中国战略性新兴产业研究与发展--风电齿轮箱

序言
前言
编写说明
第 1 章 风电齿轮箱的产业背景 ......................... 1
1.1 风力发电 ......................................... 2
1.1.1 风力发电的原理 ................................. 2
1.1.2 风力发电的特点 ................................. 3
1.1.3 风力发电机组发展简史 ........................... 3
1.2 风力发电机组 .................................... 10
1.2.1 风力发电机组的分类 ............................ 10
1.2.2 风力发电机组的工作原理及特点 .................. 13
1.2.3 风力发电机组的主要参数及设计级别 .............. 20
1.2.4 风力发电机组的构成 ............................ 25
1.3 风电齿轮箱 ...................................... 44
1.3.1 风电齿轮箱简介 ................................ 44
1.3.2 风电齿轮箱的要求 .............................. 45
1.3.3 齿轮传动的特点 ................................ 46
1.3.4 结构型式 ...................................... 48
1.3.5 损坏形式 ...................................... 50
1.3.6 运行状态监测及寿命分析 ........................ 52
第 2 章 风电齿轮箱的产业进展 ........................ 55
2.1 世界风电产业发展概况 ............................ 56
2.1.1 全球风电装机总体情况 .......................... 56
2.1.2 全球海上风电发展情况 .......................... 59
2.1.3 未来发展趋势 .................................. 61
2.2 我国风电产业发展概况 ............................ 63
2.2.1 我国风力发电机组总体装机情况 .................. 64
2.2.2 我国海上风电发展情况 .......................... 71
2.2.3 我国风电齿轮箱产业情况 ........................ 73
第 3 章 风电齿轮箱的技术组成与进展 .................. 77
3.1 风电齿轮箱的类型 ................................ 78
3.1.1 增速箱 ........................................ 78
3.1.2 偏航减速器 .................................... 82
3.1.3 变桨减速器 .................................... 84
3.2 风电齿轮箱的技术组成 ............................ 86
3.2.1 设计分析技术 .................................. 86
3.2.2 轴承选型配置与分析技术 ........................ 90
3.2.3 材料热处理技术 ................................ 94
3.2.4 润滑技术 ..................................... 100
3.2.5 在线监测与故障分析技术 ....................... 114
3.2.6 试验验证技术 ................................. 122
3.3 风电齿轮箱的技术进展 ........................... 130
3.3.1 设计制造技术 ................................. 130
3.3.2 优化设计技术 ................................. 133
3.3.3 轴承设计制造技术 ............................. 134
3.3.4 啮合均载技术 ................................. 135
3.3.5 润滑系统设计与分析技术 ....................... 137
3.3.6 监测诊断技术 ................................. 142
3.3.7 可靠性分析技术 ............................... 146
3.3.8 动力学分析技术 ............................... 149
3.3.9 三维建模与虚拟样机仿真技术 ................... 151
3.3.10 功率分流技术 ................................ 152
3.4 国内外的技术优势对比 ........................... 155
3.4.1 设计制造技术对比 ............................. 155
3.4.2 集成化设计软件应用情况对比 ................... 157
3.4.3 国内外风电齿轮箱标准体系建设对比 ............. 158
3.4.4 技术型人才对比 ............................... 160
第 4 章 我国风电齿轮箱的产业发展趋势 ............... 163
4.1 产业整体发展趋势 ............................... 164
4.1.1 产业发展状况分析 ................. ........... 164
4.1.2 产业政策环境分析 ............................. 169
4.2 我国风电齿轮箱产品的发展趋势 ................... 171
4.2.1 风力发电机组的发展趋势 ....................... 171
4.2.2 风电齿轮箱的发展现状 ......................... 178
4.2.3 风电齿轮箱的总体发展方向 ..................... 185
4.3 国内外新产品开发现状 ........................... 185
4.3.1 国外风力发电机组产品开发现状 ................. 186
4.3.2 国内风力发电机组产品开发现状 ................. 191
第 5 章 我国风电齿轮箱的产业应用现状 ............... 197
5.1 整体应用环境 ................................... 198
5.1.1 风电发展目标 ................................. 198
5.1.2 弃风限电问题 ................................. 198
5.1.3 从集中开发模式到分散开发模式 ................. 200
