风电传动链产业深度研究：把握产业链变化的钥匙优质产能聚集地

风电传动链产业深度研究：把握产业链变化的钥匙，优质产能聚集地一、传动链：风电整机核心，技术进步关键点（一）传动系统简介传动系统是使叶片动能转换为电能的关键装置，通常包括轮毂、主轴、齿轮箱、减

速器、发电机、轴承等零部件。零部件的类型与风力发电机的结构息息相关，例如

在直驱式风机中，没有齿轮箱结构，主轴尺寸也比较小；半直驱机型各有特色，有的

厂家没有主轴或者主轴只起到传动的作用而不承受负载。传动系统在风机总成本中占比较高。根据三一重能招股说明书，2020年公司齿轮箱、

发电机、回转支承成本分别为12.32/3.26/3.06亿元，分别占当年总成本的22.64%、

6.00%、5.62%。特别地，齿轮箱是公司总成本中占比最高的部件，发电机与回转支

承按照价值量，在总成本中分别排第三位与第四位，传动系统在风机成本中的重要

性不言而喻。传动系统技术壁垒相对较高，国产替代仍在路上。经过多年的发展，我国风电机组

主要零部件大部分已经实现了国产替代，零部件的国产化也不断推动了风电成本的

下降。根据伍德麦肯兹官网的数据，2019年我国机舱、发电机、塔筒的国产化程度

已经非常高，均达到80%以上的水平，叶片、齿轮箱、转换器等零部件国产化率也已

经达到了70%以上。轴承作为传动系统的主要组成部分，是我国风机完全国产化的

最后一块拼图，2019年我国主轴轴承、偏航变桨轴承的国产化率分别只有33%和50%，

侧面体现风电轴承的较高技术壁垒。在整个风机产业链中，传动系统各环节毛利率相对较高。供求关系、技术壁垒、竞

争格局等直接影响整机及零部件的毛利率，2018-2020年，除发电机外，风机主要零

部件毛利率均有所上涨，20年受抢装因素影响，零部件厂商毛利率与整机厂商毛利

率出现背离。在风电整机及主要零部件中，轴承、主轴、制动器等传动系统的组成部

分毛利率处于较高水平，2020年轴承、主轴、制动器环节的平均毛利率分别为35.27%、

35.99%、40.21%，印证了传动系统在风电产业链当中的重要地位。（二）风机技术路线：理解风机产业链变化的钥匙不同风电机组传动系统的组成差异较大，风电机组技术路线的走向是传动系统的产

