评级（增持）机械设备：风电轴承：大型化+进口替代受益环节，论风电轴承竞争力+市场空间几何？

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报告名称 ：机械设备：风电轴承：大型化+进口替代受益环节，论风电轴承竞争力+市场空间几何？
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机械设备

风电轴承：大型化+进口替代受益环节，论风电轴承竞争力+市场 空间几何？

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1
轴承行业概况：本土企业规

模较小，国内市场集中度低

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1.1 轴承：支撑机械旋转体，降低摩擦的部件

轴承的定义：轴承是在机械传动过程中起固定、旋转和减小载荷摩擦系数的部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，并

降低设备在传动过程中的摩擦。

➢按运动元件的摩擦性质不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类，其中滚动轴承最为常见。

滚动轴承的内部结构：滚动轴承由两个环组成，一个内部和一个外部，也即内圈和外圈，并且在这两个环之间装有支撑

旋转部件的滚动体，以减少内圈和外圈在相对旋转过程中摩擦。此外，还装有起到固定和支撑作用的密封件和保持架。

图：轴承的内部结构包含五大核心元件 图：滚动轴承剖面图，深沟球轴承（左）与圆柱滚子轴承（右）

数据来源：SKF官网，舍弗勒官网，天风证券研究所 4

1.2 轴承根据内部结构的差异，有三种主要分类方式

图：轴承的生产流程

1.3 轴承下游应用领域几乎涵盖所有工业板块

上游：轴承的上游原材料主要是轴承钢以及少部分的非金属材料，大多数轴承厂商会选择采购部分零部件以生产轴承，零 部件主要包括内圈外圈、滚动体、保持器和密封圈。

中游：全球轴承市场几乎被瑞典、德国、日本、美国四个国家的八家大型轴承企业垄断。瑞典斯凯孚、德国舍弗勒、日本 恩斯克等八家轴承企业在国际轴承市场的市场占有率合计达到70%以上，而国内企业主要占据中低端市场。

下游：只要涉及旋转轴的机械结构就一定需要轴承来起到支撑和减小摩擦的作用，因此轴承广泛应用于几乎所有的工业领 域，根据中国轴承工业协会相关数据，2020年汽车、电工、机床为国内轴承的前三大应用领域。

图：轴承的上下游产业链

1.4 几十年升级改造，国内形成了五大轴承产业聚集地

根据轴承工业协会的信息，我国轴承产业几十年来不断升级改造，市场资源配置持续优化，已经形成五大产业集聚

区，分别是瓦房电、聊城、长三角、洛阳和浙东产业集聚区。

➢瓦房店：老工业基地培育的“中国轴承之都”，主要生产冶金矿山轴承、风力发电机轴承、铁路货车轴承等。

➢洛阳：产学研紧密结合，具备强劲的研发能力，主要生产高、精、尖、特轴承产品。

➢苏锡常：差异化发展，定位“专精特新”，主要生产汽车轴承、家电轴承、机床主轴轴承等。

➢聊城：拥有全产业布局，聊城郑家镇是中国轴承保持器之乡，主要生产各类标准轴承，内外球面轴承、关节轴承等。

➢浙东：新昌被称为“轴承之乡”，具有完整的工业布局，主要生产汽车轴承、电机轴承、电动工具轴承等。

表：中国轴承五大产业聚集地

1.5 高端市场被海外企业占据，国内企业规模小，行业集中度低
图：2020年全球轴承市场市占率

严重，行业集中度低，CR6仅为20.3% ，各家厂商的规模较小，产品主

要分布于中低端领域。

2
风电轴承：高端产品依赖进口，风机大型化 亟待国产替代

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2.1 轴承在风电机多个部件处均有应用，属于附加值较高的环节

