在近日舉辦的2012北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP2012）上，國家能源局副局長劉琦指出：“中國是目前風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)最多的國家，預(yù)計(jì)到2012年底，并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量將超過6000萬千瓦，發(fā)電量超過1000億千瓦時(shí)。”剛剛頒布的《可再生能源“十二五”規(guī)劃》也明確提出，到2015年，我國并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1億千瓦，年發(fā)電量超過1900億千瓦時(shí)，基本形成完整的、具有國際競爭力的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)。正如全球風(fēng)能理事會(huì)主席Klaus Rave所說的那樣，中國的風(fēng)電發(fā)展在經(jīng)歷了四五年的翻番式增長后趨于穩(wěn)定，中國會(huì)成為全球市場的主要領(lǐng)導(dǎo)者。
我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也帶動(dòng)了國內(nèi)相關(guān)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。風(fēng)電機(jī)組的主要部件加工需要大量高效的數(shù)控機(jī)床和高端刀具，風(fēng)電設(shè)備加工技術(shù)的進(jìn)步，很大程度上依賴于機(jī)床和刀具的先進(jìn)性與精準(zhǔn)性。風(fēng)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)也對(duì)相關(guān)零部件的制造工藝、機(jī)床設(shè)備和刀具提出了越來越高的要求。
自產(chǎn)關(guān)鍵零部件對(duì)機(jī)床提出更高要求
記者通過CWP2012了解到，為避免國外企業(yè)在整機(jī)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件供應(yīng)等技術(shù)環(huán)節(jié)上的壟斷，我國的風(fēng)電整機(jī)企業(yè)自建關(guān)鍵零部件生產(chǎn)廠和通過關(guān)聯(lián)企業(yè)獲得關(guān)鍵零部件的比例不斷提高。由于葉片成本平均占整機(jī)制造成本的22%，因此很多整機(jī)廠商正努力延伸產(chǎn)業(yè)鏈，新增葉片生產(chǎn)廠，使得葉片自產(chǎn)率增高。另外，發(fā)電機(jī)的自產(chǎn)率也較高。目前，葉片和發(fā)電機(jī)已經(jīng)成為航天萬源、南車風(fēng)電、湘電風(fēng)能、東方電氣、三一電氣、金風(fēng)科技等整機(jī)制造商的自產(chǎn)關(guān)鍵零部件。
整合利潤率較低的零部件生產(chǎn)能力，對(duì)于大多數(shù)僅在風(fēng)電整機(jī)制造領(lǐng)域“摸爬滾打”的廠商來說，風(fēng)險(xiǎn)較大。例如成立于海外的某整機(jī)企業(yè)，就曾因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組中發(fā)生批量自產(chǎn)齒輪箱故障，需要更換數(shù)千臺(tái)齒輪箱而與其他企業(yè)合并。因此，盡管風(fēng)電設(shè)備零部件制造并非全部精密加工制造范疇，但在逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制造過程中，對(duì)于機(jī)床工具及工藝的要求也變得越來越苛刻。
Wetzil Engineering公司風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)主管李建泰舉了一個(gè)例子，為了增加發(fā)電量，同時(shí)在相同土地面積上盡量提升發(fā)電效率，風(fēng)機(jī)葉片的尺寸變得越來越大，加大尺寸后且保證質(zhì)量和可靠性，這對(duì)葉片、發(fā)電機(jī)等部件的設(shè)計(jì)以及加工制造提出更高要求。據(jù)介紹，這種大型葉片的加工，需要數(shù)控銑床，此類機(jī)床屬于大規(guī)格輕型非金屬五軸加工機(jī)床，盡管加工精度要求不高，功率和扭矩也小，但對(duì)機(jī)床切削速度的要求卻很高。此外，主軸、風(fēng)輪和塔架均為大型構(gòu)件，加工難度大，需要專門設(shè)計(jì)專用的機(jī)床設(shè)備，且兼具高速、高效、智能化、柔性化、CAD/CAM自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)檢測、誤差補(bǔ)償和故障自動(dòng)診斷等多項(xiàng)先進(jìn)功能。
而對(duì)于支持大型葉片的風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的加工，則需要大規(guī)格臥式車銑磨復(fù)合機(jī)床，要在傳統(tǒng)臥式車床的基礎(chǔ)上增加銑削和磨削功能，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成加工。電機(jī)定子制造需要立式車銑磨復(fù)合機(jī)床，特別是定子下線槽的加工，要在傳統(tǒng)立式車床的基礎(chǔ)上增加銑削和磨削功能，也同樣需要實(shí)現(xiàn)一次裝夾加工完成。
進(jìn)口零部件加工機(jī)床受青睞
風(fēng)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行期為20年，而一些質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的零部件可運(yùn)行時(shí)間或許根本不到20年。在CWP2012上參展的相關(guān)風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)中，無論是管理人員還是技術(shù)人員，均表示出風(fēng)電設(shè)備對(duì)機(jī)床工具等先進(jìn)加工設(shè)備的強(qiáng)烈依賴。
近年來，隨著風(fēng)電機(jī)組制造設(shè)備向國產(chǎn)化方向發(fā)展，很多國內(nèi)機(jī)床廠商均自主研發(fā)出了加工大型風(fēng)電機(jī)組核心部件的機(jī)床。但是許多“填補(bǔ)空白”的新產(chǎn)品仍局限在實(shí)驗(yàn)室里、展覽會(huì)上，在市場上很少見，“重產(chǎn)品開發(fā)，輕產(chǎn)業(yè)化”的現(xiàn)狀一定程度上制約了我國機(jī)床行業(yè)滿足風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展需求能力的提升。
盡管在某些大批量、成規(guī)模的風(fēng)電機(jī)組零部件實(shí)際加工中會(huì)使用到不少國產(chǎn)機(jī)床，但一些風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)人員卻表示，在風(fēng)電設(shè)備如變速箱加工中，數(shù)控落地銑鏜床、大型臥式加工中心、龍門加工中心、數(shù)控成型銑齒機(jī)和數(shù)控成型磨齒機(jī)等都是當(dāng)前機(jī)床行業(yè)技術(shù)含量比較高的高端設(shè)備，在對(duì)于這些種類機(jī)床的選擇上，他們比較青睞國外進(jìn)口的技術(shù)先進(jìn)的高端產(chǎn)品。
新疆金風(fēng)科技股份有限公司執(zhí)行副總裁吳凱告訴記者，目前金風(fēng)科技對(duì)最核心的控制系統(tǒng)進(jìn)行自主研發(fā)和生產(chǎn)，而為其提供零部件的供應(yīng)商主要集中在齒輪箱、軸承制造方面，格里森的機(jī)床是在齒輪加工方面最為著名的，Lidkoping是專業(yè)的軸承專用磨床制造商，在選擇加工設(shè)備時(shí)較多購買的是這兩家公司的機(jī)床。風(fēng)電整機(jī)制造廠商強(qiáng)調(diào)對(duì)于高端優(yōu)質(zhì)進(jìn)口加工設(shè)備的“偏好”，也從另一個(gè)側(cè)面反映出其加工要求的提高和對(duì)加工件質(zhì)量的重視。
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