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一般风电场的风机主要部件是风电基础、塔架、叶片、轮毂和传动系统。传动系统位于塔顶的机舱内,将叶片的旋转能量转化为电能。
陆上风电场使用的主要材料是混凝土(按重量计算),而海上风电项目则主要使用钢材。混凝土往往在当地采购,而中国仍然是全球最大的钢铁生产国。
全球仅有的五个国家能够生产风机所包含的所有主要部件,美国是其中之一,其他四国分别是中国、印度、西班牙和德国。能够生产风电价值链中至少一个主要环节的设备的国家共有39个。
美国进口的整机(组装好的机舱、叶片、轮毂和相关电子设备)相对较少。虽然美国国内可制造一定数量的任何关键部件,但2019年美国进口的风电设备价值略超过26亿美元。
全球范围内,齿轮箱工厂比其他任何关键风电部工厂数量都要少。齿轮箱相对更易运输,不存在本地化供应的需要。大多数工厂都在中国,其次是德国、西班牙、印度和美国。
精密制造的轴承是风轮轴或叶片旋转的关键,在连续的可变载荷和恶劣的环境下保持正常运行。美国是全球第二大轴承制造商,也是轴承的主要进口国。全球五分之一的轴承工厂位于美国。
美国有9家塔筒工厂,其中6家为美国公司所有。尽管较早开始征收了关税,但美国企业仍进口一部分塔筒,通常在别国钢材和劳动力成本较低时进口。
中国中央政府在2000年后的政策成就了全球最大的单一国家风机产业链。
在美国安装的普通风机整机对应的制造价值过半来自美国。中国制造商在齿轮箱、变流器和轴承方面有较大的影响力,但这些产品只占风机最终成本的25%。
一组数据
12,000吨
到2029年,风机对稀土的潜在需求量
26亿美元
2019年美国进口的风电设备价值
126GW
2020年风机机舱产能
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