2022年风电轴承行业发展现状分析 新强联风电主轴轴承不断突破

一、风电主轴轴承不断突破，受益于“大型化”进程

轴承的工作条件要求整个圆周环形辊道表面具有稳定的力学性能及均匀的淬硬层， 具有较低表面硬度和机械强度的软带将导致该区域容易受到磨损，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。因此，热处理是轴承生产加工中最重要的环节之 一。在轴承热处理环节，国外龙头采用的主流工艺是渗碳法，渗碳法成本高、效率 低，且我国工艺水平较为落后，长期限制了我国高端轴承的生产。近年来，随着成 本更低、效率更高的无软带淬火技术的兴起，为我国高端轴承制造提供了新思路以 及新的赶超机会。

无软带感应淬火技术可满足轴承感应淬火消除软带的工艺要求。与传统的炉内渗碳 相比，无软带感应淬火速度更快、能耗更低，并已开发出工艺对中碳钢回转支承进 行感应处理达到同样的效果。无软带工艺使用两个加热组件，每个加热组件配有两 个感应器，分别称为预热感应器和加热感应器。每个感应器都有一个独立的电源， 可以设置为加热工艺所需的功率输出。这两个加热组件能够绕着轴承辊道移动，每 个组件覆盖半个轴承圆环。

采用无损检测方法对感应淬火处理后的材料特性进行验证，机械特性和冶金分析表 明，该工艺使加热和淬火具有很好的一致性，淬火处理后，辊道具有均匀的淬硬层 深度和沿辊道圆周方向的表面硬度。在关键的起始区和结束区，淬硬层深度和表面 硬度与稳定扫描区的结果一致。

公司借助无软带感应淬火技术弯道超车，已形成差异化竞争优势。在工艺与设备 上，公司在国内较早使用无软带淬火技术，并引进了意大利萨伊全数控淬火机床， 是国内最早拥有数控无软带中频淬火设备的企业。同时公司不断攻关，掌握了无软 带淬火技术，生产的无软带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。无软带淬火 机床交货期较长，还有至少数月的调试期，公司在设备和工艺磨合上具备一定的先发优势。

公司风电轴承产品突破中，有望逐步放量。公司可以为客户批量供应风力发电机偏 航变桨轴承、三排滚子独立变桨轴承、三排圆柱滚子主轴承、圆锥滚子主轴承等风 电轴承，轴承产品应用于1.5MW、2MW、3.XMW、4.XMW-8MW等风机。目前， 大MW的双列圆锥主轴轴承、单列圆锥主轴轴承、三排圆柱主轴轴承已经开始验 证，考虑到风电轴承产品较长的客户认证周期，公司在验证时间上的领先优势有望 保持，未来率先放量。

公司竞争力持续获得客户认可。公司已经与明阳智能、湘电风能、东方电气、远景 能源、三一重能等形成了稳定的合作关系。以三一重能为例，新强联2019年首次进入其供应体系，当年在其风电回转支承采购金额中占比只有7.27%，至2021H1， 这一比例已上升至72.83%，一方面可以反应新强联产品正在获得更多认可，另一 方面也可以体现产品要获得客户认可需要一个较长的周期。

新强联在风电主轴轴承国产替代中扮演重要角色。公司是国内少数可以向头部风电 整机厂商批量供应风电主轴轴承的厂商之一，凭借多年的研发积累和技术优势，攻 克了2-3MW直驱式风力发电机三排滚子主轴轴承的关键技术，掌握了国际先进的无 软带淬火工艺，风电主轴轴承已向湘电风能、明阳智能和东方电气等客户供应，获 得了下游整机客户的认可。同时，瓦轴、洛轴、大冶轴等国产轴承厂在风电主轴轴 承研发上不断发力，其中洛轴于21年10月份研制成功7MW级海上风电主轴轴承。 由于轴承产品验证周期很长，从目前的局面来看，新强联等作为极少数可以实现主 轴轴承尤其是大MW主轴轴承量产的企业，在竞争中有望保持领先。

“大型化”与降本趋势下，公司在大MW轴承上的领先将明显受益。根据明阳智能 21Q3的业绩展示材料，21年5MW以上的机型占比明显上升；根据风电头条的统 计，21年上半年的中标主流机型已经到4MW区间，预示着22年的装机主流机型将 向4-5MW演变，而公司在大MW主轴轴承上的领先将在“大型化”的进程中获取更 多市场份额。前文提及中标价格的大幅下降，对整机厂的成本管控能力提出更高的 要求，而“国产化”会是降本的重要手段，新强联为代表的国产厂商将明显受益。

公司收入随着产能扩张阶梯式上升，产能为限制公司收入增长的主要因素。从季度 维度分析公司营业收入与归母净利润，可以发现公司在2020年Q3迎来了收入与利 润的双重爆发，而根据公司关于非公开发行股票反馈意见的回复，公司产能利用率 一直居于高位，2020年产能利用率已达到98.93%，因此可以合理推测公司收入增 长主要来自于产能的扩大，而在钢业景气度较低的2021年，单季度收入与20Q3、 20Q4的高点较为接近，显示公司受到行业的影响较小，产能利用率维持高位；公 司不断上升的毛利率同样验证了公司产品的竞争力与稀缺性。