业链以及市场格局演变的总钥匙。根据传动系统配置，风力发电机组技术路线可大

体分为六类：高速鼠笼异步发电机（SCIG）、高速绕线转子异步发电机

（WRIG）、高速双馈异步发电机（DFIG）、低速直驱永磁/电励磁发电机

（PMSG/EESG）、中速/低速半直驱永磁/电励磁发电机、高速半直驱鼠笼发电

机。目前，市场上应用最多的主要有直驱永磁风力发电机组、双馈异步风力发电机

组、半直驱混合驱动风力发电机组三类。双馈式风力发电机组采用多级齿轮箱驱动双馈异步发电机，它的电机转速高，转矩

小，变流器只需要处理转差功率，无需对所有发电机输出功率做变换。其优点是体

积小，重量轻，整机成本和吊装成本都相对较低，但多级齿轮箱的采用同时增加了

机组发生故障的频率。

直驱永磁风力发电机组在传动链中省略了齿轮箱，将风轮与低速永磁同步发电机直

接连接，降低了机械故障率和定期维护成本，同时作为同步电机能够更加平稳地发

电，提高了风电转换效率和运行可靠性，在大功率领域表现更好；但是相比双馈式

机组，直驱式风力发电机组体积较大、成本较高。半直驱概念是指采用中速齿轮箱和中速发电机传动路线的风电机组，因其综合了双

馈异步高速传动和直驱传动链的传动特点，因此也被称为“半直驱混合驱动风电机

组”。半直驱永磁混合驱动技术结合直驱与双馈两种技术路线的优点，传动链由两

级传动齿轮箱和中速永磁发电机构成，通过两级传动齿轮箱适当提高永磁发电机转

速，可以使用比直驱风机体积更小、重量更轻的永磁发电机；比双馈风机使用的多

级高传动比齿轮箱转速比更低，可靠性更强。此外，采用中速传动的超紧凑传动链

技术，载荷受力传递路径较短，有效减轻齿轮箱、发电机经受的载荷，通过均分风

机部件的设计和制造难度，从而保证了风电机组运行的可靠性，可有效降低综合度

电成本。直驱式风电机组由于没有齿轮箱，是目前三种主流技术路线中故障发生率最低的，

但由于机组体积较大，原材料成本相应较高。以IEEE2006年刊载的论文为例，对

今天仍然有一定的参考意义，以3MW风机为例，考虑不同技术路线风电机组的发

电机原材料重量，直驱电励磁风机机组重量最大，为45.1吨，其中钢铁占比较大，

共32.5吨；其次是直驱永磁机组，重量为22.4吨；三级齿轮箱双馈风电机组重量最

轻，只有5.24吨，可见双馈路线的发电机在原材料消耗上具有优势；若考虑齿轮箱

重量，3MW三级齿轮箱双馈机组的齿轮箱重量为22吨，加上金属原材料的重量为

27.24吨；一级齿轮箱半直驱永磁机组齿轮箱重量为14吨，加上金属原材料重量为

20.11吨；直驱永磁机组总重量为24.2吨。体现在成本上，3MW的3级齿轮箱双馈机组传动系统（发电机原材料、发电机安

装、齿轮箱、转换器）成本为32万欧元，直驱永磁机组成本为43.2万欧元，1级齿

轮箱半直驱永磁机组成本为33.3万欧元。双馈、半直驱永磁风机在成本竞争上处于

优势地位，未来随着风机大型化的持续推进以及稀土等原材料的上涨，双馈与半直

驱的成本优势有望继续扩大。风机技术作为整机厂商的竞争核心，经过多年发展，国内外各大整机厂商逐步形成

自己独特的技术演进路线：

GE：GE起家于陆上风电，连续多年采用双馈技术路线；2015年，GE收购阿尔斯

通的新能源业务，获得了阿尔斯通在海上风电领域的生产能力，并正式进军海上风

电市场。目前，GE海上风电机组HalideX14MW-220和Halide150-6MW等大兆瓦机

组均采用直驱永磁技术路线。西门子歌美飒：西门子陆上风电主要采用直驱永磁路线，而歌美飒陆上风电则采取

双馈路线。2017年，西门子与歌美飒合并，陆上机组延续了歌美飒的双馈路线。而

在6MW及以上的海上大兆瓦机组中，采取的是半直驱路线。

金风科技：全球领先的直驱永磁风机生产商，1.5MW、2S、3S/4S、6S/8S系列机

