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风电叶片尺寸逐渐增大 碳梁应用占比有望提升

2024-02-06 18:27      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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风电叶片尺寸逐渐增大 碳梁应用占比有望提升

  风电叶片是风力发电装备的核心部件,目前玻璃纤维增强复合材料(GFRP)为风电叶片主流制备材料。随着发电机组发电容量提升,风电叶片尺寸逐步增大,若使用GFRP材料,会存在载荷过大、叶片过重等问题。在大梁处用碳纤维复合材料替换玻璃纤维复合材料,可减轻叶片重量、降低叶片维修成本,并赋予其优异的刚度和耐疲劳性。

  碳梁是由碳纤维经过特定工艺加工而成的风电叶片大梁。目前碳纤维在风电叶片大梁的应用主要有三种实施工艺,即碳纤维预制体/环氧树脂灌注成型、拉挤碳纤维板材叠层树脂灌注成型、碳纤维预浸料铺贴真空袋压固化成型。拉挤成型工艺在力学性能、材料成本、现场施工等方面优于其他两种成型方式,但由于专利保护,拉挤碳梁在风电叶片的应用受到一定限制。维斯塔斯碳梁专利涉及到碳梁组合方法、工艺流程等,随着维斯塔斯碳梁专利到期,碳梁应用有望加速开启。

  根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国碳梁行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,目前拥有碳梁拉挤技术储备的海外企业有西门子、艾尔姆等,我国碳梁相关企业有光威复材、江苏澳盛复合材料、时代新材、中复连众等。光威复材是维斯塔斯的主要供应商之一,碳梁业务于2017年开始全球范围内开展,其碳梁毛利率基本在15%-20%,受原材料、产品价格波动及互动影响,其毛利率偶有短期偏高或偏低情况。

  碳梁主要由复合材料板主体、保护层、脱模布等部分组成,复合材料板主体的纤维为碳纤维。碳纤维是一种无机纤维材料,在军工、风电、航空航天、汽车、医疗等领域应用广泛。全球具备碳纤维研发、规模化生产能力的国家较少,我国是全球最大的碳纤维生产国,2022年碳纤维产量约4.8万吨,生产企业有吉林化纤、光威复材、中简科技等。随着在建、拟建产能投产,我国碳纤维产业规模将进一步扩大,利于碳梁产业发展。

  新思界行业分析人士表示,在风电叶片上使用碳梁,可实现风电装备的轻量化,同时有助于提高其发电效率和使用寿命、降低其后期维护成本,随着发电机组发电容量提升、维斯塔斯碳梁专利到期,碳梁应用占比将进一步提升。碳纤维是碳梁主要材料,我国是碳纤维制造大国,碳梁原材料供应充足。

关键字: 碳梁 风电叶片