图：新强联分季营业收入与归母净利润

扩产加速，新强联收入有望再上台阶。公司于2020年登陆创业板上市，募集资金 3.22亿元建设“2.0MW及以上大功率风力发电主机配套轴承建设项目”，IPO募投 项目已于2020年投产和达产，2020年回转支承及配套产品产能为6万吨，但仍面临 产能不足的制约；21年6月，公司再次通过非公开发行股票募集资金，并拟将9.35 亿元投资“3.0MW及以上大功率风力发电主机配套轴承生产线建设项目”，通过本次募投项目，公司年产风电轴承将增加6900套，其中主轴轴承1500个，偏航变桨 轴承5400个，公司收入有望随着新建产能的释放上一个台阶。

沿产业链布局锻件，产品控制力增强，毛利率持续优化。公司于2011年成立子公 司圣久锻件，为公司大型回转支承的生产提供了锻件原料保障，使回转支承的生产 不再受到上游供需情况波动的影响；回转支承的许多性能与原材料锻件有很大的关 系，公司自己生产锻件，能够通过供应商调整钢锭微量元素含量、锻件加工工艺使 锻件产品拥有特定的性能，从而促进回转支承的研发。公司能够研发出风电主轴轴 承的两个关键点全铜材整体保持架和套圈材料中增加镍元素提升性能，就是从锻件 的生产环节开展的研发；打通了回转支承生产的整个产业链，使公司在回转支承生 产外还能够获取上游锻件生产的利润，提高了公司整体的利润率水平。

以三一重能为例，根据公司发行人及保荐机构回复意见披露的风电回转支承采购均 价，向新强联的采购均价大多数时间要低于洛轴、瓦轴等企业，如2020年三一重能 从洛轴、新强联、瓦轴采购3.0MW风电回转支承的均价分别为44.72/41.6/46.59万 元，锻件自产以及无软带淬火技术在一定程度上提高了新强联的成本管控能力，使 得公司的报价更具优势，进而提高了公司的竞争力。目前，圣久锻件具有6万吨的年产能，除满足公司轴承生产需要外，通过对外出售 还可为公司增加利润。2020年新强联锻件对外销售20807吨，实现收入1.49亿元， 毛利率为14.50%。

二、海工、盾构机轴承陆续取得突破，平台型企业现雏形

盾构机是隧道掘进的核心设备，被誉为工程机械之母，也是高端装备制造业的标志 性产品。盾构机目前广泛用于城市轨道交通建设，地下综合管廊等城市地下空间， 铁路及公路隧道工程，引水工程及军事隧道工程。公司首套盾构机主轴轴承于2009 年实现销售，应用于浙江三门核电站项目，根据上海市基础工程有限公司出具的《产 品使用证明》，公司为其设计、制造的盾构机主轴承工作正常，各项技术指标达到设 计要求，可替代进口产品。公司研制的外径8.8米的重载回转支承，成功用于中国自 制世界最大12,000吨起重船“振华30”号和上海三航局的2,400吨“三航风范”号风电船上。目前，公司为中船华南船用机械厂制造的外径10.23米，重69吨的浮吊回转 支承，已顺利完工。

城轨交通是盾构机的重要下游，未来有望贡献增量。我国城轨交通里程绝对数处于 世界前列，但密度仍低于首尔、纽约等国际化大都市。2020年上海、北京的城轨运 营总里程分别位居全球第一、第二，其城轨密度分别为0.13和0.05公里/平方公里， 低于首尔的0.91公里/平方公里和伦敦的0.35公里/平方公里，我国城轨交通建设仍有 上升空间。从在建工程来看，我国城轨在建里程仍位于高位，2020年在建规模为 6797.5公里，随着公司产能的上升，盾构机轴承有望贡献增量。

公司盾构机客户优质，且有多年合作经验。公司盾构机主要客户为中铁工业、铁建 重工和中交天和，三者均为盾构机行业龙头。2019年我国盾构机总产量为559台，其 中中铁工业、铁建重工、中交天和的市占率分别为32.38%、28.80%、16.82%，三 者市占率之和已达到78%。

海工产品轴承方面，公司处于行业前列。根据SKF年报，SKF海工产品轴承在总收 入中占比超2%，2019年SKF海工行业收入为13.5亿元，海工轴承市场空间可观。 目前，公司与振华重工、中船华南、武船机械等知名企业保持良好合作，公司研制 的外径8.8米的重载回转支承，成功用于中国自制世界最大12,000吨起重船“振华30” 号和上海三航局的2,400吨“三航风范”号风电船上。目前，公司为中船华南船用 机械厂制造的外径10.23米，重69吨的浮吊回转支承，已顺利完工，公司产品技术 走在行业前列，未来市场空间有望进一步扩展。

