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文字實(shí)錄:風(fēng)電葉片輕量化解決方案

2015-04-17 來源:中國(guó)風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)(獨(dú)家報(bào)道) 瀏覽數(shù):1665

 
宏發(fā)縱橫新材股份有限公司 副總經(jīng)理季建強(qiáng)
  【季建強(qiáng)】:各位風(fēng)電界的朋友大家好,非常榮幸通過此次會(huì)議跟大家學(xué)習(xí)溝通交流。宏發(fā)縱橫隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電10多年的發(fā)展,一直為風(fēng)電葉片制造商提供高性價(jià)比的玻纖材料和完備的體系。從98年開始從德國(guó)引起第一臺(tái)碳纖維,自主研發(fā)了第一臺(tái)玻璃纖維高組葉片機(jī)。該臺(tái)設(shè)計(jì)的產(chǎn)能與進(jìn)口設(shè)備相比相當(dāng),造價(jià)不到進(jìn)口設(shè)備一半。宏發(fā)縱橫現(xiàn)在擁有玻纖編織機(jī)12臺(tái),多臺(tái)碳纖維編織機(jī)。宏發(fā)縱橫承接了“863”國(guó)家計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了全規(guī)格碳纖維的編織。宏發(fā)縱橫在專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面非常重視,這么多年申報(bào)了專利近80多項(xiàng)。宏發(fā)縱橫牽頭起草了兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
  講一下風(fēng)電葉片發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)。隨著近10年來風(fēng)電葉片的發(fā)展, 一至三類基本上飽和,4類和5類占風(fēng)力資源50%以上,我們一般選擇長(zhǎng)度較長(zhǎng)的葉片增加葉片的面積,這樣的話整機(jī)裝的齒輪箱都會(huì)增加。葉片輕量化發(fā)展是整個(gè)葉片的發(fā)展趨勢(shì)。風(fēng)電葉片現(xiàn)在的一些材料狀況,現(xiàn)在的風(fēng)電葉片主要是以玻纖為主,2兆瓦級(jí)以下的,都會(huì)選擇中興ECT,2兆瓦以上的選擇GM,對(duì)于特殊的葉片,我們會(huì)選擇碳纖維,國(guó)內(nèi)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(fā)展,介于GM和碳纖維之間的還有S玻纖,國(guó)內(nèi)也有一些公司在研制高強(qiáng)高模玻纖,目前處于研究階段,在短期內(nèi)能有批量化什么還需要一定的時(shí)間,而且成本需要考量。
  針對(duì)目前這樣的現(xiàn)狀,宏發(fā)縱橫根據(jù)前面研究的碳纖維多組織物10多年的經(jīng)驗(yàn)積累,研制了碳纖維和玻纖混編織物,我們將先鋪設(shè)玻纖層,再鋪設(shè)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(chǎn)品的優(yōu)勢(shì),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(gè)是比較輕,第二個(gè)是非常柔軟,在鋪設(shè)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(xiàn)象。
  第三個(gè)講一下成本,通過這張圖可以看出來,它不需要經(jīng)過兩次編織,已經(jīng)省去一道編織的費(fèi)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(shù),讓24K,48K、50K這樣大數(shù)纖維實(shí)現(xiàn)了低克重的鋪設(shè),這樣的碳纖維可以做到100塊錢左右,實(shí)現(xiàn)了低成本。
  第四個(gè)因?yàn)檫@種織物大部分是以玻纖為主,所以它可以不改變現(xiàn)有的供應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
  第五個(gè)鋪設(shè),我們可以通過調(diào)整碳纖維的含量來改變它的性能,這個(gè)產(chǎn)品完全可以設(shè)計(jì)的,只要你有需求完全可以設(shè)計(jì)的。
  講一下混合編織物和TM的對(duì)比。在織物的基礎(chǔ)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(yōu)下降,拉伸模量明顯提升。生產(chǎn)力方面碳纖維低,壓縮強(qiáng)度和壓縮模量都有遞增,剪切性能也略微有增加,通過這個(gè)剪切性能也能夠初步判定它的承接結(jié)合性能不會(huì)有太大影響,我們還需要通過其他的承接結(jié)合性能,包括疲勞性能進(jìn)行驗(yàn)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(duì)拉伸性能做了對(duì)比。我們將TM拉伸強(qiáng)度和拉伸模量比作一。第二個(gè)是對(duì)壓縮性能做了對(duì)比,TM單想壓縮強(qiáng)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(duì)比,增加8%和增加12%的碳纖維含量,拉伸模量也是遞增,生產(chǎn)力下降,材料體系還是一樣的。

【延伸閱讀】

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