型均为直驱永磁，在2021年国际风能大会上发布了多款中速永磁产品，标志了金风

技术路线的重要转变。运达股份、远景能源、三一重能：均为我国著名的双馈机组生产商，3MW以上机

型都以双馈路线为主。在2021年北京风能大会上远景能源推出的卓刻平台

WH4.65N-192、WH5.0N-192采用了半直驱技术。

电气风电：公司技术路线涵盖齿轮箱增速型、风轮直驱型，公司陆上风机均为齿轮

箱增速型技术路线，海上风机包括齿轮箱增速型与风轮直驱型两种技术路线。拥有鼠笼发电机和双馈发电机设计技术以及永磁直驱发电机与变流器耦合技术，公司

3MW以上机型主要采用双馈路线。风电大型化过程中，陆上机型中三种技术路线均有应用。根据北京风能大会官方公

众号，2020年和2021年国内各大整机厂纷纷推出大兆瓦机型。在新推出的陆上机

型中，4MW以上占据了主导地位，其中三一重能、远景能源、金风科技、明阳智

能均推出6MW及以上机型。在技术路线上，整机厂大多延续其传统路线，直驱、

双馈、半直驱皆有应用，金风科技推出了中速直驱永磁的新机型，明阳智能以半直

驱为主，三一重能、中国海装、运达股份以双馈为主，而远景在2021年CWP上推

出半直驱机型，打破了其过往以双馈为主的产品布局。大兆瓦海上风电机型以直驱和半直驱技术路线为主。相比陆上风机，海上风电机组

通常功率更大，工作环境更恶劣，吊装与维护成本更高，因此对于机组运行的稳定

性提出了更高要求。由于多级齿轮箱的应用，高速双馈式风电机组后期发生故障概

率远高于直驱式和半直驱式机组，从而限制了其在海上风电领域的应用。根据《大容量海上风电机组发展现状及关键技术》，国内外主要厂商推出的5MW以上海上

风电机组，我们发现除华锐风电、联合动力等国内三线厂商曾在2011-2012年间推

出过双馈式的6MW机组外，其余风机均采用直驱或半直驱技术路线。二、技术路线多点开花，零部件各有千秋（一）轴承：技术壁垒较高，国产厂商纷纷发力轴承在风机中应用广泛。双馈式风机与半直驱式风机中运用的轴承主要有主轴轴承、

偏航轴承、变桨轴承、齿轮箱轴承与发电机轴承。一般地，一台双馈式或半直驱风电

机组需要主轴轴承1~3套，偏航轴承1套，变桨轴承3套。而直驱式风机由于没有齿轮

箱结构，因此不需要齿轮箱轴承。根据轴承工作其所能承受的载荷方向，可以将滚动轴承分为向心轴承和推力轴承。

根据滚动体的种类与结构不同，轴承又可以分为深沟球轴承、球状滚子轴承、圆锥

滚子轴承、圆柱滚子轴承等。球轴承的高速运转性能好，旋转精度高，但刚度较低，

适用于高转速但负荷不太大的场景；滚子轴承和滚针轴承由于增大了接触面积，刚

度更高，但高速运转性能稍逊，适用于载荷较大的场景。由于工作环境与受力情况不同，风机不同位置通常使用不同结构的轴承。一般地，

主轴轴承要承担叶轮传导的强大的径向和轴向作用力，负荷较重，因此要求主轴轴

承具有较强的硬度。在实际中，球状滚子轴承通常用在3点式传动链的主轴轴承，而

圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承通常用在模块式传动链中。在兆瓦级风电机组中，齿轮箱多采用多级行星轮与平行轮结合的方式，深沟球轴承、

球状滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承以及四点接触球轴承都可以根据需要

安装在齿轮箱的不同位置。

变桨主要用来改变叶片的方向，偏航则用来改变机舱的方向，实际中应用较多的偏

航变桨轴承主要有深沟球轴承、球状滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承等。主轴轴承高度定制化，不同整机厂不同机型选择各异。在带齿轮箱的双馈、半直驱

