一、风电齿轮箱概述
风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。
常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。根据机组的总体布置要求，有时将与风轮轮毂直接相连的传动轴（俗称大轴）与齿轮箱合为一体，也有将大轴与齿轮箱分别布置，其间利用胀紧套装置或联轴节连接的结构。为了增加机组的制动能力，常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置，配合叶尖制动（定桨距风轮）或变桨距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动。
1、分类
风电齿轮箱的种类很多，照传统类型可分为平行轴齿轮增速箱、行星增速箱以及它们互相组合起来的齿轮箱(行星+平行轴)：照传动的级数可分为单级和多级齿轮箱；按照转动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式以及混合式等等。
风电齿轮箱的分类示意图
数据来源：公开资料整理
2、技术路线
早期的齿轮箱设计种类较单一，小于500KW的齿轮箱多采用传统圆柱齿轮设计方法。随着兆瓦级别的风电机组齿轮箱的成熟应用和广泛普及，综合设计、制造和运行、维护成本，500KW-2500KW的风电齿轮箱结构主要是两级行星一级平行和一级行星两级平行两种常见的齿轮箱结构形式。而对于2.5MW及以上等大型齿轮箱的设计，许多国外知名的齿轮箱设计和制造公司以平台设计为齿轮箱核心设计理念，拓展该平台的大兆瓦级齿轮箱研发和制造等。当前阶段采用功率分流、柔性轴等技术以及功率分流与柔性轴相结合的“融合技术路线”是大型兆瓦级齿轮箱设计和应用的主要发展趋势。
风电齿轮箱的技术路线示意图
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二、发展背景
1、政策
随着中国碳中和政策的发布，风电行业得到快速发展，风电齿轮箱作为重要的风电组成部分，受到需求带动影响，近些年，中国政府相继出台风电行业相关政策，扶持中国风电及风电齿轮箱行业良好健康的发展。
中国风电齿轮箱相关政策
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2、需求端
随着中国风电行业的发展，对风电齿轮箱的的需求也是在不断上涨，根据数据显示，中国风电齿轮箱需求量呈现逐年上涨的态势，从2016年的6.87万台上涨至11.24万台，同比2020年上涨9.77%。随着未来风电行业在国家政策扶持下的迅速发展，对风电齿轮箱的需求量还会持续增加。
2016-2021年中国风电齿轮箱需求量变化情况统计图
数据来源：公开资料整理
三、产业链
1、产业链
风电齿轮箱产业链较为清晰，其产业上游为原材料供应商，其中包括钢材、铜材、铝材等原材料；产业中游为风电齿轮制造商；下游为风电齿轮箱的应用领域，主要为风电整机制造行业。
风电齿轮箱产业链示意图
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相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国风电齿轮箱行业市场调研及未来发展趋势预测报告》
2、下游情况
风电齿轮箱最主要的应用领域为风电整机核心的部件，根据数据显示，全球及中国风电累计装机容量变化呈现逐年上涨的趋势，全球风电累计装机容量从2016年的487GW上涨至2021年的837GW，中国风电累计装机容量从2016年的148.6GW上涨至2021年的328.5GW。
2016-2021年全球及中国风电累计装机容量变化情况
数据来源：国家能源局，华经产业研究院整理
四、全球风电齿轮箱发展现状
1、市场规模
根据数据显示，全球风电齿轮箱总体呈现上涨态势，2014年全球风电齿轮箱市场规模为31.8亿美元，截止至2021年末，全球风电齿轮箱市场规模上涨至48亿美元，较2020年略有下降，同比2020年下降16.2%。
2014-2021年全球风电齿轮箱市场规模变化情况
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五、中国风电齿轮箱发展现状
1、市场规模
根据数据显示，中国风电齿轮箱市场规模呈现v字变动趋势，2015-2017年呈现下降趋势，2018-2021年呈现上升趋势，2021年中国风电齿轮箱市场规模为242亿元，同比2020年上涨3.86%。未来随着中国风电行业的发展，风电齿轮箱市场规模会进一步扩大。
2015-2021年中国风电齿轮箱市场规模变化情况
数据来源：公开资料整理
2、价格
一般来说，风电齿轮箱都采用竞标定价方式。竞标定价法是指主要用于投标交易方式。在市场营销活动中，投标竞争是一种营销竞争普遍的方式，投标竞争的过程往往就是价格竞争的过程，竞争的结果产生实际的成交价格。由于国内风电齿轮箱产能过剩，市场竞争激烈，其价格走势不断下降。2016年我国风电齿轮箱价格为15.05万元/台，2020年为13.64万元/台。
2016-2020年中国风电齿轮箱平均价格走势图
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六、全球风电齿轮箱市场竞争格局
1、竞争格局
根据数据显示，全球风电齿轮箱占比最重的为南高齿，其名为中国高速传动，占据了全球风电齿轮箱23.72%的市场份额，排名世界第一，占比第二的为采埃孚，占比22.52%，占比第三的为永能捷，占比21.92%，其他企业占比31.83%，其中南高齿和采埃孚为行业龙头企业。
全球风电齿轮箱市场竞争格局企业占比情况统计图
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2、重点企业分析
目前，全球风电齿轮箱行业的主要龙头企业分别是南高齿和采埃孚。其中南高齿为全球第一的风电齿轮箱制造企业，与全球各地知名风电整机制造商合作，覆盖1.5MW-11.XMW全系列风电传动产品，全球占比23.72%。
2020年全球风电齿轮箱行业龙头企业全方位对比
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自从南高齿开始发展风电齿轮箱业务以来，其业务收入一直维持在60-80亿元之间：所占总营业收入的比重也在80%左右。但国家发改委在2020年发文指出2021年起国家将不再补贴新建的风电项目，因此大批风电整机制造商在2021年前上演了“抢装大战”。在此背景下，南高齿的风电齿轮箱业务在2020年的收入呈现暴增，从2019年的87.79亿元上升至2020年的116.52亿元。2021年南高齿风电齿轮箱业务收入为120.39亿元，业务占比56%。
2016-2021年南高齿风电齿轮箱业务收入情况
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七、未来中国风电齿轮箱行业发挥趋势
风电是一种清洁、绿色的可再生能源。风力发电是能源领域中技术最成熟、最具规模开发件和商业化发展前景的发电方式之一。发展风力发电对于解决能源危机、减轻环境污染、调整能源结构等方面都有着非常重要的意义。
风电机齿轮箱作为发展风电产业所必须的重要部件之一，在我国风电行业重整旗鼓再度发展的刺激下，未来的发展前景必然是光明的，具备较好的投资价值。风力资源十分丰富，风能发电有着十分广阔的发展前景，因此，风电齿轮箱在未来有很广阔的发展空间。
华经产业研究院对中国风电齿轮箱行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国风电齿轮箱行业市场调研及未来发展趋势预测报告》。