图：风电机内部轴承拆解图（以双馈式风电机为例）

风电机内部使用的轴承包括五类，分别是主轴轴承1-2个、
偏航轴承1个、变桨轴承3个、发电机轴承1套和齿轮箱轴
承1套。

➢齿轮箱轴承只有在双馈式和半直驱式风电机上有应用，
而直驱式风机是由主轴直接带动发电机轴旋转，省去了
齿轮箱这一环节。

表：风电机内部轴承的分类简介

2.1 轴承在风电机多个部件处均有应用，属于附加值较高的环节

图：轴承工作状态下的受力情况

轴承在工作时会受到两个方向的力，径向力和轴向力，不同结构的轴承对径向载荷和轴向

载荷的承载能力不同。

不同轴承的内部结构和力学特性各不相同，被运用在不同的工作位置上。

➢调心滚子轴承常被用作双馈式机型的主轴轴承，三排圆柱滚子轴承可以用作独立变桨轴承

以及主轴轴承，双列和单列圆锥滚子轴承一般用于直驱和半直驱机型的主轴轴承，而双排

球轴承通常作为传统的偏航变桨轴承使用。

表：风电机内部常用轴承的种类

2.1 轴承在风电机多个部件处均有应用，属于附加值较高的环节

轴承在风电机中价值占比近8%。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。

轴承是风电机零部件中附加值较高的环节。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%。

图：电气风电2020年原材料采购金额及占比

2.1 轴承在风电机多个部件处均有应用，属于附加值较高的环节

国产厂商直接与四家海外轴承厂商竞争。国内风电轴承市场参与的企业主要包括四家海外企业与一些国产厂商，如新强联、瓦轴、洛阳LYC等。海外企业技术较为领先，多数在国内建有工厂，而国内企业近年来进步较快，与海外企业的竞争愈发激烈。

表：中国风电轴承市场的主要生产厂商

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发主轴轴承起到支承轮毂及叶片，传递扭矩到增速器的作用，常见的

技术路径包括三点式支承、两点式支承和单点式支承，一台风机中 往往需要1-2个主轴轴承。

图：三点式支承（一个调心滚子），两点式支承（两个单列圆锥滚子）

主轴轴承：单价最贵、技术壁垒最高的轴承。风机运转过程中主轴 在不断旋转，主轴轴承始终处于工作状态，且同时承受外部风载传 输来的载荷与主轴、齿轮箱的重力载荷，工况载荷复杂。因此主轴 轴承是风电机中单价最贵、技术壁垒最高的轴承。

通常来讲，双馈式风机主轴轴承常用调心滚子轴承，直驱和半直驱 风机主轴轴承常用单列或双列圆锥滚子轴承。

表：风电机主轴轴承的常见技术路径

注：CARB 圆环滚子轴承是 SKF 轴承公司开发的一种单列轴承，滚子稍带弧面，滚道轮廓为圆弧面，具有调心功能。

数据来源：舍弗勒官网，《兆瓦级风电机组主轴承选型及发展趋势》王建梅等， 《论我国重大技术装备轴承的自主安全可控》何加群等，天风证券研究所 14

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发
图：2019年全球主轴轴承市占率

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

主轴轴承价值随功率增加呈几何式增长，有望受益于风机大型化。直径越大的主轴轴承加工工艺就越复杂，生产 难度就越高，随着风机功率的增大，主轴轴承的价格并非线性上升，而是呈几何式增长，即单MW的价值量在不 断提升。根据三一重能采购数据，斯凯孚的主轴轴承单MW价值量，2.0MW为4.57万元，而4.0MW则是7.30万 元，单MW价值量随着功率的增大有显著的提升，未来风机大型化极大可能会扩大主轴轴承的市场空间。

国产主轴轴承性价比优势明显。根据三一重能的主轴轴承采购数据，公司会采购斯凯孚的进口主轴轴承，而瓦轴 和洛阳LYC则为主轴轴承的国内主要供应商。可以看出斯凯孚不同型号的主轴轴承价格要比国内产品贵20%-70%不等，国产产品性价比优势明显，这也是主机厂商努力寻求国产替代最主要的原因。