机组中，最常见的传动系统配置是三点或四点悬挂式，其中三点式中采用一个主轴

承，齿轮箱的耳轴要在低速轴旁边承载负荷，因此组合中有三个支点，西门子、

Nordex、维斯塔斯1.5-3MW机型中有很多采用这种结构；四点悬挂式中采用两个

主轴轴承，其中一个主轴轴承靠近齿轮箱的低速轴，这种结构可以更好地保护齿轮

箱，但也对错位更加敏感，通常需要更大的机舱空间，西门子歌美飒、维斯塔斯、

GE2-2.5MW机型中很多采用这种结构。此外，也有机型将主轴轴承直接与齿轮箱相连，从而省去了主轴结构。这种结构的

好处是减少了原材料的用量，从而具有成本优势，但由于齿轮箱直接与叶轮连接，

发生故障的概率随之增长，并且一旦齿轮箱故障便需要更换整个机舱，后期运维比

较麻烦。目前，维斯塔斯3MW机型和Areva5MW机型中使用了这种结构。在另一

种“漂浮式传动链”结构中，通过将支持结构和动力系统分离，采用两个主轴轴承

来支持转子。这种设计主要是为了减少传递到齿轮箱和发电机的非扭矩负载，但也有研究认为这种设计会增加主轴轴承的载荷。目前，这种设计主要用在阿尔斯通的

一些风机产品和GE海上机型中。在直驱式风机中，传动系统设计也有所差别。由于直驱式风机通常都是径向通量

机，其传动系统设计的一个主要目标便是确保最小的气隙间隔。为了达成这一目

标，通常需要增加主轴轴承的数量，在实际生产中，单主轴轴承、双主轴轴承、三

主轴轴承结构都有应用。主轴轴承类型多样。造成主轴轴承高度定制化的原因除了传动系统结构差异外，轴

承类型的选择也是重要因素。当使用两个或多个轴承来支撑主轴时，为了防止过度

的轴向运动，一个或两个轴承必须固定在轴向。而在实际运行中，零件热膨胀将导

致材料变形，因此还需要有一个在轴向自由的轴承来容纳轴向位移（非定位轴承）

和一个轴向固定的轴承来控制主轴位置（定位轴承）。此外，主轴中通常还需要一

个径向预加载轴承来分担载荷。主轴轴承技术难度高，有更高的价值与毛利率。主轴轴承设计难度高，工作环境恶

劣，寿命要求达到25-30年，对设备可靠性要求很高。此外，风轮主轴载荷大，相

比其他轴承的长度也更长，需要主轴轴承有足够的硬度、强度、抗冲击性能，同时

要有较少的缺陷，防止过早疲劳。由于生产工艺的复杂，主轴轴承产品附加值也更

高。根据新强联非公开发行股票募集说明书，从2020年实际销售情况来看以及募投

项目的规划来看，主轴轴承价格都比偏航变桨轴承高的多：2020年公司3-4MW的

偏航变桨轴承单价为12.62万元（一套约50万元），而同等功率机型的主轴轴承单

价为52.63万元，比偏航变桨轴承高出3倍多；此外，主轴轴承毛利率也显著高于偏

航变桨轴承，2020年新强联主轴轴承的毛利率为48.83%，比偏航变桨轴承毛利率

22.32%高26.51pct。国内轴承企业高端市场全球竞争力仍较弱，国产替代仍有空间。轴承国产化率在风

机部件中国产化率最低，根据伍德麦肯兹，2019年我国风机主轴承和偏航变桨轴承

国产化率分别为33%和50%，而叶片、塔筒、齿轮箱等其他零部件国产化率皆已超

过70%，轴承是我国风机完全国产化的最后一环，国产替代仍有较大空间。从全球

范围看，轴承行业经过多年产业竞争后，高端市场被瑞典SKF、德国Schaeffler、日

本NSK、日本JTEKT、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、美国TIMKEN这四个国

家八家大型跨国轴承企业所垄断。根据电气风电招股说明书，2019年舍弗勒、SKF、

NTN的全球市占率分别为29%/24%/12%，三家加总达到65%，而我国本土企业洛轴、

瓦轴的市占率只有各4%。在收入体量上，我国企业与国外知名企业差距仍较大。除风电领域外，国外轴承企

业多沿产业链向更多领域扩展。以全球轴承龙头SKF为例，公司的轴承产品广泛应

用于农业、机械、油气、电力、高铁等领域。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

业新强联当年收入只有20.64亿元，与国外巨头仍有较大差距。不同厂家轴承产品设计有所差别。在实际应用中，不同厂商对风机传动链的技术积

累与侧重有所不同，因此在考虑轴承性能基础上，各个厂家的轴承选择设计较为灵

活。瓦轴、洛轴、新强联、SKF、舍弗勒等国内外轴承厂均选择圆锥滚子轴承作为主

轴轴承，但在偏航变桨轴承的选择上搭配组合众多，瓦轴和洛轴主要选用四点接触

球轴承，新强联采用双排球轴承，SKF和舍弗勒除球轴承外，还选用了圆锥滚子和圆

柱滚子轴承。国内轴承产业以“哈瓦洛”为主，新强联等民企近年不断杀出重围。我国轴承产业

开始于1938年，经过70多年的发展，无论从轴承产量还少轴承销售额来算，我国都

已经迈入全球轴承工业大国行业。我国轴承产业具有较为明显的集聚态势，目前主

要形成了瓦房店、洛阳、长三角、浙东和聊城五个轴承产业集群。其中，瓦轴、洛轴、

哈轴是我国三大国有龙头企业，经过多年的技术沉淀，在产品种类、生产工艺上都

具有较大优势。同时，随着我国市场化程度的不断提高，民营企业也不断进入轴承

制造行业，已经成为了我国轴承行业的主力军，规模比较大的企业有天马轴承、万

向钱潮、人本集团、慈兴集团、新强联等。此外，外资品牌轴承企业也占据着国内轴

承市场的重要部分，全球八大跨国轴承公司均已在中国设立公司，并不断加大在华

投资力度，建立了多家轴承生产工厂，并在中国设立了区域总部和工程技术中心。新强联在主轴轴承国产替代中居于领先地位。新强联是国内极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，公司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，公司直驱式三排滚子风电主轴轴承和双列圆锥滚子风电主轴

