铜价再次突破7万元/吨：成本压力逼迫直驱走向半直驱

北极星风力发电网讯:时间锁定在12月7日，当日铜的价格再次锁定在70010元/吨（最低价格69610元/吨），而在一年前，其价格是45000元/吨左右，同比涨价幅度高达55.6%，过去3个月以来，铜的价格一直在飘红，从69223元/吨涨价就未停止，在当前部分地区限电的形势下，铜价似乎没有停下来的迹象。

大宗金属材料涨价未停止：直驱风机成本压力山大

原材料价格一直在涨。其实，铜的价格今年一直涨价并不是特例。发电机的硅钢片，磁钢片价格一年前价格都已翻番，铸铁，钢材的价格也在在涨价，一年前价格同比幅度高达50%以上，也就是说，风机发电机的主要金属原材料价格基本都是50-100%的价格上涨，而风机发电机的市场价格呢，从过去>200元/kw的价格下降到今天的100-120元/kw（双馈路线）。对风机而言，发电机是一个核心大部件，但同时也是一个传统部件，在原材料价格翻番的形势下，发电机的价格却在腰斩，这让我们的发电机产业承受巨大的压力。

其实，真正承受压力的是直驱风机的风机企业。作为直驱风机的核心部件，发电机其成本占比非常高，随着大型化的进程加速，5-7MW的直驱大兆瓦发电机成本几乎无法满足市场价格的需求，大家都知道，直驱风机就是一铜材、矽钢片、磁钢片及铸铁的组合体，相对双馈发电机，其用量要大得多，所以直驱风机在容量大型化后，与双馈机型及半直驱机型无法竞争。

大容量直驱风机的技术路线转型：半直驱正在路上

作为中国乃至全球风电龙头的企业之一-金风科技，在多年后终于发不了他的中速永磁风机机型，也就是说，他的5MW以上的机型基本（陆上）就开始了非直驱的技术路线。上海电气就在前几天，5.6-182机型成功挂机（陆上），这是他的第一款公开发布的半直驱风机。东方电气，哈电风能，远景能源，都在陆上风机的技术路线上进行了转型。上海电气、东方电气及哈电风能都是传统的火电、核电和水电发电机制造国企，尤其是金风科技、东方电气和哈电风能在过去十多年一直以直驱路线为主，但为什么在2021年开始了技术路线的转型呢？

中国风电的平价倒逼风机造价下降。中国风电发展近二十年，电价去补贴后基本下降50%左右，而且风电资源质量下降，同时在生态环保的高压政策下，建设成本越高，再这样的形势下，风机在整个风电造价被逼下降，2020年10月，最高陆上风机价格达到4200元/kw，但是到最近的一次陆上风机中标价格，最低价格低至1950元/kw，对于风电发电机而言，怎么办？降本！

降价是一个不得不面对的现实。

直驱风机其实除了轮毂外，其他机械部分就是一个发电机，有色金属和稀有金属的用量越来越大，与双馈传动+发电机的系统相比，其原材料成本比例要高得多，在补贴风电和优质风电资源时代，风机价格对造价成本的影响并不大，每千瓦300-500元的成本不会影响项目的收益率，但今天的平价风电和低风速风电时代，降低价格是被逼出来的，为此，直驱路线主机厂几乎全线转型半直驱。

从直驱到半直驱及双馈：机电一体化（混合驱动）正在流行

不得不说，直驱路线的转型，是市场的倒逼，也是技术创新的结果。过去五年，行业没想过今天的风机单机容量要做到5-8MW，海上的风机做到10-20MW，如此大型化的机型怎么进一步降价，也是行业技术创新新目标。增速机的技术创新给半直驱提供了大容量的基础。其实半直驱的流行也是技术进步的结果，而增速机最核心的一个参数单位质量的扭矩密度，从过去的100NM/kg创新到今天的220NM/kg，同样重量的增速机，今天其功率可以翻倍，从原材料角度就可以看出成本可以下降50%以上，这对大容量风机具有及其重要的意义。

从风机的价格趋势来看，风机价格反弹的可能性存在，但总体趋势不会回到历史高价时代，如何在现有的大容量机型的基础上通过技术创新继续降本，风电人一直未停止。

2021年风能展技术展示表明，威能极、ZF，永济电机都发布了最新的技术，而最新的技术路线表明，增速机与发电机的一体化正在流行，威能极走在了前面。显然，增速机和发电机一体化的发展方向给大型化带来了更多的好处：

·连接减少，传动效率更高

·紧凑灵活，减重明显，便于整体降低载荷

·尺寸明显缩小，便于运输安装

·使用寿命长且易于维护

·原材料用量减少，成本更低

国内的很多主机企业其实也在朝这个方向研发，从成本的角度出发，材料用料减少，是从设计源头降本的根本体现，其实这个发展方向需要主机企业，齿轮箱企业和发电机企业三方联动协同设计，谁主动，谁就把握主动权，这一点三方谁走在前列，成本控制就走在前列。

当然，集成式的方案也有其硬伤，集成后一旦出现故障，对于大容量风机而言，故障成本极高，所以对于这种一体化的混动系统可靠性要求极高。威能极和ZF在齿轮传动和发电机方面有几十年的技术基础，对于大容量的机型更有经验，所以他们走在前列。相对国内的齿轮箱企业，无论谁来集成发电机，都要承受较大压力。