来源:中国能源新闻网 时间:2025-10-28 16:43
中国能源新闻网记者 邱燕超
日前,一项来自中国电力科学研究院的权威认证,为中国风电核心技术的自主化进程添上浓墨重彩的一笔。国内企业三一重能自主研发的构网型双馈风电机组成功通过硬件在环测试,斩获该领域国内首张测试报告。这不仅标志着我国在高端风电电机领域的一项关键技术壁垒被成功突破,更清晰地勾勒出中国风电电机产业从昔日受制于人的“跟跑者”,到今日关键技术并跑甚至局部领跑的“创新者”的进阶轨迹。
国产化风机替代的规模效应初步显现后,一场以深度创新为引擎、以全产业链协同为战甲的高质量跃升,正在中国风电电机的血脉中澎湃涌动。
从“受制于人”到“自主可控”
我国风电产业起步初期,关键部件尤其是高端风电电机长期依赖进口。不仅成本高昂,供应周期也受制于人,严重制约了行业自主发展。尤其是在兆瓦级以上风电机组的设计与制造中,电机、轴承、控制系统等核心部件更是被国外巨头垄断。
转变始于政策推动与市场觉醒。“十二五”以来,在国家新能源战略指引下,一批中国企业开始向上游核心部件领域拓展布局,力图打破技术壁垒。伴随着风电“抢装潮”和平价上网时代的到来,降本压力倒逼整机企业加速核心部件自研进程。
“我们从2008年起便布局电机自研,从最初百台级的试制,到如今预计2025年自产电机将达2400台,国产电机产能和成熟度已经实现快速提升。”三一重能电机公司总经理孔令江告诉中能传媒记者。
从最初百台级的试制,到如今实现批量生产,国产电机成熟度已经实现快速提升。业内专家指出,国产化不仅是产线转移,更是技术能力的内化。如今,国内头部企业已实现从材料选定、电磁设计到制造工艺的全流程穿透,甚至在一些细分领域实现反超。
“风电电机国产化不是单一企业的孤军奋战,而是整机厂商、零部件企业、材料供应商及科研院所的协同作战。”全球风能理事会战略总监赵锋表示,通过共建研发平台、共享试验资源、共克技术难题,中国风电产业正在构建一套以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。
中国可再生能源学会风能专业委员会高级顾问杜广平指出:“风电产业竞争本质上是技术竞争和成本竞争。只有通过持续创新,在关键技术上实现自主可控,才能在全球市场中立于不败之地。”
虽然我国风电电机国产化已经取得一定成绩,但在轴承材料、超导应用、极端环境适应性等前沿领域行业仍存在短板。未来,要想在全球市场中占据主导地位,风电企业必须持续投入基础研究、加强跨界合作、深化开放创新,尤其是在标准制定、检测认证、国际合作等方面提升话语权。
创新引领高质量发展新引擎
如果说国产化解决了“有没有”的问题,那么技术创新就是要回答“好不好”“强不强”的课题。在风电机组大型化、高效化、智能化的发展趋势下,电机技术也正向更高功率密度、更高可靠性和更强电网适配性演进。
技术路线的选择考验企业战略定力。在风电技术路线的选择中,双馈技术路线因其显著的成本优势受到国内企业青睐。行业数据显示,相较于直驱和半直驱风电机组,双馈机组仅须配备全功率变流器的1/3,且不需要永磁材料,较半直驱电机千瓦造价低5-10元,单台电机成本可降低数万元。
“双馈技术路线技术使风机从传统的‘跟网’模式转变为可主动支撑电网的‘构网’模式,显著增强电网对新能源波动的适应能力,这对于构建新型电力系统具有重要意义。”业内专家告诉记者。
成本优势的背后,是强大的技术积累作为支撑。目前,国内企业已实现15兆瓦双馈电机的商业化运行,20兆瓦机型的技术储备亦已完成,在大型化赛道上稳居行业前列。针对不同应用场景,行业提供了定制化解决方案:针对大型化机组,聚焦转子部件的离心力与疲劳问题;面对深远海环境,采用独创的全封闭滑环系统抵御盐雾腐蚀;应对沙戈荒场景,则重点优化冷却系统的防沙堵设计。
试验验证体系是自主研发的关键支撑。“没有充分的验证,就没有可靠的产品。”孔令江坦言,为应对风机大型化带来的可靠性挑战,三一重能建设了多个国家级试验基地,并自研建成全球领先的35兆瓦级六自由度整机试验台,可模拟极端工况下的设备表现,完成从材料、部件到整机的全链条验证。
此外,智能制造与数字化转型则为电机性能提升和成本优化提供了新路径。通过建设自动化转子生产线、定子线圈流水线,应用机器视觉、AI质控等技术,电机工厂在提升人效的同时,可以更好地提高一次交检合格率,展现出“智造”赋能传统制造的巨大潜力。
更深层次的创新来自于系统融合与产业链协同。通过电机自研自制,实现与整机的深度匹配设计,显著提升机组运行一致性与寿命。与此同时,企业与上游供应商共同攻关,将滑环等关键部件的故障率降至远低于行业平均水平。这种“深度融入产业链”的创新模式,是中国企业能够兼顾性能、成本与可靠性的重要原因。
中国风电电机行业正迎来历史性机遇。“构网型”技术从选项变为必需,国家政策持续推动电网友好型风电场建设,风电开发企业也更加关注机组的全生命周期性能与并网表现。这些趋势都将进一步推动行业向技术密集型方向转变。
从跟跑到并跑,从并跑到领跑,中国风电电机的国产化进程正是中国高端装备创新的一个缩影。自主创新没有捷径,唯有坚守长期主义、深化产业链协同、尊重技术规律,才能在世界能源科技浪潮中站稳脚跟,为中国乃至全球的能源转型持续注入强劲动力。
责任编辑:闫弘旭