

风电整机行业遭遇核心部件“紧缺”之痛,自主研发需找到成本和性能的契合点
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- 发(fa)布时间:2022-08-09 10:15
风电整机行业遭遇核心部件“紧缺”之痛,自主研发需找到成本和性能的契合点
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- 发布(bu)时间:2022-08-09 10:15
从当初华为(wei)手机(ji)芯(xin)片(pian)遭遇卡脖子(zi)之痛,到眼(yan)下(xia)的字节跳动(dong)宣布自(zi)研芯(xin)片(pian),一场(chang)技术大(da)厂的供(gong)应(ying)链突围战(zhan)正在打响。
过去两年,新冠(guan)肺炎疫情的黑(hei)天(tian)鹅和从抢装过渡(du)到平价(jia)的灰犀牛,也同样使风电整机行业遭遇核心(xin)(xin)部件“紧(jin)缺”之(zhi)(zhi)痛。在(zai)应(ying)对平价(jia)甚至低价(jia)、保障供应(ying)链安全、洞(dong)穿风机关键技术(shu)等多(duo)重(zhong)挑战之(zhi)(zhi)下(xia),越(yue)来(lai)越(yue)多(duo)的风电整机商(shang)将核心(xin)(xin)部件自研作为变(bian)被动为主(zhu)动、化不(bu)确(que)定性(xing)为确(que)定性(xing)的有效方(fang)式。
“集成自研(yan)部(bu)件(jian)和简(jian)单组装外购部(bu)件(jian)完全不(bu)同(tong)。研(yan)发(fa)(fa)人(ren)员足够强大,真正吃透技术,才(cai)能自研(yan)自制部(bu)件(jian),进而挖掘系统(tong)集成过程(cheng)中的(de)效(xiao)率优化空间。对叶片、齿轮箱(xiang)、发(fa)(fa)电机等核心部(bu)件(jian)的(de)理(li)解程(cheng)度,直接决(jue)定着整个(ge)风(feng)机系统(tong)效(xiao)率和安全性的(de)提升。”远景能源高级副总(zong)裁田庆(qing)军日(ri)前表示。
用技术(shu)穿透产业(ye)链
放眼(yan)国际(ji)市场,维斯(si)塔斯(si)、GE等风(feng)电(dian)整机巨头都在不同程度上进行部(bu)件自研。部(bu)件自研的前提是(shi)对(dui)(dui)核心控制技(ji)术(shu)的深刻理解(jie)和掌握。在中国,远景能源是(shi)第一个打(da)开核心技(ji)术(shu)“黑匣子(zi)”,把对(dui)(dui)风(feng)机系(xi)统技(ji)术(shu)的深刻理解(jie)穿透到零(ling)部(bu)件核心技(ji)术(shu)上做得最极致和认(ren)真(zhen)的企业。
当前,国内风电招标电价日(ri)益走低,成本压力不断向整机、零部件等各个环节传导(dao)。通过风机大型化降本的方式正在遭遇天花板,必须(xu)寻(xun)找新的降本通道。
平价时代进(jin)一步促进(jin)和(he)加速了整机(ji)(ji)商的风机(ji)(ji)大部(bu)件自研(yan)战略,但成本并(bing)不(bu)是唯一因素。
田庆军介(jie)绍,远景的部(bu)件自(zi)研(yan),早在2009年(nian)就开(kai)始了(le),最初是从(cong)变频(pin)器起步,那时风(feng)电整(zheng)机商没有如今的价格压(ya)力,但变频(pin)器与风(feng)机控(kong)制核(he)心及可靠性安全(quan)密切相关,自(zi)研(yan)的初衷是为了(le)用技术穿透(tou)产业链。
显然,远景不(bu)是(shi)将(jiang)变(bian)频(pin)器仅仅定位成一个实现电能变(bian)换(huan)的(de)独(du)立子部件,而是(shi)更(geng)多地考虑如何使其(qi)帮助提高整机的(de)系统性能和寿(shou)命,以全(quan)局(ju)来优化成本构成和提升整机的(de)可靠性。
