風電齒輪箱是一個重要的機械部件，其主要作用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應的轉速。通常風輪的轉速很低，遠達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現(xiàn)，故也將齒輪箱稱之為增速箱。根據機組的總體布置要求，有時將與風輪輪轂直接相連的傳動軸（俗稱大軸）與齒輪箱合為一體，也有將大軸與齒輪箱分別布置，其間利用漲緊套裝置或聯(lián)軸節(jié)連接的結構。為了增加機組的制動能力，常常在齒輪箱的輸入端或輸出端設置剎車裝置，配合葉尖制動（定漿距風輪）或變漿距制動裝置共同對機組傳動系統(tǒng)進行聯(lián)合制動。

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風電齒輪箱制造上游原材料主要包括鋼鐵、銅材、鋁材，風電齒輪箱制造下游為風電整機制造業(yè)。

風電齒輪箱產業(yè)鏈結構

資料來源：共研網整理

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目前，我國風力發(fā)電行業(yè)企業(yè)的數量不多。依據企業(yè)的風電場數量劃分，可分為3個競爭梯隊。其中，風電場數量大于300個的企業(yè)有國家能源集團、大唐集團；風電場數量在100-300個之間的企業(yè)有：國家電投、中國廣核、華能集團、華潤電力、華電集團和三峽集團等；其余企業(yè)的風電場數量在100個以下。

2011-2021年中國新增和累計風電裝機容量

資料來源：共研網整理

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風電齒輪箱是裝備業(yè)的主要基礎件，產品蘊含著裝備制造業(yè)的核心制造技術，廣泛應用于風力發(fā)電領域，齒輪市場總體規(guī)模較大，企業(yè)眾多。齒輪傳動裝置屬于支持國民經濟發(fā)展的基礎產品，受益于風力發(fā)電形勢向好，風電齒輪箱市場將不斷擴大。

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2015年我國風電齒輪箱市場規(guī)模為93.51億元，預計2022年風電齒輪箱市場規(guī)模增長至174.74億元。

2015-2022年中國風電齒輪箱市場規(guī)模

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1、大型化集成化趨勢

隨著海上風電和風機單機功率向大型化發(fā)展，為使風機的傳動鏈結構緊湊，通常會將齒輪箱、主軸甚至發(fā)電機集成于一體，從而降低風機重量和成本。機組的大型化對風電齒輪箱的可靠性、可維護性及重量提出了特殊要求。

2、行星級功率分流趨勢

齒輪箱功率大型化發(fā)展的同時，將使得行星級的體積不斷增加，為了使行星級結構更緊湊，減小齒輪箱外徑，使用差速行星進行功率分流成為眾多齒輪箱專業(yè)廠的一種選擇。

3、變速比齒輪箱趨勢

在風力發(fā)電機中，由于風速的變化，導致齒輪箱的輸入轉速（葉輪轉速）也在不斷變化。由于傳統(tǒng)的風電齒輪箱速比是恒定的，所以其輸出轉速（發(fā)電機轉速）是變化的。變速比齒輪箱利用自身速比的改變使輸出端（發(fā)電機）得到恒定的轉速，常用的方法是使用液力變矩器來改變速比，也有使用差速行星和拆分齒輪結構來進行變速的。

4、多輸出軸趨勢

為減小風力發(fā)電機組中發(fā)電機的體積，將一個發(fā)電機分為2個或更多個發(fā)電機成為一種選擇，風電齒輪箱也需相應設計為2個或更多個輸出軸結構。

5、軸承關聯(lián)設計趨勢

軸承是風電齒輪箱中最重要的部件之一，合理的選擇軸承類型并對與軸承關聯(lián)的部件進行恰當地設計是保證齒輪箱可靠性的關鍵。

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