风电,|风电，站在了风口上！产业链如何？用到哪些橡塑材料？

今年，新能源可太火了！

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想了解风力发电的最新情况、

橡塑材料和产业链？

这不就安排上了嘛~

多地风电产业发展迅猛

9月12日，华能山东半岛南4号海上风电项目34号风机顺利并网，成功发出山东省第一度海上风电风电,，标志着山东省实现海上风电“零”的突破。项目投产后，每年可提供清洁电能8.2亿千瓦时。

11月1日，广西海上风电规划正式获得国家能源局批复。能源局先期批复全区海上风电规划装机量7.5GW，要求力争2025年前建成并网3GW。

11月18日，广东省能源局启动粤西、粤东千万千瓦海上风电基地新增场址前期工作，预算金额达7960万元。根据规划，到2030年，广东建成投产海上风电装机容量将达到3000万千瓦，海上风电产业总产值将超过4000亿元。

11月20日，江苏东台海上风电项目成功实现全容量并网发电。该项目总装机容量为50万千瓦，总投资约人民币80亿元。

11月18日，国家能源局发布1-10月份全国电力工业统计数据。截至10月底，全国发电装机容量约23.0亿千瓦，同比增长9.0%。其中，风电装机容量约3.0亿千瓦，同比增长30.4%。

风电，作为一种绿色清洁可再生的能源，可有效降低碳排放量，进而帮助实现碳达峰、碳中和目标。

风电产业链，了解一下

当前，风电供应链已渐趋完善。

▲风电产业链构成及对应上市公司

在上游零部件如叶片、塔筒、主轴、齿轮箱中，风电叶片是关键部件，也是最贵的组成部分风电,二手吊车，成本约占风力发电系统总成本的20%以上。

中国的风电叶片企业主要有：中材科技、时代新材、明阳叶片、三一叶片、联合动力、双瑞叶片、东方电气天津叶片、中复连众、艾朗科技、中科宇能、重通成飞、LM、TPI、天顺叶片、上玻院、远景能源、九鼎新材、西门子歌美飒、维斯塔斯、红叶风电、华恩风电等20余家。

接下来，咱们就来聊聊~

风电叶片：最重要也是最贵的组成部分

风电叶片的设计、材料和工艺决定风力发电装置的性能和功率，是风电降本增效的关键突破点。

从风电叶片结构来看，主要由基体材料、增强材料（梁）、夹芯材料、表面涂料及不同部分之间的结构胶组成。

▲风电叶片结构关键材料 | 资料来源：《国际先进材料与制造工程学会》

▲风电叶片构成 | 图源：行行查

海上风电的崛起

风电机组大型化趋势愈发明显

对风电用材料性能带来了更大挑战

基体材料

环氧树脂为主，聚氨酯加速应用

目前，主要的叶片制造商将环氧树脂作为叶片灌注成型的基体材料。

▲风电用树脂的分类 | 图源：东树新材官网

灌注树脂体系，适用于大型风电叶片真空灌注工艺。

模具树脂体系，适用于风电叶片、游艇、汽车等复合材料成型用模具或工装。

结构胶体系，适用于风电叶片的合模粘接或工装。

拉挤树脂体系，适用于拉挤复合材料板材制造。

手糊树脂体系，适用于玻璃纤维、碳纤维以及芳纶纤维复合材料手糊成型。

近年来，聚氨酯逐渐被应用到基体材料领域。

2021年11月9日，科思创与叶片生产企业时代新材以及叶片涂料生产企业麦加芯彩，在科思创进博会展台上签署三方合作备忘录，并分别签订采购协议，旨在加速聚氨酯风机叶片的产业化。

2021年7月，时代新材全球最长EN156聚氨酯风电叶片，在动力谷工厂正式启动量产，首支量产叶片近日下线。该款叶片3月初启动生产试制，腹板、大梁、壳体均采用新型聚氨酯树脂。

与传统材料环氧树脂相比，聚氨酯树脂具有更为优异的机械性能和抗疲劳性能，灌注和固化速度快，加工性能好，有机物挥发性低，价格相对优惠。

风电叶片芯材

PET泡沫替代趋势明显

叶片芯材是风电叶片的关键材料。

芯材通常安装在叶片的前缘、后缘以及腹板等部位，一般采用夹层结构来增加结构刚度吊车出租，防止局部失稳、提高整个叶片的抗载荷能力。

目前，中国风电叶片芯材主要为PVC泡沫。PET泡沫由于优异的环保性能与材料成本，取代PVC泡沫作为风电叶片芯材的趋势明显。

全球最大的风电发电设备厂商之一-Vestas公司，大部分风电叶片芯材已采用PET泡沫。

PET泡沫替代PVC泡沫用作芯材的优势？

1

PET是一种热塑性100%可再循环的材料，可在材料本身降低成本，并解决PVC带来的环保问题。

2

PET有非常优异的闭孔结构，它对整个叶片生产过程中泡沫单体的树脂吸收量可以做到更低，是一个叶片降成本的方式。

3

PET泡沫最高的耐高温，温度可以（短时间）达到200度，可让叶片的工艺的适应性更宽。

4

PET的高剪切强度和压缩性能，可为后期的叶片设计提供一定的技术储备。

国内已有多家企业在PET泡沫材料研发应用上取得一定的进展。

华润材料：自主研发的PET泡沫材料可应用于风电叶片、腹板、机舱罩结构用芯材，目前在产业化阶段。

南京化纤：子公司上海越科主要产品为PET结构泡沫夹芯材料及风电叶片模具，已完成海上风电认证。

看到这里，

大家对风电是不是有了更多的了解？

你还有什么想探索的领域？