5.1.4 风电市场制造企业格局演变 ..................... 201
5.1.5 风电齿轮箱整体应用情况 ....................... 202
5.1.6 风电齿轮箱代表性生产商 ....................... 205
5.2 主要区域应用情况 ............................... 206
5.2.1 华北地区 ..................................... 207
5.2.2 西北地区 ..................................... 215
5.2.3 东北地区 ..................................... 223
5.2.4 中东南地区 ................................... 225
5.2.5 海上风电 ..................................... 230
5.3 主要机组应用情况 ............................... 231
5.3.1 750kW 机组应用情况 ............. ............. 232
5.3.2 1.5MW 和 2MW 机组应用情况 .................... 234
5.3.3 其他机组 ..................................... 239
5.3.4 海上 4MW 风电机组 ............... ............ 241
5.4 风电齿轮箱应用新动向 ........................... 243
5.4.1 个性化应用 ................................... 244
5.4.2 智能化管理 ................................... 247
5.4.3 运维 ......................................... 248
第 6 章 国内主要风电齿轮箱产品 ..................... 249
6.1 风电齿轮箱的主要结构型式 ....................... 250
6.2 主要企业及产品情况 ............................. 254
第 7 章 风电齿轮箱知识产权情况分析 ................. 291
7.1 国内技术研究情况分析 ........................... 292
7.1.1 数据来源说明 ................................. 292
7.1.2 主要研究机构 ................................. 294
7.1.3 学术文献高产作者 ............................. 296
7.1.4 文献发表情况 ................................. 299
7.1.5 中文文献主要来源 ............................. 300
7.1.6 文献主要基金分布 ............................. 301
7.1.7 高被引用文献 ................................. 302
7.2 国内外技术标准对比分析 ......................... 303
7.2.1 风电齿轮箱相关标准 ........................... 303
7.2.2 齿轮强度计算标准 ............................. 308
7.3 国内学位论文分析 ............................... 317
7.3.1 硕博论文年度变化趋势 ......................... 318
7.3.2 硕博论文产出研究机构 ......................... 319
7.3.3 硕博论文产出机构的地域分布 ................... 321
7.3.4 硕博论文被引用和被下载次数 ................... 322
7.4 近 5 年国内风电齿轮箱专利分析 .................. 325
7.4.1 国内授权专利情况 ............................. 325
7.4.2 授权发明专利 ................................. 332
7.4.3 授权实用新型专利 ............................. 336
7.4.4 授权外观设计专利 ............................. 341
7.4.5 我国在国外申请专利授权情况 ................... 342
第 8 章 风电齿轮箱产业发展战略和发展目标 ........... 347
8.1 风电发展“十三五”规划 ......................... 348
8.2 风电齿轮箱产业与技术发展规划 ................... 349
8.2.1 发展战略 ..................................... 352
8.2.2 产业发展目标 ................................. 354
8.3 风电齿轮箱技术发展路线图 ....................... 357
8.3.1 关键设计技术 ................................. 357
8.3.2 关键制造与装配技术 ........................... 357
8.3.3 润滑、冷却与密封技术 ......................... 358
8.3.4 关键工艺装备技术 ............................. 359
8.3.5 试验与检测技术 ............................... 360
8.3.6 技术路线图 ................................... 361
第 9 章 风电齿轮箱产业发展指导与建议 ............... 363
9.1 政策支持与产业组织推动 ......................... 364
9.1.1 我国风电产业政策汇总 ......................... 364
9.1.2 先进国家风电产业政策 ......................... 366
9.2 转变观念、升级服务 ............................. 374
9.2.1 转变观念 ..................................... 374
9.2.2 升级服务 ..................................... 375
9.3 人才培养和品牌建设 ............................. 376
9.3.1 风电人才培养的意义 ........................... 376
9.3.2 风电人才培养的现状、问题及对策 ............... 376
9.4 创新商业模式和服务模式 ......................... 380
9.4.1 创新商业模式 ................................. 381
9.4.2 创新服务模式 ................................. 382
9.4.3 服务转型、提质增效 ........................... 384
9.5 重点领域 / 区域寻突破 .......................