一、指南說明
風(fēng)輪葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵核心部件之一，約占其總成本的20%左右，因此有效控制風(fēng)輪葉片的制造成本是降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總造價(jià)的重要途徑之一。目前，制造MW級(jí)風(fēng)輪葉片所用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料大部分依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國(guó)風(fēng)電葉片制造行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升。通過集成技術(shù)創(chuàng)新和重點(diǎn)材料的研究攻關(guān)，推動(dòng)我國(guó)MW級(jí)風(fēng)輪葉片關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料的國(guó)產(chǎn)化，研究提出并形成相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，對(duì)于保障我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定和快速發(fā)展具有重要意義。
本項(xiàng)目擬重點(diǎn)開展高性能真空灌注環(huán)氧樹脂體系的研發(fā)及工程化研究、高性能環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的研發(fā)及規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)示范研究、高強(qiáng)高模E玻璃纖維及其多軸向織物的研發(fā)及工程應(yīng)用技術(shù)研究、高性能泡沫夾芯材料以及高性能多用途葉片保護(hù)涂料的研發(fā)及規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)研究，突破關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)MW級(jí)風(fēng)輪葉片關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化。
為公正、公平、公開地選擇項(xiàng)目承擔(dān)單位，充分調(diào)動(dòng)相關(guān)企業(yè)、科研院所及高等院校的積極性，集成全國(guó)風(fēng)電葉片材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)研發(fā)力量開展本項(xiàng)目的工作，特此發(fā)布本重點(diǎn)項(xiàng)目申請(qǐng)指南。
二、指南內(nèi)容
1．項(xiàng)目名稱
MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片原材料國(guó)產(chǎn)化
2．項(xiàng)目總體目標(biāo)
研究開發(fā)高性能真空灌注環(huán)氧樹脂、高性能環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑、高強(qiáng)高模E玻璃纖維（織物）、高性能泡沫夾芯材料以及風(fēng)電葉片涂料等MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片制造所需關(guān)鍵材料，建成中試規(guī)模以上試驗(yàn)生產(chǎn)線，滿足批量化生產(chǎn)需要，材料成本較國(guó)外同類產(chǎn)品降低15％以上；完成3套以上完全使用國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料MW級(jí)葉片試驗(yàn)件的制作，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完成葉片型式試驗(yàn)，并在風(fēng)場(chǎng)實(shí)際裝機(jī)試運(yùn)行考核2000小時(shí)，全面驗(yàn)證并評(píng)價(jià)國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料的可靠性等綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；研究提出我國(guó)MW級(jí)風(fēng)輪葉片關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。
3．項(xiàng)目課題分解
本項(xiàng)目設(shè)置課題3項(xiàng)。
課題一：風(fēng)電葉片關(guān)鍵原材料的研制及工程化
課題研究?jī)?nèi)容：
?。?）高性能真空灌注環(huán)氧樹脂體系研發(fā)及工程化研究：研發(fā)具有高強(qiáng)度、低粘度以及良好疲勞性能的真空灌注環(huán)氧樹脂體系，滿足目前主流的MW級(jí)風(fēng)輪葉片環(huán)氧樹脂真空灌注成型工藝的要求，探索具有低溫固化、高溫使用特性的新型高性能真空灌注環(huán)氧樹脂體系，研究批量穩(wěn)定生產(chǎn)技術(shù)，滿足工程化應(yīng)用的需要。
