風機葉片制造成為復合材料業的朝陽產業

　　復合材料風機葉片是風力發電系統的關鍵動力部件，直接影響著整個系統的性能，要求其具有長期在戶外自然環境條件下使用的耐候性，匹配合理的價格。因此，葉片的設計和制造質量水平十分重要，被視為風力發電機系統的關鍵技術和技術水平代表。
　　風電葉片是一種高性能的復合材料產品，制造條件要求高，溫度要求16℃~25℃，空氣濕度要求低于70%。傳統復合材料風力發電機葉片多采用手糊工藝制造。手糊工藝的主要特點在于手工操作、開模成型（成型工藝中樹脂和增強纖維需完全暴露于操作環境中）、生產效率低，樹脂固化程度（樹脂的化學反應程度）往往偏低，適合產品批量較小、質量均勻性要求較低的復合材料制品的生產。因此手糊工藝生產風機葉片的主要缺點是產品質量對工人的操作熟練程度及環境條件依賴性較大，生產效率低，產品質量均勻性波動較大，產品的動靜平衡保證性差，廢品率較高。特別是對高性能的復雜氣動外型和夾芯結構葉片，還往往需要粘接等二次加工，粘接工藝需要粘接平臺或型架，以確保粘接面的貼合，生產工藝更加復雜和困難。手糊工藝制造的風力發電機葉片在使用過程中，往往由于工藝過程中的含膠量不均勻、纖維/樹脂浸潤不良及固化不完全等，引發裂紋、斷裂和葉片變形等問題。此外，手糊工藝往往還會伴有大量有害物質和溶劑的釋放，有一定的環境污染問題。
　　真空灌注工藝適宜大型風機葉片批量生產。主要原理為先在模腔中鋪放好按性能和結構要求設計好的增強材料預成型體，采用注射設備將專用低粘度注射樹脂體系注入閉合模腔，模具具有周邊密封和緊固以及注射及排氣系統，以保證樹脂流動順暢，并排出模腔中的全部氣體和徹底浸潤纖維，并且模具有加熱系統，可進行加熱固化而成型復合材料構件，屬于半機械化的復合材料成型工藝。工人只需將設計好的干纖維預成型體放到模具中合模，隨后的工藝則完全靠模具和注射系統來完成和保障，沒有任何樹脂的暴露，因而對工人的技術和環境的要求遠遠低于手糊工藝，并可有效地控制產品質量。與手糊工藝相比，真空灌注工藝不但節約了粘接工藝的各種工裝設備，而且節約了工作時間，提高了生產效率，降低了生產成本。同時由于采用了低粘度樹脂浸潤纖維以及采用加溫固化工藝，大大提高了復合材料質量和生產效率。中材科技、中復連眾、中航惠騰，棱光實業、東方電氣等國內大型葉片制造商均已采用真空灌注工藝。
　　風機葉片產業發展日臻成熟
　　葉片是風機設備的核心部件，從零部件價值量的角度來看，葉片的價值量最大，造價約占整個設備的25％。同時，風機葉片產業是風電機組部件中確定性較高、市場容量較大、盈利模式清晰的復合材料行業。
　　目前，丹麥的LMlasfiber公司是全球領先的風機葉片生產商，全球市場占有率達到45%。由于風機葉片的技術含量與進入門檻較高，國內目前具備葉片規模生產能力的企業并不多。主要有中材科技、中復連眾、中航惠騰，棱光實業。國際知名的葉片制造商丹麥艾爾姆(LM)公司、維斯塔斯(Vestas)公司、西班牙歌美颯(Gamesa)公司和印度蘇司蘭(Suzlon)公司，已在天津獨資設廠生產風電葉片。
　　國內目前已經超過40家葉片制造商。這其中的大部分企業由于本身沒有獨特的技術優勢，注定要被邊緣化，甚至淘汰。根據國內幾家企業的規劃和目前的擴產進展，包括中材科技、中復連眾、中航惠騰均有1000套規模的擴產計劃，棱光實業今年產能將達到550套，2010年將繼續提高，這4家企業的預計規模將接近4000套。目前對市場規模預測的變數在于外資葉片廠，外資葉片制造商生產規模已超過國內企業，根據其擴產規劃，達產后生產規模將接近2000套，加上4家國內大廠的產能規劃，已經可以滿足市場需求，更何況還有零零散散的諸多小廠。隨著供需緊張形勢的緩解，行業競爭逐漸激烈。葉片行業將經歷從紛亂到寡頭、從短缺到均衡、從暴利到薄利的過程，市場將形成少數幾個1000套以上規模的寡頭，這些企業將獲得高于行業平均水平的盈利能力，而其他廠商將逐漸淡出競爭格局。同時國內葉片生產企業將日臻成熟，產品除滿足內需外，出口有望實現較大的增長。