正(zheng)是在这样的逻(luo)辑之(zhi)下(xia),十多年间,远景坚持做难而正(zheng)确的事(shi)情(qing),一路打(da)开了变频(pin)器、变桨系统、发电机、叶(ye)片(pian)、齿轮(lun)箱(xiang)、主轴(zhou)承等关键部件设计与制造的“黑匣(xia)子(zi)”。
据介绍,平(ping)价时代(dai)(dai)风机(ji)产品(pin)迭代(dai)(dai)迅(xun)速(su)(su),高(gao)塔筒、大风轮(lun)对大速(su)(su)比(bi)、高(gao)扭矩齿轮(lun)箱(xiang)(xiang)不断提(ti)出新(xin)需(xu)(xu)求,作为(wei)整(zheng)机(ji)商的(de)远(yuan)景基于(yu)对应(ying)用场景的(de)洞察,汇聚(ju)整(zheng)合研发优势,更(geng)快更(geng)好(hao)的(de)应(ying)对需(xu)(xu)求变(bian)化,设计出更(geng)高(gao)变(bian)速(su)(su)比(bi)和功率(lv)密度(du)的(de)齿轮(lun)箱(xiang)(xiang),为(wei)结构件、叶片和发电(dian)机(ji)降本提(ti)供了(le)可能性,也扩大了(le)机(ji)组(zu)发电(dian)风速(su)(su)的(de)区间,进而(er)提(ti)升(sheng)了(le)低风速(su)(su)风电(dian)场的(de)发电(dian)量(liang)。
从(cong)整机技术的演进趋势来看,部件核心(xin)技术穿(chuan)透了风电供(gong)应链,被重(zhong)塑的不只是产业链,风电整机性能和(he)可(ke)靠性也(ye)随之提(ti)升到新(xin)高度。
走出新的“微笑曲线”
在逆(ni)全(quan)(quan)球化(hua)、贸易保(bao)护主义抬头(tou)、新冠肺炎疫情(qing)等多重(zhong)因(yin)素叠加(jia)影响下(xia),全(quan)(quan)球产(chan)业链(lian)供(gong)应(ying)链(lian)安全(quan)(quan)稳定(ding)运行受到重(zhong)大冲击(ji)。保(bao)障产(chan)业链(lian)供(gong)应(ying)链(lian)的安全(quan)(quan)和畅通成为首要考(kao)虑因(yin)素。
在风(feng)(feng)电(dian)行(xing)业,过去两年,齿轮箱、轴承等核心部件供应(ying)链卡住(zhu)了风(feng)(feng)机交付的“最后(hou)一公里(li)”,行(xing)业饱受供应(ying)链掣(che)肘之痛。
田庆军表(biao)示,过去(qu)大(da)部(bu)分风电整(zheng)(zheng)机企业只做集成,部(bu)件都(dou)是(shi)外(wai)购(gou),这种便捷(jie)的“拿(na)来主义”已经不适(shi)用于(yu)今(jin)天。如(ru)今(jin),整(zheng)(zheng)机企业几(ji)乎都(dou)选择自研叶片,远(yuan)景不仅自研设计,还(hai)建造工厂自制(zhi)叶片、齿轮箱。
周期震荡,更磨砺心性。尽(jin)管(guan)产业发展的逻辑(ji)正(zheng)面(mian)临着(zhe)调整,重压(ya)之(zhi)下的中国(guo)风电整机(ji)行(xing)业要走(zou)出一条(tiao)增长(zhang)的“微笑曲线”,就要尽(jin)可能规避偶然(ran)的不(bu)确(que)定性,识别出更具确(que)定性的走(zou)向。
在(zai)田庆军看来,整机商(shang)自研风机核心(xin)部件就属(shu)于(yu)这种确定性的(de)走(zou)向。这不是(shi)(shi)与部件商(shang)抢市场,而是(shi)(shi)在(zai)给(ji)产(chan)业链加(jia)上一(yi)道保险的(de)同(tong)时,也带动(dong)供(gong)应链上的(de)合作(zuo)伙(huo)伴在(zai)国际(ji)市场上共同(tong)跃(yue)升。
