大型風電葉片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、機遇和挑戰(zhàn)

　　2.1 注重生產(chǎn)規(guī)模和型號開發(fā)，核心技術研究深度不夠中國的葉片工廠已近百家，經(jīng)過2011 年風電市場的競爭，目前能夠向市場批量供貨的葉片制造商不足10 家，葉片制造能力超過5000 萬kW。海上和陸上風電機組和配套葉片的型號基本已經(jīng)全部覆蓋，形成了系列產(chǎn)品，中國已成為世界最大的風電葉片制造國。但是，與歐洲風電強國相比，無論是在核心技術掌握還是在專利數(shù)量、質(zhì)量方面都存有很大差距。
　　在風電葉片的型號開發(fā)過程中，絕大部分風電葉片的設計仍然沿用聯(lián)合設計模式，對設計的核心技術尚未
全部掌握。雖然我們制造的風電葉片技術指標已經(jīng)達到或接近國際同類型號的水平，但是距離最優(yōu)設計和最佳制造技術還有差距。2005 年，全球第一臺5MW 風電機組安裝運行，葉片長度61.5m，由LM 制造。經(jīng)過技術提升，LM 又推出了適合IEC 1A 風況的5MW~6MW 的LM61.5 P2 型葉片，葉片重量為19.1t，根部固定螺栓中心圓直徑3.2m。相比之下，中國開發(fā)的同類葉片在重量和根部直徑上均有所差距，可以考慮在設計上做進一步的優(yōu)化，以減輕重量、降低成本，而不是一味地通過材料替代和降低消耗來降低成本。
　　中國風電經(jīng)過幾年的高速發(fā)展，風電技術也從引進開始向自主創(chuàng)新進步，專有技術和葉片專利數(shù)量逐年遞增，但擁有的葉片核心技術專利與國外相比還有很大差距。
　　2011 年以前，涉及風電葉片的中國專利300 多項，中國風電企業(yè)擁有的專利數(shù)不足23%， 其余200 多項專利為LM、Vestas、Gamesa、GE、Siemens、Enercon 等國家的風電企業(yè)申報。在這些國外企業(yè)申報的中國專利中，95.5% 為發(fā)明專利，近42% 的發(fā)明專利同時為國際專利，其余4.5% 為外觀設計專利，無實用新型專利。這些專利涉及風電葉片的氣動、結構、工藝、防雷電、防結冰、減噪、監(jiān)控等風電葉片的各項核心技術，僅葉片氣動和結構方面的發(fā)明專利就40余項。
　　中國風電企業(yè)申報的專利則主要集中在工藝改進、材料等，對于葉片設計、結構、監(jiān)控等關鍵技術涉及很少，其中的發(fā)明專利不足1/3。
　　2.2 葉片型號規(guī)格過多，企業(yè)的開發(fā)成本過重
　　近些年，中國風電的高速發(fā)展培育出了一批具有一定規(guī)模的風電機組制造商。2011 年，金風科技、華銳風電、國電聯(lián)合動力和明陽風電進入全球新增風電裝機前10 名，進入全球新增風電裝機排名前15 名的風電企業(yè)中，中國的風電主機商就有7 家。
　　2011 年， 新增裝機容量超過300MW 的企業(yè)就達15 家，其中，中國的風電機組制造商12 家，有6 家主機商配備了自己的葉片工廠，有些整機商的葉片自給自足，不足部分對外采購[4]。
　　中國風電進入穩(wěn)步發(fā)展階段后，風電機組制造商爭取有限的市場資源，積極加大低風速和高海拔地區(qū)的風電機組開發(fā)，以滿足風電市場需求，同時也力爭保持和提高市場占有率。為此，對葉片個性化的需求也比較突出。目前，國內(nèi)能夠向市場批量供貨的葉片制造商不足10 家，葉片產(chǎn)能比市場需求高出2 到3 倍，競爭十分激烈。同樣，為了滿足主機商的需求，開發(fā)的葉片型號越來越多。一方面使得葉片企業(yè)的競爭力提高，一方面也使得葉片企業(yè)的開發(fā)費用負擔過重。比如，同一風況條件下使用的相同風輪直徑，兩個規(guī)格的葉片外形尺寸幾乎相同，就需要開發(fā)兩套陽模。如果這兩種葉片的需求量較大，對于
開發(fā)企業(yè)是沒有問題的；如果需求量較小，葉片制造企業(yè)既要付出昂貴的模具費用，占用較大的場地，又加重了葉片的成本攤銷，企業(yè)難以回收開發(fā)成本。這不僅增加企業(yè)負擔，也是對社會資源的浪費。葉片設計時，應仔細考慮通用性葉片和特殊性葉片的不同特點和要求，盡可能找出結合點。對于葉片氣動外形相同的部分，可以采用分段式模具（包括陽模和成型模
具），以減少模具投入，降低開發(fā)和生產(chǎn)成本。