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編者按： 健康、自主、可靠的產業鏈對于風電發展至關重要，其中自研是核心基礎，制造是重中之重，最終都指向高效可靠的交付。 對核心部件的理解程度，直接決定整個風機系統效率和安全性的提升。作為風機國產化的引領者，遠景自2009年起，從基礎研究入手，堅持做難而正確的事，一路打開變頻器、變槳系統、葉片、發電機、齒輪箱、主軸承等核心部件設計和制造的黑匣子，持續推動風機性能、可靠性、成本良性平衡。 經過30余年的發展，中國風電闊步蹚入“無人區”，在技術創新、產品形態等方面已無太多經驗可借鑒。遠景用民族情懷開拓風電技術“深水區”，在多個領域代表中國風電最高水平躋身全球一流。 能源低碳轉型的大變局下，新能源產業的“爆火”順理成章。面對賽道成長性與確定性的雙重誘惑，跨界者蜂擁而至。 然而，盡管企業跨界的腳步在風、光、儲領域“全面開花”，但進一步細分就會察覺，風電產業鏈跨界“涼熱不均”——下游風場運營“人滿為患”，規模倍增、前景光明的產業鏈上游核心環 節——風電整機制造賽道卻“無人問津”。 究其原因，一句話足以概括：非不愿，實不能。 目前，全面邁入3.0時代的中國風電產業已經駛入“無人區”。遠景集團高級副總裁田慶軍認為，3.0時代是風電行業的頂峰。不僅技術創新已突破邊界，在產品形態、商業模式等方面也已無太多經驗可借鑒，行業開始在更高層面“摸著石頭過河”。 更重要的是，與1.0系統集成和2.0關鍵部件自研完全不同，風電3.0階段，行業比拼的是對全流程設計、技術、部件耦合、效率提升等環節的全面掌控。在此背景下，3.0時代的技術特征已更迭為風機核心部件的自制。 “風機是大型的、復雜的、系統的旋轉機械工業產品，要想全面認知機組設計的性能、成本、質量邊界，我們不僅要打開關鍵部件的黑匣子，還要把黑匣子真正造出來，實現部件和系統的深度融合才是極致產品的核心。這是遠景能源從始至終的追求，也是遠景深耕易耨出的優勢?！碧飸c軍稱。
▲遠景江陰碳中和技術產業園
破局：破解“不可能三角” 目前，風電行業正在經歷消耗戰與攻堅戰的雙重洗禮。 一方面，持續了3年多的“價格戰”不僅未見熄火，反而不斷刷新低價記錄。2023年12月初，伴隨著阿魯科爾沁100萬千瓦風儲基地項目設備采購的開標，國內陸上風電正式進入“單機容量10MW”“單位千瓦低于1000元”的新紀元。 另一方面，在整機制造業邁入“薄利時代”的同時，以大型化為主要趨勢的機型迭代邁入“高速時代”。 2022年，國內整機企業推出了超過220款新機型；2023年，僅在國際風能展期間，10家整機企業發布的新機型就達30款。在快節奏的市場更迭下，國內陸上風電機組最大單機容量已升至15MW，海上風電更已進入20MW時代。 更重要的是，伴隨著機型迭代的加速，機組銷售周期不斷被壓縮。業內資深從業人員指出，1.5MW機型風機的銷售周期超過10年，2MW—3MW機型機組的周期約為7—8年，4MW—5MW機型機組的周期縮短至3—4年。 一邊“卷”技術、一邊“卷”市場，激烈的競爭態勢中，盈利友好性、機組性能可靠性、產品升級迫切性，似乎正在成為新的“風電不可能三角”。 如何破局？自古華山一條路，想要贏下這場消耗戰與攻堅戰，核心部件自研自制是唯一的選擇。 業內人士認為，通過“自研”，整機商一定程度上可以匹配滿足機型快速迭代背景下，大兆瓦機組核心部件的精細化定制要求。但若要打通風機失效管理的最后一公里，非“自制”不可?！安磺宄P鍵部件在風機系統中協同的運行機理，不能深入管理到設計和工藝的細節，只是孤立地對部件提出可靠性要求，是行業出現大量失效的關鍵原因?！?