王志偉：拉擠大梁板在風電中的應用及未來發展方向

 
 

王志偉：尊敬的各位專家、領導、下午好，我今天下午分享的題目是《拉擠板大梁板在風電中的應用技未來發展方向》。中復碳芯電纜主要成立于2011年12月份，主要涉及領域有電力、風電、建筑、環保、醫療等，位于江蘇省連云港經濟技術開發區，占地248畝。

（PPT圖示）這是針對風電領域中復的主要產品，有拉擠大梁板、碳纖維拉擠大梁板等。從2020年開始，拉擠大梁板逐漸得到應用，目前玻璃纖維拉擠大梁板得到廣泛應用，國內在今年也逐步得到了推廣，特別是110米以上的葉片。碳玻混大梁板也在國內陸續得到應用，主要有兩種形式。

（PPT圖示）我們選擇了一個葉型，對拉擠大梁板分析，采用不同拉擠大梁板對比，以碳纖維大梁板基線，拉擠碳纖維大梁板是1，不同大梁重要級，碳纖維大梁是1，玻璃纖維大梁是2.81灌注大梁是3.18。

通過重量對葉片大梁費用進行分析，考慮了一些要素，其中一個要素是在使用碳纖維大梁對葉片整體的直徑、整機軸承等相關要素費用折算到大梁里，分析了上面的圖，拉擠碳纖維大梁費用大概114萬，這里折減了優勢，由于雷電系統需要的費用也增加到大梁中來，灌注大梁是72.95，下面的圖主要介紹得是將大梁單價和大梁總價折到每Gpa費用的對比，從圖中可以看出來，在減建方面有優勢，但在整體費用上遠遠高于其他類型。根據右側的圖進一步進行了計算，并且考慮了整體影響，倒推出來碳纖維板材價格在80到115時，拉擠玻板和碳板可以達到差不多水平。近幾年，大家主要關注降本，但如果更多關注質量、安全或者品牌時，計算的模型可能有一些變化，如果從全生命周期考慮，計算的結果也會有一些變化。同時，不同的葉片尺寸也會帶來一些差異。

（PPT圖示）這是超高模量玻璃纖維拉擠主梁的展示，展示了靜態性能的提升，基本上是線性的增加，但隨著纖維體積含量升高會帶來拉擠工藝問題。另外，隨著纖維體積提高，樹脂的含量逐步降低，會帶來一些疲勞的問題。我們的認知是，玻璃纖維的拉擠大梁影響疲勞的要素，首先是材料本身，第二是纖維體積含量，第三是測試。第四是拉擠本身的缺陷。

（PPT圖示）這是高模量玻璃纖維拉擠板材靜態性展示，纖維體含量比超高模量高1個百分點。這個板材也有應用前景。

大家一直在追求拉擠速度的提升，我們針對環氧拉擠板材進行了一些分析，尤其是提速之后潛在影響做了一些分析，我們逐項對潛在風險制定測試標準，通過測試確認帶來的影響，避免影響帶到最終的制品中來。從研究角度來講，5毫米拉擠板材在0.6到0.8可以實現的。

關于雙免，我們采用了很多方法來表征我們能實現粘接的可靠性，后續通過原理性分析，從而實現雙免的穩定和可靠。

（PPT圖示）這是對無脫模布表面測試的研究，這是拉剪的測試等等。

由于前幾年環氧樹脂價格波動性很大，大家一直關注聚氨酯的應用，目前在聚氨酯的拉擠板材進行了開發。目前開發的板材是14.93%，疲勞測試和其他固件的粘接測試還在進行中。

（PPT圖示）這是拉擠聚氨酯板材的長期拉擠的照片。

另外是碳纖維的拉擠板，開發了兩個系列，一個是68纖維體系含量，進行了靜態和拉壓測試，基本上符合行業的要求。最后，我們也開發了碳玻混的板材，這里有兩個圖表，隨著碳纖維體系的上升，模量也在上升，藍色的標記是碳玻混價格的上升，兩條線的間距基本上能表達碳纖維對玻璃纖維的影響，當碳纖維比例升高時，碳纖維影響越來越大，越來越傾向于碳纖維的價格。碳纖維的比例越來越少，模量提升的效率還可以，但價格差距有利于做產品。

（PPT圖示）下面的圖是碳玻混為每個GPa付出的成本，隨著碳纖維的纖維體系含量提高，0%是玻板，70%是純碳板，每個GPa付出的價格也是線性增長。

以上是我的匯報，謝謝大家！