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传动设备用齿轮、传动轴及/或液压系统（可称为“流体力学”，“流体”或“自动”传动）将引擎或电动马达等原动机的动力，传送至若干更有效的输出装置，包括各类传动齿轮箱（减速机、增速机等）、传动轴。传动设备被广泛应用于风力发电、船舶、轨道交通、航天、冶金、石化、建筑及采矿等行业。自2006年以来，国务院相继发布了《关于加快振兴装备制造业的若干意见》、《装备制造业调整振兴规划》等文件，鼓励装备制造企业做强做大，随着这些行业尤其是风力发电、冶金、石化行业的快速发展，传动设备配套大型锻件市场空间巨大。
传动设备是机械装备的关键部件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是由齿轮、传动轴传动。传动设备配套锻件按形状可包括：①轴类锻件：用于发电机转子、汽轮机转子、风电主轴和各类齿轮箱内齿轮轴；②饼类锻件：用于汽轮机管板、各类齿轮；异形类锻件：用于重型机械的连杆、曲轴、行星架。按用途可分为：①风电传动设备锻件：装备于于风电齿轮箱锻件和主轴；②运输机械传动设备锻件：船舶、机车用传动系统的齿轮箱及传动轴锻件；③其他专用传动设备锻件：应用于起重机械、冶金机械、采掘机械、建材生产机械等设备的工业用齿轮箱及转动轴锻件。
2003年-2009年我国工业传动设备行业销售收入发展情况
（单位：万元）
 近年来，我国工业传动设备行业快速发展，业已成为世界排名第四的生产国和消费国。根据齿轮工业协会的预测，如果“十一五”期间内我国GDP保持7.2%左右的增速，则中国工业传动设备行业将保持年均12%左右的速度增长，“十一五”期末工业传动设备行业容量将达到456亿元。
锻件作为工业传动设备中不可或缺的重要部件，占其总成本的20%以上，年市场需求随之不断增长，2009年度市场总需求近100亿元，需求量约100万吨。预计未来随着中国机械行业整体技术水平的提升、传动设备产品的不断多样化和技术含量的不断提升，中国传动设备锻件行业将获得更大的发展空间。 1、风电传动设备锻件
近十年来全球风电累计装机容量的年均增长率接近30%，而中国近三年的风电装机年均增长率超过了70%，中国是目前全球风力发电增长最快的国家。风电行业在当前全球能源短缺、环境污染日趋严峻、节能减排意识不断增强的背景下，已逐渐成为一个发展空间巨大的朝阳行业。
风电机组叶片在风力作用下所产生的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，风机通过齿轮箱内齿轮组的增速作用，将叶轮动力传递给发电机并使其得到相应的转速，从而实现利用风力发电的目的。风力发电机组的主要零部件包括叶片、齿轮箱、电机、偏航系统、控制系统等，其中以传动系统锻件为主要部件的有主轴，齿轮箱内的齿轮、齿轮轴等。
主轴和齿轮箱都是风力发电设备的关键部件。主轴是连接叶片轮轴和齿轮箱的关键承载构件，用于旋转传递扭矩以及承担叶轮部分的重量；齿轮箱的主要功能是利用齿轮的速度转换功能器，将风机叶片的回转速度增速到发电机所需要的回转速度。
1齿轮箱
齿轮箱是风力发电机的关键部件，其质量可靠性、运行稳定性直接关系着风电机组的运转质量和稳定性。
近年来，我国风电齿轮箱生产企业逐步增加，产能增加较快，产品配套比较完整。目前，中国风机齿轮箱市场已经形成外资企业、国有企业、民营企业等多元化并存的形势。外资企业主要有歌美飒（Gamesa）、通用电气（GE）、弗兰德（Flender）等，国内企业主要以南高齿、杭齿、重庆重齿为代表，部分整机企业如德阳二重、大连重工等近期也生产齿轮箱，用于整机的配套。2008年，全国风电齿轮箱产能总计约6,500台（840万千瓦），近年来风电齿轮箱是供需最紧张的部件之一。截至到2008年，中国境内风电机组齿轮箱制造商超过十多家。其中，已经进入批量生产阶段的公司有7家，其中南高齿约占40%的市场份额，目前南高齿已实现批量化生产1.5MW、2.0MW级，少量生产2.5MW级风电齿轮箱，同时重点研发3MW级风力发电齿轮箱。
