远景用技术创新解决中国风电卡脖子难题、持续提升国产化水平

中国唯一拥有齿轮箱工厂的风电机组企业，近五年4400台自主研发、国产齿轮箱故障率远低于行业水平，实现非金属夹杂物零故障； 全球首创主轴承摩擦功应用理论，延长了变速箱的使用寿命。 4600套自主研发主轴承零故障——近年来风电技术创新已进入深水区。 通过部件和系统的深度集成，远景自主研发的传动链运行性能远超行业平均水平，不仅打通了中国风电产业链的“最后一步”，也代表了我国风电产业链的最高水平。中国的传动链和风电供应链跻身全球第一梯队，与国际厂商竞争。

传动链是将叶片动能转化为电能的关键装置。 核心部件包括主轴承、主轴、齿轮箱、发电机等。2014年之前，主轴、发电机的国产化进程依次启动。 对于主轴承、变速箱等占风电机组总成本比例较高、技术壁垒较高的零部件，国产化进程相对缓慢。 2017年之前，基本以海外品牌为主。

在11月24日举行的第七届远景能源技术高峰论坛上，远景能源齿轮箱技术部全球总监Ralf Rü博士指出，机械传动链占风机主要故障的30%； 机械传动链占风力发电机材料成本的30%。 材料占35%。 如果说风电机组的大型化让成本、性能、可靠性的“不可能三角”的矛盾越来越尖锐，那么传动链一定是这个矛盾最集中的体现——大型风电机组的传动链必须具有更高的发电效率更高，发电效率更高。 可靠性、成本更低、尺寸和重量更小。

Ralf Rü博士，远景能源变速箱技术部全球总监

外包传动链核心部件基础材料如何选择？ 如何检测？ 如何计算负载？ 机器制造商无从得知。 想要打开核心部件的黑匣子，答案不在于单个部件，而在于整机层面的技术挑战。 组件和系统的深度集成是最终产品的核心。 在部件不断“渗透”的过程中，实现部件、系统、整机控制的技术交互、数据互联和系统集成，不仅是远景的优势，也让远景成为全球首个点对面的解决方案。 《渗透》《零部件、系统、控制系统是实现三者完美融合的风机制造企业。

2017年之前，国内风电行业长期受到齿轮断齿、轴承滚道剥落等批量质量问题的困扰。 远景决定成立自主研发的传动链技术团队，目标是打造具有中国基因的传动链民族品牌。 识别关键挑战，提出新产品概念，并从全球范围内挑选最优秀的人才来实施这些概念，一直是远景公司快速发展的重要策略。 来自SKF、西门子、采埃孚等知名厂商的技术专家在上海和德国逐步建立了110人的国际化研发团队。 研发团队站在巨人的肩膀上，迭代远景对零部件和系统的不断理解，研发出最适合中国风电市场的传动链产品。

组件和系统的深度集成体现在设计和开发的源头

传动链基础材料的质量对部件和系统的实际运行性能具有决定性影响。 齿轮断裂现象在行业中很常见，问题出在基础材料的非金属夹杂物上。 为了从根本上解决这个问题，远景成为全球第一家也是目前唯一一家将EVA测试技术应用于齿轮材料的风扇制造商。 检测标准是欧洲最高标准的两倍。 该技术支持材料标准的制定，在检测和控制原材料纯度方面发挥着关键作用。 同时，远景变速箱扭矩密度位居全球第一。 高扭矩密度将行星齿轮技术与轴承间隙控制解耦，从而将整体负载分配能力提高了10%。

远景轴承研发团队在全球首创主轴承摩擦功应用理论，有效控制风电机组载荷引起的摩擦磨损，大幅延长主轴承使用寿命。

组件和系统的深度集成体现在测试验证

为了验证组件的性能以及组件与系统之间的耦合性，远景近几年在测试验证方面投入了大量的硬件投入和技术研发。 远景是国内首家打造多自由度整机加载试验台的整机制造商。 同时拥有国内最大的具有动弯矩能力的风电主轴承试验台和国内唯一的26兆瓦弯扭联轴器传动链试验台。 传统的变速箱测试只有一种纯扭矩加载模式。 远景在传动链上独创了弯矩加载、弯扭耦合、冲击载荷、交变载荷、波浪载荷等非常规试验，尽可能贴近风机的实际应用工况。

国内最大的具有动弯矩能力的风电主轴承试验台，加载能力可覆盖20MW、300m叶片风电机组的测试

部件与系统的深度融合体现在质量管理上

经过严格测试的传动链在制造运营过程中还需要经过严格的质量管理，以确保25年生命周期的可靠性。

远景能源自主研发变速箱工厂

远景能源是中国唯一一家拥有自主研发、自制变速箱工厂的完整风电机组制造企业。 工厂总投资8亿，总面积6万多平方米。 工厂一期已投入运营两年多，二期正在建设中。 预计明年4月具备生产制造能力。 依托质量开发、制造技术、工厂监管三大团队； 从炼钢到机组的全过程控制，从人员到质量的系统控制； 以及远景质量体系、机制流程、质量防火墙三大质量坝，远景共同打造自主研发、自制的传输链质量防御体系。 远景对国内零部件供应商实行专线和专业生产人员管控，使所有自主研发、自制的产品不仅实现国产化，而且成为远景智能制造的结晶。

通过伽利略智能风电机组系统、风电机组数据监测系统以及可维护性设计和备件更换解决方案，远景传动链研发团队不仅掌握了运行过程中部件与整机的耦合关系，还打通了风电机组传动系统的设计、制造、测试验证和运营环节，将业务边界拓展至全生命周期25年的售后服务市场。

自2017年以来，远景已为5个主要风机平台开发了齿轮箱。 截至今年9月中旬，已累计交付4,400套。 目前，远景已完成18MW齿轮箱的样机开发和测试验证。 得益于EVA检测技术的成功实施和远景新材料标准的高效实施，迄今为止所有交付投运的远景变速箱均未出现一起由非金属夹杂物引起的故障。 五年来，远景已成功自主研发主轴承产品14个，交付项目230余个。 截至今年9月底，累计交付量达到4600台（套），保持运行零故障记录。 目前，主轴承系统已完成30台18兆瓦风电机组安装。 年使用寿命的测试验证。

远景能源自主研发变速箱

远景能源自主研发主轴承

经过十多年的发展，中国已成为全球最大的风电制造基地，在技术创新和产品形态上已进入“无人区”。 为了赢得新一轮的市场竞争，国内各大整机制造商纷纷加快机组大型化进程。 当风力发电机变得越来越大时，不仅设计创新困难，而且生产和管理全生命周期质量也困难。 这背后考验的是公司技术积累的深度和整个系统的支撑能力。 远景能源是全球第一家提出智能风机和智能风电场概念并成功实施的公司。 也是将其对风力发电机系统技术的深刻理解渗透到组件中做得最极致、最认真的公司。 远景自行研发传动链，并用优异的市场表现和经营业绩，打造中国基因传动链品牌，见证中国风电由大到强的历史时刻，引领全球风电转型升级产业链。