江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司技術(shù)總監(jiān)嚴(yán)兵在新材料、新技術(shù)專場做了題為《碳纖維復(fù)合材料在風(fēng)電領(lǐng)域的創(chuàng)新性應(yīng)用》的演講。以下為演講內(nèi)容實(shí)錄：
 

　　一、全球風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

 

　　風(fēng)電是國際上最清潔的能源，人類很早就把風(fēng)能發(fā)電。全球以及國內(nèi)的風(fēng)電裝機(jī)量增長比較快，最近兩年有所回落，但增長幅度也非常快。（PPT圖示）這是全球和中國的對(duì)比。近年來中國在風(fēng)電領(lǐng)域已經(jīng)占了非常大的份額，2016年略有回落，但增長的趨勢(shì)還是非常明顯。國內(nèi)有涌現(xiàn)出了一大批主機(jī)廠和風(fēng)電廠，包括國際的風(fēng)電巨頭也在國內(nèi)進(jìn)行一些布局，包括中國復(fù)材、GE、西門子、TPI等等，他們都看好中國比較大的市場，最近都有很多布局。揚(yáng)州又上和一個(gè)TPI的新廠。

 

　　二、碳纖維在葉片中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及現(xiàn)狀

 

　　（PPT圖示）對(duì)于大家來說，大家比我更了解。目前來說，最主要的碳纖維應(yīng)用在葉片上。下面這張圖是各種資料匯總下來碳纖維在葉片應(yīng)用的各種部位，包括了蒙皮、后緣、前緣，碳纖維最主要的應(yīng)用是大梁，這也是我們的研究重點(diǎn)。說實(shí)在話葉片的大梁就相當(dāng)于人的脊梁骨，大梁長葉片就層做得長。碳纖維的模量好，密度輕，隨著葉片越來越長，碳纖維的機(jī)會(huì)在葉片中應(yīng)用機(jī)會(huì)越來越多。

 

　　碳纖維有一些特點(diǎn)，包括一些輕量化的特點(diǎn)。還有碳纖維的自身的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，因?yàn)樘祭w維針對(duì)不同的部位還有一些設(shè)計(jì)性的要求。

 

　　（PPT圖示）這是中復(fù)做的一些對(duì)比，包括57米。這個(gè)方案是預(yù)浸料做的。上午也介紹了幾種工藝，碳纖維是工藝最高的一個(gè)，即使按照這個(gè)工藝做對(duì)比，57米上，碳纖維的成本還比較貴。隨著葉片的增強(qiáng)，碳纖維的用量成本已經(jīng)很持平了，這是預(yù)浸料工藝。隨著我們的工藝提升，客戶可以大幅度減少制造工藝以及葉片做梁的應(yīng)用工藝，其實(shí)成本更大幅度的下降，他們經(jīng)常做到成本下降，減重50%。

 

　　（PPT圖示）這是國外專家的總結(jié)。他們認(rèn)為當(dāng)風(fēng)機(jī)超過3MW，長度超過40米，碳纖維已經(jīng)有比較高的性價(jià)比。最佳80米長，包括雙瑞（音）和重通83米的葉片出來，他們的方案都是碳纖維，但也是用灌注的方案。

 

　　總體來說，現(xiàn)在客戶最關(guān)心的是碳纖維貴不貴，其實(shí)我可以告訴大家目前碳纖維已經(jīng)不是很貴了。而且對(duì)于長應(yīng)用，全生命周期成本有非常好的優(yōu)勢(shì)，隨著現(xiàn)在風(fēng)電越來越長，還有風(fēng)機(jī)上山下海、運(yùn)輸、安裝比較來說，碳纖維在葉片的應(yīng)用已經(jīng)非常有價(jià)格和價(jià)值優(yōu)勢(shì)了。

 

　　上午上緯也介紹了梁上的三種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。（PPT圖示）右上角是預(yù)浸料的傳統(tǒng)工藝，它是碳纖維的應(yīng)用最傳統(tǒng)工藝，它的質(zhì)量、效益在風(fēng)機(jī)葉片上的應(yīng)用越來越少。另外，目前應(yīng)用最多的是包括了拉擠的碳板、碳梁和真空灌注。右邊的圖是國內(nèi)的織物灌注工藝。最下面的圖是專利圖片，它把風(fēng)機(jī)工藝大大簡化。在風(fēng)機(jī)梁是直接鋪上去的，根據(jù)紅外線位置對(duì)好以后，通過一層層的碳板鋪上去，風(fēng)機(jī)制造的效益也大大提高，所以維斯格斯大大推廣這個(gè)工藝。最近幾年他們要把傳統(tǒng)工藝和預(yù)浸料全部轉(zhuǎn)到拉擠碳梁的工藝。

 

