
探寻三一电机极致性价比的答案

中电联日前公布2024年度电力行业风电运行指标对标结果显示,在区域机组可利用率指标最优主机商名单中,三一重能在全国22家上榜整机商中位列榜首。
电机是风电机组的核心部件,也是三一重能自研自制布局的关键部件,多年来,基于对应用场景的全域洞察和对风机系统技术的深刻理解,三一重能贯通产学研用全链条,打造出兼具性能和成本优势的电机,用实际行动践行了“以极致性价比创造极致用户体验”的理念。
答案藏在技术创新里
自2008年与三一重能同步诞生起,三一电机便深耕风电电机领域。从2021年的1075台自产电机到2025年预计的2400台自产电机,与“量”的持续增长相伴的是“质”的不断优化。
“质”来自于日复一日的经验积累,来自于经年累月的技术沉淀,来自于矢志不渝的研发创新。
当其他整机商受制于技术成熟度、产业链配套、成本变化等因素,在不同电机技术路线间布局切换之时,作为具有全产业链基因和集成优势的三一重能,多年来却一直坚定走双馈技术路线,并由此形成了对双馈电机技术的深度穿透。15MW平台电机率先下线;20MW平台电机完成技术储备……技术沉淀换来的是更大创新底气。
创新带来更大的性价比优势。
铝的储量丰富,价格更具优势,使用铝绕组也可降低电机的制造成本。
基于以上判断,三一重能率先在行业应用推广电机铝绕组,在协同创新、降本增效的路上与产业链持续合作,实现了电机降本和平衡性能的最优匹配。
创新带来更高的产品可靠性。
转轴、端盖、基座等电机零部件,明明可以外购,三一重能却坚持自制,采用自动化设备,保证了质量一致性。 制造领域过程能力指数(CPK)用于量化稳定受控状态下的制程符合规格能力,反映产品质量分散程度水平。由于采用全自动化设备,三一电机自制零部件CPK(制程能力指数,是指工序在一定时间里,处于控制状态下的实际加工能力——编者注)可以轻松达到1.67以上,远超行业1.0的平均水平。
正是通过“材料—设计—智造—运维”全链条创新,持续推动电机功率密度、可靠性与智能化水平升级,从而为大兆瓦风电机组提供核心动力支撑。
三一重能电机公司总经理孔令江说,创新需要充分验证,创新也需要实践检验,三一电机正是在不断验证和检验的基础上实现创新迭代,从而给客户带来更好的产品体验。
答案藏在试验验证里
在风机大型化发展趋势下,电机迭代速度明显加快,电机轴承等关键部件的可靠性尤其值得关注。过去三年更新一款机型,现在一年就要更新。这对电机防错能力提出更高要求,也更加凸显了前置验证的重要性。
正是意识到试验验证的重要性,“疾慢如仇”的三一重能甘愿在试验台建设和试验验证环节下“慢功夫”。投入大量资金和时间建设了北京大兆瓦整机试验中心、张家口叶片试验基地、韶山材料实验室和通榆试验风场四大试验基地,由此建立了贯穿风电机组材料、部件、子系统、整机到批量机群的多层级验证体系,以充分论证产品全生命周期可靠性。
为满足大型化趋势下零部件与整机的可靠性验证需求,三一重能打破国外长期技术垄断,自研自建全球可承载功率最大、还原度最高、验证最全面的35兆瓦级六自由度风电整机试验台,可同时满足风电机组整机与电机、主轴等零部件的设备功能性测试、失效极限验证、设计仿真模型校验,充分论证设计可行性与产品可靠性,并以试验数据反哺部件设计,实现从验证到优化的闭环。
依靠“设计-验证-优化”三位一体的可靠性保障体系,使得三一电机成本比行业平均水平低10%—30%的情况下,质量达到头部企业水平,同时显现出更强的技术创新能力。
答案藏在精益生产里
不同于技术创新能大幅降本,生产环节就是要挖掘一点一滴的降本空间,为整个产业链创造更大价值。
精益生产在挖掘降本潜能的同时,更提升了效率,保障了质量的一致性。
在三一重能北京南口生产基地,已建立起行业领先的柔性生产线,一道生产工序通过AGV自动配送物料,各种工业机器人和桁架机器人通过数据驱动有序作业,一条生产线可以实现混线生产。
与传统厂房里效率低下且容易出错的人工推车物料配送方式不同,通过先进的数字化技术,三一重能工厂实现了智能化管理和物料自动化配送,工作分配和工艺管控更加精准高效,大大提高了效率,减少了失误。
数智化,让AI赋能风机设计和制造。
近两年,三一重能投资2亿元对电机厂房进行智能化升级。过去繁琐且耗时的工序如今已被数智化技术全面优化。
在三一重能电机工厂,建设转子线圈U型自动化产线,集成自动分拣、智能视觉检测、自动绝缘补强、直线包带、无人成型先进技术,实现产线人员缩减60%,日产出提升30%,人效提升195%,转子线圈一次交检合格率由98.5%提升至99.9%。
通过开发定子线圈自动流水线,首次应用自动包白布带、过鼻端包带、机器人自动上下料,实现包带自动化率由20%提升至85%,线圈形状尺寸偏差范围由8mm缩减至2mm,核心质量一致性达到行业领先水平。
孔令江透露,从精益制造的全工序九维度对标(过程一致性、精度、质量控制、可靠性、效率、成本、灵活性、安全环保、技术先进性)来看,三一电机75%的项点达到行业平均水平,25%的项点则超越行业水平。
答案藏在深度融合里
与其他整机商外购电机,或采用“自主设计+委托生产”的模式不同,三一重能始终坚持电机自研自制,并参与主机深度设计,确保电机电压、转速和主机更好匹配。从设计源头和制造环节保证了电机与风电整机匹配度更高,可靠性更好,这也是三一重能独特的优势所在。
一方面,是电机作为核心部件与下游风电整机之间的深度融合;另一方面,是电机作为成品与其上游部件之间的深度融合。
滑环是双馈电机中比较容易出现故障的部件,2025年,三一重能联合产业链,将在自制电机中实现零故障滑环,为彻底消除行业痛点探路。
这意味着,要从材料选择、技术边界到参数选择等多维度着手,确保滑环包括与之配套的电刷,都能与风电整机同生命周期。
孔令江说,通过共享风机在风场的实际运行数据,对失效模式的分析研究,和滑环厂商一同研究应用工况下的工艺改进,有助于从源头改善产品的性能。
正是通过与上下游产业链的深度融合,协同创新,目前,三一电机轴承故障率0.3%、滑环故障率1.1%,均显著低于行业平均水平。
大处着眼,细节处着手。三一电机的极致性价比的成功就藏在一个个细节里。(仲新源)
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