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

大功率国产替代的进展缓慢的原因

➢技术壁垒高：主轴轴承工况载荷复杂，工艺要求较高，越是大型的风机主轴轴承的技术壁垒就越高，国

内轴承厂商在高端轴承领域仍有较大差距。

➢研发周期长：由于主轴的使用寿命要求是20年，轴承厂商生产的样品需要经过一年多时间的模拟测试来

验证产品的性能，因此产品的研发周期较长。

➢验收周期长：对主机厂来说，一旦发生故障产生的售后成本要高于国产替代节约下来的成本，因此主机

厂更换供应商的过程比较谨慎。（新强联提供给湘电风能的首台实验轴承平稳运行两年后，才进入其主

轴轴承的合格供应商名单）

图：新强联生产的双列圆锥滚子主轴轴承

图：新强联生产的三排圆柱滚子主轴轴承

数据来源：重型机械教育部工程研究中心，新强联公告，新强联官网，天风证券研究所 17

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

国内企业掌握无软带淬火技术，生产技术有了长足进步。

➢淬火是金属加工中的一道工艺，是指将金属加热到较高温度后，将其快速冷却，可以使金属的硬度和机械强度提高。

传统的淬火方式是渗碳淬火，让钢在富含碳的材料中加热，使碳吸收到金属中，使金属表面更硬，而其内部仍维持

较软且较坚韧的状态。

➢当今各大轴承生产商逐渐采纳感应加热淬火的生产技术，即利用高频交流电产生的磁场中来加热工件表面，以实现

工件的淬火，用时短且能耗低，但缺点是会产生软带（低硬度区域）。

➢而近年来新强联等厂商，采用较为先进的无软带淬火技术，也即改良后的感应加热淬火，轴承产品在淬火后没有软

带区域，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，同时也节约了生产成本，该技术的应用有望推进国产主轴轴承的替代进程。

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

国内厂商进步迅速，大功率主轴轴承有望填补国产空白。新强联3MW主轴轴承已实现大批量生产，并于2021年 募资9.35亿元大规模扩产，5.5MW主轴轴承也已进入样机交付阶段。瓦轴的4.X MW主轴轴承也已实现批量生 产。成都天马、洛阳LYC、京冶等厂商在风电主轴轴承领域也有一定的技术积累。

部分国内轴承厂商绑定头部风电主机厂，建立了客户资源的优势。风电轴承的耐久性是重要的性能指标，因此风 电轴承的开发需要建立在大量实践上，需要在风机上长时间试装测试。只有与风电主机厂保持良好的合作关系的 轴承厂商才能得到很好的试装测试机会。近年来一些国产轴承厂商与风电主机厂建立了良好的合作关系，有利于 提高国内轴承厂商的技术水平，并提高轴承订单来源的稳定性。

头部厂商优势明显，未来2-3年有望诞生国内龙头企业。大功率主轴轴承领域存在一定的壁垒，只有生产技术强、产能充足的企业才有机会获得市场份额。目前新强联等头部厂商的技术进步快、产能扩张激进，产品也进入主机 厂的验证环节，在国内企业中建立了比较明显的先发优势。随着市场认可度的提升，头部厂商有望在未来2-3年 内抢占可观的市场份额，随后其他本土厂商会在技术上跟进，共同开拓较大的市场空间。

表：国内企业大功率主轴轴承技术水平

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

我们对风电主轴轴承国内和全球的市场进行了测算，可得到 2021 年在国内和全球的市场空间分别为38.05亿元、71.61亿元，到 2025 年将达到56.43亿元、107.88亿元，CAGR分别 为 10.36%、10.79%，主要基于以下假设：

➢考虑到风电主机厂采购原材料、制造风机、再到风电装机，这中间的时间跨度太长，因此我们认为装机量不能很好反应 风电上游原材料的需求量，而风电运营商的招标时间与风电主机厂采购轴承的时间更为接近，可以更准确地衡量风电轴 承的需求量，因此我们使用招标量来计算风电轴承的需求。

➢根据已公开的规划性文件，十四五期间各省已规划的新增风电装机量达到187.51GW，根据周建平《“十四五”水电开 发形势分析、预测与对策措施》，预计十四五期间新增风电装机量将会达到280-300GW，是十三五期间的两倍有余。2014-2021年前三季度，七年间国内风电招标量CAGR为13.47%，同时考虑到《风能北京宣言》提出十四五期间年均 新增装机50GW以上的目标，以及2021年前三季度海上风电新增招标量1GW，增长超出预期。我们合理假设2021年风 电新增招标量50GW，2021-2025年风电招标量以每年13.47%的速度增长。

