半直驱，风电第三势力兴起

作为除双馈与直驱外的第三大干流技能道路，中速传动正快速兴起，这源于风电行业对更低度电本钱的自动探究。

种种迹象表明，中速传动(也称“半直驱、混合”)技能的春天来了。

一位部件制造商出产负责人向本刊记者泄漏，他地点的企业正为20余款中速传动产品进行部件出产或试制，当然，这其中不乏一家整机商的多款机型。另据了解，国内排名靠前的整机商，大多数在评估是否转向或添加这一技能道路，实际上已有整机商立起样机，有的正在开发此类产品。

这种如火如荼的景象，在一年前还不可思议。从前被无数业内人士奚落的“半吊子”，现在成了“香馍馍”，风电技能道路除双馈、直驱外的第三势力正敏捷兴起。
​
全球数据也呈现出相同的趋势。动力调研机构WoodMackenzie猜测，到2029年中速传动机组在全球陆优势电、海优势电商场的占有率将别离到达45%、34%。稍加时日，中速传动乃至或许坐优势电技能道路的“第二把交椅”。

商场需求说了算

“从企业经营角度来说，技能是为商场服务的，商场需求什么，技能就怎么跟。在不同商场条件下，技能需求继续跟踪、动态调整。任何技能道路没有谁抢先谁的问题，只有商场习惯性问题。”关于愈演愈烈的中速传动热潮，某整机商产品总监李辉以为。

商场与技能确实在不断演进，受技能进步与本钱操控影响，在颠覆性技能出现之前，风电机组大型化趋势已是不争的事实。据李辉猜测，未来5年海上机组单机容量将以年均1MW的速度递增，这意味着单机容量将由现在的10MW左右，在5年内开展到15MW以上。陆上机组单机容量相对较小，但在大型化方面也不会放慢脚步，已有不少整机商喊出了“海陆同款”的产品推行计划。

在现在技能条件下，跟着机组的体积与分量不断添加，机组运输难度将由突变引发突变;出于对本钱与可靠性的考虑，一些机型的发电机不断增大，其发电效率也将遭到应战;更高的运维难度则要求大型海上机组运转必须足够可靠，这给选用传统技能道路的整机商出了难题。

假如说大型化关于整机商技能提高与变革的要求还不是迫在眉睫，那么，本钱倒逼或许是催促其立即行动的导火索。

近期我国陆优势电主机的平均价格快速下降，由2020年6月的3450元/千瓦，快速下降至2021年5月的2580元/千瓦。而铜价、螺纹钢价则别离由同期的4万元/吨、3600元/吨，别离上升到6.8万元/吨、6000元/吨。有整机商的主机销售价格，已经接近乃至低于本钱。

对此，李辉以为，中速传动机组的体积与分量相对较小，本钱也具有较强竞争力，可靠性可以得到有用把控，在现在的商场条件与技能开展趋势下，不失为一条处理机组大型化技能难题的有用途径。

据李辉介绍，某3.xMW机型中速传动机组机舱的分量仅为105吨，其发电机磁钢用量缺乏300公斤;某6MW机型的发电机与齿轮箱的径向尺寸仅为2.2米，整个传动链的最大直径处位于塔架轴心，也仅为3米。另据一家正在研制中速传动技能的整机商泄漏，当单机容量到达15MW时，中速传动机组与传统机组的分量或将相差100余吨。主机分量轻、体积小的一个清楚明了好处是，可以降低整机载荷，使用原材料更少，以完成更低的出产与运输本钱。

“跟着头部制造商的不懈尽力，除主轴承与PLC外，我国已形成完好且开放的中速传动技能国产零部件供应链系统，这也在一定程度上降低了产品本钱。”李辉以为。

此外，中速传动机型的可靠性相同更易把控，其齿轮箱遍及选用两级行星轮传动，干流机型发电机与齿轮箱经过壳体的刚性联接而无需对中，为机组的可靠运转打下基础。

自主研制并不晚

中速传动并不是一项新技能，只是形成大规模应用的时刻较短。

“中速传动是从双馈与直驱技能派生的，吸收了双方的特色，机械传动部分相似双馈，电气传动部分相似直驱。”李辉谈到：“因此，它在国外也被称为混合传动，在国内为方便理解冠以‘半直驱’多年。”

有信息显现，最早进行中速传动技能研究的是德国风电整机规划公司aerodyn。1998年前后，直驱技能已出现约10年，双馈技能逐步兴起，规划工程师们发现，这两项技能的差异显着，且各有所长，便尝试将双方中和，做出中心的技能道路，寄望鱼与熊掌兼得。经过进行很多技能研究，aerodyn终究形成4套可对比计划。第一套计划由Multbird于2003年完成5MW样机，并完成批量化出产。第二套由Winwind开发为3MW和1MW两款机型，3MW机型完成小批量投运，1MW机型被国内整机商引进。第三套为超紧凑型计划，由我国另一家整机商引进，并经过消化、吸收、再立异等不断尽力，完成了对该中速传动技能道路的自主研制才能，开宣布多款具备里程碑意义的机型，完成批量应用。第四套计划则未能完成制品落地。

