新能源行業“136號文”的出臺,標志著新能源將全面參與電力市場,這對風電行業競爭力提出了更高要求——不僅對風機的可靠性與智能化水平提出了更嚴苛的標準,更倒逼行業在成本控制上尋求突破。
破解這一難題,成為風電整機商必須面對的課題。作為風機“心臟”的發電機,其技術路線的抉擇與核心能力的鍛造,直接關乎風電行業的成本優化與競爭力躍遷,更深刻影響著整機商的市場話語權。
自2007年與三一重能同步誕生起,三一電機便深耕風電電機領域,憑借對雙饋技術路線的執著堅守、智能制造模式的創新升級,以及與主機設計的深度融合,在這一核心賽道上蹚出了獨樹一幟的發展路徑。
數據顯示,從2021年的1075臺到2025年預計的2400臺,三一電機的產量實現了持續穩健增長。
研發破局:雙饋技術的“極限挑戰”
在風電技術路線的選擇中,三一電機始終堅守雙饋技術,這一戰略選擇源于對行業成本與效率的深刻洞察。
“相較于直驅和半直驅風電機組,雙饋技術路線具有顯著的成本優勢。”三一重能電機公司總經理孔令江解釋道,直驅和半直驅機組需要配備全功率變流器,而雙饋機組僅須配備全功率的1/3。另外雙饋電機不需要永磁材料,較半直驅電機千瓦造價低5-10元,單臺電機成本可降低數萬元。
成本優勢的背后,是強大的技術積累作為支撐。目前,三一電機已實現15兆瓦雙饋電機的商業化運行,這一機型為全球最大;20兆瓦機型的技術儲備亦已完成,在大型化賽道上穩居行業前列。
針對不同應用場景,三一提供定制化解決方案:針對大型化機組,聚焦轉子部件的離心力與疲勞問題;面對深遠海環境,采用獨創的全封閉滑環系統抵御鹽霧腐蝕;應對沙戈荒場景,則重點優化冷卻系統的防沙堵設計。
然而,雙饋技術面臨的挑戰——滑環系統可靠性問題,始終是行業痛點。三一電機通過數據建模、場景定制、智能制造,從設計、生產到運維全鏈條優化滑環可靠性,目標直指“零故障滑環”,為雙饋技術路線的持續競爭力注入強勁動能。具體實踐包括:利用數千臺風場的運行數據構建故障預測模型,實現早期預警與精準維護;聯合供應商優化電刷與滑環的材質匹配,精準控制運行環境,大幅延長使用壽命。
目前,三一電機軸承故障率0.3%、滑環故障率1.1%,均顯著低于行業平均水平。
“一旦攻克滑環可靠性難題,雙饋技術的競爭力將全面超越半直驅。今年,三一電機的目標是通過技術升級,打造‘零故障’滑環,屆時相較現有半直驅的優勢將更為顯著。”孔令江信心滿滿。
智造筑基:智能制造驅動的品質革命
雙饋技術的“極限挑戰”為三一電機夯實了根基,智能制造技術則為電機產業插上了騰飛的翅膀。
當行業普遍依賴半自動化或手動生產時,三一重能突破行業技術壁壘,運用自主研發的一系列智能機械設備,實現發電機生產流程自動化與智能化升級,顯著提升了產品的一致性與精度。
走進三一電機的智能工廠,自動化產線與柔性作業區高效協同運轉,構建起風電電機從核心部件到成品的全鏈自研自制體系。200余臺自動化設備實現了轉子、定子及鐵心等電機關鍵部件的自動化生產,在保證產品質量一致性的同時,降低了人工成本、提高了生產效率。
據悉,三一電機獨創的轉子線圈U型自動化產線,可實現產線人員縮減60%、日產出提升30%、人效提升195%,轉子線圈一次交檢合格率由98.5%躍升至99.9%。
“零部件一致性直接決定整機性能和可靠性。”孔令江強調。
全鏈自制帶來的核心優勢,在于對品質的極致把控。在精益制造的九維度對標(一致性、精度、質量控制、可靠性、效率、成本、靈活性、安全環保、技術先進性)中,三一電機75%的項點達到行業水平,25%的項點則超越行業水平。定轉子線圈智能產線設備的產能利用率達80%,轉子疊片自動化產線更是突破行業壁壘,工作效率提升20%。
從生產流程到質量管控,智能制造的深度滲透讓三一電機的產品可靠性持續提升,為技術創新與市場競爭奠定了堅實基礎。
融合賦能:電機與整機的高效協同設計
對于電機,當前多數整機商采用直接外購成品或“自主設計+委托生產”的模式。這種看似“省事”的模式,背后卻隱藏著“適配性不足”的痛點。而三一電機在行業中構筑的獨特地位,不僅在于技術路線的抉擇與智能制造能力,更在于其通過自研自制實現與整機設計的深度融合。
其核心在于“主機廠嵌入式服務”戰略:100%的電機產能專供三一重能,從研發初期便深度參與整機設計——從齒箱的速比到變流器高低穿參數的選擇,從機艙通風冷卻到震動系統匹配,電機設計全程與主機研發高效協同,確保傳動系統方案最優;生產環節,依托自研自制的一致性優勢,實現電機與整機的精準匹配;后端則通過現實環境中上千臺風機的運行表現,為電機設計的優化迭代提供數據支撐,形成“設計-運行-優化”的全鏈條閉環。
相較于傳統標準化生產模式,三一電機聚焦“系統能效最優”,通過技術協同而非單純規模擴張,重新定義了產業鏈的價值邏輯。
面向未來,三一電機將繼續以技術創新為矛、自研自制的智造能力為盾、產業鏈深度協同為“戰甲”。通過AI故障預測模型、全生命周期數據管理等數字化手段,持續推進機組大型化、高可靠性、高效率與低噪音。在追求“微米級精度的智能制造+兆瓦級突破的技術創新”的征程中,三一電機正憑借其獨特的“系統級融合”模式,為全球風電核心部件競爭刻下清晰的“中國坐標”。
正如孔令江所言:“風電行業的進步,源于單位千瓦造價下降與技術迭代,而核心,始終是創新精神。”三一電機的實踐,正是這種創新精神在產業鏈深度協同與智能制造領域的生動詮釋。
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