风电轴承作为风电核心零部件，具有高技术壁垒、高附加值的特征。随着风电 进入平价上网阶段，我们判断风电行业高景气度仍将维持，预计 2025 年国内/ 全球的风电轴承行业空间分别达到 225 亿元/480 亿元，对应 2021-2025 年 CAGR 分别为 15%/11%。目前风电主轴尤其是大 MW 主轴轴承国产化率仍然 处于较低水平，风机大型化带来的国产化加速，有望给风电轴承行业带来阿尔 法收益。建议关注凭借技术优势率先实现大 MW 进口替代的风电主轴轴承龙头 新强联。
风电设备零部件中，风电轴承是国产率低、附加值高的核心环节。风电轴承可 以分为偏航轴承（连接机舱和塔筒）、变桨轴承（连接叶片和轮毂）以及主轴轴 承（支撑主轴）。目前偏航变桨轴承的国产化率已经较高，主轴轴承由于对工作 强度、寿命和稳定性的要求较高，目前 3MW 以上主轴产品的国产化率非常低。 从价值量来看，2020 年风电轴承占风力发电机组成本约 5%-10%，对应单 W 价 值量为 0.14 元，毛利率水平约 30%，技术壁垒更高的主轴轴承毛利率约 40%。
风电高景气有望持续，全球风电轴承行业空间到 2025 年有望达到 480 亿。随着 风光大基地建设、老旧风场改造以及海风全面平价的行业趋势到来，我们认为“十 四五”期间国内风电装机需求将迎来加速发展，预计“十四五”期间国内年均新 增装机 55GW，至 2025 年新增装机规模或达 70GW 以上，对应 CAGR 约 15%。 基于对风电行业整体装机的判断，我们预计 2025 年国内/全球风电轴承行业空间 分别将达到 225 亿元/480 亿元，对应 2021-2025 年 CAGR 分别为 15%/11%。
风电轴承市场主要由海外企业占据，进口替代空间广阔且初见成效。2020 年全 球八大轴承集团占整体轴承市场规模的 70.7%，其中中国企业占 20.3%。对于 风电轴承行业，德国舍弗勒、瑞典 SKF、美国铁姆肯等主导的诸多外资企业在 大功率、主轴轴承市场获得几近垄断的地位。根据 Wood Mackenzie 的数据， 2019 年国内偏航变桨轴承国产化率为 20%，主轴轴承为 33%。随着 2020 年开 始迎来风电抢装潮，叠加欧洲疫情爆发影响供应，风电轴承的国产化进程明显加 速。目前偏航变桨轴承、3MW 及以下的主轴轴承已基本完成国产化。
平价上网驱动风机大型化趋势明朗，大 MW 风电主轴轴承国产化进程有望加速。 随着大功率风电机组的占比稳步提高，风电轴承的尺寸也随之增大，其加工难度 持续增加，风机大型化对风电轴承企业的配套能力形成了挑战。3MW 以上的主 轴轴承由于技术壁垒高，目前仍然还处于国产化的起步阶段。以新强联为例，目 前 5.5MW 的主轴轴承产品已经研制成功，并且已经给明阳智能小批量供货。从 价格维度看，其 3MW 的主轴轴承价格为 50 万左右，5.5MW 主轴轴承价格为 60 万左右，相较外资厂商具备较大价格优势。平价上网驱动的风机大型化趋势 有助加快大 MW 主轴轴承的国产化速度，龙头公司有望充分受益于这一过程。
风险因素：风电装机不及预期；进口替代进度不及预期；原材料价格大幅波动。
投资策略。风电轴承作为风电核心零部件，具有高技术壁垒、高附加值的特征。 随着风电进入平价上网阶段，我们判断风电行业高景气度仍将维持，预计 2025年国内/全球风电轴承行业空间分别将达到 225 亿元/480 亿元，对应 2021-2025 年 CAGR 分别为 15%/11%。目前风电主轴尤其是大 MW 主轴轴承国产化率仍 然处于较低水平，风机大型化带来的国产化加速，有望给风电轴承行业带来阿尔 法收益。建议关注凭借技术优势率先实现大 MW 进口替代的风电主轴轴承龙头 新强联。
风电轴承：国产化率低、附加值高的核心零部件
风电设备核心零部件，技术复杂国产化率低
风机轴承是风电设备的核心零部件，主要包括偏航、变桨以及主轴轴承。风电轴承是连接机组中偏航、变桨和传动等系统转向的重要部件，分别对应偏航轴承、变桨轴承和主轴轴承。通常风电机组有 1 套偏航轴承（连接机舱和塔筒）、3 套变桨轴承（连接叶片和轮毂），主轴轴承（支撑主轴）的数量根据技术路线的不同一般为 1-3 套。此外，用于双馈式风电机组的轴承还包括齿轮箱和发电机中所用的高速轴承等 主轴轴承作用为承受径向力及提高风机传动效率，要求具有良好的调心性能、抗振性能和运转平稳性，制造技术难度高；偏航轴承位于风机机舱与塔筒连接处，作用为调整机舱朝向，保证风机垂直迎风；变桨轴承位于叶片与轮毂之间，用于调整叶片受风角度。轴承为风机维持安全且高效输出功率的重要组成零件。
