有很高的硬度和良好 的机械性能，使滚道具有良好的耐磨性和承载能力。
但是，目前由于回转支承套圈的中频淬火技术存在软带区域，限制了回转支承的应用领域， 降低了回转支承的使用寿命，使回转支承只能用在低速、重载的场合，且软带区域会出现早 期疲劳剥落，造成回转支承过早失效。
而无软带回转支承，由于中频淬火后没有软带区域， 回转支承滚道不存在薄弱环节，可提高回转支承的承载能力和可靠性，提高回转支承的使用 寿命，满足高速重载的使用场合。
由于中频淬火成本较低，热处理过程稳定，如替代原来渗 碳淬火轴承的加工技术，推广应用到钢厂的轧机轴承、铁路轴承等领域，可大大降低轴承的 生产成本，增加产品的可靠性。
目前国内轴承企业中，以新强联为代表引进了意大利先进的中频淬火设备，设计高速、高靠 性的无软带回转支承和原来采用渗碳淬火的其它轴承，使无软带回转支承应用到风电主轴轴 承、盾构机主轴承、大型离心浇铸机轴承和钢厂的轧钢轴承。
3.3、我国风电轴承发展历程长，主轴承仍有较大国产化空间中国轴承产业起步于 1938 年，当时日本 NTN 轴承制造株式会社在瓦房店建立了“满洲轴 承制造株式会社”，即瓦轴集团的前身。
随后瓦轴集团又先后建立了如今的哈轴集团和洛轴 集团，这是我国最早的一批轴承企业，为中国轴承工业奠定了基础。
我国国产化风电轴承发展分为三个阶段：1）风电产业发展初期，配套轴承大部分依赖进口， 国产化率基本为 0，价格昂贵且交货周期长。
国产化风电轴承替代高潮起于 2006 年，国家 发改委出台“风电设备国产化率 70%”政策规定，使得国内风电轴承行业借助政策的扶持快 速发展，轴承企业快速崛起，最终实现了变桨轴承、偏航轴承的国产化。
2）随着 2010 年发改委取消“国产化率 70%”的规定，国外轴承企业纷纷涌入中国风电市场，SKF、FAG、铁 姆肯、舍弗勒、NTN 等国际轴承龙头企业相继在中国设立风电轴承厂，凭借着轴承领域积 累的技术和经验优势，迅速霸占国内市场。
3）此后的 10 年内，轴承产业主管部门国家发改 委、工信部以及中国轴承工业协会通过制定、完善相关行业政策及规划，从而驱动我国轴承 产业技术进步。
目前来看，我国风电偏航、变桨轴承国产化率较高，但主轴承的工作环境差、制造难度大， 我国风电主轴承国产化率仍然较低。
近几年，风电抢装、进口轴承供应受阻、外资轴承企业 产能受限，据 Wood Mackenzie 数据，2020 年公共卫生事件对全球风电轴承供应链产生较 大影响，这为风电轴承的国产化带来巨大契机。
根据中轴协轴承工业公众号，2020 年全国风电机组装机 20401 台，共需配套轴承 479424 套；据不完全统计，天马、洛轴、新强联、瓦轴、大冶轴、京冶轴承、洛轴所等国内轴承企 业共产销风电轴承 77948 套，占比 16.3%。
按照应用部位来说，1）偏航轴承：国产轴承产 销 12918 套，合 12918 台份，占总需求量的 63.3%；2）变桨轴承：国产轴承产销 52974 套，合 17658 台份，占总需求量的 86.6%；3）主轴承：国产轴承产销 10090 套，合 6727 台份，占总需求量的 33.0%；4）增速器轴承：国产轴承产销 1902 套，合 119 台份，占总 需求量的 0.58%；5）发电机轴承：国产轴承产销 91 套，合 45 台份，占总需求量的 0.2%。
据洛轴 LYC 轴承有限公司总经理于海波介绍：“国内主轴轴承从设计到生产制造，和国外 产品的差距在缩小。
以洛轴为代表的国内主要轴承制造企业，主流机型所用的 3-6.25MW 主 轴轴承已大批量装机使用，10MW 以下的海上风电机组主轴轴承也进入研发、样机试用阶 段。
预计 2022 年，主轴轴承（陆上）国产化率可提高到 40%。
随着主机招标价格大幅走低， 整机商对轴承等各零部件的成本关注度都在提升，主轴轴承国产化已是大势所趋。