远(yuan)景能源风(feng)机产(chan)品首席专家高猛博士告诉记者,虽然(ran)远(yuan)景2018年才(cai)开始自研(yan)主(zhu)(zhu)轴(zhou)承,但短短4年时(shi)间,其设计(ji)已经达到了国际(ji)先进水(shui)平,同(tong)时(shi)帮(bang)助(zhu)洛阳LYC轴(zhou)承有限(xian)公司(以下(xia)简称“洛轴(zhou)”)的工艺和质量水(shui)平达到世界(jie)一(yi)流,推动主(zhu)(zhu)轴(zhou)承国产(chan)化前进了一(yi)大(da)步(bu),解决了风(feng)机核心(xin)部件一(yi)大(da)卡脖子问题。
在业内(nei)看来(lai),如果(guo)没(mei)有整(zheng)机商牵头做,主轴承(cheng)一直被国外品(pin)牌把握市场,在疫情等不确定因(yin)素下,整(zheng)个风(feng)(feng)电(dian)行(xing)业存在无法按(an)时交(jiao)付的(de)风(feng)(feng)险。
“远景在主轴承上的(de)设计(ji)和工艺能力,使其和洛轴之间的(de)关系不再是(shi)简单的(de)采购商和供应商的(de)关系,而是(shi)形成了技(ji)术创(chuang)新的(de)共同体(ti),最终实现(xian)了产业链共赢。”田庆军说。
高猛认为(wei),整(zheng)机商要不要自(zi)己建工(gong)(gong)厂自(zi)制部件,取(qu)决于(yu)每家企(qi)业的战略定位(wei)。如果把设计和工(gong)(gong)艺做透了,即使是选择自(zi)研(yan)+代(dai)工(gong)(gong),对(dui)产品(pin)可靠性和产业链安全性也大有(you)裨益(yi)。
找到(dao)成本(ben)和(he)性能(neng)的契(qi)合点
中国(guo)市场是世界(jie)最前沿风(feng)机(ji)技术的汇集地和练兵(bing)场。从低(di)风(feng)速到高海(hai)拔,中国(guo)风(feng)电市场快(kuai)人一步(bu),同(tong)样需要(yao)在核心部件研发(fa)上敢为人先。
田庆军表示,中(zhong)国风电市场(chang)目前推出的新机型,可(ke)能在(zai)全球(qiu)范围内都(dou)找(zhao)不(bu)到合适型号(hao)的齿轮箱(xiang)和叶片(pian),整机企业选择自(zi)研自(zi)制部件,才能保证新技(ji)术、新产品在(zai)市场(chang)上的引领地位,不(bu)被复制,不(bu)被超越(yue)。
在(zai)田庆军看来,风光(guang)资(zi)(zi)源(yuan)“可(ke)再(zai)生”,而承载(zai)它们(men)的(de)土地(di)、海(hai)洋(yang)资(zi)(zi)源(yuan)却“不(bu)可(ke)再(zai)生”。在(zai)各地(di)积(ji)极推动(dong)风能资(zi)(zi)源(yuan)开发的(de)当下,如果技术跟不(bu)上资(zi)(zi)源(yuan)开发的(de)脚步(bu),对于“不(bu)可(ke)再(zai)生”的(de)土地(di)和海(hai)洋(yang)资(zi)(zi)源(yuan)则是一(yi)种(zhong)浪费(fei),这也要求整机(ji)商以(yi)全(quan)(quan)局观打破核(he)心部(bu)件(jian)之间的(de)研发割裂,以(yi)全(quan)(quan)局观实现(xian)风机(ji)的(de)系统性创新。
风(feng)机这两年成(cheng)本的(de)下降主要依赖容量(liang)增(zeng)加,但大型化趋势存在天(tian)花板。风(feng)机制造业的(de)属性也(ye)决定了其很难无止境地(di)降低成(cheng)本,塔筒、叶片、齿轮(lun)箱所用的(de)钢材成(cheng)本本身就构成(cheng)了很高(gao)的(de)“地(di)板价(jia)”。
业内预测,材料(liao)(liao)(liao)革(ge)命(ming)可以(yi)带来(lai)颠(dian)覆性的技(ji)术创新(xin),为越(yue)(yue)来(lai)越(yue)(yue)难降本(ben)的风电找到新(xin)的降本(ben)路径。但材料(liao)(liao)(liao)不仅(jin)关乎成(cheng)本(ben),更(geng)关乎整机性能(neng)。“只有具备技(ji)术穿透力,掌(zhang)握核心部件的Know-how,才能(neng)找到成(cheng)本(ben)和性能(neng)的契(qi)合点(dian),实现风机材料(liao)(liao)(liao)的颠(dian)覆性创新(xin)。”田庆军说。
