編者按：健康、自主、可靠的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈對于行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，其中自研是核心基礎(chǔ)，制造是重中之重，最終都指向高效可靠的交付。我們將以“這很中國風(fēng)機！”為主題，從設(shè)計、制造、測試、運行等全流程多維度，深度剖析遠景自研自制核心部件的價值創(chuàng)造，展示遠景用技術(shù)創(chuàng)新解決中國風(fēng)電卡脖子難題、持續(xù)提升國產(chǎn)化水平的堅守和擔(dān)當(dāng)。

唯一擁有齒輪箱工廠的中國風(fēng)電整機企業(yè)，5年來4400臺自研自制齒輪箱失效率遠低于行業(yè)水平、非金屬夾雜更是零失效；全球首創(chuàng)主軸承摩擦功應(yīng)用理論延長壽命，5年來4600套自研主軸承零失效——近年來，風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新進入深水區(qū)，通過部件和系統(tǒng)深度融合，遠景自研自制傳動鏈運行表現(xiàn)遠超行業(yè)平均水平，不僅打通中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈“最后一公里”，更代表中國傳動鏈的最高水平躋身全球風(fēng)電供應(yīng)鏈第一梯隊，與國際廠商同臺競技。

傳動鏈?zhǔn)前讶~片動能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵裝置，核心部件包括主軸承、主軸、齒輪箱、發(fā)電機等。2014年前，主軸、發(fā)電機依次開啟國產(chǎn)化進程。而主軸承、齒輪箱等在風(fēng)機總成本中占比較高、技術(shù)壁壘較高的部件，國產(chǎn)化進程則相對緩慢，2017年前基本是海外品牌的天下。

在11月24日舉辦的第七屆遠景能源技術(shù)高峰論壇上，遠景能源齒輪箱技術(shù)部全球總監(jiān)Ralf Rüschoff博士指出，風(fēng)機重大故障事件中機械傳動鏈占比30%；風(fēng)機物料成本中機械傳動鏈物料占比35%。如果說風(fēng)機大型化讓成本、性能、可靠性“不可能三角”的矛盾越發(fā)尖銳，傳動鏈一定是這矛盾最集中的體現(xiàn)——大風(fēng)機的傳動鏈要有更高的發(fā)電效率，更高的可靠性，更低的成本、體積和重量。

遠景能源齒輪箱技術(shù)部全球總監(jiān)Ralf Rüschoff博士

外購傳動鏈核心部件如何選擇基礎(chǔ)材料？如何檢測？如何計算載荷？整機商無從得知。想打開核心部件的黑匣子，答案并不在單個部件，而是整機層面的技術(shù)挑戰(zhàn)。部件和系統(tǒng)的深度融合才是極致產(chǎn)品的核心。在不斷“穿透”零部件的過程中，實現(xiàn)部件、系統(tǒng)、整機控制的技術(shù)交互、數(shù)據(jù)互聯(lián)和系統(tǒng)集成，既是遠景的優(yōu)勢，也讓遠景成為全球第一個由點到面“穿透”部件、系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，實現(xiàn)三方完美融合的風(fēng)機制造企業(yè)。

2017年前，國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)長期被齒輪斷齒、軸承滾道剝落等批量質(zhì)量問題所困擾。遠景決定成立自研傳動鏈技術(shù)團隊，目標(biāo)是打造中國基因的傳動鏈民族品牌。識別關(guān)鍵挑戰(zhàn)，提出全新產(chǎn)品理念，在全球范圍內(nèi)選擇最優(yōu)秀的人才去實現(xiàn)，向來是遠景高速成長的重要策略。來自SKF、西門子、ZF等知名廠商的技術(shù)專家，在上海和德國逐步建立起110人的國際化研發(fā)隊伍。站在巨人肩膀上，研發(fā)團隊迭代遠景對零部件和系統(tǒng)的持續(xù)認知，開發(fā)出最適合中國風(fēng)電市場的傳動鏈產(chǎn)品。

部件和系統(tǒng)的深度融合，體現(xiàn)在設(shè)計開發(fā)源頭

傳動鏈基礎(chǔ)材料的優(yōu)劣，對于部件和系統(tǒng)的實際運行表現(xiàn)有著決定性影響，業(yè)內(nèi)屢見不鮮的齒輪斷裂，問題就出在基礎(chǔ)材料的非金屬夾雜。為了從根源上解決問題，遠景成為全球第一個，也是當(dāng)前唯一一個齒輪材料應(yīng)用EVA檢測技術(shù)的風(fēng)機制造商，檢測標(biāo)準(zhǔn)比歐洲最高標(biāo)準(zhǔn)還要高1倍。該技術(shù)支撐了遠景材料標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，對原材料純凈度的檢測和把關(guān)起到關(guān)鍵作用。與此同時，遠景齒輪箱的扭矩密度位于全球第一梯隊，高扭矩密度解耦了行星輪技術(shù)和軸承間隙控制，整體均載能力因此提升10%。