”3.4、我国风电轴承集中度高，部分企业正处于产品研发及产能扩产期我国轴承工业具有较为显著的区域化发展特色，主要形成了瓦房店、洛阳、长三角、浙东和 聊城五个轴承产业集群。
1）瓦房店轴承产业基地是中国最大的轴承产业基地，基地依托中 国最大的轴承生产企业——瓦轴，始建于 1938 年，新中国第一套工业轴承在这里诞生。
2） 河南洛阳轴承产业聚集区是我国技术积淀最深厚的轴承产业集聚区，集聚区内洛阳 LYC 轴 承有限公司是国家“一五”时期 156 项重点工程之一的洛阳轴承厂的延续和继承，是中国轴 承行业规模最大的综合性轴承制造企业之一。
3）长三角是我国轴承生产主要地区，轴承生 产主要分布于苏州、常州、无锡、上海等地。
4）浙东轴承产业基地以常山县、杭州、宁波、 绍兴为核心，北部与江苏轴承产业基地相邻。
5）聊城轴承产业基地以山东聊城为中心，是 我国最大的轴承保持架生产基地和最大的轴承贸易基地。
我国风电轴承制造商包括新强联、洛轴、瓦轴、天马等，其中：1）洛轴、瓦轴开发风电轴 承种类最全，包含主轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承和发电机轴承；2）新强联目前已覆 盖主轴承、偏航变桨轴承，齿轮箱轴承正在研发中。
3）其余几家（天马、大冶、烟台天成、 京冶轴承）覆盖种类较少。
以洛轴、瓦轴、天马为主的国产轴承企业从事多领域的轴承研发及生产销售工作，销售规模 较大，2021 年三家企业分别实现营业收入 50.20、23.19 和 8.38 亿元，同比增长 19.07%、 24.74%和 16.07%。
新强联则以风电轴承生产为主，2020 年因国内风电抢装获得份额的快 速提升，2021 年实现营业收入 24.77 亿元，同比增长 20.01%。
利润方面，新强联具备更强 的成本控制能力，业绩保持持续增长，2021 年实现归母净利润 5.14 亿元，而洛轴、瓦轴、 天马的归母净利润波动较大。
我们从洛轴、瓦轴、新强联、天马、恒润股份的固定资产和在建工程观测企业扩产情况，洛 轴维持 14~16 亿元的固定资产，近几年在建工程维持在 3 亿元左右；瓦轴的扩产相对较少， 在建工程处于 0.5 亿元以下；新强联上市后实现快速扩产，2021 年固定资产 7.88 亿元，在 建工程高达 3.69 亿元；恒润股份同样处于扩产期，2021 年在建工程达 1.68 亿元。
四、风电滚子为滚动轴承核心元件，有望打破海外垄断局面4.1、滚动体为滚动轴承核心元件，具备较强的壁垒滚动体是滚动轴承中的核心元件，由于它的存在，相对运动表面间才有滚动摩擦。
滚动轴承 通常由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。
外圈和内圈统称为轴承套圈，是具有一个或几个 滚道的环形零件；其中，外圈是指滚道在内表面的轴承套圈，内圈是指滚道在外表面的轴承 套圈，滚动体就位于外圈和内圈之间。
按照滚动体的形状分类，滚动体主要分为球和滚子。
球滚动体按材质主要分为碳钢球、轴承 钢球、不锈钢球和陶瓷等其他材质球四大类；滚子则主要分为圆锥滚子和圆柱滚子。
对应的滚动轴承分为球轴承和滚子轴承。
其中球轴承产量占比超过七成，主要是由于钢球在 旋转速度、加工精度、噪音控制等方面具有比较优势，使得球轴承能更广泛的适用于装备制 造的各个领域。
圆柱滚子轴承根据轴承滚动体的列数不同，可分为单列、双列和多列圆柱滚 子轴承。
此类轴承刚性强，径向承载能力大，受载荷后变形小，根据套圈挡边的结构也可承 受一定的单向或双向轴向负荷。
此类轴承大多应用于变速箱、空调压缩机、大中型电动机、 内燃机、轧钢机以及起重运输机械等。
圆锥滚子轴承主要用于承受以径向载荷为主的径向与 轴向联合载荷。
轴承承载能力取决于外圈的滚道角度，角度越大承载能力越大。
该类轴承属 分离型轴承，根据轴承中滚动体的列数分为单列、双列和四列圆锥滚子轴承。
