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國產碳纖維葉片時代將至?

2014-06-21 來源:中國風能協會 瀏覽數:1528


  雖然未使用預浸料工藝,但即使用了真空灌注工藝制造碳纖維主梁,其投入也是巨大的。據測算,一只接近2噸的主梁,其材料成本即達到40萬左右。而且由于制造主梁的碳纖維織物不能重復利用,在進行研制的過程中有廢棄的可能。同時,由于采用真空灌注的模具成本也比較高,從而產生了一定的投資風險。
  在碳纖維葉片與玻璃纖維葉片的比對中,重量是最為關鍵的因素之一。
  “隨著葉片的大型化,使用碳纖維是有必要的,因為葉片減輕了重量的同時,也減少了對其他部件的載荷要求。但碳纖維價格高,處于中國市場不得不考慮成本問題,所以75米碳纖維葉片推向市場會有來自成本的一些壓力。因此我們也做了玻璃纖維產品,想通過對比看看玻璃纖維的產品是不是雖然重一些,但成本也低一些,市場會更容易接受。”喬光輝說:“同時,我們也想了解碳纖維產品重量的減輕,對整個機組提高效率和降低成本有多大好處,期望在實際應用當中相互比較一下兩者的區別。”
  根據測算,葉片越長,使用碳纖維材料就越有優勢,因為碳纖維材料不但輕,而且強度很高,從而在使主梁重量有效降低的同時,還可以使葉片其他部分減重。更高的強度促使被減輕的重量在更長的葉片身上幾何式增長,從而使更長的葉片在使用碳纖維材料時,綜合成本更低。
  雖然理論如此,但劉衛生坦言,按照幾年前的設計理念,長達75米的葉片使用玻璃纖維材料幾乎不可能,但現在看來,即使是用了也無非是重了一些。
  據介紹,75米碳纖維葉片比相同葉型的玻璃纖維葉片輕約7噸,3支葉片合計減重約21噸。雖然這已經是一個相當引人注目的數據,但由于6兆瓦機組的其他部件遠遠超過了這個重量,對于一些不同設計理念的整機商來說,意義或許并不太大。
  例如國外某整機商,寧愿將機艙和基礎等機械部分做重一些,采用分段葉片,也不去通過材料的改進換取更輕的重量,這與整機商的整體設計理念有關。
  在進行重量對比的同時,成本也是兩類葉片對比的另一要素。
  目前國內用戶對碳纖維葉片的產能、技術、可靠性等諸多方面缺乏充分了解,首要選擇是玻璃纖維葉片。如果碳纖維葉片的價格超出玻璃纖維葉片過多,重量卻比其輕不了太多,那么它將很難獲得市場認可。
  實際上,中復連眾在很久之前就曾試圖通過對比試驗,核算碳纖維葉片與玻璃纖維葉片在重量和成本之間的差異。但由于葉片重量、強度、價格經簡單核算差距明顯,一直不存在可比性,直到當下這樣的對比才有意義。
  “在40多米到62米的葉片上都想做碳纖維主梁,但覺得與玻璃纖維葉片相比成本差距明顯,現在相對來講是一個比較好的時機,初步來看我們認為值得做了。”劉衛生說。

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