风(feng)电整机6月(yue)将迎来“邯郸造”
喷(pen)涂防(fang)火材料(liao)、安(an)装彩钢板(ban)……5月22日,邯郸冀南新区(qu)运达股份可再生能源零碳高端(duan)装备制造(zao)产业园项(xiang)目建(jian)设现场,1号厂房内(nei)的工人(ren)们正紧张有序地忙碌着。
“100多名工(gong)程技术(shu)人员倒(dao)班施(shi)工(gong),昼夜不停,预(yu)计6月底一(yi)期工(gong)程竣工(gong)投产。”项目(mu)施(shi)工(gong)方负责人谢现科介(jie)绍,工(gong)程正在收尾,厂房(fang)已(yi)具备设(she)备进场条件。从开(kai)工(gong)建(jian)设(she)到风(feng)电整机(ji)迎来“邯郸造”,仅用了半(ban)年时(shi)间。而(er)此(ci)前,运达股份同类(lei)项目(mu)建(jian)设(she)周期通(tong)常在一(yi)年半(ban)左(zuo)右。
总(zong)投资28亿(yi)(yi)元(yuan)的(de)运达股份可(ke)再生能源零碳高端装备制造(zao)产(chan)业园(yuan),一(yi)(yi)期投资8亿(yi)(yi)元(yuan),重点建设(she)智能风(feng)机总(zong)装厂、仓储货运中心(xin)(xin)、千(qian)万千(qian)瓦风(feng)机运维中心(xin)(xin);二期投资20亿(yi)(yi)元(yuan),拟引(yin)进塔筒、配套机舱罩、风(feng)电(dian)场运维等风(feng)机产(chan)业上下游企业,形(xing)成集制造(zao)、研发及运维于一(yi)(yi)体(ti)的(de)产(chan)业集群。项目(mu)全部建成后,可(ke)年产(chan)风(feng)力(li)发电(dian)机组600台(tai)(套),实(shi)现产(chan)值35亿(yi)(yi)元(yuan),上缴利税3亿(yi)(yi)元(yuan)。
作(zuo)为国内最早从事风(feng)电(dian)技术开(kai)发和产品制造的国有控(kong)股新能源高端装备制造企业,运(yun)达股份公司主业涵盖(gai)大(da)型风(feng)电(dian)机组研发、设计、生产、销售(shou)及运(yun)维(wei)服务,具有风(feng)电(dian)场(chang)开(kai)发、风(feng)电(dian)场(chang)建设工程总承(cheng)包(bao)和出口能力。去年(nian)公司新增整机订单12.8GW。截(jie)至目前,公司已(yi)有1万多(duo)台(tai)风(feng)电(dian)机组产品在全球300多(duo)个风(feng)电(dian)场(chang)平(ping)稳(wen)运(yun)行。
“随(sui)着(zhe)国(guo)(guo)家‘双碳’战(zhan)略的(de)实施(shi),风(feng)(feng)(feng)能等清洁能源在能源结构中的(de)占比逐(zhu)步提(ti)升,风(feng)(feng)(feng)力发电产品将(jiang)拥有更广阔的(de)市场(chang)空间(jian)。”运达公(gong)司党委(wei)书记、董事长(zhang)高玲(ling)在接受采访时介绍,邯郸是该公(gong)司继杭州、哈尔滨(bin)等地后(hou),在全国(guo)(guo)布局的(de)七大风(feng)(feng)(feng)电装备制造(zao)基地之(zhi)一,未(wei)来将(jiang)成为支(zhi)撑全国(guo)(guo)风(feng)(feng)(feng)电市场(chang)的(de)重要组成部分。
