碳纖維風電葉片發展狀況

北極星風力發電網訊:風能是最具成本優勢、環保的能源之一,風電是碳纖維複合材料目前最具發展潛力的應用領域之一。

1、碳纖維在葉片上的用量∶

●碳纖維在葉片上的用量∶葉片用量不是完全確定的,一般來說主樑用碳纖維,主樑重量佔比1/3。

● 實例∶42米葉片1.5MW-1MW葉片12.8噸,83.5米葉片3.6MW21噸-1MW17.5噸,90米葉片-1MW16.74噸、86.6米2.5MW-1MW16.8噸。

● 綜上∶1MW葉片在17噸左右,這種預估情況下,主樑碳纖維用量3噸(60米以上葉片,小葉片不適用)

● 專家計算∶90米葉片6.45MW,主樑3.4噸碳纖維用量

● 目前有的廠家迎風面碳纖維,背風面用玻纖維,玻碳混合情況中佔比可以靈活抉擇,沒有確定佔比

●4-6MW(60-90米葉片)碳纖維用量平均在3噸左右。

2、碳纖維在風電葉片中的成本∶

● 複合材料葉片用量佔比∶灌注成型葉片中樹脂30%碳纖維70%,拉擠成型葉片中樹脂25%碳纖維75%

● 玻纖6MW重量 9.8噸-1KW71元,樹脂3.1MW重量5.1噸-1KW175

● 陸風1KW2000元左右,海風1KW3548元(其中∶葉片1064,其中碳纖+玻纖+樹脂共696 元)

● 材料總成本在葉片中超過85%,增強材料和樹脂超過60%(無利潤的情況下)

● 新葉片附加成本相對較高∶能達到20%

● 陸風玻纖整機1KW2000元情況下,葉片佔30%有600元價值量,其中玻纖維1KW100元,樹脂

1KW175元,

● 1KW葉片主樑全部用碳纖維做用3噸

● 碳纖維實際採購價格150元/公斤左右

3、碳纖維產業趨勢∶

● 碳纖維在葉片上的使用方式(迎風、背風、玻纖混合)取決於不同工藝方式成本考量、

● 風電葉片在設計上也是百花齊放,所以不確定主流材料是什麼

●維斯塔斯專利到期會對碳纖維推廣有拉動作用

●拉擠可以充發揮纖維的特性,不會彎曲,不需要模具和輔料,成本和生產效率有所提升,產品一致性穩定性有所提升

4、維斯塔斯碳纖維供給情況∶

● 維斯塔斯15-16年開始拉擠(由光威,江蘇澳盛供給)

● 17年光威提供維斯塔斯1600噸,18年供應4500噸,19年供應5000噸左右

● 20年中國碳纖維風電用量2萬噸

● 21年世界風電碳纖維用量3萬噸,中國用量2萬噸

●維斯塔斯18年碳纖維用量2萬噸,光威奧勝提供超過1萬噸

● 預計維斯塔斯未來業績的增幅不會像想象那麼大

● 未來10MW以上的風電葉片都用碳纖維

● 未來是新玩家拉動碳纖維在風電葉片上的應用

5、風電葉片發展情況∶

● 21年開始許多廠家都在發展超過10MW的海風葉片

● 東方電氣∶20年4月20號 ,90米長的10MW葉片,主樑用碳纖維

●東方電氣∶21年10月21號,103米長13MW葉片,主樑高模量高比強碳纖維

● 上海電氣風電∶ F02,102米11MW海風葉片,主樑碳纖維

● 明陽風電∶99A1葉片,99米11MW海風葉片,主樑碳玻混雜

● 明陽風電∶16MW118米葉片正在研發

● 綜上,10MW90米以上風電葉片都用碳纖維(但是80、94米的海風葉片也有全玻纖的)

● 陸風葉片都向7MW方向發展

● 材料使用限制主要是成本考慮,碳纖維能夠減重10噸左右(40噸玻纖-30噸碳纖),對主機、塔筒等部件帶來利好

6、葉片長度和碳纖維用量關係∶

● 不確定,也可以用全玻纖,碳纖維用量主要取決於葉片設計,要和主機匹配,用玻纖能夠滿足重量要求也可

● 葉片長度和葉型共同決定MW(80米葉片6-8MW都有可能)

7、國內主機廠拉擠工藝情況∶

● 明陽∶玻碳混雜用拉擠工藝

● 中材科技∶碳纖維用拉擠工藝

● 拉擠工藝未來會在新設計的葉片上大量採用

● 22年低碳纖維價格下來以後,能夠獲得較大的推廣力度

8、維斯塔斯專利到期∶

●徹底打開專利限制不存在,專利沒到期的時候已經有人在用了

●專利到期時間22年7月19號

9、主樑葉片佔比∶

●主樑佔葉片重量的1/3

●主樑由樹脂和纖維組成(70%纖維和30%樹脂)

●拉擠工藝下,纖維含量75%,樹脂25%

10、主機廠能夠接受的碳纖維的價格∶

●主機廠越便宜越好,預計碳纖維降低到80元/公斤下游廠商的接受度會比較高

11、碳纖維成本下降渠道∶

● 技術可以實現降本

● 和東麗的差距不在路線上,主要差距就在細節上

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