風(fēng)機葉片制造成為復(fù)合材料業(yè)的朝陽產(chǎn)業(yè)

　　復(fù)合材料風(fēng)機葉片是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵動力部件，直接影響著整個系統(tǒng)的性能，要求其具有長期在戶外自然環(huán)境條件下使用的耐候性，匹配合理的價格。因此，葉片的設(shè)計和制造質(zhì)量水平十分重要，被視為風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)水平代表。
　　風(fēng)電葉片是一種高性能的復(fù)合材料產(chǎn)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(tǒng)復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)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(huán)境中）、生產(chǎn)效率低，樹脂固化程度（樹脂的化學(xué)反應(yīng)程度）往往偏低，適合產(chǎn)品批量較小、質(zhì)量均勻性要求較低的復(fù)合材料制品的生產(chǎn)。因此手糊工藝生產(chǎn)風(fēng)機葉片的主要缺點是產(chǎn)品質(zhì)量對工人的操作熟練程度及環(huán)境條件依賴性較大，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量均勻性波動較大，產(chǎn)品的動靜平衡保證性差，廢品率較高。特別是對高性能的復(fù)雜氣動外型和夾芯結(jié)構(gòu)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(chǎn)工藝更加復(fù)雜和困難。手糊工藝制造的風(fēng)力發(fā)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(fā)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(zhì)和溶劑的釋放，有一定的環(huán)境污染問題。
　　真空灌注工藝適宜大型風(fēng)機葉片批量生產(chǎn)。主要原理為先在模腔中鋪放好按性能和結(jié)構(gòu)要求設(shè)計好的增強材料預(yù)成型體，采用注射設(shè)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(tǒng)，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(tǒng)，可進行加熱固化而成型復(fù)合材料構(gòu)件，屬于半機械化的復(fù)合材料成型工藝。工人只需將設(shè)計好的干纖維預(yù)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(tǒng)來完成和保障，沒有任何樹脂的暴露，因而對工人的技術(shù)和環(huán)境的要求遠遠低于手糊工藝，并可有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量。與手糊工藝相比，真空灌注工藝不但節(jié)約了粘接工藝的各種工裝設(shè)備，而且節(jié)約了工作時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)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(fù)合材料質(zhì)量和生產(chǎn)效率。中材科技、中復(fù)連眾、中航惠騰，棱光實業(yè)、東方電氣等國內(nèi)大型葉片制造商均已采用真空灌注工藝。
　　風(fēng)機葉片產(chǎn)業(yè)發(fā)展日臻成熟
　　葉片是風(fēng)機設(shè)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(shè)備的25％。同時，風(fēng)機葉片產(chǎn)業(yè)是風(fēng)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(fù)合材料行業(yè)。
　　目前，丹麥的LMlasfiber公司是全球領(lǐng)先的風(fēng)機葉片生產(chǎn)商，全球市場占有率達到45%。由于風(fēng)機葉片的技術(shù)含量與進入門檻較高，國內(nèi)目前具備葉片規(guī)模生產(chǎn)能力的企業(yè)并不多。主要有中材科技、中復(fù)連眾、中航惠騰，棱光實業(yè)。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(shè)廠生產(chǎn)風(fēng)電葉片。
　　國內(nèi)目前已經(jīng)超過40家葉片制造商。這其中的大部分企業(yè)由于本身沒有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，注定要被邊緣化，甚至淘汰。根據(jù)國內(nèi)幾家企業(yè)的規(guī)劃和目前的擴產(chǎn)進展，包括中材科技、中復(fù)連眾、中航惠騰均有1000套規(guī)模的擴產(chǎn)計劃，棱光實業(yè)今年產(chǎn)能將達到550套，2010年將繼續(xù)提高，這4家企業(yè)的預(yù)計規(guī)模將接近4000套。目前對市場規(guī)模預(yù)測的變數(shù)在于外資葉片廠，外資葉片制造商生產(chǎn)規(guī)模已超過國內(nèi)企業(yè)，根據(jù)其擴產(chǎn)規(guī)劃，達產(chǎn)后生產(chǎn)規(guī)模將接近2000套，加上4家國內(nèi)大廠的產(chǎn)能規(guī)劃，已經(jīng)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(yè)競爭逐漸激烈。葉片行業(yè)將經(jīng)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(shù)幾個1000套以上規(guī)模的寡頭，這些企業(yè)將獲得高于行業(yè)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(nèi)葉片生產(chǎn)企業(yè)將日臻成熟，產(chǎn)品除滿足內(nèi)需外，出口有望實現(xiàn)較大的增長。