风力发电机一般安装在荒郊、野外、山口、海边等风能较大且周围无遮挡物的地区，发电机、齿轮箱等安装在机组塔架之上狭小的机舱内，距地面几十米高。常年受酷暑严寒和极端温差的影响，工作环境恶劣。齿轮箱的失效是导致故障时间、维修和产量减少的主要原因，因为环境恶劣，交通不便，齿轮箱一旦出现故障，修复十分困难，将严重影响到风场的经济效益，因此，对齿轮箱的可靠性和工作寿命提出了很高的要求。
齿轮箱的核心部件有齿轮、齿轮轴、内齿圈等，这些部件均为锻件。风电齿轮箱的使用寿命为20年，这就要求齿轮箱锻件的使用寿命至少要超过20年。齿轮作为传递动力的部件，在运行期间承受交变载荷，其交变载荷取决于风轮、发电机的特性和传动轴、联轴器的质量、刚度、阻尼值以及叶轮的外部工作条件；其运行质量则需要提高齿轮精度，进行轮齿修形，增加重合度，提高传动件的刚度来保证；还需要根据载荷谱进行疲劳强度分析，对齿轮进行极限强度分析、疲劳强度分析、稳定性和变形极限分析、动力学分析等。
2主轴
主轴是连接风力发电机轮毂与齿轮箱的关键承载构件，用于旋转传递扭矩以及承担叶轮部分的重量，承受交变及冲击载荷，其质量优劣、缺陷控制、低温冲击韧性、组织性能均匀性等直接影响风电机组的稳定性和安全性。
2MW及以上风机的主轴除了要承担更大的叶轮重量外，还面临着两大新的挑战：首先是随着功率的提高，主轴将承受更大的交变载荷；其次是工作环境恶劣，机组主要安装在沿海或山口，主轴必然要承受强风的巨大冲击载荷。因此，对主轴的理化性能、组织结构提出了极高的要求，主轴质量的优劣、性能的均匀性直接关系到风电机组的运行稳定性和安全性，但目前我国仍没有成熟的自主知识产权的2MW及以上主轴生产工艺技术。
国外已有较为成熟的2-5MW主轴生产工艺技术，如德国BOSCH公司主轴产品已在5MW海上风电机组上使用。但国内至今尚无自主知识产权、成熟的2.0MW以上风电主轴产品制造技术，2.0MW及以上风电主轴产品主要依赖进口，价格昂贵，是制约我国风电产业发展的主要因素之一。
国内外主轴发展趋势为：大型化、精密化，对组织性能、均匀性的要求不断提升。以2MW主轴为例，长达2.8～3.2m，直径1.67m，主轴重达20吨，坯料重超过30吨，采用中碳调质钢，主要制造工艺包括自由锻造、热处理、无损检测、精密加工、表面改性等，制造过程复杂，性能要求极高，其锻造、热处理、性能均匀性控制、缺陷控制和无损检测技术等都有很大的难度。
我国风电传动设备锻件市场需求主要来源于以下两个方面：
第一，新增需求。随着我国风电装机容量的不断增加以及单机装机容量的不断提高，风电传动设备锻件的需求规模将越来越大。单机装机容量越大，风电传动设备锻件的需求量越大。
风机功率与传动设备锻件重量情况
第二，替代进口产品。我国至今尚无自主知识产权、成熟的2MW以上风电主轴产品制造技术，2MW及以上风电主轴产品主要依赖进口，价格昂贵。随着我国风电传动设备锻件企业产品质量的不断提高，将有部分国内企业生产的2MW及以上主轴产品可以替代进口。 我国大功率风电传动设备锻件市场具有很大的市场空间，且增长幅度与1.5MW以上风电整机装机容量成正比。按照国家可再生能源发展规划，2010-2020年间每年预计新增风电装机容量为1000万千瓦左右。未来我国新增风电装机将主要以1.5MW以上为主。风电装机容量的大幅提高以及单机容量的不断提高必将带动风电传动设备锻件产品需求量的大幅增长，预计到2010-2015年，我国风电传动设备锻件年均需求量为16-21万吨左右。
2、其他专用工业传动设备锻件 “十一五”期间国家重点发展的起重设备、冶金设备等工业领域，上述工业领域的快速发展，都必然带动重型机械需求量的增长。用于起重设备、冶金设备等行业工业齿轮箱正在从软齿面向硬齿面发展，硬齿面齿轮虽然单价较高，但在齿轮箱体积、耐磨能力和使用寿命方面具有明显优势，估计3-5年以内我国大功率重载齿轮箱会全面转为使用硬齿面齿轮箱。
起重设备被广泛应用于港口机械、煤炭工业、石化设备、装备制造业、环境保护业等行业，是工业齿轮箱最大的市场之一，起重运输行业对齿轮产品的需求额约占需求总量的30%。而随着国民经济的增长，我国起重设备行业也发展迅速。2008年，我国物料搬运（起重运输）机械行业完成工业总产值2,753.92亿元，销售收入2,706.14亿元，同比增长分别达27.67%和29.67%[1]。而传动设备产值约占起重机行业产值的8%-11%之间[2]，市场规模约为270亿元，相关锻件需求量约为50-60万吨。
