葉片碳纖維現狀及發展方向 zund bhs 150-皮錢包台中雷射雕刻－李哲榮焦點新聞熱搜

葉片和碳纖維產業現狀及發展方向

風電葉片產業現狀及發展
關于復材
碳纖維產業現狀及發展
對葉片與碳纖維產業的看法

風電產業發展現狀

海上風電

2011年累計海上風電裝機容量4029 MW
　　　新增海上風電裝機容量1000 MW
　　　海上風電完成吊裝容量242.5 MW

未來海上風電機組的功率將超過10MW、直徑約200m

風電產業發展現狀

至2011年年底：

并網風電超過了50GW，當年并網14.5GW，均穩居
有30個省、市、自治區有了自己的風電場
風電累計裝機超過1GW的省份超過10個，超過2GW省份9個
共有60余家國企（不包括子公司）參與了風電投資建設
接近90%的風電項目由大型央企及地方國企投資建設（國電、華能、大唐）
主機商：金風（3MW、6MW）、華銳（3MW、5MW、6MW）聯合動力（3MW、6MW）、明陽（3MW、6MW）東汽（3MW、5.5MW）、湘電（5MW）、上海電氣（3.6MW、6MW）10MW和12MW超大型海上風力機組的已啟動研發
葉片商曾經近百家，經過2011 年風電市場的競爭，目前能夠批量供貨的制造商不足10 家，制造能力超過5000 萬kW。
復材、中材科技、中航惠騰、LM：
東汽、國電、明陽、上海玻鋼院、VESTAS、GAMES
2011年，風電行業經過了五六年的高速增長之后，矛盾逐漸顯露出來：
企業發展速度下降、效益下滑
并網難和消納難（2011年風電“棄風”超過100億kWh）
質量問題
風電的發展方式，從重規模到重效益、從重速度到重質量、從重裝機到重電量的轉變

“十二五”期間，能源局已核準了兩批風電項目：

2011年8月：批風電規劃項目（2883萬kW）；
2012年3月：第二批風電規劃項目（1492萬kW）；
第二批計劃與批計劃相比，降幅達到四成以上，加上此前能源局要求對于風電棄風超過20%的地區，原則上不得安排新的風電建設項目
因此，2012年對于風電整機和零部件企業而言，是非常艱難的一年。
10月15日，甘肅酒泉風電二期批300萬KW項目獲得發改委核準；
2012年12月：新疆自治區風電項目（247萬KW）；
2012年11月：能源局增補（山西、山東、福建）。大唐集團共有21個項目99.55萬KW入手
近期能源局連續追加兩批超過3000萬千瓦的風電項目可再生能源電價附加補貼。

根據《“十二五”可再生能源發展規劃》

到2015年，風電并網容量大約為120GW，需要每年新增裝機15GW以上;
2020年，我國風電并網目標要達到200GW;
風能理事會預測2020年風電裝機容量達到250GW。

海上風電目標和建設重點

風力發電廠正從內陸及大陸沿海地區逐步轉向海上；
2020年前，將在江蘇南通、鹽城、上海、山東魯北浙江杭州等海灣建設幾個百萬千瓦級海上風電基地；
初步形成江蘇、山東沿海千萬千瓦級風電基地；
到2015年底，我國海上風電累計裝機有望達15GW，2020年有望達到30GW(3000萬千瓦)。

葉片是基礎和關鍵的部件

良好的設計和優越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素

風機葉片發展趨勢

　　大型化――大型化是風機葉片發展的必然趨勢
　　Enercon的6MW，7MW風電機組已成功運行；GE的7MW和Vestas的10MW機組正在研制中；中復連眾的6MW風電葉片已成功吊裝。

　　智能化
　　將光纖監控技術用于風電葉片的制造。發現問題及時預警，并進行調整、維護和保養，提高風電機組運行的可靠性。

　　分段設計――保證葉片運輸安全
　　降低了制造難度、有效控制制造和運輸成本，組裝成整體的葉片強度高，穩定可靠。

　　熱塑性復合材料――可回收和再利用
　　采用熱塑性復合材料，大型風機葉片重量可降低10％，抗沖擊性能大幅度提高，制造周期至少減少1/3。

碳纖維在風電葉片中的應用

風機機組正朝著大型化發展，葉片越來越長

碳纖維在風電葉片上的應用優勢

重量：在滿足剛度和強度要求的條件下，比玻璃纖維葉片輕30%以上
發電：可以采用氣動效率更高的薄翼型，提高風能利用率和年發電量
成本：綜合風力發電成本降低（安裝運輸成本相對降低、對機組相關部件的強度和剛度要求降低、風力發電機組的整體性能提高、定期檢修、維護成本降低）