/p> 早在公司創立之初，遠景就已經有了這樣的“覺悟”。破解關鍵部件的黑匣子，遠景勢在必行。 自2009年起，遠景一步步穿透了產業鏈大部件技術。遠景能源副總裁、風機產品平臺負責人婁益民表示，根據大部件在整機系統中的重要程度和技術難度，遠景已經從變頻器、變槳系統、葉片、發電機貫通至傳動鏈層面，實現了齒輪箱以及主軸承的自制和自研。 目前，遠景自研葉片、發電機和變頻器交付量均突破10000套。自研主軸承交付超4600套，自制齒輪箱下線超5000臺。一直以來，主軸承都是風機國產化的“最大難題”，風電齒輪箱更是有“機械傳動鏈皇冠上的珍珠”之稱，成功攻克主軸承與齒輪箱的自研、自制，意味著遠景已經通過技術徹底擊穿供應鏈卡脖子難題，真正實現了核心部件的“融會貫通”。 入局：認知決定高度 業內某分析師指出，“卡脖子”一詞在風電業界的泛化使用，模糊了產業鏈背后的復雜性。具體而言，“卡脖子”往往是供應鏈系統能力缺失導致的，而這種系統能力不僅需要“造得出來”，更要“嵌得進去”、“用得起來”。 這與遠景對于大部件貫通的認知不謀而合。 婁益民在介紹遠景自研傳動鏈產品優勢時強調，遠景的傳動鏈產品是“站在巨人的肩膀上”，含著金鑰匙出生的。所謂“巨人的肩膀”，既指遠景建立起的110人國際化研發“智囊團”，又指遠景基于上萬臺在役風機匯集起的超強“數據庫”。 “遠景的傳動鏈研發團隊都是國際頂級專業品牌的頂尖技術專家，有著超過20年的專業和經驗積累。專家之所以‘頂尖’，不僅在于其累積的成功經驗，更在于其見識過足夠多的失效案例?！眾湟婷裾J為，“知道‘如何做對’很重要，但懂得‘從哪避坑’更難得?！?/p> 同時，基于伽利略智能風機系統及風機數據監控系統，遠景積累了超2萬臺在役風機運行數據。在設計傳動鏈產品時，遠景可充分考慮到風機實際運行工況、設計邊界，并給予充足的數據輸入，在制造、測試驗證和運行等環節打通信息流，反饋到整機和齒輪箱、主軸承等核心部件的設計，形成閉環。 傳動鏈產品從數據層面強化的針對性設計意味著，其產品精度、承載能力等指標與整機更匹配，真正實現了“從整機中來，回整機里去”。 “造得出來”只是萬里長征第一步，遠景堅持認為，實現部件和系統的深度融合才是極致產品的核心。為了驗證部件性能、部件與系統的耦合情況，遠景在測試驗證方面同樣不吝投入。 遠景測試驗證中心的建設規劃最早可追溯至2015年，至今累計投資3億元，遠景測試中心已經建成8座大型復雜機電液測控一體化測試平臺，并從全球引入了100多套先進的測量設備。 位于江陰的遠景智慧能源產業園的測試驗證中心，設備運轉發出的“沙沙”聲和眼前不斷旋轉的“大家伙”無一不顯示出工作的繁忙。測試中心的工作人員介紹道，“不論是外購，還是自研自制，遠景風機的核心大部件在應用之前，都要經過測試中心的檢驗。當前主軸承測試臺、變槳軸承工藝測試臺和輪轂轉子測試臺上的被測部件累計測試都已經超過半年，半年的測試時長等效現實工況下的30年?！?/p>
▲中國最早建成的五自由度整機加載測試臺
再往前走，就是中國最早建成的五自由度整機加載測試臺、中國最大的具備動態彎矩能力的風電主軸承測試臺，以及中國唯一的26兆瓦級別彎扭耦合傳動鏈測試臺。
工作人員指出，遠景之所以不計投入地建造彎扭耦合傳動鏈測試臺，是因為在如今機型迭代速度明顯加快、產品推出市場節奏被迫加速的情況下，留給樣機驗證時間一再被壓縮，僅能進行靜態工況模擬的測試臺已經不能滿足產品質量管控的的實際需求。
“整機企業越真實地擬合實際運行工況，越能在緊迫的機型迭代空隙中守住設備可靠性底線。以齒輪箱測試為例，常規齒輪箱測試只有純扭矩加載模式，但遠景目前的測試臺可以實現傳動鏈彎矩加載、彎扭耦合、沖擊載荷、交變載荷等非常規測試，盡最大可能驗證風機在實際應用工況下的可靠性表現?！睖y試中心的工作人員表示。