冶金机械中各产品对齿轮箱的需求具有不同的特点，如：转炉倾动装置主要使用低速、重载、大速比、启动频繁的圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器；轧钢机主要使用高强度、高精度、高寿命、高可靠度和足够承载能力的齿轮箱。冶金行业未来虽然产量将平稳增长，但对齿轮箱的需求却会增长迅速。一方面因为冶金产业在新建项目的同时持续淘汰落后产能，使得产能总体增长不大的情况下，是固定资产投资金额继续攀升；另一方面各冶金企业技改压力不断增大，技改频率不断提高。以前年度，冶金行业固定资产运营了5-10年后需要更新改造，否则技术老化，产品销路受影响。而近几年更新改造的频率提高到2-3年，使得冶金行业更新改造投资占该行业固定资产投资的比例已超过60%。因此即使在宏观调控的最坏影响下，未来该行业仍需要保持较大规模的更新改造投资以维持竞争力。预计到2010年，该行业对传动设备需求将达到48亿元以上，相关锻件需求约10亿元，需求量约10万吨左右，年均需求增长15%左右。
机车传动设备主要用于铁路机车和城市轨道交通。我国未来铁路建设发展规划为铁路机车制造业的发展提供了良好的发展环境。按照“十一五”规划，国家铁路机车车辆购置和改造总额为2,500亿元，即年均复合增长21.5%，相比“十五”期间的950亿元，增幅超过160%。2008年底，铁道部进一步表示，据客货运输需要和新建铁路投产情况，未来四年计划共安排机车车辆购置投资约5,000亿元，其中2009年和2010年约为3,000亿元。预计到2010年，将有1000列左右的动车组和1500台以上的大功率机车装备中国铁路，覆盖主要干线，货车也将实现全面更新换代。预计从目前到2015年间，铁路机车的购置量和保有量都将有较大增长，市场总体看好。在铁路运输行业快速发展的同时，我国城市轨道交通对机车的需求也迅猛增长。我国百万人口以上的大城市中，有多个大城市向国家主管部门上报了新增的轨道交通建设规划。截至2008年底，全国已有19个城市的轨道交通线网规划得到国家批准，到2015年前后计划建设轨道交通线路总长约2,100公里，总投资超过8,000亿元。综合以上两类需求，预计到2015年，我国需新增配属车辆超过6,000辆，年均需求量超过1,200辆，每台机车传动设备的造价在1000～1500万元。[3]综合上述两类需求，预计到2015年前，机车传动设备的需求量将会持续稳定增长，而且随着机车速度的不断提升，对传动设备中齿轮和传动轴的质量要求也会越发严格。预计到2010年，该行业对传动设备需求将达到12-18亿元以上，相关锻件需求约3-5亿元，需求量约2-3万吨左右。
造船工业被称为“综合工业之冠”，在国民经济中具有重要地位，并具有极强的产业关联特性。随着世界经济的发展，世界贸易额持续增长。由于货物船舶水路运输，运量大、占地少、能耗低，是最经济、环保的运输方式。因此，当今国际贸易货物近90%由船舶承运。国际货运船队以年均2-5%的速度扩张，目前运力已近10亿载重吨（DWT），每年更新需求即达3,000万载重吨。另外，随着世界经济一体化发展，货运需求增加而带来的船队运力增加需求不断增长。船用传动设备为船舶的核心部件，船舶吨位的增大使得对传动设备的技术要求日益提高，高端传动设备锻件需求旺盛。2010年，需新增20万载重吨船150艘，按每艘船需传动设备锻件350吨计算，需锻件5.25万吨。
除了上述行业外，传动设备高端锻件还广泛应用于矿山机械制造业、水泥建材生产设备制造业等重型机械制造业。
3、其他行业锻件
（1）核电设备锻件
通过不断的科技攻关和核电设备国产化的基础设施建设，我国的核电设备设计、制造能力得到了很大提高，目前，我国可以生产具有自主知识产权的30万千瓦级压水堆核电机组成套设备；基本具备成套生产60万千瓦级压水堆核电站机组的能力；基本具备国内加工、制造百万千瓦级压水堆核电机组的大部分核岛设备和常规岛主设备的条件。
