“二十年的坚守,我们这一代追风人见证了公司乃至国家风电产业从无到有,从弱到强,从制造到创造,从追赶到领跑的蝶变与跨越。”望着办公桌上的风力发电机模型,中车科学家、中车株洲电机公司首席设计师李进泽感慨颇深,“二十年前,当公司研制的国内首台自主知识产权的兆瓦级风力发电机——1.2兆瓦直驱永磁风力发电机在新疆达坂城风电场运行时,开启了我们的追风梦想……”

李进泽在北京风能展技术交流演讲


(资料图)

中车株洲电机追风之路溯回至2003年。“那一年,几经辗转推介,公司接到了研制一台750千瓦异步风力发电机的任务。”李进泽回忆道:“当时,风电行业才刚刚萌芽,国内拥有大功率电机制造能力的企业不多,我们凭借在轨道交通行业积累的技术经验,很快完成了样机试制,并得到了客户的认可。”

2005年年初,中车株洲电机公司一举签订了200台750千瓦异步风力发电机及2台1.2兆瓦直驱永磁风力发电机合同,成为中车最早进入风电产业的企业之一。

李进泽在风场实地调研

风力发电机生产制造现场

迈向海外 开辟风电新战场

2015年,中车株洲电机公司实现了海外风电市场的“零突破”,为德国阿海珐风能股份公司研制了5MW风力发电机。风电产品首次走出了国门,进入欧洲市场,开辟了国际化经营的新战场,风电产业“走出去”的步伐在加快。

在国际市场打响第一枪后,中车株洲电机公司再接再厉,将国际领先的轨道交通牵引电机技术引入到风力发电机研制全过程。2017年与德国Senvion公司建立了合作关系,实现海外市场首次自主出口批量供应。2018年与西门子歌美飒(简称SGRE)签订了合作协议,获得了DD37和DD22陆上直驱永磁分瓣式定子项目,成功拉开与国际风电巨头的长期友好合作序幕。

与德国Senvion风电公司签约

“DD37项目我们付出了巨大的心血,SGRE对照的是欧洲标准体系,监造对公司生产制造、质量管理、体系管理等关键项点把关非常严格,制造难度很大。”李进泽说:“在PPAP审核中,SGRE审核团队对工艺文件、控制计划、过程控制记录等文件的一致性,现场执行的一致性、各工序生产控制、原材料管控、产品终端检测等进行了细致的审核确认。”

最终,中车株洲电机公司31项PPAP材料及生产各工序文件全部通过,充分证实了批量生产能力,为DD37和DD22两个项目累计提供3500余件定子。随后,公司“趁热打铁”,又顺利获得了SGRE海上大功率机型DD9和DD12项目。2021年底,从SGRE全球供应商中脱颖而出,被授予“技术与创新型”供应商提名奖。

DD37项目首批次6台定子瓣空运至丹麦组装成功

走向海上 “0.001”打造国之重器

海上风电是最优质的新能源资源之一。2010年,我国第一个大型海上风电场——上海东海大桥10万千瓦海上风电场示范工程并网发电。这一年,中车株洲电机公司作为当时国内最专业的风力发电机研制企业之一,预判了海上风电未来发展的巨大潜力,在江苏盐城建立了第一个海上风电生产基地。

2023年7月19日,随着三支长达123米的叶片缓缓转动,全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在福建海上风电场成功并网发电。该风电机组与国产大飞机C919、我国第三艘航空母舰福建舰、我国新一代“人造太阳”等硬核重器共同荣登“2022年度十大国之重器”榜单。

2020年初,中车株洲电机公司承接了一个紧急任务,与客户协同开发当时世界上最大功率的16兆瓦海上风力发电机。在整个研制环节中,有一个最大的瓶颈,也是海上风电领域的世界性难题,就是如何有效的防止微电流的通过而造成的轴承电腐蚀问题。

“国际海上风电标准值是0.1安每平方毫米,0.1安预示着还是有一部分电流通过轴承,那么对轴承多多少少就会产生电腐蚀和电火花,从而造成轴承上的腐蚀,一个坑一个坑,最后轴承就会发生失效。”中车株洲电机公司海上风电技术研发部经理李华介绍说。

海上风电环境恶劣,后期维护成本高,为了给客户节省运营成本,李华和研发团队决定挑战发电机轴承电腐蚀这个世界难题。他们提出了一个大胆的想法,要把通过的电流降低100倍,从0.1安每平方毫米降到0.001安每平方毫米,基本可以实现终身有效运行,不会出现腐蚀。

16.XMW中速永磁风力发电机

时间紧、任务重。为了实现0.001这个目标,在项目执行过程中,公司20多位研发人员积极克服项目周期短、新技术新工艺等困难挑战,从方案设计到寻找绝缘材料到分析试验,通过一个星期通宵达旦的演算、设计、试验,数字从0.1逐渐降到0.005,最后定格在0.001安每平方毫米。“在试验台测试时,大家都非常激动,热泪盈眶,我们将不可能变成了可能”李华说。

二十载坚守与耕耘,从首台千瓦级风力发电机到20MW中速永磁风力发电机,从传统电机技术到分瓣式、漂浮式、直冷、高压等多种新技术运用,从单一风力发电机到风电传动链及风电变压器等“产品+”“系统+”产业延伸,从高山峻岭到蔚蓝大洋,从枫叶之国到印度洋明珠,中车“追风人”,从未止步。

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