轴承属于机械工业中机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“三基”之一，应用范围十分广泛且市场需求旺盛，属于附加值较高环节；目前国内高端轴承市场发展较慢且市场集中度较低，以生产微型与小型轴承产品以及中低端轴承产品为主，而国际轴承厂商基于其先发优势垄断全球高端轴承市场；近年来本土企业逐渐突破大功率风机主轴轴承技术，打开高端轴承进口替代空间，未来发展空间较为广阔。

一、风电轴承概述

1.风电产业链

风电全产业链方面，上游主要由钢铁等原材料所属行业及风电设备行业构成，其中风电设备行业包括风电零部件行业以及风电整机行业。风电零部件包括风塔、叶片、齿轮箱、发电机、轴承等，根据中商产业研究院数据，风电轴承成本在风机生产成本中的占比约为5%。风电整机行业负责风电机组的研发、设计和总装，代表性企业主要有明阳智能、金风科技等。风电运营行业处于产业链的中游位置，代表性上市公司主要有三峡能源、龙源电力等。下游主要由电网行业及电力用户构成，电网行业代表性企业主要有国家电网、南方电网等，电网公司通过输配电网将电力输送到终端电力用户。

2.轴承

轴承是现代工业的基础零部件，被誉为机械装备的“关节”，其主要功能是支撑旋转轴或其它运动体，引导转动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷，它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的使用性能和可靠性起着决定性的作用。

轴承产品规格型号较多，按主机配套类型分可分为风电轴承、工程机械轴承、汽车轴承、机床轴承、铁路轴承、冶金矿山机械轴承等；根据轴承工作时运转的轴与轴承座之间的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承两大类，其中滚动轴承是轴承工业的主要产品。滚动轴承通常由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。轴承的外圈和内圈统称为轴承套圈，是具有一个或几个滚道的环形零件。滚动体分为球和滚子两种。内外圈及滚动体的材料主要为轴承钢，包括高碳铬钢、铬镍合金钢和锰铬合金钢等金属材料，此外还有陶瓷、塑料、石墨和碳纤维等非金属材料可作为轴承材料。保持架具有分隔滚动体，使之避免相互摩擦、均匀分布载荷、改善滚动条件等作用，其材料包括钢板、黄铜、聚酰胺、玻璃纤维增强尼龙等。

3.风电轴承

风电轴承主要包括风电主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承：一般而言，每台风力发电机设备用偏航轴承1套，变桨轴承3套，发电机轴承3套，主轴轴承2套，若算上变速箱轴承，则风机轴承数量平均值为27套。

风电轴承是风机所有运动部位的枢纽，作为风机的核心部件，风力发电机的受力和振动情况复杂，必须能够承受巨大的冲击负荷，在腐蚀、风沙、潮湿和低温环境下工作，同时要满足20年使用寿命和高可靠性的要求。轴承行业在“十二五”规划中占有重要地位，在2010年国家工信部发布的《机械基础零部件产业振兴实施方案》中，风力发电机轴承被列为七大类需要重点突破的关键零部件之首。

（1）主轴

据《风电机组主轴承选型与设计分析》，按照支承点的个数分类，风电机组主轴承的布置选型可分为三点支承、两点支承和单轴承。目前常见的主轴承分为三种：调心滚子轴承（SRB）、圆锥滚子轴承（TRB）、三排圆柱滚子轴承（CRB）。调心滚子轴承多用于双馈、5MW以下机型，其优点在于抗挠动性比较强。直驱和半直驱机型多采用圆锥滚子轴承和三排圆柱滚子轴承，适用于更大单机容量的机组。目前，圆锥滚子轴承是国内企业研发的重点。

（2）偏航轴承

偏航轴承是偏航系统中的重要部件，其位于机舱的底部，承载着风力发电机主传动系统的全部质量，并传递气动推力到塔架，用于准确适时地调整风力发电机的迎风角度，因而偏航轴承是风力发电机及时追踪风向变化的保证。独立变桨轴承有望成为主流趋势。

（3）风电齿轮箱轴承和发电机轴承可靠性要求高

齿轮箱轴承主要有调心滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和交叉滚子轴承，其中多采用调心滚子轴承。齿轮箱工况恶劣，对轴承的要求是运行平稳、振动噪声小、可靠性高和寿命长达20年。发电机轴承既要承受主轴自重的径向载荷，又要承受主轴自重在倾角方向引起的轴向载荷，通常选用深沟球轴承和圆柱滚子轴承组配方式作为发电机支承轴承。