轴承均已量产并向湘电风能、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，公司已经研制成功5.5MW风电主轴轴承产品，并为明阳智小批量

供货，在大型化加速的过程中，新强联有望受益于此过程。瓦轴是我国轴承领域龙头企业。瓦轴是我国最早从事工业轴承研发生产的企业之一，

1999年公司生产出500KW的偏航变桨轴承，标志着公司正式进入风电领域。2005年，

瓦轴在国内率先生产出第一套兆瓦级风力发电轴承，之后10余年间，瓦轴风电轴承

技术始终走在行业前列。根据瓦轴在21年风能大会上的公开资料，瓦轴已经研发出

6-8MW海上偏航变桨轴承，4.XMW单列圆锥主轴轴承。瓦轴风电轴承装机波动中上升。2018年来，受风电行业景气度上升影响，公司轴承

产量不断提升，2020年公司偏航变桨轴承、主轴轴承、齿轮箱/发电机轴承分别对应

装机2670/1181/877套，根据公司规划，到2025年公司偏航变桨轴承、主轴轴承、齿

轮箱/发电机轴承配套装机预计分别将达到3000/3000/2000套。洛轴为我国轴承领域龙头企业。洛轴于1997年开发研制出600kw风力发电机组配套

偏航轴承，标志公司正式进入风电轴承行业，公司于2007年负责起草了《滚动轴承

-风力发电机轴承》行业标准，之后多年产品不断推陈出新，并多次承担国家风电

轴承相关研发课题，是我国风电轴承龙头之一。根据洛轴在21年风能大会上的公开

资料，公司已经为客户成功研发7.0MW和8.0MW配套风电轴承。（二）主轴：竞争格局较稳定，大型化带来新变数主轴主要应用于双馈和半直驱机型。风电主轴在风电整机中用于连接风叶轮毂与齿

轮箱，将叶片转动产生的动能传递给齿轮箱，是风电整机的重要零部件。风电主轴

使用寿命约20年，使用中更换成本高、更换难度大，因此风电整机制造商对其质量

要求非常严格。按产品应用的机型不同，风电主轴可分为双馈异步式主轴与半直驱

主轴，双馈异步式风电整机用主轴目前依然占据市场主导地位。直驱式风机中，由

于没有齿轮箱，叶轮与发电机通过主轴直接相连，但其主轴尺寸较小，因此通常所

说的主轴多指双馈式风机主轴。金雷股份与通裕重工是全球风电主轴双寡头。风电主轴制造属于重资产行业，而且

主轴作为传递动力的关键部件，重要性不言而喻。我国主轴生产企业经过多年的发

展，在技术上形成了深厚的积淀，并取得了有利的竞争地位。我国代表企业金雷股

份和通裕重工是全球风电主轴生产双寡头，从收入端来看，金雷股份与通裕重工风

电主轴产品收入相当，2020年金雷股份与通裕重工风电主轴收入分别为13.83亿元

和14.53亿元。金雷股份主轴均价较高，通裕重工产量增长较快。产能与产量是影响主轴生产企业

竞争力的重要因素之一，目前金雷股份除锻造主轴生产外，还有部分铸造主轴受托

加工业务，而通裕重工则专注于锻造主轴；近年来通裕重工产量增长较快，2020年

公司锻造主轴产量为15.33万吨，相较于2018年增长了186.54%，金雷股份2020年公司锻造主轴产量为12.65万吨。在价格上，由于产品结构差异，金雷股份主轴平