在不提高軸承、根部緊固件、風葉輪轂負荷的情況下可以增加葉片的長度，在同一平臺上能捕捉更多能量

碳纖維產業現狀

東麗2012年4月1日―9月30日數據統計如下：

營業額：7537億日元，同比下滑5.8%；
凈利潤：200億日元（合人民幣16億），同比下滑50.1%，
碳纖維復合材料：銷售額365億日元，同比增長0.6%；
　　　　　　　　利潤42 億日元，同比下滑16.8%
纖維業務：　　　利潤185 億日元，同比下滑18.5%

碳纖維產業現狀-主要生產企業

碳纖維產業現狀-市場份額

國際碳纖維市場為日、美企業所壟斷
日本企業占產能的50.5％，美國企業占27.5%
日本碳纖維占市場份額70％

碳纖維產業現狀――主要生產廠家產能情況（聚丙烯腈基碳纖維）

主要生產廠家產能情況（瀝青基碳纖維）

碳纖維產業現狀-應用領域

碳纖維產業現狀-市場預測

預計到2020 年，PAN-CF 的需求量將達到14-15萬噸；
2012年至2017年,預計碳纖維市場的年復合增長率為17%，達到1.186萬噸，市場價值估計有73億美元；
2010年7月日本產業結構審議會在《新型碳纖維技術的開發》的評價報告書中：
預計2030年，僅500萬臺新車需碳纖維50 萬噸/年。

碳纖維產業現狀

碳纖維產業現狀-日本的碳纖維戰略

近年來，日本進一步提高碳纖維戰略地位，在《新型碳纖維技術的開發》評價報告書稱：
碳纖維作為戰略性產業獲得了的持續扶持
碳纖維生產技術屬于生產企業的高機密，不可能信息共享，
由牽頭并引導實施是極為必要的；
2-3年內研發出高水平技術，保持日本的絕對優勢；

我國碳纖維產業現狀

目前，國內碳纖維企業有40家，研究單位10家；
已建碳纖維產能1.6~2.0萬噸，但實際產量不足2000 噸；
規劃產能8萬噸
預計到2015 年國內碳纖維年總需求量將達到13500 噸；國內碳纖維需求缺口仍然很大。

我國碳纖維產業現狀-國內企業產能情況

我國碳纖維產業現狀

T300級碳纖維已達到國外同類水平（穩定生產供應航空航天，價格高，工業應用價格低）；
T700級碳纖維性能達到要求，工程化關鍵技術得到突破，開始航空航天應用考核（中復神鷹已建千噸線）；
T800級碳纖維制備關鍵技術基本突破，工程化技術需進一步突破。
我國碳纖維產品在應用上集中于低端領域

碳纖維新發展―性能和成本

1、向高效化和穩定化發展，提高碳纖維性能和降低成本

　　東麗逐步淘汰T300級碳纖維，重點發展強度為4~5GPa、價格與T300相當的碳纖維；（T600S、T700S、T1000、M60J）

2、發展中強高模碳纖維

　　三菱麗陽P330（60k）PAN碳纖維的性能相當于T700水平；
　　東麗專門為葉片設計的T620S（24K/48K），強度4.4GPa、模量235GPa

碳纖維新發展―新工藝和新技術

3、發展新工藝和新技術

　　在聚合方面：通過改進聚合工藝使碳纖維原絲達到與預氧絲相同的結晶構造 →省略預氧化工→降低成本；
　　多聚物共混：性能大幅度提高
　　有報道稱：
　　PAN原絲的紡速可高達700～900m/min。
　PAN預氧化纖維的性能指標達到相當于T700碳纖維的性能
　　碳纖維的強度和模量指標達到6.5GPa和340GPa。
　　預氧化方面：在超臨界的高溫高壓條件下進行快速的預氧化處理；
　　碳化和石墨化方面：微波加熱、等離子技術。利用微波使碳纖維從內部開始碳化，實現高效率加熱：

復材的主要產品

一、復材―風電葉片

2005年：復材成功自德國引進1.5MW風力機葉片技術，率先成為國內能夠自主生產兆瓦級風機葉片的大型企業。

2007年1月6日：收購NOI公司正式簽約，成立海外全資子公司并設立研發中心，正式開展國際化經營。

是我國研發能力強、產能規模與銷量大的風電葉片制造商，連續三年市場占有率達到20%以上；
可規模生產1.25～6MW、9個系列近30個型號風電葉片；
3MW、5MW、6MW葉片已成功應用于海上風電場；
10MW的風電機組正在設計中。

一個研發中心5個生產基地

近三年來，中復風機葉片產品在國內市場占有率均超過了20％；
在風機葉片制造方面，累計獲得4項發明專利、21項實用新型專利；
共承擔了9項級科技項目；
13項省級科技和產業化項目。

