文字實錄：風電葉片輕量化解決方案

 

　　【季建強】：各位風電界的朋友大家好，非常榮幸通過此次會議跟大家學習溝通交流。宏發縱橫隨著國內風電10多年的發展，一直為風電葉片制造商提供高性價比的玻纖材料和完備的體系。從98年開始從德國引起第一臺碳纖維，自主研發了第一臺玻璃纖維高組葉片機。該臺設計的產能與進口設備相比相當，造價不到進口設備一半。宏發縱橫現在擁有玻纖編織機12臺，多臺碳纖維編織機。宏發縱橫承接了“863”國家計劃，實現了全規格碳纖維的編織。宏發縱橫在專利知識產權方面非常重視，這么多年申報了專利近80多項。宏發縱橫牽頭起草了兩項國家標準。

　　講一下風電葉片發展的現狀和趨勢。隨著近10年來風電葉片的發展， 一至三類基本上飽和，4類和5類占風力資源50%以上，我們一般選擇長度較長的葉片增加葉片的面積，這樣的話整機裝的齒輪箱都會增加。葉片輕量化發展是整個葉片的發展趨勢。風電葉片現在的一些材料狀況，現在的風電葉片主要是以玻纖為主，2兆瓦級以下的，都會選擇中興ECT，2兆瓦以上的選擇GM，對于特殊的葉片，我們會選擇碳纖維，國內有一些葉片制造商用真空灌注制作，一直沒有得到很大批量的發展，介于GM和碳纖維之間的還有S玻纖，國內也有一些公司在研制高強高模玻纖，目前處于研究階段，在短期內能有批量化什么還需要一定的時間，而且成本需要考量。

　　針對目前這樣的現狀，宏發縱橫根據前面研究的碳纖維多組織物10多年的經驗積累，研制了碳纖維和玻纖混編織物，我們將先鋪設玻纖層，再鋪設碳纖維層，碳纖維層也可以通過夾在織物中間，可以用到葉片的根部。講一下這些產品的優勢，首先就是玻纖和碳纖維張力控制，用過碳纖布的，碳纖維一個是比較輕，第二個是非常柔軟，在鋪設過程中非常容易變形，我們通過混鋪的方式一起編織，解決碳纖維易于彎曲的現象。

　　第三個講一下成本，通過這張圖可以看出來，它不需要經過兩次編織，已經省去一道編織的費用，編一次需要3到5元一公斤，其次我們引用了碳纖維嶄新技術，讓24K，48K、50K這樣大數纖維實現了低克重的鋪設，這樣的碳纖維可以做到100塊錢左右，實現了低成本。

　　第四個因為這種織物大部分是以玻纖為主，所以它可以不改變現有的供應條件實現工業化生產。

　　第五個鋪設，我們可以通過調整碳纖維的含量來改變它的性能，這個產品完全可以設計的，只要你有需求完全可以設計的。

　　講一下混合編織物和TM的對比。在織物的基礎上加了8%的碳纖維，下限是11%，從拉伸性能看出來拉伸性能優下降，拉伸模量明顯提升。生產力方面碳纖維低，壓縮強度和壓縮模量都有遞增，剪切性能也略微有增加，通過這個剪切性能也能夠初步判定它的承接結合性能不會有太大影響，我們還需要通過其他的承接結合性能，包括疲勞性能進行驗證。

　　下面所用的一些材料都是市面上通用的材料，比如有玻纖，樹脂。著重講一下拉伸性能，我們對拉伸性能做了對比。我們將TM拉伸強度和拉伸模量比作一。第二個是對壓縮性能做了對比，TM單想壓縮強度和壓縮模量做一，壓縮模量遞增25%。混合編織物和ECT做了對比，增加8%和增加12%的碳纖維含量，拉伸模量也是遞增，生產力下降，材料體系還是一樣的。