风电主轴市场锻造主轴市场空间稳定，铸造主轴市场将高速扩容

风电主轴是风机的重要零部件，质量要求高，下游客户黏性强。风电主轴在风电整机中用于联接风叶轮毂与齿轮箱，将叶片转动产生的动能传递给齿轮箱，起到传动与连接的作用。风电主轴使用寿命约20年，使用中更换成本高、更换难度大，因此在通常情况下，风电整机制造商一旦确定了供应商就不会再更换，主轴企业的下游客户黏性强。

按制造工艺不同，风电主轴分为锻造主轴和铸造主轴两种，铸造主轴更适合大兆瓦机型。锻造指利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造主轴具有良好的力学性能与更长的使用寿命，适用于受力强、条件恶劣的工作环境。铸造指通过熔炼金属，制造铸型，将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状、尺寸、成分、组织和性能铸件的成形方法。铸造能够使铸件快速一次成型，生产效率和材料利用率都高于锻造，适合用于大型或者结构复杂的部件生产。铸造的力学性能低于同材质的锻件力学性能，但仍可满足风电整机长期稳定运行的要求。因此铸造主轴更适合用于大兆瓦机型。

锻造主轴与铸造主轴优劣势对比

来源：公开资料

风机大型化趋势加速，风电主轴将由锻造转向铸造。近几年，基于平价降本的压力和激烈的市场竞争，风机大型化趋势明显提速。根据CWEA的数据，2013-2017年，国内陆风新增装机的平均单机容量从1.7MW增长至2.1MW，海风新增装机的平均单机容量从1.9MW增长至3.7MW，五年的时间陆风/海风的平均单机容量分别增长0.4/1.8MW，CAGR为5.4%/18.1%。2022年，陆风/海风的单机容量分别为4.3/7.4GW，近五年（2018-2022年）的平均单机容量分别增长2.2/3.7MW，CAGR为19.6%/18.1%。随着大兆瓦机型的快速迭代，铸造主轴的渗透率将提升。

2013-2022年新增风机的平均单机容量

来源：CWEA

低成本导向使得直驱机型占比下降，主轴需求用量将提升。在技术路线上，风机的三种技术路线各有优劣，但是随着价格竞争日益激烈，初始投资成本更高、体积重量更大的直驱机型逐渐难以满足风电大型化趋势下风机低成本、轻量化的要求，直驱路线的整机厂商逐渐向双馈和半直驱路线转型。从当前各个风机厂商选择的技术路线来看，未来陆上机型以双馈路线为主，海上机型以半直驱路线为主。由于直驱机型无需主轴，其占比下降将明显提高主轴的需求用量。

风机不同技术路线的对比

来源：公开资料

锻造主轴市场空间将保持稳定，铸造主轴市场空间快速增长。

全球风电装机：1）国内：采用CWEA所披露的吊装数据，在此基础上，预计23-25年国内新增装机为70/86/98GW；2）海外：参考GWEC预测的数据，23-25年新增装机45/52/61GW。因此2021-2025年全球风电新增装机分别为102/90/115/138/159GW。

单位用量：2020-2022年，用金雷的销量和市占率反推全球主轴需求量，得到单位用量分别为0.63/0.55/0.53万吨/GW。主轴单位用量受到风机大型化影响而逐年摊薄，但直驱机型占比下降，双馈和半直驱机型占比提升会增加主轴需求总量，导致单位用量的摊薄速度会有所放缓。基于以上，预计2023-2025年主轴单位用量的摊薄速度与2022年相当，相较2021年要慢。因此假设2023-2025年主轴单位用量为0.51/0.49/0.47万吨/GW。

锻造/铸造主轴渗透率：根据陆上风机和海上风机不同技术路线的占比大致测算，预计2021年锻造主轴渗透率为74%，随着大兆瓦机型的快速迭代，2025年锻造主轴的渗透率下降至66%。（注：此处锻造主轴的渗透率为使用主轴的风机中锻造主轴的占比，铸造主轴渗透率=1-锻造主轴渗透率）

产品单价：锻造主轴方面，参考金雷股份的主轴产品单价，22年为1.08万元/吨。考虑后续更大兆瓦的主轴会转向锻造主轴，因此假设23-25年锻造主轴单价逐年下降，分别为1.06/1.04/1.02万元/吨。铸造主轴方面，预计随着大兆瓦产品占比的快速提升，单价能够随之提升，23-25年的单价分别为1.24/1.28/1.30万元/吨。

预计23-25年，全球主轴市场空间分别为65/75/83亿，3年CAGR为16%；锻造主轴分别为44/49/50亿，3年CAGR为11%；铸造主轴分别为21/26/33亿，3年CAGR为26%。

主轴市场空间测算

来源：GWEC、CWEA，华福证券研究所