➢参考全球风能协会（GWEC）2021年全球风电报告，海外国家2021年风电装机量为57.50GW，预计2025年达到 67.20GW，我们将这个数据向前推一年，近似得到海外国家招标量的数据，即2021年44.10GW，2025年75.57GW，叠加上述国内招标量数据的预测，得到全球风电招标量数据，2021年94.10GW，2025年达到158.45GW，CAGR为 13.91%。

数据来源：金风科技官网，三一重能公告，明阳智能官网，北极星风力发电网，GWEC，天风证券研究所 20

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

➢近年来风电政策补贴金额在不断下调，风厂业主与整机厂商对成本控制诉求愈加强烈，主机厂商正在加快风电大型化的 进度以降低风电机的发电成本。以明阳智能为例，2021年前三季度5MW及以上机型占比达到59%，4MW及以上占比 达到64%，风机大型化的进展十分迅速。同时考虑到2021年前三季度海上风电项目招标量达到1GW，增速超出预期，而海上风电项目主要使用大功率机型。因此我们假设 2021年3MW及以下的机型招标量占40%，2023年3MW及以下机 型停产，2021年7MW以上机型招标量占比5%，2025年7MW以上机型占比达到60%。

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发

➢参考新强联募投项目主轴轴承的设计单价，3-6MW主轴轴承的平均单MW价值量为13.14万元/MW，由于新强联 的募投项目计划于2021年前期制订，而抢装潮过后，2021年下半年风电轴承价格出现大幅度下降，因此假设2021 年轴承价格下跌40%， 3-6MW主轴轴承的平均单MW价值量为7.89万元/MW。

➢考虑到大功率轴承的加工难度较大，技术壁垒高，存在一定溢价，而小功率轴承的价格竞争激烈，因此假设7MW 及以上的主轴轴承价格比3-7MW的高10%，而3MW及以下的主轴轴承价格比3-7MW的低10%。 计算得出2021 年主轴轴承单MW价值量，3-7MW为7.89万元/MW，7MW以上为8.67万元/MW，3MW及以下为7.10万元/MW。

➢由于2018-2020年风电行业出现了抢装潮，上游零部件价格维持在较高的位置，我们假设2018-2020年主轴轴承 的单MW价值量和2021年一致。

➢2021年后，风电行业景气度明显提升，上游原材料厂商的信心加强，产能扩充计划也提上日程，叠加国内的风电 零部件生产环节的技术更加成熟，零部件的国产替代率逐步提升，未来轴承行业降价的可能性很高，于是我们假设 2022-2025年，轴承的单MW价值量以每年5%的速度下降。

图：主轴轴承单MW价值量的预测

2.2 主轴轴承：大功率产品替代空间较大，国产替代蓄势待发
主轴轴承市场空间=∑（ 风电招标量* 各功率机型的发电功率占比*各功率机型的单MW主轴轴承价值量）

表：主轴轴承的市场空间测算过程

图：主轴轴承测算市场空间及增速

-40%

数据来源：北极星风力发电网，GWEC，各公司公告，各公司官网，天风证券研究所 23

2.3 偏航变桨轴承：本土企业技术成熟，独立变桨带来价值增量空间

偏航轴承：将机舱与塔筒连接在一起，可以允许机舱相对于塔筒旋转，以调整机舱迎风的方向，使机舱必须移动到

面向主风面的位置。通常使用双排球轴承作为偏航轴承。

变桨轴承：位于轮毂和叶片的根部的交接处，可以允许桨叶相对于轮毂旋转，根据风速和风向等因素正确调整桨叶

的迎风角度，以控制主轴的旋转速度，使发电效率最大化。通常使用三排圆柱滚子轴承或双排球轴承。

本土企业技术成熟，毛利率为主轴轴承的一半。风电机中的偏航变桨轴承技术含量略低于主轴轴承，国内厂商的技

术已较为成熟，目前已实现全系列国产化，天马、瓦轴、洛轴、新强联等厂商目前占据国内市场主导位置。根据新

强联公告，偏航变桨轴承的毛利率约为主轴轴承的一半。

60.00%

20.00%

10.00%

0.00%

2.3 偏航变桨轴承：本土企业技术成熟，独立变桨带来价值增量空间

是指每个桨叶的桨距角可以独立调整，因此可以更好地调节风机速度，使发电效率更高。2021年开始，独立变桨的概念逐渐被各大厂商提出，是风机大型化背景下的未来趋势，未来5MW以上的机型有望全部采用独立变桨技术。