　　（PPT圖示）這就是具體應(yīng)用，大克重預(yù)浸料和碳纖維織物和加固碳板，目前碳纖維最成熟的工藝就是拉擠工藝，它的成品率比較高，可以很好的穩(wěn)定控制工藝，雖然看起來簡單，但做起來比較復(fù)雜。三種做了對(duì)比，目前碳纖維的應(yīng)用實(shí)例也比較了解。我們還和客戶有一些針對(duì)的應(yīng)用也做了一些塔筒，因?yàn)樘祭w維本身是導(dǎo)電，有的人了解就知道，碳纖維痛點(diǎn)以后加熱，包括主機(jī)廠、葉片廠也做了相關(guān)研究，另外一個(gè)會(huì)場也做了研究，就是碳纖維的融雪應(yīng)用。碳纖維做了一些補(bǔ)強(qiáng)，上午施鵬飛施主任也介紹了隨著葉片越來越大，我們?nèi)~筒要做一些加強(qiáng)。其實(shí)我們也有很多這方面的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)楣驹趥鹘y(tǒng)建筑上做了應(yīng)用，我們可以在主塔上做一些應(yīng)用。

 

　　我們公司還做了一些無人機(jī)，可以配套一些檢測廠，做一些巡檢，另外還配套客戶做機(jī)器人的檢測，這些都是可以做到風(fēng)機(jī)葉片的探傷檢測以及可以達(dá)到輕量化的要求，能耗可以更輕便，更靈活，這也有利于風(fēng)電葉片的檢查和維護(hù)。

 

　　目前來說，我們公司主要的產(chǎn)品包括了大克重預(yù)浸料、纖維織物、發(fā)熱單元、拉擠碳板，如果各位有興趣可以了解一下。我們也希望可以和風(fēng)機(jī)主機(jī)廠以及葉片廠做一些更好的切磋和探討。

 

　　三、碳纖維在風(fēng)電行業(yè)中的應(yīng)用展望

 

　　接下來展望一些東西。目前來說，今天介紹了很多，現(xiàn)在葉片越來越長，而且越來越大。如果全玻璃鋼的葉片很難滿足大型化、輕量化的要求，這也就是做碳纖維復(fù)合材料的機(jī)會(huì)，也是一種必然化的趨勢(shì)。

 

　　現(xiàn)在條件好的陸上風(fēng)場已經(jīng)基本上占滿了，包括運(yùn)輸和安裝，特別是海上風(fēng)機(jī)，如何更方便的安裝和運(yùn)輸，這是讓碳纖維輕量化更好的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

 

　　目前來說，碳纖維的成本優(yōu)勢(shì)是碳纖維可以用在最關(guān)鍵的部位，我們?cè)陲L(fēng)機(jī)葉片上可以專注做梁以及特殊的用途，我們?cè)谄嚿洗蠹矣嘘P(guān)注汽車的，現(xiàn)在7系的汽車不再關(guān)注于非常炫的外觀，可能是采用臂助做材料。

 

　　當(dāng)然碳纖維也有缺陷，碳纖維是火里燒出來的，孫悟空煉丹爐練過一點(diǎn)，所以表面的浸潤性比較差，這也要求我們考慮，包括樹枝上配合做界面的處理，做樹脂的改進(jìn)更好的體現(xiàn)和發(fā)揮碳纖維的性能。還有就是碳纖維透明性差，檢測不像玻纖肉眼就可以看出缺陷。碳纖維的檢測肯定要專門的儀器，很多要用無損探傷儀。

 

　　未來的重點(diǎn)就是大絲束的纖維，因?yàn)樘祭w維應(yīng)用成本還是比較高，小絲束比較貴，而且要工藝創(chuàng)新。例如維斯格斯的例子，還有碳纖維回收利用以及熱塑問題。

 

　　四、澳盛科技簡介

 

　　我們公司位于蘇州，是專門專注于碳纖維復(fù)合材料的開發(fā)和應(yīng)用，包括有一些省級(jí)的工程研究院，以及產(chǎn)學(xué)研的平臺(tái)。我們工藝比較齊全，除了碳纖維，基本上包括碳纖維的很多工藝，以及編織、纏繞、熱壓等比較齊全，我們和碳纖維供應(yīng)商有比較良好的合作。我們和所有針對(duì)風(fēng)電大絲束的供應(yīng)商都有比較好的合作關(guān)系，保持貨源的穩(wěn)定性。雖然我們規(guī)模不是很大，但客戶都是行業(yè)一流客戶，保證我們?cè)趯?duì)接的平臺(tái)上管理質(zhì)量都有很好的提升。我們還有一些產(chǎn)學(xué)研的平臺(tái)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

 

　　我們的產(chǎn)品最主要有幾大領(lǐng)域，包括建筑加固、風(fēng)電、數(shù)碼3C、醫(yī)療、機(jī)械等等，未來我們的重點(diǎn)是汽車，在風(fēng)電上加大優(yōu)勢(shì)，我們加強(qiáng)降低碳纖維的成本，碳纖維在風(fēng)電的應(yīng)用也在持續(xù)努力。目前我們?cè)谧隼瓟D的生產(chǎn)線，希望把產(chǎn)能擴(kuò)大到3000噸，未來2-3年內(nèi)超過5000噸，為下游客戶做更好的成本考量。

 

　　另外，因?yàn)閷＠膯栴}，我們會(huì)生產(chǎn)一些大克重的碳布，我們有傳統(tǒng)的生產(chǎn)可以做大型的灌注。