在嚴格的流程管控、充分的測試驗證、高水準的團隊搭建，以及基于數字平臺的反饋閉環等流程保障下，遠景同時實現了產品高可靠、市場快響應及成本最優化目標。
婁益民表示，遠景通過大部件自研自制暢通了測試數據與產品設計的反饋通道，將遠景產品的市場需求響應時間大大縮短。
與此同時，得益于EVA檢測技術的成功落地和遠景新材料標準的高效執行，迄今為止，所有交付投運的遠景齒輪箱未見一例非金屬夾雜導致的失效；遠景交付的4600臺自研主軸承，投入市場五年來運行零失效，更重要的是，其采購成本和交付周期較進口品牌實現較大優化。
謀局：賦能產業鏈
穿透從設計、制造到測試的全流程后，遠景已成為中國唯一擁有自研自制齒輪箱工廠的風電整機制造企業。
在制造環節，遠景延續了其一貫的高認知。在遠景看來，全球先進制造業應具備“新技術、新生態、多融合”的特征。實地來看，遠景確實已將齒輪箱工廠建成了現代化工廠的標準范式。
遠景齒輪箱工廠不僅實現了世界工業領域領先的單件流混線生產、清潔度分段管理、Milk run物流管理、數字化工藝到工位等運營模式，還利用大數據優勢完成了齒輪箱配磨等工藝技術的自主創新，提升了制造效率。
▲齒輪箱吊裝
更重要的是，遠景齒輪箱工廠已進一步擴展為傳動鏈工廠。
遠景傳動鏈團隊表示，遠景傳動鏈工廠從搭建之初就不只是為了“零部件制造”，而是要以傳動系統、整機系統思維打通風機產品的全生命周期信息流，緊密對接全產業鏈上研發設計、測試驗證、制造運行等各個環節，通過制造環節的工藝和管理創新，以及嚴格的全功能出場測試，將自研部件設計完美落地為批量產品，保證Build-to-Print產品一致性，并最終依托伽利略超感知系統將過程數據閉環到設計端，服務風機終生優化。
值得一提的是，盡管遠景已經通過技術貫通大部件，擁有核心部件的自研自制能力，但婁益民強調，遠景發力核心部件自制的目的并非取代外購，與供應商搶市場，相反，遠景希望依托自身的研發及流程創新，為產業鏈賦能，實現產業鏈的整體躍升。
以主軸承環節為例。遠景主軸承在制造環節與供應商的密切合作，不僅淬煉了行業在主軸承設計技術、加工工藝、質量管理等方面的能力，同時將其對于制造環節的認知和創新輸入到全產業鏈。業內認為，整機商與代工企業的深度合作，可使代工企業將升級后的制造和質量管控能力復用于其生產制造全領域。
遠景與主軸承供應商制造合作從源頭開始，貫穿鋼材、熱處理、機加工、裝配、出廠檢驗等全過程。
在合作中，遠景集成開發團隊負責全鏈條的開發、評審、驗證和放行，保證設備、工藝、人員等生產要素和過程管控滿足高質量交付的要求，同時批量生產的質量監造會將每一個生產節點的數據反饋回遠景質量管理平臺進行大數據分析，保證軸承制造過程能力的穩定受控。
2020年，行業搶裝疊加疫情導致進出口通道受阻，主軸承的供應成為卡住風機交付的主要障礙，行業曾飽受供應鏈掣肘之患。
隨著遠景自研主軸承的不斷突破，國內供應鏈最后一個“卡脖子”難題被攻克。2023年，遠景供應的風機產品中，進口主軸承的應用比例已從2019年前的100%降低至30%；整個行業主軸承國產化比例，則由2021年前的10%提升到2023年的48%左右，2024年預計進一步提升到60—70%。
目前，中國風電市場已經成為世界最前沿的技術陣地和練兵場，同時中國也是全球最大的制造基地與供應鏈市場?；葑u博華工商企業部副總監唐大千曾表示，全產業鏈的打通及本地化是中國風電參與國際競爭的關鍵優勢。未來，產業鏈的優勢也將成為整機企業決勝海外的強大武器。