4.轴承是风电机组零部件中附加值较高的环节

根据电气风电招股书，2020年电气风电采购原材料中，价值占比前四的部件分别为叶片、齿轮箱、发电机、轴承，这四大部件价值量占比分别为20.45%、10.61%、8.51%、8.00%，轴承的价值量占比为8%，在所有零部件中排名第四，是风电机成本中较为主要的元件。根据各零部件厂商中的龙头企业最新年报中的数据，叶片、齿轮箱、主轴、法兰、塔筒的毛利率分别为21.29%、15.80%、39.73%、37.35%、21.39%，而主轴轴承的毛利率达到48.83%，属于附加值较高的零部件，偏航变桨轴承国内技术较为成熟，毛利率较主轴轴承低一些，为22.32%。

二、风电轴承发展现状

1.八大跨国轴承公司占据全球七成市场份额

轴承广泛应用于各类涉及现代机械设备的应用场景，各个地区的轴承消费量与其工业发展情况以及产业结构相关。全球轴承的消费情况方面，亚洲为全球最大的轴承消费市场，亚洲轴承消费量占全球的比重约为50%，主要因为亚洲逐步推进工业化进程，其中中国轴承消费量占全球的比重超过30%；欧洲为全球第二大轴承消费市场，占比约为25%；北美洲轴承消费量居于第三，占比约为20%；其他地区的轴承消费量占比约为5%。

全球轴承供给方面，根据新强联招股说明书，凭借先进的技术水平，八大跨国轴承公司占据全球轴承市场中70%的市场份额，包括瑞典SKF、德国Schaeffler、日本NSK、日本JTEKT、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、美国TIMKEN。八大跨国轴承公司拥有一流的科技人才、加工设备和制造技术，引领着世界轴承的发展方向。中国的轴承制造商占有20%的全球市场份额。

2.我国发展现状

国内方面，经过多年发展，我国轴承行业已经形成产业集群，包括辽宁瓦房地区、河南洛阳地区、浙东地区、山东聊城地区和长三角地区，每个产业集群区域均有特色的优势产品。

我国轴承市场的参与者主要包括国有企业、民营企业和外资企业。哈轴、瓦轴和洛轴是我国轴承行业的三大国有龙头企业，具备一定的技术实力。随着我国不断提高市场化程度，民营企业不断涌入轴承制造行业，已经成为我国轴承行业的重要参与者，规模比较大的民营轴承企业有天马控股集团有限公司等。目前八大跨国轴承公司在我国建有多家工厂，主要涉及高端轴承领域。

当前我国高技术指标轴承、高端装备和重大装备轴承、极端工况轴承、新一代智能化、集成化轴承等高端轴承的生产水平与国际先进水平仍有较大差距，尚未实现高端装备和重大装备配套轴承完全自主化。根据《我国风电产业领跑世界，轴承行业怎么办？》的不完全统计，2020年，天马控股、洛轴、新强联、瓦轴等国内轴承企业共产销风电轴承77948套，占国内风电轴承需求的比重仅为16.3%，国内轴承企业的市场份额相对较低。

三、市场空间

1.风电轴承应用需求有望提升

根据金风科技，2022年前三季度，我国风电设备公开招标容量为76.3GW，同比增长82.10%，今年前三季度招标容量已超过2021年全年，在“十四五”风电装机规划和可再生能源发电装机目标等因素的激励下，发电企业积极推进风电机组的建设，风电设备需求较为旺盛。未来随着风电装机容量快速增加，风电轴承等风电设备的应用需求有望提升。

2.国内风电轴承市场有望迎来快速扩容

受益于国内风电装机增长和大型化结构升级，同时考虑国产化替代带来的降价，我们预计2023年起国内风电偏航、变桨及主轴承市场有望迎来快速增长，2025年市场空间将增至228亿元左右，其中主轴承市场空间约110亿元，偏航、变桨轴承市场空间约119亿元。

四、国产替代

风电轴承是国产化程度最低的风电零部件之一。根据《我国风电产业领跑世界，轴承行业怎么办？》的不完全统计，2020年我国变桨轴承、偏航轴承、主轴轴承、增速器轴承、发电机轴承的国产化率分别为86.60%、63.30%、33.00%、0.58%、0.20%。除了变桨轴承和偏航轴承外，其他类型风电轴承的国产化程度相对较低，并且国产化主轴轴承中多数是3.0兆瓦及以下的产品，大兆瓦主轴轴承国产化难度相对较大。