独立变桨技术的推广会使变桨轴承的价值进一步提高。独立变桨机型的叶片载荷的变化 范围更大，使变桨轴承的负荷增大，对变桨轴承的技术要求更高。使用的轴承类型也由 传统的双排球轴承逐渐演化为三排圆柱滚子轴承，变桨轴承的价格也随之增加。

国内只有少数厂商生产独立变桨轴承。独立变桨轴承主要使用三排圆柱滚子轴承，目前 只有新强联、成都天马等少部分厂商将三排圆柱滚子轴承应用于变桨轴承上，短期订单 会有所增长，收入和毛利率有望提升。

表：国内偏航变桨轴承生产厂商

表：独立变桨技术对比统一变桨技术

数据来源：《独立变桨控制研究》，各公司官网，各公司公告，弘则弥道咨询，天风证券研究所 25

2.3 偏航变桨轴承：本土企业技术成熟，独立变桨带来价值增量空间

我们对风电偏航变桨轴承国内和全球的市场进行了测算，可得到 2021 年在国内和全球的市场空间分别为 56.17亿元、

105.71亿元，到 2025 年将达到88.70亿元、169.57亿元，CAGR分别 为 12.10%、12.54%，主要基于以下假设：

➢招标量、新增机型功率分布占比、2018-2025年价格变化趋势的假设与主轴轴承市场空间测算相同。

➢根据三一重能采购数据，2MW、3MW、4MW的机型一套偏航变桨轴承单MW价值量分别为11.30、11.83、10.57 万

元/MW，可见不同功率的偏航变桨轴承，单MW价值量变化不大，平均数为11.23 万元/MW，假设2021年一套传统的

偏航变桨轴承的单MW价值量为11.23 万元/MW。

➢根据洛轴商城的轴承价格数据，对于大功率的尺寸相似的轴承，三排圆柱滚子轴承价格23.99万元，双排球轴承价格

14.04万元，因此我们假设独立变桨轴承价值量比传统变桨轴承高70.87%。

➢对于5MW以上的一套偏航变桨轴承，1个偏航轴承价值量不变，而3个变桨轴承价值量提升70.87%， 单MW价值量是

一套小功率偏航变桨轴承的75%*（1+70.87%）+25%*1 = 1.53倍，因此可以算出一套独立变桨技术的偏航变桨轴承

价值量是原来的1.53倍，也即17.19 万元/MW。

➢双排球轴承主要应用于中小功率风电机的传统变桨轴承，在风机大型化的背景下，独立变桨技术的渗透率会逐步提高，

未来大功率机型上更多会使用三排圆柱滚子轴承来作为独立变桨轴承，假设独立变桨技术应用于5MW以上机型，独立

变桨技术的渗透率自2022年起每年提升10%。

表：偏航变桨轴承单MW价值量的预测

2.3 偏航变桨轴承：本土企业技术成熟，独立变桨带来价值增量空间

偏航变桨轴承市场空间=∑（ 风电招标量* 各功率机型的发电功率占比*考虑独立变桨因素后的单MW偏航变桨轴承价值

量）

2.4 齿轮箱轴承：进口依赖度较高，短期替代难度较大

全球风电齿轮箱市场较为集中，CR3接近70%。风电齿轮箱分四种类型，分别应用于双馈式
和半直驱式风机（直驱式不需要齿轮箱）。风电齿轮箱行业集中度较高，三大齿轮箱供应商
南高齿、采埃孚和永能捷已占全球齿轮箱市场份额的近70%。轴承生产商不会直接供货给风 图：风电齿轮箱中的行星轴承

电主机厂，而是供货给齿轮箱厂商，风电机主机厂则会向齿轮箱厂商采购整个齿轮箱。

风电齿轮箱内轴承运行条件苛刻，轴承技术要求较高。风电齿轮箱中的滚动轴承运行条件较 为苛刻，在工作状态中，轴承承受的载荷会突然变化，运行温度变化范围大，齿轮箱箱体也 会发生变形，因此对技术的要求较高。

