CWPC2024：中國復合材料工業協會復合材料維修檢測與回收專委會副主任謝菲發表《風電葉片產業現狀與發展》的演講

大家好，今天我給大家帶來的報告題目是：風電葉片產業現狀與發展，有不當之處還請批評指正！

今天我的報告主要分為5個部分：風電行業的基本情況、風電葉片的產業概述、葉片技術發展方向、問題與課題、結語。

1.風電行業基本情況

首先看風電行業的基本情況，近幾年綠色低碳能源已經越來越多被大眾所認可，其根本原因還是全球氣候危機。全球氣候危機驅動了綠色低碳革命，目前可再生能源發電在全球總發電量中所占的比重超過了30%，成為全球第二大電力來源。據預測到2030年，可再生能源發電將成為全球最大的電力來源，在全部發電量的比重中有望超過57%。風電裝機近幾年也在持續增長，國家能源局的一個最新數據顯示，截至2023年12月底，全國累計裝機容量約為29.2億千瓦，同比增長13.9%，其中，風電裝機容量約4.4億千瓦，同比增長20.7%，風電裝機容量占總裝機容量的15%左右。近年來，以風電和太陽能發電為代表的綠色能源逐漸成為電力投資的主體?？梢钥闯鲲L電目前占26%左右。自2009年開始，中國風電裝機容量穩居全球第一。

（圖示）這是2016年-2023年中國風電新增裝機累計裝機容量的展示。

2023年，風電新增裝機容量是7590萬千瓦，相比2022年增長了52%。2023年中國風電整機廠最新的排名顯示，排名前5的整機廠包攬了整個新增裝機容量的3/4，這是蓬勃新能源財經2023年公布的新增裝機，以及它的市場份額。

風電機組大型化發展，近三年來，風電機組大型化的速度前所未有，取得了舉世矚目的成就。這6張圖片是行業有代表性的企業，它發布的一些新型機組。國內機組的單機容量及葉輪直徑均大幅超過國外主要廠家。海上風電機組：2023年12月12日，明陽智能MySE18.X-20MW海上風電機組下線，是目前全球已下線單機容量最大、風輪直徑最大的海上機組，風輪直徑可達292米。陸上風電機組：2023年北京國際風能展期間，三一重能發布的15MW機組，是目前全球陸上最大風電機組。

風力發電行業是我國綠色可持續發展能源戰略的支柱行業之一，并在我國“30·60”碳減排目標落實和能源結構轉型中承擔重要作用。在未來很長的一段時期內，風電產業仍將得到國家政策的大力支持，有著廣闊的持續發展前景。2025年將超過5億千瓦，占比達到18%。到2023年將達到8億千瓦，占比達到21%。2021-2025年，風電每年裝機容量將超過5100萬千瓦，2026-2030年，風電每年新增裝機超過5300萬千瓦。

2.我國風電葉片產業概述

我國風電葉片制造能力穩居全球第一，這一輪風電機組大型化發展主要以葉片的大型化為代表，葉片產業為我國風電產業高速發展做出巨大的貢獻。

（圖示）據不完全統計的數據，2023年我國有風電葉片產出企業一共16家，其中產能超過3000套以上的企業有近10家。目前外資企業僅剩LM一家，國內龍頭企業包括中材葉片、時代新材等，這是我們目前統計的16家葉片生產企業。風電葉片產業規模，國內葉片企業2023年風電葉片產量排名前三的企業依次是中材葉片超過3500套，時代新材超過2700套，三一葉片超過1500套，這三家合計占市場份額大概44.8%。我們統計到2021-2023年各葉片企業每年裝機容量。從這張圖可以看到三一葉片、遠景能源、天順葉片是當前產量增長較快的三家企業。

截至到2023年底，累計生產超過1000套的企業有14家，合計生產葉片超過15萬套。風電葉片累計產量排名靠前的企業依次是：中材葉片超過3.6萬套，時代新材超過2萬套，艾郎科技、明陽新材、聯合動力和東方天津葉片均超過1萬套。

2023年底，我國兆瓦級風電葉片產能約為3萬套，有能力支撐我國未來幾年風電產業的規?；l展。在規?；a和專業化程度上均居于世界領先地位。近三年來，葉片產業的市場規模不斷擴大，這期間出現了以風電機組功率不斷提升、葉片不斷加長為標志的大型化發展。2023年我們統計的數據，平均風機葉片長度增長到89.5米，較2022年增長了8米。截止到2024年3月初，生產下線的機組風輪直徑已經達到292米，已下線風電葉片最大長度達143米。

我來盤點一下近期幾家企業創紀錄的葉片，2023年為代表的雙瑞出產的126米葉片刷新全球風電葉片全尺寸試驗的長度紀錄。2024年1月21日，三一重能131米陸上風電葉片SY1310A成功下線，刷新全球最長陸上風電葉片紀錄。2024年2月27日，由明陽自主研制的MySE292海上超大型葉片成功下線，葉片長143米，再次刷新風電葉片長度紀錄。

