浙江恒石纖維基業研發部經理劉召軍：《高性能玻璃纖維織物在輕量化大葉型上的創新解決方案》

 

　　以下為演講實錄：

 

　　大家上午好，非常感謝組委會給我們這樣一個機會，讓我們把去年一年多時間所做的工作，給大家做一個匯報。我匯報的題目是“高性能玻璃織物在輕量化大葉型上的創新解決方案”。恒石公司發展歷史的里程碑，1996年成立石門東方廠，至今發展有50年歷史，近20年快速發展，公司已經進入了良性發展軌道。2015年香港主板實現了正式上市，目前恒石公司在全球擁有4個生產基地，分別是中國桐鄉、埃及、土耳其、美國。

 

　　隨著市場的推廣和發展，現在的市場整體分布，國內國外大概是1：1.5的比例，整個歐美市場出口占出口的絕大部分，年出口量8萬噸。隨著風力市場的回暖，年銷售量每年大概以20%的速度在增長，2018年銷售總量達到14.1萬噸，占全球風電市場玻纖份額的25%。恒石公司經過了20年的發展，主要在風電領域里有單軸、雙軸、三軸、四軸等一系列產品。各類產品總計有1300多個，目前與國內外的知名葉片廠建立了一些穩定合作關系，風電客戶18家，非風電客戶36家，在這里我非常感謝這些客戶，這么多年來對恒石的大力支持。經過20年的發展和積淀之后，恒石公司形成了自有的一些特色優勢：原材料開發能力、產品設計開發能力、先進設備工裝水平等。

 

　　接下來進入正題，主要從四方面進行匯報。隨著海上風電的興起，剛剛專家也講到了平價上網趨勢的遞進，風電葉片綜合成本的居高不下，也就是制約風電發展的主要原因之一。我們一直在想通過風電葉片長度的提升，降低葉片的總量提高單機葉片發電效率。2015年甚至更早時間，風電葉片廠每年在以10%速度在增長，葉片的總量也在以幾何數字在提升。到2018年之后，葉片數量增長幅度是有一個明顯的回落。這里面跟葉片結構設計，生產工藝的改進，特別是材料系統的提升，應該有很重要的關系。一些高性能產品引入到葉片的制造使用和推廣過程中，高性能材料成為一個比較熱門的話題，最早高性能玻璃纖維，到嘗試于一些碳纖維織物、拉伸碳板等新材料應用葉片當中，對于葉片的輕量化發展，提供了一個很好的支撐。

 

　　相較于玻璃纖維，碳纖維質量性能好，但是價格一直是讓大家望而卻步的，目前一直在降本思潮下，要實現批量化的應用，還是任重道遠。近兩年的時間內，恒石公司結合客戶需求，通過采用高模高強的玻璃纖維，開發了一系列單向多軸向的高性能玻璃纖維織物，總共有20余種。對于葉片輕量化發展要求，我們提供的第一個建議方案，就是采用高模或者超高模替代普通織物，目的是達到降本提質。這是我們已經量產的單軸向高模織物，相較于常規單向織物，18織物無論拉伸壓縮性能都有不同幅度的提升，特別是拉伸性能，經常有一些同志問我，你們18織物到底能達到多少？拉伸性能能達到51還是52？就取決于玻纖含量，18玻纖含量如果做得高一點，達到52也是有可以的。

 

　　我們結合客戶的需求，也開發了一系列的多軸向高模織物，這些織物的開發，一方面是為了給殼體的減重，主要的作用是為了適應大葉型的發展，普通的玻纖織物在材料性能上達不到要求。測試性能上來看，在某些方面的性能還是比較突出的，我這里做了一個簡單的總結。從單向織物來講，高模量織物比普通織物提升15%，多軸向織物相較于普通的織物提高7%—10%的拉伸效能。這種幅度的提升，對于大葉型，特別是未來90米以上的葉型開發設計，對材料工程師來講是有了一個更多的選擇。

 

　　我舉了一個高模產品葉片應用案例，95.5主要玻纖用量減少了95.5D，除了單向織物，還有高模多向織物也實現了批量使用，我這里沒有一個對比的數字。高模多向織物的引入，給殼體減重是一個方面，最主要還是解決了力學性能方面的要求。

 

　　第二種方案大克重替代小克重織物，起到降本提質的作用，我整理了一下已經開發的幾款玻纖織物，現在常規用的EU250變成1560過后，拉伸性能也有一個明顯的提升。同理，除了對于單向織物，我們在多軸向織物也進行了一個嘗試，從驗證的結果來看，某些材料性能還是有一個明顯提升，大克重織物相比小克織物拉伸性能提升15%—20%，這個幅度比較大，這種幅度的提升，對于大葉片的開發，也是有一個很好的促進作用，對材料工程師也提供了更多的選擇和可能。

 

　　高模產品在國內外的應用業績，除了單向織物還有大克重織物，在國內外已經實現了批量使用。我相信隨著大葉型開發的不斷深入，高模產品的應用，未來會在更多的葉型上得到體現。

 

　　最后對今天的匯報，以及我提的兩點方案優勢做一個簡單總結。高模替代普通玻纖織物的優點：性能有穩定提升，材料用量明顯減少、材料綜合成本顯著的降低。大克重替代小克重織物的優點，材料性能穩中有升，葉片重量明顯降低，生產效率明顯提高，葉片綜合成本明顯降低。為了迎接大葉片的發展趨勢，還有成本逐漸下降的挑戰，除了從材料更新上想辦法，還需要從結構設計和工藝改進方面進行一個深入研究，從而使整個全產業鏈成本出現一個良性的發展。

 

　　最后讓我們一起努力，為風電事業的美好明天，一起奮斗，謝謝大家。

 

　　（發言由現場速記整理，未經本人審閱）