市场被国外厂商垄断，国产替代逐步开启。国内轴承厂商在高端技术方面相较海外厂商仍有 不小差距，国内齿轮箱轴承基本依赖进口，市场被舍弗勒、斯凯孚等公司占据。国内厂商方 面，瓦轴在2015年实现了齿轮箱轴承的小规模销售；新强联则于2022年年初募集资金，将业 务横向扩展至齿轮箱轴承及精密零部件业务，凭借与明阳智能良好的合作关系，我们推断项 目建设完毕后有望取得一定数量的齿轮箱轴承订单，带头开启了风电齿轮箱轴承的国产替代。

21.92%

2.4 齿轮箱轴承：进口依赖度较高，短期替代难度较大

我们对风电齿轮箱轴承国内和全球的市场进行了测算，可得到 2021 年在国内和全球的市场空间分别为 24.75亿元、

46.59亿元，到 2025 年将达到33.42亿元、63.90亿元，CAGR分别 为 7.80%、8.22%，主要基于以下假设：

➢招标量、新增机型功率分布占比、2018-2025年价格变化趋势的假设与主轴轴承市场空间测算相同。

➢梳理各大主机厂商的主销风电产品，金风科技是直驱式，明阳智能是半直驱式，三一重能是双馈式。目前风电机市场呈

现直驱、半直驱和双馈三分天下的形势，各家厂商对未来技术路径的趋势预测也是各执一词，因此假设直驱、半直驱、

双馈机型在新增机型中的占比均为三分之一。

➢根据三一重能采购数据，双馈式齿轮箱的价值随功率的增大几乎是线性上升，各功率机型的齿轮箱单MW价值量基本相

等。因此取平均值47.94 万元/MW，作为双馈式齿轮箱的单MW价值量。

➢半直驱式齿轮箱只有两级传动，而双馈式齿轮箱有三级传动，因此假设半直驱式齿轮箱单MW价值量为双馈式齿轮箱的

2/3，也即31.96万元/MW。而直驱式风电机没有齿轮箱。

➢计算总的加权平均齿轮箱单MW价值量=（47.94+31.96+0）/3 = 26.63 万元/MW。

➢参考新强联齿轮箱轴承募投项目，3-6MW齿轮箱轴承设计单价为2.05万元，国内齿轮箱厂商德力佳生产的功率与之对

应的齿轮箱报价为220.56万元，以齿轮箱内共20个轴承计算，齿轮箱内轴承的价值占比为18.59%。因此假设风电机齿

轮箱内轴承的价值占齿轮箱价值的18.59%。

图：齿轮箱轴承单MW价值量的预测

2.4 齿轮箱轴承：进口依赖度较高，短期替代难度较大

齿轮箱轴承市场空间= 风电招标量 *加权平均齿轮箱单MW价值量* 齿轮箱内轴承的价值占比

表：齿轮箱轴承的市场空间测算过程 图：齿轮箱轴承测算市场空间及增速

2.5 发电机轴承：价值量较小，市场规模不足10亿元

大部分主机厂选择采购发电机，少部分厂商自行生产。主机厂大多选择向发电机生产商采购整个发电机，国内风 电上游的发电机供应商主要包括湘电股份、南汽轮、江苏中车电机、西安中车永电捷力，也有部分风电主机厂选 择采购西门子、ABB等进口品牌的发电机。而三一重能等少部分厂商拥有自行生产发电机的技术。

发电机中轴承价值量较小，市场规模不足10亿元。根据三一重能招股书，风电机中发电机价值占比仅为齿轮箱的 价值占比的一半，考虑到2021年国内齿轮箱轴承市场空间不足25亿元，而发电机价值量仅为齿轮箱的一半，且 轴承用量较小，价值量偏低，我们估计目前发电机轴承国内市场规模不足10亿元。