1.政策支持

近年来，我国愈发重视推动关键核心技术自主可控，并且积极出台政策，计划通过加大统筹协调力度、强化财税金融支持等方式，支持风电轴承等方面的技术进步。《论我国重大技术装备轴承的自主安全可控》建议，“十四五”期间轴承企业与产业链上下游单位对2MW以上风电主轴轴承、偏航变桨轴承，以及各种功率的增速器轴承、发电机轴承等进行联合攻关。在政策支持和技术攻关的过程中，风电轴承的国产化程度有望提高。

2.技术创新

技术水平方面，随着我国风电轴承企业不断推进研发创新，我国风电轴承生产技术获得了一些突破。近日我国首台国产10兆瓦TRB（单列圆锥滚子）海上风电主轴承和国内首套16MW平台风电主轴轴承陆续在轴研科技、洛轴顺利下线，结束了我国不能研发制造此类高端产品的历史，标志着风机行业关键部件国产化替代又向前迈出一大步。

据洛轴总经理介绍，国内主轴轴承从设计到生产制造，和国外产品的差距在缩小。以洛轴为代表的国内主要轴承制造企业，主流机型所用的3-6.25MW主轴轴承已大批量装机使用，10MW以下的海上风电机组主轴轴承也进入研发、样机试用阶段。预计2022年，主轴轴承（陆上）国产化率可提高到40%，核心风电设备国产化有望进一步推进。

3.国内风电轴承厂商发力

近年来国家政策持续推动轴承国产化进程，中国风机轴承行业主要由瓦轴、洛轴等有着大量技术经验积累的国企为主导，而随着我国市场化程度进一步加深，新强联等民营企业开始发力助推风机轴承国产化进程，形成中坚力量。

4.性价比优势助力国产替代

国产轴承性价比优势逐步提升，有望加快国产化替代进程。国内轴承厂商同规格产品价格明显低于海外企业，根据三一重能的主轴承采购数据对比，其采购的SKF进口主轴承价格较国内瓦轴和洛轴相同型号产品价格普遍贵40%以上。在整机厂面临降价压力下，国产轴承产品凭借性价比优势，有望加快国产化替代。

五、未来展望

1.风电轴承等风电设备的应用需求有望提升

当前我国积极推进能源结构转型，根据各地规划，“十四五”期间风电新增规划装机容量约为313GW，我国风电装机容量有望迎来明显增长。未来随着风电装机容量快速增加，风电轴承等风电设备的应用需求有望提升。

2.风电轴承生产成本下降

12月美联储再次加息，并暗示计划到2023年春季都会加息，高利率环境对于黑色金属价格有一定抑制作用。同时国内进入冬季以后，钢材需求有所减少，钢材价格有望保持低位运行，从而支撑风电轴承生产成本下降，助力风电轴承企业缓解成本压力。

3.风电轴承的国产化程度有望提高

近年来我国愈发重视推动关键核心技术自主可控，并且积极出台政策，计划通过加大统筹协调力度、强化财税金融支持等方式，支持风电轴承等方面的技术进步，叠加我国风电轴承企业不断推进研发创新，未来风电轴承的国产化程度有望提高。

4.轴承渗透率有望提高

大型化趋势下，主轴轴承中圆锥/圆柱滚子轴承渗透率有望提高，中高端滚子技术工艺突破成为提高国产化率的关键。在偏航变桨轴承方面，独立变桨轴承或将成为趋势，其能够使每个叶片单独变桨以减少风力冲击，并有助于缩小桨叶的尺寸，降低安装难度，减少运输成本。同时，国产齿轮箱轴承渗透率上升也是国内企业增长的重要发力点。

相关公司：新强联、恒润股份、五洲新春、力星股份

参考资料：

1.东莞证券-风电轴承行业深度报告：风电装机增加有望提升轴承需求，国产替代持续推进

2.天风证券-风电行业：从风电锻件+风电轴承看恒润股份的核心竞争力

3.信达证券-风电轴承行业深度报告：风机部件国产最后一环，轴承企业百花齐放

4.华泰证券-电力设备与新能源行业：双碳战略引领，风电前景向好

5.安信证券-风电行业2023年度投资策略报告：好风凭借力，景气终有时

6.中信证券-电力设备及新能源行业风电板块2023年投资策略：走出低谷，乘风破浪

7.华西证券-2023年风电行业策略报告：海内外迎来需求共振，风电装机增长可期

8.中信建投-可转债产业链研究系列一：风电建设正当时，万亿市场竞征帆