中国风电叶片行业现状及发展前景分析

中国风电叶片行业现状及发展前景分析

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。中国风能储量很大、分布面广，风力发电产业迅速发展，成为继欧洲、美国和印度之后的全球风力发电主要市场之一。

风力发电机叶片是一个复合材料制成的薄壳结构，一般由根部、外壳和加强筋或梁三部分组成，复合材料在整个风电叶片中的重量一般占到90%以上。复合材料叶片发展之初采用的是廉价的玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂体系，直到今天这仍是大部分叶片采用的材料。随着叶片长度的不断增大，自身重量也不断增加，这种体系在某些场合已不能满足要求，于是很自然地，性能更优异的增强材料—碳纤维走进了人们的视野。

目前，全球风电叶片行业具备1000套以上产能的大型企业有十几家。由于受到运输半径制约，产能分布会影响叶片市场竞争格局，地方性厂商受益于地域性优势瓜分了一些区域市场份额。数据显示，国内排名前五的风电叶片企业市场份额已由2011年的10% 增加至2018年的50%。

2020年，全国风电新增并网装机7167万千瓦，其中陆上风电新增装机6861万千瓦、海上风电新增装机306万千瓦。从新增装机分布看，中东部和南方地区占比约40%，“三北”地区占60%。到2020年底，全国风电累计装机2.81亿千瓦，其中陆上风电累计装机2.71亿千瓦、海上风电累计装机约900万千瓦。

2021年，国家能源局要求风电平价上网发电，产业链对于降本增效的需求日益增强。因此，开发出具有放热温度低、低密度、快速建立脱模强度的灌注树脂、轻质高韧的胶粘剂，对于缩短叶片从灌注到合模的整体制程，进而达到降本增效的作用至关重要。

风电叶片大型化发展的同时，兼顾整个产业链的成本降低，叶片设计会朝着模块化的趋势发展，在未来产品开发储备上必然要从降本增效来考量。

随着市场对风电叶片的利用效率要求越来越高，风电叶片向大型化发展成为了必然的趋势。在相同长度叶片下，使用玻璃纤维作为增强材料的叶片重量显著大于使用碳纤维作为增强材料的叶片重量，从而影响风电机组的运行性能和转换效率。

传统玻璃纤维制成的复合材料已经逐渐暴露出了一定缺点, 例如弹性模量和层间剪切强度比较低, 长期耐温性差容易老化, 特别是材料的质量密度还比较大随着发电机组向大型化发展风机的叶片长度不断增加, 越来越重的叶片对发电机和塔座也提出了更苛刻的要求。

相同叶片长度下, 采用碳纤维复合材料制作的重量远远低于玻璃纤维复合材料制作的重量。叶片质量的减小和刚度的增加, 可以有效改善叶片的空气动力学性能, 降低叶片对机塔和轮轴的负载，风机的输出功率更平滑更均衡、运行效率更高，更有利于风机的风力收集。

技术发展趋势上，风电叶片未来将会着重于产品容量逐渐提升，无论是陆上风电与海上风电均会向大型化发展。

现阶段风力发电机主流容量为2~4MW，未来小容量风力机将逐步淡出市场，朝向大型化风力机发展。风力机大型化的优点为对于风场土地利用效率大幅增加，缺点为单位建置成本将小幅上升。

《风能北京宣言》提出，为达到与碳中和目标实现起步衔接的目的，在“十四五”规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。《风能北京宣言》将对风机制造、设计、施工、运维、后市场等全产业链形成重大利好，中国风电行业未来30年将实现持续稳步快速发展。

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