大力发展核电是我国能源发展的战略选择。目前，我国已建成的核电机组总装机容量约885万千瓦，占全国发电总装机容量的1.6%，但随着能源危机的不断加深，环境保护的迫切需要，核电的发展前景极为乐观，预计2020年占全国发电总装机容量的比例将提高至4%。国家对核电发展的战略已经做出了积极的调整，由“适度发展”到“推进发展”，再到“积极发展”。
考虑到可持续性发展、环保等其他因素，核电的成本与火电、水电较为接近，具备与其竞争的实力，我国核电发展潜力很大。根据专家预测和国家发改委的《核电中长期发展规划（2005-2020年）》，到2020年，我国计划核电装机容量4,000万千瓦，计划在建核电装机容量1,800万千瓦，核电在全国发电装机容量中的比例要占到4%，需要在2006-2020年15年间新开工建设38-42台左右的百万千瓦级核电机组，将投产28台核电机组（其中百万千瓦等级的23台），设备总投资预计达到2,000亿元。一套百万千瓦压水堆核电机组核岛部分的压力容器、蒸汽发生器和稳压器的壳体及管板、主管道锻件按3,070吨计算，年均需求锻件约1万吨。
（2）火电设备用锻件
在目前运行的火电机组中，能耗高、污染重的小火电机组比重较高，单机10 万千瓦及以下小火电机组占火电装机容量的近30%，造成我国电力工业能源消耗和污染排放指标与国际先进水平差距较大。2007年1月，国家发改委、能源办发布了《关于加快关停小火电机组的若干意见》，提出“上大压小”关停小火电机组。在火力发电设备市场，我国将以大容量高效环保的发电设备逐步淘汰设备装机容量小的热电厂，以降低能源消耗，减少污染排放，压缩落后生产能力，推进电力工业结构调整和节能减排。在未来十年内，预计我国以煤电为主的基本格局不会发生变化，这是由我国的一次能源结构决定的，我国煤炭资源丰富，可开采年限较长。同时火力发电受季节性因素影响较小，适合中国国情。但由于火电产品受到环保要求的限制，预计未来发展将趋于缓慢，但是由于“上大压小”的影响，30万千瓦及以上火电机组的需求仍将十分旺盛，预计2015年我国火电装机容量达到9.15亿千瓦，考虑到关停小火电，年均增加装机容量约0.58亿千瓦，每年将新增单机容量30万千瓦及以上大型燃煤机组约200台左右。按每台大型燃煤机组需要大型锻件250吨计算，预计国内每年需求大型火电锻件5万吨。
（3）水电设备用锻件
我国有丰富的水利资源，水电是国家积极发展的可再生能源。而且我国水电设备制造业的技术水平总体上步入了世界先进行列。已能够独立自主设计制造70万千瓦及以上大型混流式机组、20万千瓦大型轴流式机组（转轮直径11.3 米），5.7万千瓦大型灯泡贯流式机组、14万千瓦高水头冲击式机组，研制了30万千瓦大型抽水蓄能机组。但大型抽水蓄能机组等品种尚不能全部满足市场需求。此外还存在机组重要关键件、配套件的供应问题等。预计到2015年水电装机将达到2.71亿千瓦，年均增加装机容量0.16亿千瓦，每年将新增单机容量30万千瓦及以上大型水电机组60多台。按每台大型水电机组需要大型锻件220吨计算，年均需求水电锻件1.32万吨。
除了上述行业外，在石化、建材、航空航天、海洋工程、桥梁、环保设备以及模具等行业中，锻件也有很大的市场。如模具方面，我国有上千亿元的模具市场需求。模具工业发展的限制环节是模具加工问题，而模具的高附加值也就体现在加工，目前国内的生产厂家往往是因为加工环节跟不上，模具质量无法得到有效保证，下游企业不得不依靠进口。另外，我国的海洋工程行业也开始发展，目前，海上已经建成超过50座石油钻井平台，国产化率已经达到75～85%。而且，中国海洋石油总公司还计划要在南海、北部湾、渤海新建有相当生产能力的海上钻井平台。海上平台用张力腿锻件、大型锻造节点、石油钻探用锻件及结构件、大型输油管道等有较大的需求量。
4、国际市场需求分析
随着经济的发展和对环境的要求，发达国家部分锻件生产制造能力的重心已经逐渐向发展中国家转移，世界制造业的加工基地也逐渐向发展中国家转移。中国的重型机械锻件制造业在技术与市场方面与世界不断接轨，凭借不断提高的技术实力和相对较低的劳动力成本，中国的外贸任务量不断扩大，出口量将越来越大。
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