遠景軸承研發(fā)團隊開全球之先河，首創(chuàng)主軸承摩擦功應(yīng)用理論，有效控制風(fēng)機載荷引起的摩擦磨損，極大延長了主軸承使用壽命。

部件和系統(tǒng)的深度融合，體現(xiàn)在測試驗證

為了驗證部件性能、部件與系統(tǒng)的耦合情況，過去幾年，遠景在測試驗證方面的硬件投資和技術(shù)研發(fā)投入巨大——遠景是中國最早建成多自由度整機加載測試臺的整機廠家，同時擁有中國最大的具備動態(tài)彎矩能力的風(fēng)電主軸承測試臺和26兆瓦級別中國唯一的彎扭耦合傳動鏈測試臺。常規(guī)齒輪箱測試只有純扭矩加載一個模式，遠景國內(nèi)獨創(chuàng)了傳動鏈彎矩加載、彎扭耦合、沖擊載荷、交變載荷、波動載荷等非常規(guī)測試，盡最大可能接近風(fēng)機實際應(yīng)用工況。

中國最大的具備動態(tài)彎矩能力的風(fēng)電主軸承測試臺，加載能力可覆蓋至20MW 、300米葉片風(fēng)機的測試

部件和系統(tǒng)的深度融合，體現(xiàn)在質(zhì)量管理

經(jīng)過嚴(yán)密測試的傳動鏈，在制造運營過程中還需經(jīng)受嚴(yán)格的質(zhì)量管理，才能確保25年生命周期的可靠性。

遠景能源自研自制齒輪箱工廠

遠景是中國唯一擁有自研自制齒輪箱工廠的風(fēng)電整機制造企業(yè)，工廠總投資8億，總面積6萬多平米。一期廠房已運營兩年多，二期正在建設(shè)中，預(yù)計明年4月具備生產(chǎn)制造能力。依托質(zhì)量開發(fā)、制造工藝、工廠監(jiān)造三大團隊；從煉鋼到機組的全流程管控，從人員到質(zhì)量的系統(tǒng)化管控；和遠景質(zhì)量體系、機制流程、質(zhì)量防火墻三個質(zhì)量大壩，遠景共同構(gòu)建起自研自制傳動鏈質(zhì)量防御系統(tǒng)。遠景對國產(chǎn)零部件供應(yīng)商實行專線和專業(yè)生產(chǎn)人員掌控，讓自研自制產(chǎn)品不僅全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，更成為遠景智慧制造的結(jié)晶。

通過伽利略智能風(fēng)機系統(tǒng)、風(fēng)機數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，以及可維護性設(shè)計和備品備件可替換方案，遠景傳動鏈研發(fā)團隊不僅掌握了運行過程中部件和整機的耦合關(guān)系，更打通了風(fēng)機傳動系統(tǒng)設(shè)計、制造、測試驗證和運營環(huán)節(jié)，將業(yè)務(wù)邊界拓展至25年全生命運營周期的后服務(wù)市場。

自2017年開始，遠景已實現(xiàn)了五大風(fēng)機平臺的齒輪箱開發(fā)，截至今年9月中旬累計交付4400臺，目前已完成18兆瓦齒輪箱的樣機開發(fā)和測試驗證。得益于EVA檢測技術(shù)的成功落地和遠景新材料標(biāo)準(zhǔn)的高效執(zhí)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(dǎo)致的失效。5年來，遠景成功自研14款主軸承產(chǎn)品，交付230多個項目，截至今年9月底總交付量達到4600臺（套），保持運行零失效紀(jì)錄，目前主軸承系統(tǒng)已完成18兆瓦風(fēng)機30年應(yīng)用壽命的測試驗證。

遠景能源自研自制齒輪箱

遠景能源自研主軸承

經(jīng)過十余年發(fā)展，中國已成為全球最大的風(fēng)電制造基地，并在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品形態(tài)等方面走入“無人區(qū)”。為贏得新一輪市場競爭，國內(nèi)各大整機制造商均加速了機組大型化進程。當(dāng)風(fēng)機越做越大，難的不單是創(chuàng)新設(shè)計，更是生產(chǎn)制造和全生命周期質(zhì)量管理，背后考驗的是企業(yè)技術(shù)積累的深度和整個系統(tǒng)的支撐能力。遠景能源是全球最早提出智能風(fēng)機和智慧風(fēng)場理念并成功實踐的企業(yè)，也是把對風(fēng)機系統(tǒng)技術(shù)的深刻理解穿透到零部件上做得最極致和認真的企業(yè)。遠景自研自制傳動鏈，用優(yōu)異的市場業(yè)績和運行表現(xiàn)，打造出中國基因傳動鏈品牌，見證著中國風(fēng)電從大到強、引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級的歷史時刻。