2.6 风电轴承全球市场空间近300亿元，十四五期间CAGR超过10%

风电轴承全球市场223.90亿元，国内市场118.97亿元，十四五期间CAGR超过10%。将主轴轴承、偏航变桨轴承、齿轮箱轴承和发电机轴承的市场空间相加，近似计算出风电轴承领域的总市场空间。风电轴承国内的市场空间，2021年118.97亿元，2025 年178.56亿元，CAGR 为10.69%；全球的市场空间， 2021年223.90亿元，2025 年341.34亿元，CAGR 为11.12%。

较大的市场空间为国产轴承厂商创造了很好的机会。国内风电轴承厂商中较为显眼的是新强联，新强联的主轴轴承、偏航变桨的产能扩张不断提速，同时将业务横向拓展至齿轮箱轴承领域，有望在未来收割更大的市场份额。

表：风电轴承总体市场空间测算过程

图：风电轴承测算市场空间及增速

数据来源：北极星风力发电网，GWEC，各公司公告，各公司官网，天风证券研究所 32

3
风电轴承标的梳理

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3.1 国产替代带来投资机会

政策补贴退坡催生国产替代的旺盛需求。从国家对于风电行业的补贴政策来看，前期国家通过补贴政策来推动风电 行业的快速发展，并随着行业技术的进步，逐步下调补贴金额。未来风厂业主与整机厂商，均会对成本控制有更高 要求，主机厂商选用国内零部件以降低成本的诉求极大可能会非常旺盛。

国内零部件厂商进步速度喜人，国产替代进展迅速。新强联、瓦轴、成都天马等厂商的技术实力提升迅速，大功率 主轴轴承等产品已经进入主机厂的验收环节。随着国产厂商市场认可度不断的提升以及产能的持续扩大，未来国产 替代大有可为。

通过对风电轴承行业的分析研究，我们对受益于国产替代的企业进行了梳理，未来较大投资机会会出现在以下三个 领域：

➢大功率主轴轴承：主轴轴承的技术壁垒较高，风机功率越大，主轴轴承的生产难度越大，主轴轴承的单价也随之提 高。目前小功率的主轴轴承实现了国产化，而大功率主轴轴承以及海上风电主轴轴承的市场份额几乎被国外厂商垄 断，出现了很好的国产替代机会。目前新强联等头部厂商的技术进步较快、产能扩张较为激进，产品也进入主机厂 的验证环节，随着市场认可度的提升，头部厂商有望在未来2-3年内抢占可观的市场份额，随后其他厂商会在技术上 跟进，共同开拓较大的市场空间。

➢独立变桨轴承：独立变桨技术是未来风机大型化背景下的发展趋势，会使变桨轴承的价值量较大提升，未来5MW以 上的机型有望逐步采用独立变桨技术。独立变桨轴承使用三排圆柱滚子轴承，与传统的双排球轴承技术路径不同。目前只有新强联、成都天马等少数厂商在生产独立变桨轴承，未来1-2年内变桨轴承的毛利率有望迎来提升，订单也 会有较大的放量。

➢齿轮箱轴承：目前风电齿轮箱轴承基本依赖进口，存在很大的国产替代空间。风电主机厂对主轴轴承、偏航变桨轴 承的采购量很大，所以部分主机厂可能会在采购主轴轴承、偏航变桨轴承时采购一定量的齿轮箱轴承，发给齿轮箱 生产厂商来组装，以降低采购的成本，这就为风电齿轮箱的国产化提供了较好的机会，而目前新强联在建立齿轮箱 轴承生产线，预计建成后会拿到一定数量的订单。

数据来源：天风证券研究所 34

3.2 新强联——主轴轴承国产替代领航者，独立变桨轴承国内领先 图：2016-2021Q3新强联营业收入及增速

19.00亿元，同比增长44.94%，归母净利润4.00亿元，同比增长

前三季度净利率达到21.05%。

图：2016-2021Q3新强联归母净利润及增速

图：2016-2021Q3新强联毛利率和净利率

3.2 新强联——主轴轴承国产替代领航者，独立变桨轴承国内领先

国内极少数实现大功率主轴轴承大批量供货给头部风机厂的厂商。2020年销售3.0MW以上主轴轴承930个，公司是 极少数向头部风电整机厂商批量供应风电主轴轴承的国内厂商之一。目前5.5MW主轴轴承已经研发成功，处于样机 交付和试验阶段。