圆锥滚子轴承 广泛用于汽车、轧机、矿山、冶金、塑料机械等行业。
滚动体行业具有较高的技术壁垒。
钢球方面，钢球的生产加工较为复杂，需要经历原材料镦 压、光球、热处理、磨球、强化、初研、外观检测、涡流探伤、精研等多个环节，且各个工 序中不同尺寸规格的钢球所需采用的工艺参数不同，如各尺寸钢球的磨削深度、热处理的淬 火回火时间以及钢球表面强化的时间与强化层深度等，具有较高的技术难度。
随着国家对轴 承国产化率要求的提高，将拉动对高附加值精密钢球的市场需求，而精密钢球的生产和研发需要长期的技术积累，通过改进钢球镦压、热处理、强化、精研磨等工序的生产工艺来满足 高端精密钢球的性能要求，具有较高的技术壁垒。
滚子方面，滚子属于非标准件定制加工，生产过程中所需加工的面较多，检测的项次较多， 对于生产装备、工艺技术、操作人员技术的要求较高。
按照公差等级，滚子分为分为 0、Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ级四个等级，精度依次由高到低，主要反映滚子制造尺寸、公差、表面粗糙度等的综 合指标。
国内主要以生产Ⅲ级滚子为主，具备生产Ⅱ级、Ⅰ级滚子的企业相对较少，相较于 国际先进的滚子生产加工技术，国内的滚子行业的整体技术工艺还有待提高。
定制化的技术标准是高端精密轴承钢球和滚子的主要衡量标准。
当前对于钢球的技术标准主 要有以下三类：一是通用行业标准，如国内的《GB/T308—2002 滚动轴承钢球》、日本的 《JISB1501 球轴承用钢球》等，为国际上钢球企业生产的基本技术标准；二是部分特殊指 标所适用的行业标准，如振动值、表面粗糙度等；三是下游知名轴承客户对钢球某些性能上 的内部质量标准。
随着轴承客户对滚动体的加工精度、使用寿命、旋转噪音等性能要求的提 高，要求生产企业不断加大研发投入、提高产品品质和产出效率，提高技术专业化程度，具 有较高的技术难度，生产工艺与技术壁垒较高。
而滚子在生产加工过程中所需加工的面较多， 检测的项次较多，且加工装备、工艺技术的复杂程度以及人员的技术要求略高于钢球，因此 相对于钢球来说，滚子加工的定制化程度更高，各轴承生产企业对滚子的规格要求存在差异。
对于风电轴承滚子而言，由于风电装备常处于海上、高山，交通不便，工况恶劣，要求高可 靠性、长寿命，因此关键核心部件之一的风电轴承技术复杂度高，长期为国外垄断，尤其是 主轴轴承、增速器轴承、发电机轴承等，成为影响我国风电制造业发展的软肋。
装配于大兆 瓦风电轴承中的滚子，要求使用寿命达到 20 年以上，目前的现状是滚子精度低，尺寸一致 性差，可靠性差，尤其是能批量生产高端滚子的企业较少。
风电轴承滚动体的难点在于：1）材料方面：需根据滚子工况，制定个性化材料标准，控制材料合金元素与微量元素含量、 冶炼成分波动，保证材料的淬透性、性能一致性； 2）控形控性：大凸度，滚子对数曲线轮廓、对称性波动、圆锥滚子球基面散差控制，保证尺 寸一致性；表面、心部硬度实现柔性化梯度控制；热处理表面缺陷控制如表面脱贫碳、自由 铁素体、晶界氧化、屈氏体、残奥等关键技术指标； 3）实现全截面探伤，消除缺陷，提高滚子质量可靠性； 4）应力检测与控制：控制滚子表面磨削工艺，得到合理的压应力分布，提高滚子疲劳寿命。
4.2、风电滚子规模伴随轴承增长，有望打破海外垄断局面根据五洲新春投资者关系问答，滚子产品占整个风电轴承价值量的 10~15%；一般来说，钢 球的制作难度低于滚子，我们取中值 12.5%对风电轴承滚动体市场规模进行测算。
我们测算 得到：2022~2025 年风电轴承滚动体市场规模从 17.49 亿元增长至 29.39 亿元，年均复合增 速 18.89%。
滚动体行业中，以日本椿中岛、美国 NN 为主的外资品牌掌握全球最先进的生产技术，国内 企业中，以力星股份、五洲新春为代表的企业能够满足 I 级精度的要求，正在向更高端滚动 体突破，同时此类国产企业正在扩充产能，实现部分滚动体的国产化。
