中國戰略性新興產業研究與發展·風電齒輪箱

序言
前言
編寫說明
第 1 章 風電齒輪箱的產業背景 ......................... 1
1.1 風力發電 ......................................... 2
1.1.1 風力發電的原理 ................................. 2
1.1.2 風力發電的特點 ................................. 3
1.1.3 風力發電機組發展簡史 ........................... 3
1.2 風力發電機組 .................................... 10
1.2.1 風力發電機組的分類 ............................ 10
1.2.2 風力發電機組的工作原理及特點 .................. 13
1.2.3 風力發電機組的主要參數及設計級別 .............. 20
1.2.4 風力發電機組的構成 ............................ 25
1.3 風電齒輪箱 ...................................... 44
1.3.1 風電齒輪箱簡介 ................................ 44
1.3.2 風電齒輪箱的要求 .............................. 45
1.3.3 齒輪傳動的特點 ................................ 46
1.3.4 結構型式 ...................................... 48
1.3.5 損壞形式 ...................................... 50
1.3.6 運行狀態監測及壽命分析 ........................ 52

第 2 章 風電齒輪箱的產業進展 ........................ 55
2.1 世界風電產業發展概況 ............................ 56
2.1.1 全球風電裝機總體情況 .......................... 56
2.1.2 全球海上風電發展情況 .......................... 59
2.1.3 未來發展趨勢 .................................. 61
2.2 我國風電產業發展概況 ............................ 63
2.2.1 我國風力發電機組總體裝機情況 .................. 64
2.2.2 我國海上風電發展情況 .......................... 71
2.2.3 我國風電齒輪箱產業情況 ........................ 73

第 3 章 風電齒輪箱的技術組成與進展 .................. 77
3.1 風電齒輪箱的類型 ................................ 78
3.1.1 增速箱 ........................................ 78
3.1.2 偏航減速器 .................................... 82
3.1.3 變槳減速器 .................................... 84
3.2 風電齒輪箱的技術組成 ............................ 86
3.2.1 設計分析技術 .................................. 86
3.2.2 軸承選型配置與分析技術 ........................ 90
3.2.3 材料熱處理技術 ................................ 94
3.2.4 潤滑技術 ..................................... 100
3.2.5 線上監測與故障分析技術 ....................... 114
3.2.6 試驗驗證技術 ................................. 122
3.3 風電齒輪箱的技術進展 ........................... 130
3.3.1 設計製造技術 ................................. 130
3.3.2 優化設計技術 ................................. 133
3.3.3 軸承設計製造技術 ............................. 134
3.3.4 嚙合均載技術 ................................. 135
3.3.5 潤滑系統設計與分析技術 ....................... 137
3.3.6 監測診斷技術 ................................. 142
3.3.7 可靠性分析技術 ............................... 146
3.3.8 動力學分析技術 ............................... 149
3.3.9 三維建模與虛擬樣機模擬技術 ................... 151
3.3.10 功率分流技術 ................................ 152
3.4 國內外的技術優勢對比 ........................... 155
3.4.1 設計製造技術對比 ............................. 155
3.4.2 集成化設計軟體應用情況對比 ................... 157
3.4.3 國內外風電齒輪箱標準體系建設對比 ............. 158
3.4.4 技術型人才對比 ............................... 160

第 4 章 我國風電齒輪箱的產業發展趨勢 ............... 163
4.1 產業整體發展趨勢 ............................... 164
4.1.1 產業發展狀況分析 ................. ........... 164
4.1.2 產業政策環境分析 ............................. 169
4.2 我國風電齒輪箱產品的發展趨勢 ................... 171
4.2.1 風力發電機組的發展趨勢 ....................... 171
4.2.2 風電齒輪箱的發展現狀 ......................... 178
4.2.3 風電齒輪箱的總體發展方向 ..................... 185
4.3 國內外新產品開發現狀 ........................... 185
4.3.1 國外風力發電機組產品開發現狀 ................. 186
4.3.2 國內風力發電機組產品開發現狀 ................. 191