二、復材――碳纖維

發展歷程

銷售情況

干噴濕紡SYT45

于2008年啟動干噴濕紡 SYT45（T700級）碳纖維的研發工作：經過三年多的艱苦摸索和試驗，解決了：
高粘度原液的脫單、脫泡、過濾技術難點；
干噴濕紡紡絲過程中漫流、斷絲等問題；
致密化原絲的均質氧化和碳化；
碳化尾氣的及時排除及定量氣氛控制。
實現了自主設計設備的高速紡絲，改變了國產設備生產不了高性能碳纖維的傳統觀念；
實現了高致密原絲的快速高倍牽伸，成功卷繞120kg大軸原絲；
建立了國內規模較大、技術先進的干噴濕紡T700級碳纖維生產線。

三、復材―碳芯電纜

總投資7億元，擁有生產線50條，產能10萬公里，通過了ISO9001認證；
生產的碳芯電纜已在常州，連云港等地區成功掛網運行；
2012年11月，通過由電力企業聯合會組織技術鑒定
預計2020年前將安裝20萬公里的碳芯電纜。

四、復材――大型玻璃鋼貯罐

1995年從國外引進大型玻璃鋼貯罐現場立式纏繞技術目前可制作直徑：4m-25m：體積：75-6000m³
累計制作了1000m³以上貯罐237臺，其中：
2000m³貯罐56臺，3000m³貯罐11臺，4000m³貯罐7臺，5000m³貯罐2臺，6000m³以上的貯罐5臺
未來：8000m3、10000m3貯罐
2011年，公司生產玻璃鋼纏繞產品10970噸，銷量9508噸，產銷率86.67%；
產能利用率為43.88%；毛利率30.24%；貯罐技術行業領先，總量為行業。

五、復材――玻璃鋼脫硫制品

我國的能源以煤炭為主，二氧化硫排放量保持在前列。目前我國已成為大的煙氣脫硫市場；

2002年以來，復材為：

廣東瑞明電廠、張家港駿馬熱電廠、北京琉璃河水泥熱電廠、太倉環保電廠的脫硫工程配套了玻璃鋼漿液管道、噴淋管道、過濾裝置和氧化曝氣裝置、塔外漿液污水處理系統等玻璃鋼制品。
玻璃鋼脫硫制品年銷售量占國內市場份額近30％，2012年銷售額3000萬元；
煙氣脫硫類玻璃鋼產品年生產能力2000噸
玻璃鋼濾網
在脫硫領域用于替代合金，降低了成本、提高壽命。

對風電葉片產業的看法和建議

注重生產規模和型號開發，核心技術研究深度不夠。
為滿足主機商的需求，葉片型號越來越多，開發成本高。
產能過剩，市場競爭激烈，2011 年，1.5MW葉片的售價不足三四年前的60%――數家葉片停產。
風電發展目標已定，但制約發展的因素還存在
海上風電的開發會推動國內葉片行業的產業升級，要提高自有品牌的競爭力。
日美技術依然封鎖，國內碳纖維產業化技術落后；
有限的研發資金得不到充分有效的利用；
低水平重復的研發與生產建設嚴重；
惡性競爭、低價傾銷，國產碳纖維價格也低于其成本！處于全線虧損的境地。
產業鏈不完善，缺乏統一的標準體系

透過上述文章的介紹

無論是碳纖維板材還是其他複合材料，產品的後加工品質，一直以來都是製造廠爭取客戶訂單的關鍵

因為好的加工品質才能讓客戶的產品精細度更好

過去以量取勝的策略在現在的環境上，對於一般產品可能還適用～

但是對於精密產業與複合材料的廠商而言

「質大於量」這是不爭的事實

為了讓後加工的品質更上一層樓，切割機臺的選擇就非常重要

瑞士ZUND數位切割機為全球最頂尖數位切割機品牌，也是世界知名品牌指定合作的切割機臺

鋁板及發泡材質切割：

19mm厚度的發泡型PVC材質與3mm鋁合金材質皆可快速切割

皮革切割：

厚度為2mm的皮革材料，影片中切割速度為1000mm/s 在極短的時間內即可完成複雜的圖型切割

確實的完全切斷,輕鬆取下切割完成的部件

預浸布與碳纖維材料：

工程師於電腦前繪製出要切割圖形與各部件標示記號或料號
噴印標示完成後隨即進行外型切割作業

三層碳纖維編織乾布裁切：

碳纖維重量僅鋼鐵的五分之一，但強度卻是鐵的10倍
透過ZUND的高速切割系統與模組化刀具設備，裁切完成

蜂巢板切割：

蜂巢板是一種相當輕且透氣的材料，使用覆蓋一層塑膠布料在蜂巢板上幫助固定

ZUND切割機不僅可以穩定物件，銑刀模組更能讓確實完成銑切斷差製程

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