（圖示）這是我們統計的風電葉片產業總部及生產基地區域分布圖，后期我們會做成產業地圖發給大家。我們統計了17家葉片企業，2023年包括近100個生產基地，分布在22個?。ㄊ?、自治區）。從制造基地數量來看，內蒙古、江蘇是風電葉片制造大省，緊隨其后的是新疆、甘肅以及河北，都是陸上或海上風電大規模開發的地區。我們針對葉片廠家對風電機組整機企業供應和配套情況，我們是用不同顏色代表各家整機廠，以及葉片廠在各個整機廠家的配比情況。

3.葉片技術發展方向

近年來，風電機組大型化發展迅速，其中葉片的技術發展至關重要，對葉片新的翼型、材料、設計方法以及制造工藝都提出了更高的要求。碳纖維、拉擠板等新材料新工藝，無人機及機器人等智能設備，也將在葉片的設計與制造中獲得越來越廣泛的應用。

與整機融合設計，葉片是對風電整機性能及產品競爭力影響最大的部件之一，大型化使葉片的設計開發與整機的開發與優化關系越來越緊密。大型風電葉片在設計開發階段，需要與主機系統進行反復的迭代優化，使整機與葉片的匹配最佳，機組性能更優。大型風電葉片高性能、低成本、高可靠性的需求，使得整機深度參與葉片開發和制造全過程。

碳纖維的應用，隨著葉片長度及重量的增大，碳纖維因其性能優勢，廣泛應用于大型葉片的主梁制造。隨著國產碳纖維產能的提高、價格持續走低，碳纖維在風電葉片上的應用前景也越來越大。碳纖維應用中的一些問題需重視，例如葉片結構動態特性改變、防雷擊、廢棄物處理等。

預制零部件，大型葉片制造的提速降本驅動葉片向模塊化預制、標準化發展。葉片零部件的預制技術能夠提高生產效率和產品質量。拉擠板材就是一種預制件，在葉片上的應用已經普及。

再就是綠色設計、綠色制造。葉片在設計、選材、制造、物流、運營和后市場等環節，都需要堅持節能減排、循環利用、綠色低碳、可持續發展等原則。通過綠色設計和綠色制造，達到減少資源浪費，提高生產效能，減少有害物質和垃圾的排放，保護自然環境的目的。機械化和自動化發展，生產過程中的機械化和自動化能夠節省人工成本，降低人員勞動強度，提高產品質量。使用無人機和智能機器人等，可以替代人工作業，彌補人員不足與限制，提高工作效率。

4.問題與課題

行業目前存在的一些問題與課題，隨著風電機組的大型化快速發展，葉片技術發展進入無人區，我們所面臨的技術問題和挑戰都是前所未有的。堅持創新和科學態度，是風電葉片技術持續進步的前提。產品更新過快、事故增多，這一輪葉片急速加長，有些未待技術成熟而投放市場，造成事故增多，有些是成批量的。葉片事故對機組安全和效益影響巨大，也給相關企業帶來很大損失，需要認真總結經驗教訓。

設計技術，設計決定葉片的強度、剛度和動態特性，與葉片的可靠性、工藝性、經濟性密切相關。風電機組發展，使葉片長度、載荷和重量都越來越大，動態特性越來越復雜，需求越來越多、越來越高，給葉片設計帶來前所未有的挑戰。葉片設計與分析技術需要跟上葉片急速加長的變化，應重視葉片新產品的試驗驗證和產品認證。

減重降本，風電機組與葉片的大型化及市場競爭，對葉片減重降本提出了更高的要求。葉片減重降本是個永恒的課題，需要本著科學的態度，不斷創新優化，把控風險。

廢舊回收、循環利用，作為風電機組的主要構成部分，復合材料葉片的回收處理分量最重、難度最高。退役或替換下來的葉片數量逐年增多，對環境保護造成越來越大的壓力。廢舊葉片的回收及循環利用有效的技術方法及商業模式，是亟待解決的重要課題。截至2023年底，累計裝機超過19萬臺，容量超4.4億千瓦。1.5MW及以下機組將迎來批量退役，預計退役量約100GW，存量市場迎來爆發。根據行業協會報告顯示，2025年將會是葉片大批量退役的起點，之后每年需處理退役葉片數量快速增長，2030年后年退役量預計達76萬噸左右。退役風電葉片現場處理將形成一個持續穩定的后服務市場。

下面我說一下目前比較成熟的葉片回收技術，物理回收，包括重復利用和機械粉碎；二是熱解回收，獲取玻璃纖維制成短切玻璃纖維或玻纖氈。再是化學解聚，化學解聚分離樹脂和纖維，獲取樹脂黏膠和定長纖維。

5.結語

中國風電葉片產業經過不斷發展進步，取得了舉世矚目的成就，也已成為行業的領跑者。發展過程中還會遇到難題和起伏，需要我們葉片產業的從業者不斷創新，銳意進取，以科學理性的態度，遵循客觀規律，以更高的熱情、更大的投入、更深層次的探究，努力推動我國風電葉片產業向綠色、健康的方向穩步發展，為我國風電及新能源事業、30-60碳達峰碳中和戰略做出更大貢獻。

謝謝。