高端轴承市场空间可观，国产化持续推进。以工业机器人轴承为例，欧洲、日本是 工业机器人的主要供应商，ABB、库卡、发那科、安川电机四家企业占据了全球工 业机器人市场的约50%，而机器人减速器70%以上的市场份额都被日本纳博特斯克 和哈默纳克垄断。受下游市场竞争格局影响，我国工业机器人轴承发展一直落后于 欧洲、日本。近年来，随着国产工业机器人市场的崛起，我国工业机器人市场规模 不断扩大，对高端机器人轴承需求同步增加。根据《论我国重大技术装备轴承的自 主安全可控》（何加群）预计，2025年全国工业机器人需求47万台，需配套轴承3100万套、价值28亿元，其中国产工业机器人20万台，需配套轴承1320万套、价 值12亿元。

（三）轴承：黄金赛道，长坡厚雪

轴承应用广泛，千亿工业轴承市场空间广阔。轴承主要可以分为工业轴承与汽车轴 承两类，其中工业轴承可广泛应用于机械、建筑、铁路、海工、航天等诸多领域。根 据SKF年报数据，2020年全球工业轴承市场约2500亿克朗，折算成人民币约1760.56 亿元（按照2021年12月29日汇率中间价1.42折算，下同），汽车轴承市场约1300亿 克朗，折算成人民币约915.49亿元。此外，由于工业轴承应用领域众多，SKF工业轴 承产品涉及40多个下游行业，对企业全球营销网络、产品设计、生产能力要求都更 高，因此市场集中度相对较低。

在收入体量上，我国企业与国外知名企业差距悬殊，未来发展潜力巨大。除风电领 域外，国外轴承企业多沿产业链向更多领域扩展。2020年全球八大轴承厂中的SKF、 舍弗勒、NTN、JTKET收入分别为562.91/991.28/417.55/909.37亿元，而我国代表 企业新强联、洛轴同期收入只有20.64、42.16亿元，与国外巨头仍有较大差距。

图：国内外代表轴承企业收入对比（亿元）

多行业、多区域布局造就千亿轴承龙头。以SKF为例，公司轴承产品可应用于数十 个细分行业，其中工业轴承收入占比较高，2020年SKF工业轴承、汽车轴承收入分 别为409.58和153.33亿元，在收入中分别占比72.76%和27.24%；工业轴承的利润率 明显高于汽车轴承，以2020年为例，工业轴承利润率为12.44%，明显高于汽车轴承 的1.45%；此外，SKF全球布局，来自亚太、欧洲、北美的收入构成了公司收入的绝 大部分。

SKF多行业布局，下游应用领域包括航空航天、农业机械、汽车和轻型卡车、工程机 械、食品和饮料、机床、船舶、物料运输、冶金等，且收入来源较为分散，单行业占 比最高的汽车和轻型卡车收入占比合计约20%，其他均在10%以下；风电轴承所在 的能源行业收入占比不超过10%，侧面印证风电轴承在整个轴承行业中的占比较低。

SKF在风电行业同样布局深厚，主轴轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承、发电机轴 承均有涉及，对新强联的未来发展具有参考意义。以主轴轴承为例，SKF提供了调 心滚子轴承、圆锥滚子轴承（单列、双列）、圆环滚子轴承、圆柱滚子轴承等产品来 供客户选择，满足不同机型、不同应用场景的选择；中期来看，新强联可在偏航变 桨、主轴轴承上继续深化布局，同时可向齿轮箱轴承、发电机轴承进行合理延伸。

轴承行业具有较强的协同效应，经验可在不同行业应用。根据适用范围，轴承可分 为通用轴承与专用轴承两类，相比通用轴承，专用轴承需要根据产品特性设计，技 术难度更高，价值量也更高，随着近年来制造业向高端发展，专用轴承正成为更多 企业的竞争焦点。在轴承的选择中，通常需要根据使用环境、条件、寿命要求等条件 来依次选择轴承大小、尺寸、内圈设计、精度、润滑、密封、安装方式等，因此过往 对不同温度、不同载荷等条件进行的设计可在新产品的设计中进行调用并进一步改 进，从而可提高新产品的研发效率。

通过研究SKF和NSK不同行业的产品设计，行业之间有一定的相通性。根据SKF， 风电轴承与矿业机械轴承都要求轴承产品具有高稳定性，并且维护成本越低越好，在其风电调心滚子轴承和采矿业调心滚子轴承的设计中都选择了优化油脂润滑，从 而降低维护成本。而在NSK齿轮箱、采矿和建筑的轴承设计中都选择了优化保持架 设计，有利于保证了轴承的稳定运行。

轴承为可以产生大型公司的“长坡厚雪”型黄金赛道。轴承下游应用领域多种多样， 且技术存在一定的相通性，全球市场规模2000亿以上，而我国的轴承厂商不管是从 是从技术实力还是从收入规模上，和全球轴承龙头差距巨大。轴承作为制造业中不 可缺少的关键一环，随着我国制造业的不断崛起，理应有若干家世界级的轴承龙头 企业出现。新强联在风电行业的国产化中处于领先地位，未来龙头地位有望继续强化，在风电 行业内可以横向、纵向延伸，同时可以向风电行业以外的行业扩展，有望成为轴承 领域的平台型企业。

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