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風(fēng)電用真空輔材行業(yè)術(shù)水平特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 佑威新材    2024-06-27

1、風(fēng)電用真空輔材行業(yè)技術(shù)水平特點(diǎn)

真空袋膜、脫模布等真空輔材對(duì)風(fēng)電葉片的生產(chǎn)效率和最終產(chǎn)品品質(zhì)具有重要影響，生產(chǎn)工藝對(duì)真空輔材的選用具有較高的技術(shù)要求。真空灌注成型工藝對(duì)真空袋膜的要求主要為：

①卓越的氣密性，保證在抽真空、樹脂灌注以及固化過程中不漏氣，避免不良產(chǎn)品；

②耐高溫性能要求高，最高使用溫度達(dá)到 180℃，超過樹脂固化放熱溫度峰值，在大型風(fēng)電葉片制造中，耐溫性能要求更高，使真空袋膜使用中不出現(xiàn)破損；

③過硬的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率等技術(shù)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，避免真空袋膜在成品運(yùn)輸、鋪放過程中出現(xiàn)折痕，在使用過程中不破損。

真空灌注成型工藝對(duì)脫模布的性能要求除了耐溫性、力學(xué)性能外，還要求有良好的脫模性，為產(chǎn)品提供免打磨粗糙面，易于后續(xù)處理，提高生產(chǎn)效率。在碳纖維主梁的風(fēng)電葉片中，脫模布可以為風(fēng)電葉片預(yù)制的碳纖維主梁提供性能良好的剝離界面，有利于提升葉片主梁與葉片殼體二次灌注成型的粘結(jié)強(qiáng)度。

2、風(fēng)電用真空輔材行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

（1）風(fēng)電行業(yè)快速發(fā)展為行業(yè)帶來良好的發(fā)展前景

風(fēng)能被譽(yù)為二十一世紀(jì)最有開發(fā)價(jià)值的綠色環(huán)保新能源之一。隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的不斷深入，以及可再生能源綜合利用技術(shù)的不斷提升，近年來全球風(fēng)力發(fā)電行業(yè)高速發(fā)展。

根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2021 年和 2022 年，我國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)容量出現(xiàn)回落但仍保持在較高水平，分別新增 4,757 萬千瓦和 3,763 萬千瓦。到 2022 年末，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá) 3.65 億千瓦，相比上年增長(zhǎng) 11.28%。隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的日趨成熟，成本不斷下降，未來風(fēng)電仍將保持穩(wěn)定的發(fā)展。

（2）風(fēng)電葉片大型化趨勢(shì)推動(dòng)真空輔材向大幅寬、耐高溫發(fā)展

隨著風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的提升，風(fēng)電單機(jī)容量大型化成為發(fā)展趨勢(shì)。單機(jī)容量大型化可以更加有效的提升風(fēng)能資源的利用率、提升了風(fēng)電場(chǎng)投資開發(fā)運(yùn)營(yíng)的整體經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也提高了土地和海洋資源的利用率，兼具經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，受到國(guó)家政策的大力鼓勵(lì)。

真空輔材在使用時(shí)需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行包覆，在葉片大型化發(fā)展的背景下，真空輔材也朝著大幅寬發(fā)展。近年來，真空袋膜主流產(chǎn)品的門幅寬度已經(jīng)發(fā)展到 8 米，未來隨著海上風(fēng)電對(duì)大葉片需求的增加，真空袋膜門幅寬度也將朝著更大幅寬尺寸發(fā)展。

大型葉片在生產(chǎn)過程中使用的樹脂量更多，樹脂在固化階段集中放熱，會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域短時(shí)間溫度較高，需要真空輔材具有更高的耐溫性。如果輔材耐溫不能滿足該階段的使用需求，會(huì)導(dǎo)致真空體系受到破壞，需要葉片生產(chǎn)人員及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，否則將會(huì)影響葉片的成型質(zhì)量。灌注過程的意外情況也會(huì)造成額外的人工需求，增加葉片的生產(chǎn)成本。

（3）真空輔材套材化、一體化發(fā)展趨勢(shì)

風(fēng)電葉片在真空灌注過程中使用到多種輔助材料，各種輔助材料具有不同的功能，需要逐層進(jìn)行鋪設(shè)，耗費(fèi)大量人工。風(fēng)電葉片從葉片根部到葉尖，寬度整體上由大變小，且不同部位差別較大，葉片企業(yè)在生產(chǎn)中通常選用不同幅寬的真空袋膜裁剪拼接成大致符合葉片寬度分布的形狀進(jìn)行使用。裁剪拼接工作一方面耗費(fèi)了人力，另一方面也會(huì)因拼接不牢產(chǎn)生漏氣風(fēng)險(xiǎn)，影響生產(chǎn)效率。目前，真空輔材正呈現(xiàn)出簡(jiǎn)易操作的發(fā)展趨勢(shì)，在真空輔材生產(chǎn)階段直接進(jìn)行裁切或?qū)⒍喾N輔材進(jìn)行復(fù)合，形成套材化、一體化等新產(chǎn)品，大大減輕了風(fēng)電葉片制造企業(yè)在真空系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)的人力投入，減少材料浪費(fèi)，提高葉片生產(chǎn)效率。