目前主轴轴承多用滚子轴承，偏航变桨轴承多用球式轴承。轴承按滚动体类型可分为滚子轴承与球式轴承。偏航轴承通常采用球式轴承；变桨轴承目前大部分采用球式轴承，部分采用独立变桨三排圆柱滚子轴承，未来变桨轴承或将普遍采用滚子轴承。
风电轴承产品类型多样特异性强，定制化程度高由整体企业与轴承企业联合开发。风机主轴轴承类型主要包括球面滚子轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承，圆锥滚子轴承等；风机变桨偏航轴承类型主要包括接触球式转盘轴承、接触球式转盘轴承、圆柱滚子轴承等。各类型风机轴承产品特性各异，分别适用于不同类型风电机组，因此具体轴承参数一般根据整机客户设计需求给出，整机企业和轴承企业联合开发。
风机轴承处于风机产业链中游，占风力发电机组成本约 5%-10%。风电产业链可以划分为上游原材料供应商与零部件生厂商、中游风电整机制造商、下游风电运营商，风机轴承处于风电产业链的中游，占风力发电机组原材料成本约 5%-10%左右，为高价值量零件，仅次于叶片、齿轮箱与发电机。据电气风电招股说明书，2020 年公司风机轴承采购总额为 15.92 亿元，占原材料总采购额 7.25%。
风电轴承为高附加值环节，近年来整体毛利率约 30%，其中主轴轴承毛利率高达 40%。对比 2019-2020 年中国风电产业链各公司，轴承制造商毛利率处于行业较高水平。据三一重能招股说明书数据，在 2020 年风电主机成本中，轴承单 W 价值量为 0.14 元，仅次于叶片、齿轮箱与发电机；此外，轴承环节由于其技术含量较高，毛利率高达 30%，仅次于变频器与主轴。根据 2021 年新强联披露的定增公告的数据，定增募投项目整体综合毛利率为 31%，其中主轴轴承和偏航变桨轴承的毛利率分别为 40%/22%。与海外轴承企业对比，美国铁姆肯、瑞典斯凯孚在 2020 年度的毛利率分别为 29%/23%。
风机大型化趋势下，风电轴承行业国产化趋势有望加速
平价上网倒逼风电产业链加快降本，风机大型化是降本最根本有效的路径。随着风电进入平价上网阶段，终端收益率回落和向上游压价压力加大，技术和成本竞争力重要性凸显，倒逼行业加快大兆瓦风机推广进度。风机大型化一方面可减少风机制造过程中单位功率原材料用量；据运达股份官网数据，陆上风机 4.5MW 机型在输出功率上较 3.5MW 提升50%，但在零部件上基本保持通用设计，极大降低了单功率零部件用量。另一方面可推动风电场配套建设和运维成本下降；根据罗兰贝格此前测算，6MW 风机替代 3MW 风机可以使风机以外的 Capex/Opex 下降 6%/14%，使得 LCOE 进一步下降 17%。
风机大型化对主轴轴承提出更高的技术难度。大兆瓦风力发电主机主轴轴承主要承受来自风机转子、主轴等重量所引起的径向力以及由转子上风压产生的较大的轴向力，风机用户要求轴承具有 99%以上可靠性和 20 年以上的使用寿命，要达到高精度、高可靠性、低噪声、轻量化等要求，因此需具备高精度加工机床设备以及长时间技术经验积累的厂商，才能满足上述生产要求。这将进一步提高风电轴承行业技术及资金壁垒，促进轴承行业格局优化，出清低端产能，掌握核心技术的企业有望占据更大的市场份额。
风机大型化背景下，独立变桨技术路线有望成行业新趋势。目前大部分风力发电机组采用的是同步变桨技术，即三个叶片同步旋转相同的角度以改变迎风角，保证叶片受力稳定。然而大功率风机相应叶片尺寸增大，其扫掠不均匀风场面积增大，即使在同步变桨之后，也会导致风机整体的受力不平衡、受力过载的问题，降低发电效率。因此，独立变桨技术在大型化风机的应用必要性增强，由于独立变桨引入风速前馈，控制器对风速的变化进行动态补偿，抑制了干扰风速产生过大的气动转矩从而使转速更稳定；此外，独立变桨考虑了风剪效应，将风轮的俯仰力矩和偏航力矩作为控制目标独立地控制每个变桨角，降低了风轮平面上因风剪导致的不平衡载荷，改善了整个风轮的受载情况因此独立变桨与统一便将相比，总体性能更稳定。
降本需求驱动下，风电轴承环节国产化进程有望加速。根据三一重能招股说明书披露，主机厂对于同 MW 类型的主轴轴承产品采购，国内主轴轴承厂商的售价要明显低于海外厂商。在降本需求驱动下，国产轴承产品凭借价格和服务优势后续有望加快进行进口替代，市场空间巨大。以新强联为例，其 3MW 的主轴轴承价格为 50 万左右，5.5MW 主轴轴承价格为 60 万左右，相较于海外同类型产品具备很强的价格优势。