更值得关注的是，我国首台中速传动样机并非来自于aerodyn计划，而是由我国头部整机商纯自主研制的产品。

据此前媒体报道，这款单机容量为3MW的中速传动机型，肇始于2006年的国家科技部立项，在2009年研制成功并完成样机并网，是全球第三款完成样机的中速传动机型。

一位参加相关研制的工程师，在与本刊记者谈及该样机的研制过程时提到，工程师们首要考虑的是中速传统系的主轴系、齿轮箱、发电机三大组成部分应怎么挑选，谁来制造，怎么衔接为一体等问题。

“在样机研制过程中，咱们处理了一系列应战，现在看来仍是这类技能道路产品所遍及选用的计划。比如双主轴承，一体化轴承座，大约40的传动比，纯自主研制的三大件联接装置，以及国产永磁发电机等。”这位工程师说：“这些问题处理了，3MW中速传动样机也就成功了。”

谈及该样机的运转状况时，这位工程师表达更多的是认可：“样机运转比较稳定，测试数据比规划预期要好。”

据了解，现在我国已完成中速传动机组样机的整机商与规划公司，包含明阳智能、金风科技、三力新能、哈电风能、华创风能、南京中人等。

有差距但能追逐

即便是中速传动技能道路阵营自身，根据主轴系、齿轮箱与发电机的集成度与组合联络，也可分为多种方法技能计划。

首要是三者之间均有中心轴相连的中速传动机组，传动系统集成度较低，相对而言更接近双馈机组的布局。这可以算作是第一种方法，但现在选用该方法的机型已屈指可数。

跟着技能开展，齿轮箱与发电机之间的中心轴逐步被规划工程师去除，但两者仍相对独立，由联轴器衔接在一同，完成了传动系统的中度集成。在此基础上，日前有国际齿轮箱制造商揭露表示，其进一步集成了发电机与齿轮箱，将“发电机的转子经过空心轴和轴承直接挂在齿轮箱的输出太阳轴上，定子可以直接安装在齿轮箱上”。这可以统归为第二种方法的中速传动技能。

而将主轴系、齿轮箱、发电机全部集成在一同的超紧凑型机型，则可归结为第三类中速传动机型，是现在我国装机容量最大、完成样机单机容量最大的中速传动方法。

在谈及中速传动技能的未来开展时，李辉以为关键在于齿轮箱。“在由发电机与齿轮箱所组成的发电单元中，齿轮箱的分量占到三分之二，优化它的意义更大。”

上述国际齿轮箱制造商的理解则更深层次地解释了李辉的观念：当机组单机容量与风轮直径不断添加时，扭矩添加速度将远远大于功率添加速度，这关于本钱、分量、扭矩为正相关联络的齿轮箱是一项关键应战，假如齿轮箱想满意三项方针，就必须提高自身扭矩密度。例如，假如两个齿轮箱都是25吨，一个可以传递3MW功率，另一个可传递4MW功率，那么第二个齿轮箱的扭矩密度更大。

另据李辉介绍，现在提高扭矩密度的干流方法有两种：一是添加行星轮数量;二是功率分流技能。

“齿轮箱行星轮数量越多，可以分管的总功率就越大，在相同功率下齿轮箱分量就越轻。打个比如，相同装一车煤，5个人肯定比4个人装省力。”李辉进一步解释道：“惯例齿轮箱能做到4个行星轮，而有国际齿轮箱企业宣传最多能做到8个，这是需求我国厂家进一步提高技能水平的当地。”

功率分流则是以另外一种方法分管扭矩，简而言之是将第一级的输入功率分为两路输入，就如同一个重物需求由200千克的大胖子扛，但由两个80千克的人一同承当也可以搬动。这项技能的应战在于，对规划要求较高，现在我国还没有团队进行这方面的研究工作。

事实上，关于齿轮箱扭矩密度的提高，上述国际齿轮箱制造商已给出了清晰的方针，即到达200牛米/千克以上。而据李辉介绍，现在我国传统齿轮箱扭矩密度仍相差较远，相关企业正尽力经过工艺与技能进步完成提高。这或许就是中速传动技能进一步完成内生性竞争力提高，所要点角力的当地。

(应采访对象要求，李辉为化名)《风能》杂志　作者：赵靓薛辰

标签：

风电

（免费声明：

1、本网站中的文章（包含转贴文章）的版权仅归原作者一切，若作者有版权声明的或文章从其它网站转载而顺便有原一切站的版权声明者，其版权归属以顺便声明为准。

2、本网站转载于网络的资讯内容及文章，咱们会尽或许注明出处，但不排除来源不明的状况。假如您觉得侵犯了您的权益，请告诉咱们更正。若未声明，则视为默许。由此而导致的任何法令争议和结果，本站不承当任何职责。

3、本网站所转载的资讯内容，仅代表作者本人的观念，与本网站立场无关。

4、如有问题可联络导航网编辑部，电话：010-88376188，电子邮件：bianjibu@）
文中内容、图片均来源于网络，如有版权问题请联系本站删除！