此外，国内仍有一部 分中部规模（千万元以上、1 亿元以下）、以及以低技术含量产品为主的小规模滚动体企业。
日本椿中岛（TSUBAKI NAKASHIMA）公司是一家专业生产精密滚珠和滚子以及滚珠丝杠和 其他机械零件的制造商，总部位于日本奈良。
公司具有行业领先的产品系列，生产范围广泛 的高品质精密滚珠、滚子和滚珠丝杠，类型超过 20000 种，产品主要应用于工业机械、电动 注塑机、半导体制造设备、工业机器人、先进医疗设备等。
公司还具有全球完善的生产网络，在日本、美国、波兰、中国等地共建有多家制造厂，增强 了管理生产和库存的能力，能够在短时间内满足客户对各种精密产品的交货要求，产品主要 供应斯凯孚（SKF）、恩梯恩株式会社（NTN）、捷太格特株式会社（JTEKT）等大型跨国 轴承制造商。
2002 年 2 月，日本椿中岛公司在江苏设立椿中岛机械（太仓）有限公司，2006 年收购原重庆钢球有限公司，2017 年收购美国 NN 公司 PBC（Precision Ball Components） 事业部，实现滚动体行业两大知名品牌的合并。
五、重点企业分析：不断夯实技术实力，国内企业百花齐放5.1、新强联洛阳新强联回转支承股份有限公司（简称“新强联”）成立于 2005 年，主要从事大型回转 支承和工业锻件的研发、生产和销售，产品包括风电主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承，盾构 机轴承及关键零部件，海工装备起重机回转支承和锻件等，产品主要应用于风力发电机组、 盾构机、海工装备和工程机械等领域。
自成立起，新强联一直致力于大型回转支承和工业锻件的研发、生产和销售，属于国产轴承 当之无愧的龙头。
2009 年以来，公司抓住风电行业的发展机遇，致力于研发生产风力发电 机的配套轴承，在主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承等核心零部件方面取得了多项技术和工艺 突破。
公司先后研制了 1.5、2、2.5、3、5.5MW 变桨和偏航轴承，成为国内变桨、偏航轴 承的主要供应商；攻克了 2、2.5 和 3MW 直驱式风力发电机三排滚子主轴轴承的关键技术， 以及无软带双列圆锥滚子主轴轴承制造技术，相应产品实现替代进口。
其发展历程分为三个 阶段：第一阶段：2005~2008 年，是公司的初创阶段。
此阶段公司从无到有，主要从事通用回转支 承的生产、研发。
在生产研发通用回转支承的同时，公司投入人力、物力对 2MW 永磁直驱 式风力发电机主轴轴承、盾构机系列主轴承等高端轴承进行研究攻关。
此阶段是公司技术积 累、市场积累的阶段。
第二阶段：2009~2012 年，是公司的发展阶段。
此阶段公司初具规模，各项业务走向成熟， 公司完成了 2MW 永磁直驱式风力发电机主轴轴承、盾构机系列主轴承等高端轴承的研发攻 关，与明阳智慧、湘电风电、中铁装备等主要客户开始逐步建立起合作关系。
同时，公司实 现了业务上游的整合，成立了子公司圣久锻件，为生产高品质、大尺寸重载回转支承奠定了 坚实的基础。
第三阶段：2013 年至今，是公司进一步升级发展的阶段。
此阶段公司大力进军风电市场， 逐步形成了风电主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承及机组核心零部件的研发、生产、销售的整 体服务体系，成为了明阳智慧、湘电风能、华创风能的主要供应商，并于 2018 年成为远景 能源、华仪风能的合格供应商。
伴随着风电轴承在下游客户的快速切入，2017~2021 年新强联营业收入从 3.71 亿元增长至 24.77 亿元，年均复合增速 60.75%；风电类回转支承是公司收入的主要
