家高技術研究發展計劃（863計劃）新材料技術領域“MW級風力發電機組風輪葉片原材料國產化”重點項目申請指南

　　風輪葉片是風力發電機組的關鍵核心部件之一，約占其總成本的20%左右，因此有效控制風輪葉片的制造成本是降低風力發電機組總造價的重要途徑之一。目前，制造MW級風輪葉片所用的關鍵結構材料大部分依賴進口，嚴重制約了我國風電葉片制造行業核心競爭力的提升。通過集成技術創新和重點材料的研究攻關，推動我國MW級風輪葉片關鍵結構材料的國產化，研究提出并形成相關行業標準和技術規范，對于保障我國風電產業的健康、穩定和快速發展具有重要意義。

　　本項目擬重點開展高性能真空灌注環氧樹脂體系的研發及工程化研究、高性能環氧結構膠粘劑的研發及規模化生產技術示范研究、高強高模E玻璃纖維及其多軸向織物的研發及工程應用技術研究、高性能泡沫夾芯材料以及高性能多用途葉片保護涂料的研發及規模化生產技術研究，突破關鍵技術，推動MW級風輪葉片關鍵材料的國產化。

　　為公正、公平、公開地選擇項目承擔單位，充分調動相關企業、科研院所及高等院校的積極性，集成全國風電葉片材料領域的優勢研發力量開展本項目的工作，特此發布本重點項目申請指南。

　　MW級風力發電機組風輪葉片原材料國產化

　　研究開發高性能真空灌注環氧樹脂、高性能環氧結構膠粘劑、高強高模E玻璃纖維（織物）、高性能泡沫夾芯材料以及風電葉片涂料等MW級風力發電機組風輪葉片制造所需關鍵材料，建成中試規模以上試驗生產線，滿足批量化生產需要，材料成本較國外同類產品降低15％以上；完成3套以上完全使用國產化關鍵結構材料MW級葉片試驗件的制作，按照國際標準完成葉片型式試驗，并在風場實際裝機試運行考核2000小時，全面驗證并評價國產關鍵結構材料的可靠性等綜合經濟技術指標；研究提出我國MW級風輪葉片關鍵結構材料相關行業標準和技術規范。

　　本項目設置課題3項。

　　（1）高性能真空灌注環氧樹脂體系研發及工程化研究：研發具有高強度、低粘度以及良好疲勞性能的真空灌注環氧樹脂體系，滿足目前主流的MW級風輪葉片環氧樹脂真空灌注成型工藝的要求，探索具有低溫固化、高溫使用特性的新型高性能真空灌注環氧樹脂體系，研究批量穩定生產技術，滿足工程化應用的需要。

　　（2）高強高模E玻璃纖維及其多軸向織物工程應用技術研究：研究開發高強度、高模量E玻璃纖維及配套表面浸潤劑技術，研究不同配方浸潤劑條件下纖維與真空灌注環氧樹脂的界面結合特性；研發高強高模E玻璃纖維多軸向織物的批量化生產技術，研究編織過程中的纖維損傷控制技術，以獲得最佳復合材料結構強度。研究高強高模E玻璃纖維規模化生產技術，研發配套多軸向織物生產設備及工業化生產技術。

　　（1）環氧樹脂體系：拉伸強度≥70 MPa；拉伸模量≥3100 MPa；彎曲強度≥100 MPa；G_1c ≥150J/m²（70℃/7h）；斷裂伸長率8-12%；沖擊強度≥70kJ/m²；固化收縮率≤2.5%；樹脂混合體系初始粘度≤250mps（25℃）；凝膠時間≥2h；反應放熱溫度≤100℃；玻璃化轉變溫度≥70℃（70℃/7h）；吸水率（10天/23℃）≤0.35%(70℃/7h)；申請國家專利5項；研究提出產品技術標準2項；建成5萬噸/年試驗生產線1條；彎曲模量≥3300 MPa；層間剪切強度≥55 MPa；斷裂韌性

　　（2）高強高模E玻璃纖維：密度≤2.6kg/m³；單絲直徑≤20μm；拉伸強度≥2150MPa；拉伸模量≥77GPa；耐腐性(10%硫酸條件下)失重≤5%；申請國家專利4項；研究提出產品技術標準2項；建成2萬噸/年生產能力的高強高模玻璃纖維生產線1條，配套建設多軸向織物生產線4條，年生產多軸向織物2萬噸。

　　（1）環氧結構膠粘劑規模制備技術研究：研究具有高粘結強度、良好觸變特性以及優異疲勞性能、耐候性能的高性能環氧結構膠粘劑，滿足MW級風輪葉片大面積結構粘接的需要。研究高性能環氧結構膠規模化生產技術，保證產品品質的穩定可靠。

　　（2）泡沫夾芯材料規模化制備技術研究：研究高性能閉孔型泡沫夾芯材料的規模化發泡生產技術，重點解決發泡壁厚和孔徑均一化難題，研究不同密度條件下發泡控制技術以及力學性能的對應關系，研發密度分別為60kg/m³及80kg/m³兩種規格的泡沫材料及其工業化生產技術。

　　（3）葉片表面保護涂料規模化制備技術研究：研發高性能多用途聚氨酯葉片表面保護涂料體系，提高葉片耐紫外老化、耐風沙侵蝕以及耐濕熱、鹽霧腐蝕能力，適應我國南北方不同極端氣候條件下風電場使用需求，保證風輪葉片20年的設計使用壽命。

　　（1）環氧結構膠粘劑：拉伸強度（23℃）≥70Mpa；拉伸模量（23℃）≥4000Mpa；剪切模量G’ ≥1400MPa（50℃）；斷裂韌性G_1c ≥1.9J/m²（70℃/4h）；斷裂延伸率≥3.0%；單面搭接剪切強度（玻璃鋼/玻璃鋼）≥15Mpa；最大堆高≥30mm；反應放熱溫度≤70℃；玻璃化轉變溫度≥68℃（70℃/4h）；固化收縮率≤0.2%；申請國家專利3項；研究提出產品技術標準1項；建成年產7000噸環氧結構膠粘劑試驗生產線1條。

　　（2）泡沫夾芯材料：密度范圍60±5kg/m³泡沫材料：拉伸強度≥1.8Mpa，拉伸模量≥75 MPa，壓縮強度≥0.8MPa，壓縮模量≥70 MPa，剪切強度≥0.7MPa，剪切模量≥20 MPa，耐熱溫度≥85℃，吸水率≤1.8%；密度范圍80±5kg/m³泡沫材料：拉伸強度≥2.4MPa，拉伸模量≥95MPa，壓縮強度≥1.4MPa，壓縮模量≥90 MPa，剪切強度≥1.1MPa，剪切模量≥30MPa，耐熱溫度≥85℃，吸水率≤1.8%；申請國家專利3項；研究提出產品技術標準1項；建成高性能泡沫夾芯材料示范生產線1條，產能≥50000m³/年。

　　（3）葉片表面保護涂料：附著力≥5MPa；自然表干/8h，40℃烘干/3h；耐磨性500g/500轉≤20 mg；耐鹽霧≥2000h，無脫落，附著力保持80%；耐砂塵試驗滿足GB2423.37-89。申請國家專利2項；研究提出產品技術標準1項；建成高性能聚氨酯葉片表面保護涂料示范生產線1條，產能≥1000噸/年。