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一文看懂碳纤维在风电叶片领域应用

新材料在线  · 公众号  ·  · 2017-11-04 08:30

正文


风能是最具成本优势、环保的能源之一。 2017年,风电叶片制造巨头Vestas分别与赫氏、阿克萨集团签署协议,为新一代风机叶片提供先进碳纤维复合材料。 风电是碳纤维复合材料目前最具发展潜力的应用领域之一。


图片来源:GE官网


1
碳纤维复合材料在风电领域的市场规模


截止到2016年5月,全球风电装机容量已近4270亿MW,预计到2020年,风力发电量将占世界总发电量的11.81%。


数据来源:Windpower Monthly


近年来,碳纤维及其复合材料在风电叶片领域的使用越发的广泛, 风电机组的大型化和海上化都极大的地拉动对碳纤维叶片的需求 ,下图为2011年-2016年全球碳纤维风电叶片市场需求量。


资料来源:赛瑞研究


下图为2016-2020年碳纤维在风电叶片需求量的预测,从图中可以看出,在2020年,需求量将超过3万吨。


数据来源:东北证券,《2015年全球碳纤维复合材料市场报告》


当前风电机组正朝着大型化、轻量化的方向发展 ,下图为叶片直径的演变图,


数据来源:《碳纤维的十六个主要应用领域及近期技术进展( 二)》


从图中可以看出,当前叶片的直径已经超过了190m,超长的叶片对材料的强度和刚度提出了更高的要求。


重量的增加对叶片的影响


传统的叶片制造材料主要为玻璃纤维复合材料,而当叶片长度超过一定值后,全玻璃钢叶片重量比较大,性能上也有较多不足,已经无法满足风电叶片大型化,轻量化的要求。而碳纤维复合材料比玻璃纤维复合材料具有更低的密度,更高的强度,其突破了玻璃纤维复合材料的性能极限,而且可以保证风电叶片在增加长度的同时,重量大大降低了。


图片来源:GE官网


2
碳纤维复合材料在风电叶片中的具体应用


碳纤维复合材料在风电叶片的具体应用

数据来源:《碳纤维复合材料在风电叶片中的应用研究》


各企业碳纤维复合材料风电叶片应用实例

数据来源:赛瑞研究


碳纤维风电叶片应用的性能优势分析

数据来源:赛瑞研究


碳纤维风电叶片应用的性能劣势分析

数据来源:赛瑞研究


3
国内外风电叶片主要企业


VESTAS

公司简介: Vestas于1945年成立于丹麦,于1979年开始制造风力发电机,是世界上最大的风电系统供应商,也是最早开始制造风机的公司之一。产品的单机容量范围从850kW到3MW 。2016年,维斯塔斯在15个国家的新增并网容量超100MW,而且首次在两个国家的新增并网容量超过1GW,以15.5%的全球市场份额卫冕整机商排名第一。


风电叶片产品系列: 2MW系列、4MW系列风电叶片等。

公司网址:

https://www.vestas.com/


LM WIND POWER

公司简介: 艾尔姆风能叶片制品有限公司是是全球最大的风机叶片企业,也是全球唯一将叶片设计和生产进行整合的公司。总部设在荷兰,现在丹麦、西班牙、美国、加拿大,印度和中国建有13处风电叶片制造工厂,2016年生产的风电叶片数量为10474,截止到2016你那底,全球员工总数已经超过8178人,目前,全世界正在运转的风机中约1/5是艾尔姆公司的产品。


风电叶片产品系列: 1.5-2.0MW、2.5-3.3MW、5-6MW。

公司网址:

https://www.lmwindpower.com/


TPI Composites

公司简介: 始建于 1968年,总部位于美国亚利桑那州斯高茨德尔市,是全球一流的大型复合材料结构件的开发商和制造商,是全球领先的风电叶片独立制造商。产品广泛应用于风能、民用交通和军事车辆等领域,在美国罗德岛州、爱荷华州以及中国、墨西哥、土耳其设立多家制造工厂。为GE能源的战略供应商,为其全球合作伙伴长期生产风能发电复合材料叶片。


风电叶片产品系列: 产品系列:1.5W、2MW、2.5MW、2.75MW

公司网址:

http://www.tpicomposites.com/English/home/default.aspx


中复连众

公司简介: 中复连众复合材料集团有限公司始建于1989年。是集复合材料产品开发、设计、生产、服务于一体,以风力发电机叶片、玻璃钢管道、贮罐和高压气瓶、高压管道为主打产品的高新技术企业。总部位于江苏省连云港市,在德国图林根州、在国内辽宁、内蒙古、甘肃、新疆等地设有分子公司。兆瓦级风机叶片规模位列全球前三、亚洲第一,产品批量出口阿根廷、英国、日本等国家和地区。


