大型風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、機(jī)遇和挑戰(zhàn)

　　2.1 注重生產(chǎn)規(guī)模和型號(hào)開發(fā)，核心技術(shù)研究深度不夠中國的葉片工廠已近百家，經(jīng)過2011 年風(fēng)電市場的競爭，目前能夠向市場批量供貨的葉片制造商不足10 家，葉片制造能力超過5000 萬kW。海上和陸上風(fēng)電機(jī)組和配套葉片的型號(hào)基本已經(jīng)全部覆蓋，形成了系列產(chǎn)品，中國已成為世界最大的風(fēng)電葉片制造國。但是，與歐洲風(fēng)電強(qiáng)國相比，無論是在核心技術(shù)掌握還是在專利數(shù)量、質(zhì)量方面都存有很大差距。
　　在風(fēng)電葉片的型號(hào)開發(fā)過程中，絕大部分風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)仍然沿用聯(lián)合設(shè)計(jì)模式，對設(shè)計(jì)的核心技術(shù)尚未
全部掌握。雖然我們制造的風(fēng)電葉片技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或接近國際同類型號(hào)的水平，但是距離最優(yōu)設(shè)計(jì)和最佳制造技術(shù)還有差距。2005 年，全球第一臺(tái)5MW 風(fēng)電機(jī)組安裝運(yùn)行，葉片長度61.5m，由LM 制造。經(jīng)過技術(shù)提升，LM 又推出了適合IEC 1A 風(fēng)況的5MW~6MW 的LM61.5 P2 型葉片，葉片重量為19.1t，根部固定螺栓中心圓直徑3.2m。相比之下，中國開發(fā)的同類葉片在重量和根部直徑上均有所差距，可以考慮在設(shè)計(jì)上做進(jìn)一步的優(yōu)化，以減輕重量、降低成本，而不是一味地通過材料替代和降低消耗來降低成本。
　　中國風(fēng)電經(jīng)過幾年的高速發(fā)展，風(fēng)電技術(shù)也從引進(jìn)開始向自主創(chuàng)新進(jìn)步，專有技術(shù)和葉片專利數(shù)量逐年遞增，但擁有的葉片核心技術(shù)專利與國外相比還有很大差距。
　　2011 年以前，涉及風(fēng)電葉片的中國專利300 多項(xiàng)，中國風(fēng)電企業(yè)擁有的專利數(shù)不足23%， 其余200 多項(xiàng)專利為LM、Vestas、Gamesa、GE、Siemens、Enercon 等國家的風(fēng)電企業(yè)申報(bào)。在這些國外企業(yè)申報(bào)的中國專利中，95.5% 為發(fā)明專利，近42% 的發(fā)明專利同時(shí)為國際專利，其余4.5% 為外觀設(shè)計(jì)專利，無實(shí)用新型專利。這些專利涉及風(fēng)電葉片的氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、工藝、防雷電、防結(jié)冰、減噪、監(jiān)控等風(fēng)電葉片的各項(xiàng)核心技術(shù)，僅葉片氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)方面的發(fā)明專利就40余項(xiàng)。
　　中國風(fēng)電企業(yè)申報(bào)的專利則主要集中在工藝改進(jìn)、材料等，對于葉片設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)涉及很少，其中的發(fā)明專利不足1/3。
　　2.2 葉片型號(hào)規(guī)格過多，企業(yè)的開發(fā)成本過重
　　近些年，中國風(fēng)電的高速發(fā)展培育出了一批具有一定規(guī)模的風(fēng)電機(jī)組制造商。2011 年，金風(fēng)科技、華銳風(fēng)電、國電聯(lián)合動(dòng)力和明陽風(fēng)電進(jìn)入全球新增風(fēng)電裝機(jī)前10 名，進(jìn)入全球新增風(fēng)電裝機(jī)排名前15 名的風(fēng)電企業(yè)中，中國的風(fēng)電主機(jī)商就有7 家。
　　2011 年， 新增裝機(jī)容量超過300MW 的企業(yè)就達(dá)15 家，其中，中國的風(fēng)電機(jī)組制造商12 家，有6 家主機(jī)商配備了自己的葉片工廠，有些整機(jī)商的葉片自給自足，不足部分對外采購[4]。
　　中國風(fēng)電進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段后，風(fēng)電機(jī)組制造商爭取有限的市場資源，積極加大低風(fēng)速和高海拔地區(qū)的風(fēng)電機(jī)組開發(fā)，以滿足風(fēng)電市場需求，同時(shí)也力爭保持和提高市場占有率。為此，對葉片個(gè)性化的需求也比較突出。目前，國內(nèi)能夠向市場批量供貨的葉片制造商不足10 家，葉片產(chǎn)能比市場需求高出2 到3 倍，競爭十分激烈。同樣，為了滿足主機(jī)商的需求，開發(fā)的葉片型號(hào)越來越多。一方面使得葉片企業(yè)的競爭力提高，一方面也使得葉片企業(yè)的開發(fā)費(fèi)用負(fù)擔(dān)過重。比如，同一風(fēng)況條件下使用的相同風(fēng)輪直徑，兩個(gè)規(guī)格的葉片外形尺寸幾乎相同，就需要開發(fā)兩套陽模。如果這兩種葉片的需求量較大，對于
開發(fā)企業(yè)是沒有問題的；如果需求量較小，葉片制造企業(yè)既要付出昂貴的模具費(fèi)用，占用較大的場地，又加重了葉片的成本攤銷，企業(yè)難以回收開發(fā)成本。這不僅增加企業(yè)負(fù)擔(dān)，也是對社會(huì)資源的浪費(fèi)。葉片設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)考慮通用性葉片和特殊性葉片的不同特點(diǎn)和要求，盡可能找出結(jié)合點(diǎn)。對于葉片氣動(dòng)外形相同的部分，可以采用分段式模具（包括陽模和成型模
具），以減少模具投入，降低開發(fā)和生產(chǎn)成本。