過(guò)去主要是真空袋壓成型和真空導(dǎo)入成型，效率低、成本高。按這樣的材料與工藝，只有40 米以上的風(fēng)電葉片（即風(fēng)輪直徑80米，功率1.8兆瓦以上）使用碳纖維替代玻璃纖維才可能被用戶接受。而在新的結(jié)構(gòu)工藝下，拉擠成型碳梁應(yīng)用前景廣闊。

 

    通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)將主梁承力結(jié)構(gòu)分拆為可裝配的拉擠梁片標(biāo)準(zhǔn)件。該公司是全球領(lǐng)先的風(fēng)電設(shè)備制造巨頭，在大梁結(jié)構(gòu)上采用了革命性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)：把整體化成型的主梁主體受力部分拆分為高效、低成本、高質(zhì)量的拉擠梁片標(biāo)準(zhǔn)件。然后把這些標(biāo)準(zhǔn)件一次組裝整體成型。

 

    該工藝使得碳纖維使用成本大幅降低。這種用新設(shè)計(jì)和新工藝制造的碳纖維主梁，完成技術(shù)攻關(guān)后，碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域的使用量進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。以中國(guó)為例：2014年風(fēng)電領(lǐng)域的碳纖維用量還是0，到2018年就激增到8000噸。

 

 

    根據(jù)分析結(jié)果，到2025年風(fēng)輪直徑將從現(xiàn)在的100m擴(kuò)大到160m，IEA 的分析也可以得出類似的結(jié)論。由此可見(jiàn)，為了提高風(fēng)機(jī)效率，滿足更廣泛的風(fēng)場(chǎng)條件，業(yè)界已經(jīng)形成共識(shí)：風(fēng)輪直徑擴(kuò)大是風(fēng)電未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

 

    風(fēng)輪直徑擴(kuò)大，必然導(dǎo)致葉片剛度下降，更加容易變形。如何在一定保證質(zhì)量的前提下，提高葉片剛度，是風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)必須要考慮的問(wèn)題。碳纖維（主要是大絲束碳纖維）作為質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、模量高的新型材料在風(fēng)電葉片領(lǐng)域的應(yīng)用必將進(jìn)一步提升。

 

風(fēng)輪直徑擴(kuò)大是風(fēng)電未來(lái)趨勢(shì)：資料來(lái)自 GE
 

風(fēng)塔增高是風(fēng)輪直徑擴(kuò)大的必然結(jié)果：資料來(lái)自 IEA

 

    中國(guó)碳纖維需求增加是全球碳纖維需求持續(xù)增長(zhǎng)的重要因素。2018 年，中國(guó)碳纖維需求量為3.1萬(wàn)噸（不同機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)略有不同，但都保持了高增速）。在過(guò)去十年間，保持了14%左右的復(fù)合增長(zhǎng)率，并在最近3年呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。