（4）綠色、低碳、可持續(xù)日益受到重視

風(fēng)電作為一種備受關(guān)注的綠色可再生能源，在全球能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和碳減排方面發(fā)揮著重要的作用。隨著風(fēng)電裝機(jī)的不斷增加，退役葉片的回收處理正成為行業(yè)關(guān)注的問題。據(jù)歐洲風(fēng)電行業(yè)協(xié)會(huì) Wind Europe 的研究，全球總計(jì)有超過 250萬噸復(fù)合材料用于風(fēng)電領(lǐng)域，未來五年內(nèi)，歐洲將有一萬四千個(gè)風(fēng)電葉片退役。

目前，風(fēng)電整機(jī)約 85%-90%的材料可以實(shí)現(xiàn)回收利用，包括基座、塔筒、齒輪箱和發(fā)電機(jī)部件等，但風(fēng)電葉片由于使用復(fù)合材料制成，在回收利用方面存在較大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的處理方法是露天堆放、填埋或焚燒，但這些處理方法一方面會(huì)造成一定的環(huán)境污染，另一方面也造成了資源浪費(fèi)，相比之下，對(duì)葉片的回收利用更加符合風(fēng)電綠色環(huán)保的屬性。目前，葉片的回收利用主要包括機(jī)械回收法、熱回收法和化學(xué)回收法，但各種方法都不可避免的存在一定的局限。

風(fēng)電葉片的回收困難引起了產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)對(duì)可循環(huán)利用技術(shù)的關(guān)注。歐洲風(fēng)電行業(yè)協(xié)會(huì) Wind Europe 與 Cefic（歐洲化學(xué)工業(yè)理事會(huì)）和 EUCIA（歐洲復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)）共同創(chuàng)建了一個(gè)跨部門平臺(tái)，以推動(dòng)風(fēng)電葉片回收的新方法。同時(shí)，越來越多的研究人員開始積極探索可回收材料在葉片領(lǐng)域的應(yīng)用，如改性熱固性復(fù)合材料、熱塑性復(fù)合材料、天然纖維復(fù)合材料等。在此環(huán)境下，真空輔材未來也將朝著綠色、低碳、可持續(xù)的方向發(fā)展。

4、風(fēng)電用真空輔材行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)

2001 年以后，隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)開始批量生產(chǎn)玻璃鋼風(fēng)電葉片，真空輔材在國(guó)內(nèi)的需求不斷擴(kuò)大，促進(jìn)了真空輔材的發(fā)展。經(jīng)過多年的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)真空輔材生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品性能取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在風(fēng)電行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品。部分企業(yè)憑借良好的產(chǎn)品技術(shù)和客戶服務(wù)，在市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)中逐漸勝出，行業(yè)集中度不斷提升。

（1）埃爾泰克先進(jìn)材料集團(tuán)（Airtech Advanced Materials Group）

是世界領(lǐng)先的真空袋膜及復(fù)合材料工裝材料制造商，主要產(chǎn)品包括真空包裝膜、離型膜、壓敏膠帶、脫模劑（非液體）、脫模布、透氣氈、密封膠帶等，下游應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、風(fēng)能、船舶、汽車、印刷電路板、太陽能和一般 FRP 復(fù)合材料。

（2）上海瀝高科技股份有限公司

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為復(fù)合材料研發(fā)、制造以及銷售，具體產(chǎn)品與服務(wù)包括以真空袋薄膜為代表的真空袋工藝輔助材料和以模具為代表的復(fù)合材料制件品兩大類。

（3）浙江佑威新材料股份有限公司

其主要產(chǎn)品為真空輔助材料及風(fēng)電葉片夾心材料。其中，真空輔助材料產(chǎn)品包括：真空袋膜、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、透氣隔離膜及打孔隔離膜等，主要用于復(fù)合材料的高溫成型、真空導(dǎo)注和預(yù)壓實(shí)，在風(fēng)電行業(yè)、造船工業(yè)和航空航天工業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。

（4）浙江恒億達(dá)復(fù)合材料有限公司

具體產(chǎn)品有：真空袋薄膜、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、有孔隔離膜、密封膠條、透氣膜等真空灌注輔助材料；巴沙木、PVC 泡沫等夾心材料。產(chǎn)品主要應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電葉片、游艇船舶、軌道交通、航空航天、軍工機(jī)械、體育休閑等行業(yè)。

（5）上海賽贏實(shí)業(yè)有限公司

其主要產(chǎn)品包括風(fēng)電葉片巴薩木夾芯套材、真空輔助材料（真空袋膜、密封膠條、有孔隔離膜、導(dǎo)流網(wǎng)等），復(fù)合材料的模具及制品。

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