一、风电轴承分类
风电轴承是连接机组中传动、偏航和变桨等系统转向的重要部件，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、轴上零件传递而来的载荷，具备维修成本高、使用寿命要求高以及使用环境恶劣等特点，同时其技术具备较高复杂性。每台风力发电机内各类轴承配套数量为主轴轴承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。
风电轴承分类介绍
资料来源：公开资料整理
二、风电轴承行业发展政策背景
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、哈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，以新强联为代表的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。新强联率先实现3MW风机主轴轴承技术突破，实现进口替代，此外，大冶轴、京冶轴承、天马轴承等企业大功率机型轴承研发进展均较为顺利。
国家政策持续推动风电轴承国产化进程
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三、轴承行业产业链全景图
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。
轴承行业产业链全景图
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四、中国风电轴承行业市场现状分析
1、风机制造成本构成
根据电气风电招股说明书披露的数据，风力发电机零部件成本构成中，叶片成本占比最高，占比20%，风电轴承占其风力发电机组的成本约为8%。
风力发电机零部件成本构成（单位：%）
资料来源：电气风电招股说明书，华经产业研究院整理
比较风力发电机各主要零部件的龙头厂商，风电轴承的整体毛利率约为30%，主轴轴承毛利率则高达40%，为高附加值环节。
2021年风力发电机主要零部件毛利率对比
资料来源：各公司公告，华经产业研究院整理
2、风电新增装机容量
据统计，截至2021年我国风电装机新增总量达到47.6GW，周期性特征明显，在碳中和战略大背景下，风电装机量将迎来快速增长，预计到2025年我国陆上风电新增装机量约为88GW，海上风电新增装机量约为15GW，国内风电合计新增装机量2025年预计超100GW。
2017-2025年我国风电新增装机量及预测
资料来源：GWEC，国家能源局，华经产业研究院整理
3、市场规模
2020年我国轴承市场为2890亿元，行业规模较大，但参与者众多、同质化现象严重，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。
2016-2020年我国轴承行业市场规模
资料来源：公开资料整理
据统计，2021年中国陆上风电轴承市场空间约为108亿元，海上风电轴承市场空间约为42亿元，总值达150亿元。预计2025年陆上风电轴承市场空间接近200亿元，海上风电轴承市场空间约为37亿元，总值近236亿元，CAGR为11.94%。
2020-2025年我国风电轴承市场空间预测
资料来源：公开资料整理
4、价格现状
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。
国产与进口主轴轴承价格对比
资料来源：三一重能公告，华经产业研究院整理
从三一重能采购数据来看，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。
国产与进口主轴轴承MW价值量价格对比
资料来源：三一重能公告，华经产业研究院整理
五、轴承行业竞争格局分析
1、全球市场
据统计，2020年全球轴承市场70%以上的市场份额由八大海外厂商占据（瑞典SKF、德国Schaeffler、日本NSK、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、日本JTEKT、美国TIMKEN），而国内轴承制造商约占全球市场份额的20%。其中，瑞典SKF是全球最大的轴承厂商。
2020年全球轴承市场竞争格局（单位：%）
资料来源：公开资料整理
全球轴承行业经过多年产业竞争后，目前已经形成了垄断竞争的格局。从全球八大跨国轴承公司分布来看，日本有五家，瑞典一家，德国一家，美国一家。
全球八大跨国轴承公司简介
资料来源：公开资料整理
2、国内市场
国内市场方面，我国轴承制造行业企业数量较多，市场集中度不高。生产轴承的企业绝大部分是中小型以下的企业，中大型以上的轴承产量占比不足13%。据统计，2020年我国轴承行业实现营业收入1930亿元，其中排名前十的轴承制造企业实现营业收入542.2亿元，行业CR10仅为28.1%。
2020年我国轴承行业市场份额（单位：%）
资料来源：公开资料整理
我国风电轴承厂商均可生产偏航变桨轴承，部分企业如瓦轴、洛轴、新强联等具备制造主轴轴承和齿轮箱轴承的能力。行业主要厂商包括瓦轴、洛轴、新强联、天马轴承、京冶轴承、大冶轴承等，主要占据中低端市场。
国内主要风电轴承厂商基本情况
资料来源：各公司公告，华经产业研究院整理
六、国内风电轴承研发趋势
我国在2016年以后，本土风电轴承企业逐渐发力，在大功率风机主轴轴承技术上不断取得突破，大功率主轴轴承有望填补国产空白。当前国产高端轴承的精度保持性、性能稳定性、寿命和可靠性与国际先进水平仍存在一定差距，国产替代空间很大。新强联、瓦轴、洛轴、天马等企业已经形成了一定的风电轴承国产化能力，拥有先发优势，预计未来2-3年内能够抢占可观的市场份额。
国内主要风电轴承厂商大功率主轴轴承研发进展
资料来源：各公司官网，中国轴承工业协会，华经产业研究院整理
独立变桨控制(IPC)通过分别动态调节三个叶片的变桨角度，使每个叶片能够获得不同的目标位置，降低动平衡载荷，主要优势是能够降低叶片、轮毂、主体框架和塔架的疲劳负载，实现更轻量化的设计并延长风机使用寿命。独立变桨轴承的结构从之前单列、双列、球轴承向承载力更强的三排圆柱滚子轴承转变，价格也比统一控制变桨轴承高15-30%。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。
国内目前只有新强联、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，预计短期内收入和毛利率有望迎来提升空间。
国内轴承厂商独立变桨轴承研发情况
资料来源：公开资料整理
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