风电叶片产品系列: 1.25MW、 1.5MW、2.0MW、2.5MW、3.0MW、3.6MW、5.0MW、6.0MW。

公司网址:

http://www.lzfrp.com/


中材科技

公司简介: 中材科技风电叶片股份有限公司是专业从事风电叶片及其模具的研究、设计、制造、销售及技术服务的高新技术企业,是国内最早形成风电叶片产业化的公司之一,也是国内知名、北京地区惟一的风电叶片制造商。具备年产3600套兆瓦级风电叶片的生产能力,规模化、专业化水平在国内位居行业前列,在行业内树立了“Sinoma中材叶片”品牌。


风电叶片产品系列: 1.0MW、1.5MW、1.6MW、1.8MW、2.0MW、2.1MW、2.5MW、3.0MW、3.6MW、6.0-7.0MW。

公司网址:

http://www.sinomatech.com/


时代新材料

公司简介: 株洲时代新材料科技股份有限公司是中国中车旗下的新材料产业平台,始建于1984年,主要从事减振降噪、轻量化等高分子材料的研究开发及工程化应用,产品主要应用于轨道交通、汽车、新能源和特种装备等领域。公司生产基地遍布全球,在五大洲、七个国家建有海外研发和制造基地。


风电叶片产品系列: 1.5MW、2.5MW。

公司网址:

http://www.trp.com.cn/Page/865/language/zh-CN/default.aspx


寻材问料®将12月8-9日在常州举办《 2017中国国际高性能纤维及其复合材料产业峰会暨碳纤维及其复合材料产业峰会 》。


会议时间 :2017年12月8-9日

会议地点 :中国 江苏 常州

会议规模 :800人

主办单位 :寻材问料®

协办单位 :碳纤维研习社、红眼兔、东华大学纤维材料国家重点实验室(拟邀)

媒体支持:新材料在线®、寻材问料®、测了么®、碳纤维研习社(待增)


会议议程


主要议题

单位

12月8日 上午

主论坛

高性能纤维及其复合材料的产业应用和创新

拟邀 东华大学 朱美芳 材料学院院长

新概念、新方法和新技术如何在新材料与结构技术的突破——轻量化与复合材料

拟邀  杜善义中国工程院院士

高性能纤维及其复合材料助力通用航空发展的突破与创新

拟邀 杨凤田中国工程院院士

复合材料在军工领域的应用及军民协同创新的思考和建议

拟邀  中国兵器工业集团  魏化震

碳纤维专用树脂研发及产业化进展

北京化工大学 杨小平 科研院副院长

高性能纤维投资投资热点及趋势报告

赛瑞产业研究  赵文丰 博士 CEO

12月8日 下午

新型快速固化环氧树脂在碳纤维复合材料上的应用

深圳市郎博万先进材料  康红伟 CEO

复合材料循环再利用技术和创新

拟邀 上海交通大学 杨斌 教授

碳纤维及其复合材料的发展和应用将迎来爆发性增长

江苏澳盛复合材料  严兵 技术总监

展台洽谈会(时间:3小时)

晚宴交流会

12月9日 上午

分论坛一:碳纤维及其复合材料技术与应用发展论坛

复合材料在轨道交通领域的应用及发展

恒神股份 沈真 高级顾问

碳纤维复合材料在汽车轻量化解决方案

拟邀  长城华冠 郭峰 项目总监

碳纤维复合材料的结构设计及分析

拟邀 上海波客实业有限公司

关于聚合物基复合材料阻燃性能的应用

拟邀  张多太太航阻火聚合物研究所所长

连续碳纤维热塑性复合材料的发展现状及应用

拟邀广东新秀新材料股份

热塑性短切碳纤维复合材料颗粒的发展现状及应用

拟邀上海杰事杰股份/浙江鹏孚隆

分论坛二:高性能纤维及其复合材料技术与应用发展论坛

高性能纤维及其复合材料在土木工程中的创新应用

同济大学土木工程学院  余江滔 副教授

超高分子量聚乙烯纤维产品应用及发展趋势

拟邀东华大学/中石化仪征化纤

聚酰亚胺纤维的成型及最新应用

拟邀江苏奥神/陶氏杜邦/江苏先诺

高性能芳纶纤维成型及产品的应用

拟邀蓝星成都新材料/陶氏杜邦中国/深圳昊天龙邦

超高分子量聚乙烯纤维在产品创新及广泛应用案例

拟邀帝斯曼中国/霍尼韦尔中国

高性能纤维在防弹衣材料上的应用

拟邀上海联博安防器材股份

……


会议咨询:

报名咨询:135-1032-9609 向小姐(同微信)

赞助咨询:152-2111-3601 黄先生(同微信)

媒体咨询:136-4093-9669 李小姐(同微信)

展台咨询:185-6678-3758 鲁先生(同微信)


报名方式






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