“邯(han)郸是全国重要的(de)精品钢材、铸(zhu)件(jian)(jian)制(zhi)造(zao)基(ji)地,也是最大的(de)标(biao)准件(jian)(jian)生(sheng)产(chan)基(ji)地,就近取材能够有效降低风(feng)机制(zhi)造(zao)成本(ben),同时位于新(xin)区的(de)邯(han)郸职教城可(ke)为装备制(zhi)造(zao)等(deng)产(chan)业(ye)(ye)发展(zhan)提供充(chong)足的(de)技(ji)术(shu)工人。”冀南新(xin)区党(dang)工委书记、管委会主任(ren)杨万春说,为提速(su)项目建设,冀南新(xin)区推行并(bing)联审批、“标(biao)准地+承诺制(zhi)”等(deng)改(gai)革举措,在符合国土空间规划前提下(xia),由(you)新(xin)区管委会组织有关部门开展(zhan)区域环评(ping)、节能评(ping)估等(deng)评(ping)价(jia)事项,省去了企(qi)业(ye)(ye)拿(na)地后的(de)多个审批事项,让企(qi)业(ye)(ye)省钱又省心。
打破部门界限,冀南新区由县(xian)级干部与相(xiang)关部门人员(yuan)组建了(le)42个重(zhong)点项(xiang)目指(zhi)挥部,建立(li)每周调度(du)、考核(he)奖惩等机制,为项(xiang)目提供(gong)全程服务,解决(jue)企业后顾之忧。
“疫情封(feng)控(kong)管控(kong)期间,我们(men)遇到了人(ren)(ren)员(yuan)不足、物(wu)料短缺等问(wen)题。”谢(xie)现科(ke)介绍,项目(mu)分包指挥(hui)部不仅及时帮(bang)助办理运输(shu)通行证,还从(cong)本地协调技术工人(ren)(ren),从(cong)而(er)保证了项目(mu)建设。
短评
“马上行动”须有制度保障
“新区(qu)不(bu)需要纸(zhi)上(shang)谈兵,只需要马上(shang)行动。”这(zhei)是冀南新区(qu)提出的服务承诺。避(bi)免承诺落空,新区(qu)拿出了(le)实实在在的措施。
按照(zhao)“精简(jian)、高效(xiao)”原则,每(mei)个(ge)重点项目指(zhi)(zhi)(zhi)挥部仅有六七个(ge)人,指(zhi)(zhi)(zhi)挥长和成员来(lai)自(zi)不同(tong)部门。工(gong)作完成较好(hao)的(de)(de),指(zhi)(zhi)(zhi)挥长每(mei)年可向新(xin)区党工(gong)委推(tui)荐1至(zhi)2名优秀(xiu)成员,优先提拔(ba)使用;工(gong)作推(tui)进(jin)(jin)慢的(de)(de),指(zhi)(zhi)(zhi)挥部每(mei)年必须列出1至(zhi)2名不称职成员,作为(wei)调整干部的(de)(de)参考。连(lian)续4次调度会(hui)未见明显(xian)工(gong)作成效(xiao)的(de)(de)指(zhi)(zhi)(zhi)挥部,由总指(zhi)(zhi)(zhi)挥部接管(guan),直接协调推(tui)进(jin)(jin)。由此,各指(zhi)(zhi)(zhi)挥部感(gan)受到了(le)压力,千(qian)方百(bai)计主动搞好(hao)服务,推(tui)动项目加快建设。
让(rang)“马上行(xing)动、担(dan)当(dang)实(shi)干(gan)”的人有荣誉、有舞台。近(jin)两年来,新区累计评选(xuan)“闪光者”30人,其中12人得到提(ti)拔重用,18人列(lie)入后备(bei)干(gan)部库,树立了(le)“以实(shi)绩论英雄”的鲜明导向(xiang)。
能办(ban)的“马上行动”,受制于客观因素难以“马上行动”的,千方(fang)百计疏(shu)堵点、治痛点、破难点。新区还在邯(han)郸率先推出“标准地+承诺制”改革,变“企业单个项目(mu)付费(fei)”为(wei)“政府(fu)统一打包买单”,为(wei)项目(mu)建(jian)设节省(sheng)了时间。服务企业微信群中,项目(mu)业主直接(jie)部(bu)门负责人,部(bu)门负责人必(bi)须限时解决并(bing)晾(liang)晒办(ban)理结果。
让行动(dong)(dong)快(kuai)、落实快(kuai)的人“闪闪发光(guang)”,对缓办(ban)不办(ban)的人监督问责。如此(ci),“马(ma)上(shang)行动(dong)(dong)”才不会沦(lun)为表态口号,也才能成为干部的行动(dong)(dong)自觉。
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