中電聯日前公布的2024年度電力行業風電運行指標對標結果顯示,在區域機組可利用率指標最優主機商名單中,三一重能在全國22家上榜整機商中位列榜首。
電機是風電機組的核心部件,也是三一重能自研自制布局的關鍵部件,多年來,基于對應用場景的全域洞察和對風機系統技術的深刻理解,三一重能貫通產學研用全鏈條,打造出兼具性能和成本優勢的電機。透過電機,我們可以觀察到三一重能用極致性價比創造極致用戶體驗的實踐。
答案藏在技術創新里
自2008年與三一重能同步誕生起,三一電機便深耕風電電機領域。從2021年的1075臺自產電機到2025年預計的2400臺自產電機,與“量”的持續增長相伴的是“質”的不斷優化。
“質”來自日復一日的經驗積累,來自經年累月的技術沉淀,來自矢志不渝的研發創新。
當其他整機商受制于技術成熟度、產業鏈配套、成本變化等因素,在不同電機技術路線間布局切換之時,作為具有全產業鏈基因和集成優勢的三一重能,多年來卻一直堅定走雙饋技術路線,并由此形成對雙饋電機技術的深度穿透。15MW平臺電機率先下線;20MW平臺電機完成技術儲備……技術沉淀換來的是更大創新底氣。
創新帶來更大的性價比優勢。
鋁的儲量豐富,價格更具優勢,使用鋁繞組也可降低電機的制造成本。
基于以上判斷,三一重能率先在行業應用推廣電機鋁繞組,在協同創新、降本增效的路上與產業鏈持續合作,實現了電機降本和平衡性能的最優匹配。
創新帶來更高的產品可靠性。
轉軸、端蓋、機座等電機零部件,明明可以外購,三一重能卻堅持自制,采用自動化設備,保證了質量一致性。制造領域過程能力指數(CPK)用于量化穩定受控狀態下的制程符合規格能力,反映產品質量分散程度水平。由于采用全自動化設備,三一電機自制零部件CPK可以輕松達到1.67以上,遠超行業1.0的平均水平。
正是通過“材料-設計-智造-運維”全鏈條創新,持續推動電機功率密度、可靠性與智能化水平升級,從而為大兆瓦風電機組提供核心動力支撐。
三一重能電機公司總經理孔令江說,創新需要充分驗證,創新也需要實踐檢驗,三一電機正是在不斷驗證和檢驗的基礎上實現創新迭代,從而給客戶帶來更好的產品體驗。
答案藏在試驗驗證里
在風機大型化發展趨勢下,電機迭代速度明顯加快,電機軸承等關鍵部件的可靠性尤其值得關注。過去3年更新一款機型,現在1年就要更新。這對電機防錯能力提出更高要求,也更加凸顯前置驗證的重要性。
正是意識到試驗驗證的重要性,“疾慢如仇”的三一重能甘愿在試驗臺建設和試驗驗證環節下“慢功夫”。投入大量資金和時間建設了北京大兆瓦整機試驗中心、張家口葉片試驗基地、韶山材料實驗室和通榆試驗風場四大試驗基地,由此建立了貫穿風電機組材料、部件、子系統、整機到批量機群的多層級驗證體系,以充分論證產品全生命周期可靠性。
為滿足大型化趨勢下零部件與整機的可靠性驗證需求,三一重能打破國外長期技術壟斷,自研自建全球可承載功率最大、還原度最高、驗證最全面的35兆瓦級六自由度風電整機試驗臺,可同時滿足風電機組整機與電機、主軸等零部件的設備功能性測試、失效極限驗證、設計仿真模型校驗,充分論證設計可行性與產品可靠性,并以試驗數據反哺部件設計,實現從驗證到優化的閉環。
依靠“設計-驗證-優化”三位一體的可靠性保障體系,使得三一電機成本比行業平均水平低10%-30%的情況下,質量達到頭部企業水平,同時顯現出更強的技術創新能力。
答案藏在精益生產里
蚊子再小也是肉。不同于技術創新能大幅降本,生產環節就是要在蚊子肉里挖掘一點一滴的降本空間,為整個產業鏈創造更大價值。
精益生產在挖掘降本潛能的同時,更提升了效率,保障了質量的一致性。
在三一重能北京南口生產基地,已建立起行業領先的柔性生產線,一道生產工序通過AGV自動配送物料,各種工業機器人和桁架機器人通過數據驅動有序作業,一條生產線可以實現混線生產。
與傳統廠房里效率低下且容易出錯的人工推車物料配送方式不同,通過先進的數字化技術,三一重能工廠實現了智能化管理和物料自動化配送,工作分配和工藝管控更加精準高效,大大提高了效率,減少了失誤。
數智化,讓AI賦能風機設計和制造。
近兩年,三一重能投資2億元對電機廠房進行智能化升級。過去繁瑣且耗時的工序如今已被數智化技術全面優化。
在三一重能電機工廠,建設轉子線圈U型自動化產線,集成自動分揀、智能視覺檢測、自動絕緣補強、直線包帶、無人成型先進技術,實現產線人員縮減60%,日產出提升30%,人效提升195%,轉子線圈一次交檢合格率由98.5%提升至99.9%。
通過開發定子線圈自動流水線,首次應用自動包白布帶、過鼻端包帶、機器人自動上下料,實現包帶自動化率由20%提升至85%,線圈形狀尺寸偏差范圍由8mm縮減至2mm,核心質量一致性達到行業領先水平。
孔令江透露,從精益制造的全工序九維度對標(過程一致性、精度、質量控制、可靠性、效率、成本、靈活性、安全環保、技術先進性)來看,三一電機75%的項點達到行業平均水平,25%的項點則超越行業水平。
答案藏在深度融合里
與其他整機商外購電機,或采用“自主設計+委托生產”的模式不同,三一重能始終堅持電機自研自制,并參與主機深度設計,確保電機電壓、轉速和主機更好匹配。從設計源頭和制造環節保證了電機與風電整機匹配度更高,可靠性更好,這也是三一重能獨特的優勢所在。
一方面,是電機作為核心部件與下游風電整機之間的深度融合,另一方面,是電機作為成品與其上游部件之間的深度融合。
滑環是雙饋電機中比較容易出現故障的部件,今年三一重能聯合產業鏈,將在自制電機中實現零故障滑環,為徹底消除行業痛點探路。
這意味著,要從材料選擇、技術邊界到參數選擇等多維度著手,確保滑環包括與之配套的電刷,都能與風電整機同生命周期。
孔令江說,通過共享風機在風場的實際運行數據,對失效模式的分析研究,和滑環廠商一同研究應用工況下的工藝改進,有助于從源頭改善產品的性能。
正是通過與上下游產業鏈的深度融合,協同創新,目前,三一電機軸承故障率0.3%、滑環故障率1.1%,均顯著低于行業平均水平。
大處著眼,細節處著手。三一電機的極致性價比的成功就藏在一個個細節里。(仲新源)
轉自:中國能源報
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