?。?）高強(qiáng)高模E玻璃纖維及其多軸向織物工程應(yīng)用技術(shù)研究：研究開發(fā)高強(qiáng)度、高模量E玻璃纖維及配套表面浸潤(rùn)劑技術(shù)，研究不同配方浸潤(rùn)劑條件下纖維與真空灌注環(huán)氧樹脂的界面結(jié)合特性；研發(fā)高強(qiáng)高模E玻璃纖維多軸向織物的批量化生產(chǎn)技術(shù)，研究編織過程中的纖維損傷控制技術(shù)，以獲得最佳復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。研究高強(qiáng)高模E玻璃纖維規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)，研發(fā)配套多軸向織物生產(chǎn)設(shè)備及工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。
課題考核指標(biāo)：
?。?）高強(qiáng)高模E玻璃纖維：密度≤2.6kg/m3；單絲直徑≤20μm；拉伸強(qiáng)度≥2150MPa；拉伸模量≥77GPa；耐腐性(10%硫酸條件下)失重≤5%；申請(qǐng)國(guó)家專利4項(xiàng)；研究提出產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)；建成2萬噸/年生產(chǎn)能力的高強(qiáng)高模玻璃纖維生產(chǎn)線1條，配套建設(shè)多軸向織物生產(chǎn)線4條，年生產(chǎn)多軸向織物2萬噸。
課題二：葉片輔料原材料國(guó)產(chǎn)化的制備及應(yīng)用技術(shù)研究
課題研究?jī)?nèi)容：
?。?）環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑規(guī)模制備技術(shù)研究：研究具有高粘結(jié)強(qiáng)度、良好觸變特性以及優(yōu)異疲勞性能、耐候性能的高性能環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑，滿足MW級(jí)風(fēng)輪葉片大面積結(jié)構(gòu)粘接的需要。研究高性能環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)，保證產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定可靠。
?。?）泡沫夾芯材料規(guī)模化制備技術(shù)研究：研究高性能閉孔型泡沫夾芯材料的規(guī)?；l(fā)泡生產(chǎn)技術(shù)，重點(diǎn)解決發(fā)泡壁厚和孔徑均一化難題，研究不同密度條件下發(fā)泡控制技術(shù)以及力學(xué)性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，研發(fā)密度分別為60kg/m3及80kg/m3兩種規(guī)格的泡沫材料及其工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。
?。?）葉片表面保護(hù)涂料規(guī)?；苽浼夹g(shù)研究：研發(fā)高性能多用途聚氨酯葉片表面保護(hù)涂料體系，提高葉片耐紫外老化、耐風(fēng)沙侵蝕以及耐濕熱、鹽霧腐蝕能力，適應(yīng)我國(guó)南北方不同極端氣候條件下風(fēng)電場(chǎng)使用需求，保證風(fēng)輪葉片20年的設(shè)計(jì)使用壽命。
考核指標(biāo)：
?。?）環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑：拉伸強(qiáng)度（23℃）≥70Mpa；拉伸模量（23℃）≥4000Mpa；剪切模量G’ ≥1400MPa（50℃）；斷裂韌性G1c ≥1.9J/m2（70℃/4h）；斷裂延伸率≥3.0%；單面搭接剪切強(qiáng)度（玻璃鋼/玻璃鋼）≥15Mpa；最大堆高≥30mm；反應(yīng)放熱溫度≤70℃；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度≥68℃（70℃/4h）；固化收縮率≤0.2%；申請(qǐng)國(guó)家專利3項(xiàng)；研究提出產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；建成年產(chǎn)7000噸環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑試驗(yàn)生產(chǎn)線1條。
?。?）泡沫夾芯材料：密度范圍60±5kg/m3泡沫材料：拉伸強(qiáng)度≥1.8Mpa，拉伸模量≥75 MPa，壓縮強(qiáng)度≥0.8MPa，壓縮模量≥70 MPa，剪切強(qiáng)度≥0.7MPa，剪切模量≥20 MPa，耐熱溫度≥85℃，吸水率≤1.8%；密度范圍80±5kg/m3泡沫材料：拉伸強(qiáng)度≥2.4MPa，拉伸模量≥95MPa，壓縮強(qiáng)度≥1.4MPa，壓縮模量≥90 MPa，剪切強(qiáng)度≥1.1MPa，剪切模量≥30MPa，耐熱溫度≥85℃，吸水率≤1.8%；申請(qǐng)國(guó)家專利3項(xiàng)；研究提出產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；建成高性能泡沫夾芯材料示范生產(chǎn)線1條，產(chǎn)能≥50000m3/年。
?。?）葉片表面保護(hù)涂料：附著力≥5MPa；自然表干/8h，40℃烘干/3h；耐磨性500g/500轉(zhuǎn)≤20 mg；耐鹽霧≥2000h，無脫落，附著力保持80%；耐砂塵試驗(yàn)滿足GB2423.37-89。申請(qǐng)國(guó)家專利2項(xiàng)；研究提出產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；建成高性能聚氨酯葉片表面保護(hù)涂料示范生產(chǎn)線1條，產(chǎn)能≥1000噸/年。
課題三：國(guó)產(chǎn)化原材料風(fēng)輪葉片設(shè)計(jì)及制造技術(shù)開發(fā)