均单价高于通裕重工，2020年金雷股份与通裕重工的平均单价分别为1.11万元/吨

和0.98万元/吨。原材料在主轴生产成本中占比较高，布局原材料有利于提高企业毛利率。风电主轴

的主要原材料为生铁、钢锭等，原材料在公司营业成本中占比较高，且原材料价格

波动容易对公司毛利率造成影响，布局原材料生产成为大型主轴生产商增强竞争力

的重要选项。通裕重工于2009年成立全资子公司宝泰机械从事大型锻件坯料的制

备，通过资产坯料进而对原材料成本相对可控，有利于降低成本、减少原材料价格

波动对毛利率的影响，15-20年通裕重工的原材料占营业成本比例保持较为稳定。近年来，金雷股份产业链布局加深，公司一体化水平不断提高，随着公司“年产

8000支MW级风电主轴铸锻件项目”投产，对原材料外购需求减少，毛利率有所提

升，2020年金雷股份原材料占营业成本比例为62.34%，同比下降8.70pct，同年金

雷股份与通裕重工风电主轴产品单位毛利分别为5031.17和3606.15元/吨，毛利率

分别为45.42%和36.83%。金雷股份与通裕重工不断扩产，金雷股份开始布局铸造主轴。根据金雷股份非公开

发行股票募集说明书，公司拟投资5亿元建设“海上风电主轴与其他精密传动轴建

设项目”，公司现有锻造主轴产能11.6万吨，铸造主轴受托加工产能0.6万吨，项

目达产后锻造主轴产能将增加至14万吨，铸造主轴产能增加至1.6万吨。根据通裕重工可转债募集说明书，2021年公司风电主轴产能为9万吨，相较于2000

年下降了7万吨，由于风电“抢装潮”退坡，公司原风电主轴部分产能被用于生产

其他锻件产品；在公司募投项目中，“高端装备核心部件节能节材工艺及装备提升

项目”拟对风电主轴锻件工艺及装备提升，改造前主轴销量为14万吨，改造后销量

预计为12.5万吨，但产品单价相应有所提高。配套风机大型化，大MW主轴产能具有一定稀缺性。风机大型化趋势演变加速，根

据CWEA，2020年我国3.0MW及以上风机装机占比已经达到38%。目前，金雷股

份与通裕重工都可以生产最大8MW的风电主轴，但由于设备、技术、产能等因素

制约，其大功率风电主轴的生产仍多处于小规模阶段。以金雷股份为例，目前公司

产品结构仍以3MW以下锻造主轴为主，2019年公司3MW及以上锻造主轴销量为

33651.3吨，仅占总销量的35.28%。大兆瓦主轴对生产设备要求更高，根据金雷股

份非公开发行股票反馈意见回复，3MW以下主轴可以用20MN或40MN锻压机进行

生产，而3MW及以上主轴则需用80MN锻压机，公司现有设备产能利用率已达高

位，因此拟通过募投项目建设购买新设备从而提升大兆瓦主轴产能。锻造主轴力学性能更佳，铸造主轴更适合大型化。按制造工艺不同，风电主轴分为锻造和铸造两种，铸造能够使铸件快速一次成型，生产效率和材料利用率都较高，

