2010-12-22 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：玻璃鋼 風(fēng)機(jī)葉片 市場(chǎng)分析
2010年9月7日，國(guó)家發(fā)改委能源研究所副所長(zhǎng)戴彥德在“21世紀(jì)論壇”表示，“十二五”(201l-2015)期間中國(guó)平均每年新增裝機(jī)容量800萬(wàn)千瓦。應(yīng)對(duì)全球氣候變化，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速規(guī)模化發(fā)展階段，大型并網(wǎng)風(fēng)電總裝機(jī)容量從2000年的35萬(wàn)千瓦增長(zhǎng)到了2009年的1613萬(wàn)千瓦，年均增長(zhǎng)53%，累計(jì)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到了2580萬(wàn)千瓦。中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)主任賀德馨預(yù)測(cè)，今年我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬(wàn)千瓦左右。到2020年，裝機(jī)容量將達(dá)到1.5億到2億千瓦，那時(shí)，風(fēng)力發(fā)電比例將占我國(guó)總發(fā)電比例的3%-5%。
風(fēng)電設(shè)備的快速增長(zhǎng)，也帶動(dòng)了兆瓦級(jí)葉片和玻璃鋼復(fù)合材料產(chǎn)量的增長(zhǎng)。(表一)
表一 2009年-2010年新增風(fēng)電裝機(jī)容量相配置葉片、機(jī)倉(cāng)罩測(cè)算總量表
按1.5MW風(fēng)電設(shè)備配套葉片、機(jī)倉(cāng)罩、導(dǎo)流罩等總量概算為6噸×3+2.8噸=20.8噸/臺(tái)(2.8噸包括導(dǎo)流罩重量)，2010年實(shí)際消耗玻璃鋼總量為9460×20.8=19.66(萬(wàn)噸)。按樹(shù)脂、玻纖4：6比概算、玻纖用量達(dá)11.8萬(wàn)噸，樹(shù)脂用量為7.8萬(wàn)噸，其余為結(jié)構(gòu)泡沫。在玻纖品種用量上，高性能玻纖占85%，E玻纖為15%。在熱固性樹(shù)脂用量上，環(huán)氧樹(shù)脂用量占70%以上，其余為環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂(VER)和不飽和聚酯樹(shù)脂(UPR)。隨著葉片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和性價(jià)比，2MW葉片正在逐步采用環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂，5MW以上基本上采用環(huán)氧樹(shù)脂。國(guó)內(nèi)葉片制造從設(shè)計(jì)、材料到工藝加快采用國(guó)外技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)快速的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)起到了“技術(shù)成熟、拿來(lái)就用、立竿見(jiàn)影”的效果，但也給跨國(guó)公司從風(fēng)葉設(shè)計(jì)到制造提供了產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會(huì)。設(shè)計(jì)方面，有德國(guó)Gerodyn和荷蘭CTC；論證方面有GL和SGS；材料方面有高性能玻璃纖維、樹(shù)脂和夾芯結(jié)構(gòu)等。整個(gè)葉片市場(chǎng)，跨國(guó)企業(yè)占了主導(dǎo)地位，國(guó)內(nèi)企業(yè)處于研發(fā)階段和量產(chǎn)。
玻纖方面：0CV和PPG先后推出Advantax和HXBON2026高性能纖維。最近，0CV在16屆北京國(guó)際復(fù)材展上推出了商品牌號(hào)為Ultrablad高性能織物。據(jù)介紹，這種織物與環(huán)氧復(fù)合，葉片可加長(zhǎng)6%、剛度提高20%、葉片厚度減少6%、總重量減少5%，同規(guī)格2MW葉片玻璃鋼部分可減重達(dá)1噸。PPG公司向全球風(fēng)能葉片行業(yè)推出了高強(qiáng)、抗疲勞玻璃纖維，開(kāi)發(fā)的HYBON2026與目前市場(chǎng)上用與制作葉片的玻纖產(chǎn)品相比，拉伸強(qiáng)度高出20%，抗疲勞強(qiáng)度高出數(shù)倍以上。
多軸向織物是葉片重要增強(qiáng)材料。它使織物的紗線層能按照特定的方向伸直取向，一方面達(dá)到了結(jié)構(gòu)方向的增強(qiáng)效果，另一方面其平行伸直、無(wú)卷曲，每根纖維力學(xué)理論值的利用率幾乎能達(dá)到100%，因此，采用于葉片結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。常州宏發(fā)縱橫、常州天常、OCV北京竇店、常州維特克斯、昆山天能、SAEKTEX、中航、重慶國(guó)際等中外資企業(yè)囊刮了國(guó)內(nèi)葉片市場(chǎng)纖維用量的90%，而其多軸向纖維90%來(lái)自O(shè)CV、PPG和重慶國(guó)際等企業(yè)。國(guó)內(nèi)有關(guān)企業(yè)在滿足兆瓦級(jí)葉片材料上也開(kāi)展了大量的研制開(kāi)發(fā)工作，泰山、巨石的高性能纖維也進(jìn)入了市場(chǎng)。
合成樹(shù)脂方面：目前，用于兆瓦級(jí)葉片制作用環(huán)氧樹(shù)脂基本上由外企供給，其性價(jià)比和穩(wěn)定性勝我一籌。據(jù)有關(guān)方面了解，進(jìn)口環(huán)氧主體成分為雙酚A環(huán)氧和1.4-丁二醇二縮水甘油醚，與國(guó)內(nèi)環(huán)氧主體成分比較，制造成本偏低。亞什蘭公司在2-3MW葉片制造用環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂的推廣應(yīng)用上取得顯著成果，在轉(zhuǎn)讓DoW化學(xué)環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的專利后，在風(fēng)葉制造用樹(shù)脂上進(jìn)行了設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，為用戶提供了低粘度、高強(qiáng)度樹(shù)脂；滿足了葉片的性能，且優(yōu)于環(huán)氧的工藝性和制造成本的降低。目前，中石化巴陵石化公司宣布將于明年8月31日正式試車投產(chǎn)鄰甲酚醛環(huán)氧樹(shù)脂一萬(wàn)噸，若配置葉片用環(huán)氧樹(shù)脂調(diào)和液，可達(dá)到10多萬(wàn)噸。
葉片用樹(shù)脂出現(xiàn)一些新動(dòng)向。拜爾公司不久前推出商品化牌號(hào)Baytube碳納米管用于環(huán)氧樹(shù)脂中，提升葉片的抗疲勞、抗沖擊性和改善材料回彈性。該公司透露，采用碳納米管于樹(shù)脂中，將使葉片重量減輕20-30%，強(qiáng)度增大30%。另一個(gè)是熱固性聚氨酯樹(shù)脂的采用，拜耳集團(tuán)旗下的美國(guó)拜耳材料科技公司獲得美國(guó)能源部75萬(wàn)美元撥款，用來(lái)研究用碳納米管增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料，制造1.5MW以上的更大、更強(qiáng)、更輕的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)和模塑玻璃纖維公司也參與了這項(xiàng)研究。拜耳稱這種用碳納米管增強(qiáng)的聚氨酯體系，可使強(qiáng)度重量比提高超過(guò)50%；該項(xiàng)目還將探索把低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)聚氨酯基材料作為低排放技術(shù)進(jìn)一步減少碳足跡。除了提供強(qiáng)度更高的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)外，聚氨酯基體系還使用了生物基組分，并可省去后固化工序來(lái)降低能耗。