第 5 章 我國風電齒輪箱的產業應用現狀 ............... 197
5.1 整體應用環境 ................................... 198
5.1.1 風電發展目標 ................................. 198
5.1.2 棄風限電問題 ................................. 198
5.1.3 從集中開發模式到分散開發模式 ................. 200
5.1.4 風電市場製造企業格局演變 ..................... 201
5.1.5 風電齒輪箱整體應用情況 ....................... 202
5.1.6 風電齒輪箱代表性生產商 ....................... 205
5.2 主要區域應用情況 ............................... 206
5.2.1 華北地區 ..................................... 207
5.2.2 西北地方 ..................................... 215
5.2.3 東北地區 ..................................... 223
5.2.4 中東南地區 ................................... 225
5.2.5 海上風電 ..................................... 230
5.3 主要機組應用情況 ............................... 231
5.3.1 750kW 機組應用情況 ............. ............. 232
5.3.2 1.5MW 和 2MW 機組應用情況 .................... 234
5.3.3 其他機組 ..................................... 239
5.3.4 海上 4MW 風電機組 ............... ............ 241
5.4 風電齒輪箱應用新動向 ........................... 243
5.4.1 個性化應用 ................................... 244
5.4.2 智慧化管理 ................................... 247
5.4.3 運維 ......................................... 248

第 6 章 國內主要風電齒輪箱產品 ..................... 249
6.1 風電齒輪箱的主要結構型式 ....................... 250
6.2 主要企業及產品情況 ............................. 254

第 7 章 風電齒輪箱智慧財產權情況分析 ................. 291
7.1 國內技術研究情況分析 ........................... 292
7.1.1 資料來源說明 ................................. 292
7.1.2 主要研究機構 ................................. 294
7.1.3 學術文獻高產作者 ............................. 296
7.1.4 文獻發表情況 ................................. 299
7.1.5 中文文獻主要來源 ............................. 300
7.1.6 文獻主要基金分佈 ............................. 301
7.1.7 高被引用文獻 ................................. 302
7.2 國內外技術標準對比分析 ......................... 303
7.2.1 風電齒輪箱相關標準 ........................... 303
7.2.2 齒輪強度計算標準 ............................. 308
7.3 國內學位論文分析 ............................... 317
7.3.1 碩博論文年度變化趨勢 ......................... 318
7.3.2 碩博論文產出研究機構 ......................... 319
7.3.3 碩博論文產出機構的地域分佈 ................... 321
7.3.4 碩博論文被引用和被下載次數 ................... 322
7.4 近 5 年國內風電齒輪箱專利分析 .................. 325
7.4.1 國內授權專利情況 ............................. 325
7.4.2 授權發明專利 ................................. 332
7.4.3 授權實用新型專利 ............................. 336
7.4.4 授權外觀設計專利 ............................. 341
7.4.5 我國在國外申請專利授權情況 ................... 342

第 8 章 風電齒輪箱產業發展戰略和發展目標 ........... 347
8.1 風電發展“十三五”規劃 ......................... 348
8.2 風電齒輪箱產業與技術發展規劃 ................... 349
8.2.1 發展戰略 ..................................... 352
8.2.2 產業發展目標 ................................. 354
8.3 風電齒輪箱技術發展路線圖 ....................... 357
8.3.1 關鍵設計技術 ................................. 357
8.3.2 關鍵製造與裝配技術 ........................... 357
8.3.3 潤滑、冷卻與密封技術 ......................... 358
8.3.4 關鍵工藝裝備技術 ............................. 359
8.3.5 試驗與檢測技術 ............................... 360
8.3.6 技術路線圖 ................................... 361

第 9 章 風電齒輪箱產業發展指導與建議 ............... 363
9.1 政策支援與產業組織推動 ......................... 364
9.1.1 我國風電產業政策匯總 ......................... 364
9.1.2 先進國家風電產業政策 ......................... 366
9.2 轉變觀念、升級服務 ............................. 374
9.2.1 轉變觀念 ..................................... 374
9.2.2 升級服務 ..................................... 375
9.3 人才培養和品牌建設 ............................. 376
9.3.1 風電人才培養的意義 ........................... 376
9.3.2 風電人才培養的現狀、問題及對策 ............... 376
9.4 創新商業模式和服務模式 ......................... 380
9.4.1 創新商業模式 ................................. 381
9.4.2 創新服務模式 ................................. 382
9.4.3 服務轉型、提質增效 ........................... 384
9.5 重點領域 / 區域尋突破
.......................