适合用于大型或者结构复杂的部件生产，但其力学性能低于同材质的锻件力学性

能。锻造指利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定

机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造能保证锻件内部金属纤维组织的

连续性，使锻件具有良好的力学性能与更长的使用寿命，适用于受力强、条件恶劣

的工作环境，但在锻造过程中反复加热锻压会伴随一定的材料损耗，使得锻造法的

生产效率和材料利用率与铸造法相比较低。铸造主轴生产工艺与锻造主轴有相通之处，原有锻造主轴生产经验可沿袭。锻造主

轴的生产主要经过锻造、热处理、机械加工和涂装四个流程，除铸造和锻造的工艺

不同外，铸造主轴和锻造主轴的机械加工和涂装工艺基本相同。通过多年的积累，

金雷已全面掌握锻造主轴包括锻压、热处理、机械加工、涂装在内全部生产技术，

技术水平处于行业领先地位。金雷可将在锻造主轴生产中积累的机械加工和涂装技

术运用于铸造主轴受托加工业务中。此外，金雷自2017年便开始从事铸造主轴的受

托加工业务，主要参与环节为机械加工和涂装，经过几年的技术积累，未来有望将

铸造主轴加工工序将由目前的半精加为主将进一步拓展至粗加、半精加、精加和涂

装等多道工序，并相应提高铸造主轴受托加工业务的单价。金雷股份布局铸造主轴、专注于主轴领域，通裕重工拓展转子、定子铸件，更侧重

于横向发展。在实际运用中，3MW以下风电整机多使用锻造主轴，而3MW以上机

型铸造主轴与锻造主轴均有应用，金雷在实际经营中知悉客户有铸造主轴的需求，

并于2006年非公开发行股票募集资金用于建设“大兆瓦风力发电主轴产业化项

目”，2020年项目投产后增加了6000吨/年的铸造主轴加工能力，但目前产能仍无

法满足需求。通过本次募投项目“海上风电主轴与其他精密传动轴建设”，公司有

望再增加1万吨/年的主轴产能。通裕重工除锻造主轴外，风电产品还包括风电铸件（直驱及双馈式风电轮毂、机

架，直驱式风电定轴、转轴，双馈式风电轴承座）和风电结构件（直驱式风电转子

机壳、定子机座）。其中，风电铸件和风电结构件于2019年实现销售。目前，通裕

的结构件产品主要为陆上风电结构件，因海上风电结构件规格尺寸更大，受制于装备水平、运输难度，在公司现有基地难以实现生产及运输出海。通裕本次募投项目

定位为大型海上风电结构件产品，为公司既有结构件产品的升级，产品尺寸放大

后，未来10MW以上海上风电或6MW以上陆上风电结构件产品均可通过本募投项目

生产。根据公司规划，募投项目达产后，将增加定子类产量300套、转子类产量

300套、铸件加工产量270套，合计收入新增6.31亿元/年。（三）齿轮箱：风机关键部件，竞争格局较为稳定齿轮箱是风力发电机组的功率传输部件，通过提升传动系统转速、降低扭矩，从而

把叶轮吸收的风能传递到发电机，以满足发电机使用性能需求。齿轮箱主要应用在

半直驱式风电机组和双馈式风电机组中，风电机组中的齿轮箱通常要求体积小、重

量轻、性能优良、运行稳定并可以适应多种恶劣环境，对产品质量要求十分严格。

齿轮变速主要有两种形式，一种是平行齿轮（圆柱齿轮）变速，一种是行星齿轮变

速。相比平行齿轮变速，行星齿轮的增速效率更高，体积更小，在风电机组中应用也

更为广泛。一级行星两级平行轴多应用于2MW及2MW以下的风电机组，用一组平行

轮代替行星轮，可靠性更高，但体积也相应更大；两级行星一级平行轴主要用于

2.5MW以上的风电机组，具有承载力强、变速效率高、体积小的优点。风电大型化，多级行星轮的中速传动系统有望成为行业主流。根据Winergy，风电

齿轮箱发展经历了一级行星轮、二级行星轮到三级行星轮的变化过程；现有传动系

统仍以高速传动为主，未来随着风机大型化以及海上风电的发展，中速系统由于齿

轮箱发生故障概率更低，占比有望上升。德力佳与主机厂商绑定较为紧密，近年发展迅速。2018年1月，三一重能与德力佳

签订股权转让协议，将其持有的三一增速机设备有限责任公司100%股权转让给德

力佳传动科技，之后三一重能持有德力佳16%的股权。根据三一重能招股书，德力

佳是公司主要的齿轮箱供应商，2018-2020年三一重能分别向德力佳采购齿轮箱1.93/3.49/9.17亿元，分别占三一重能齿轮箱采购金额的73.72%、83.45%、

48.54%。重齿、杭齿、大连重工等亦加速布局风电齿轮箱。国内风电齿轮箱行业的主要参与

者还有杭齿前进、重齿、大连重工等。杭齿前进作为业内为数不多的主板上市公

司，近年来风电及工业传动产品销售情况不断好转，2018-2020年，公司风电及工

业传动产品收入分别为2.63/3.87/5.77亿元，分别同比增长5.82%、47.02%、

49.14%；2020年公司风电及工业传动产品销量为472台，同比增长41.74%。大连重工是我国重机行业的大型重点骨干企业和新能源设备制造重点企业，公司全

面布局风电业务板块，目前在齿轮箱、偏航变桨驱动、电机等多产品上实现突破。

2018年12月，公司与华锐风电签订股权转让协议，华锐风