三排圆柱滚子轴承技术成熟，独立变桨轴承国内领先。公司先后研制了1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦、3兆瓦、5.5兆瓦 变桨和偏航轴承，成为国内变桨、偏航轴承的主要供应商。同时公司的三排圆柱滚子轴承技术较为成熟，未来极大可 能受益于独立变桨的趋势，抢占更高的市场份额。

业务横向拓展，进军风电齿轮箱市场。2022年公司募集资金9.95亿元，投资于齿轮箱轴承及精密零部件项目，项目 达产后年产齿轮箱精密零部件产品5.75万个，预计销售收入可达15.35亿元。公司将业务横向拓展至风电齿轮箱部件 领域，实现风电轴承和风电齿轮箱精密零部件业务的协同发展。

表：新强联2022年齿轮箱零部件扩产计划

3.2 新强联——主轴轴承国产替代领航者，独立变桨轴承国内领先

无软带淬火技术国内领先，产品精度和质量得到保证。国内极少数掌握无软带淬火技术的厂商，公司的产品在淬火后 没有软带区域，不存在薄弱环节，轴承的承载能力和可靠性较强，使用寿命更长，满足高速重载的使用场合。为公司 风电轴承产品的精度和质量提供设备上的保证，提高产品质量的同时也节约了生产成本。

绑定国内龙头主机厂，客户资源优势明显。新强联是国内头部风电主机厂明阳智能的轴承主要供应商，客户资源优质 且合作关系紧密，明阳智能2021年认购0.69%新强联的股份，以绑定优质供应商。有了明阳智能的支持，一方面，轴承订单的来源更加稳定可靠；另一方面，公司的轴承产品拥有更多在风机上试装实验的机会，有利于提高公司的研 发技术水平、加快技术更新速度。

产能与供货规模优势进一步扩大，有望确立龙头的位置。新强联2021年募资9.35亿元新建3.0MW以上大功率风电轴 承生产线，预计2022年实现50%产能，2023年满产。募投项目达产后年产大功率风电轴承6900套，实现销售收入 16.31亿元，其中风电主轴轴承1500个，偏航变桨轴承5400个，产能相较2020年提升了66.80%。本次新建生产线 使公司产能大幅提升，向客户供货的速度与规模也有了巨大进步，市场地位进一步提升，有望确立龙头的位置。

表：新强联募投项目扩产计划

3.3 恒润股份——风电法兰领先厂商，业务横向拓展至风电轴承

毛利率为29.04%，净利率可达19.47%。图：2016-2021Q3恒润股份归母净利润及增速

图：2016-2021Q3恒润股份毛利率和净利率

3.3 恒润股份——风电法兰领先厂商，业务横向拓展至风电轴承

募资11.58亿元建立轴承生产线，年产量4000套偏航变桨轴承。全资子公司恒润传动引进高速铣齿机、数 控立车、三坐标检测仪等进口设备71台套，购置国产数控立车、数控镗铣床等国产设备180台套，同时购置 配套用检测设备、辅助设备300台套，达产后实现年产4000套大型风电机组用轴承。轴承扩产项目于第2年 开始投入生产，第6年开始全面达产,主要生产偏航变桨轴承，整套轴承产品预测的销售价格为47.79万元，满产后可实现年收入19.12亿元。

成熟的生产技术+优质的客户资源，法兰与轴承业务协同效应较强。恒润股份作为上游精加工锻件制造企业，装备了德国、美国、意大利等世界一流的加工中心、车铣复合等高端精密设备和检测设备，目前已解决轴承 内部滚动体与保持架、套圈滚道，保持架与套圈间摩擦问题，轴承生产技术较为成熟；同时公司是维斯塔斯、通用电气、西门子-歌美飒等众多风电厂商的供应商，具备优质的客户资源，因此开拓风电轴承业务具备较 强的协同效应与成本优势，有望成为风电轴承领域新进的有力竞争者。

表：恒润股份风电轴承募投项目收入测算

4. 风险提示

 风电装机量不及预期。

 风电大型化进展缓慢。

 价格竞争的风险。

 市场空间测算具有一定主观性，与实际值或存在偏差

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