CWPC2024：中材科技風電葉片股份有限公司研發總監李成良發表《葉片大型化時代高質量發展的思考》的演講。

尊敬的各位領導、各位風電同仁，大家上午好，非常高興今天再次和大家溝通風電葉片的發展！

我報告的題目是：葉片大型化時代高質量發展的思考。雖然大家都在提“高質量發展”，但我覺得每個人的理解不一樣，我今天把自己的理解和大家分享一下。主要講3個方面問題：

1.葉片大型化的現狀

剛才很多領導也講了，我這里只想說現在中國的速度真是遙遙領先，特別是沙河放大基地，進一步提升了風機研制效率。風機中標價格的事是越來越低，但葉片的產能在過去幾年不足，到現在越來越過剩，新建的產線在用的超過500，產能達到140GW，實際上產能過剩是相對的過剩，比如在一些三北地區是不足的，因為這個地方需要大量裝機時反而造不出來。在中南部很多地方葉片工廠產線還在閑置，沒有更多葉片可以造，造成供需失衡問題還是比較嚴重的。  

2.葉片大型化的問題  

大型化的問題，首先我們標準規范不能滿足大型化結構安全發展的需要，特別是一些新的工況。包括出現的風場、機組、儲吊運等工況覆蓋不了，還有運輸過程中，還有葉片在車間轉運的工況標準上都是沒有的，這些都造成新的風險。特別是葉片降本減重后結構設計安全裕度在不斷的減小，大葉片結構面外形變化引起的層間、剝離失效問題愈發嚴重，風險邊界持續擴大。

大葉片生產難度大，勞動強度高且成型周期延長。主成型鋪層效率低、腹板粘接困難；大葉型后處理流轉不暢。產線調整快，登高作業增多，招工難度大、一線用工量大。效率低

百米級葉型主成型階段用工量較70-80m級葉型增長25%，120m級葉型主成型周期較90m級以下葉型增長75%。

還有隨著葉片長度增加，葉片表面積持續擴大，原來40米葉片表面積160多平米，而現在葉片超過120米至少在1000平米以上，它的表面積增加了5倍，葉片長度也就增加了3倍。從大葉片制造質量來看，質量問題還是比較突出的，整體葉片DPU數量是在增加，相對多年前對葉片質量控制水平確實提高了，所以從單位面積DPU增長率來說是下降的趨勢?，F在葉片生產質量主要集中在發白、粘接，這是一個長期問題，主要和葉片大量用工、勞動密集型有很大關系。

另外無形之中增加了葉片的成本，葉根節圓：BCD2800-BCD3200-BCD4250-BCD5000...模具翻轉、行車起吊空間不足。葉片長度：300M的車間長度，80M葉片3條線，大于95M葉片2條線，部件模具占地空間大。生產換線：葉片每年模具調整2~3次，造成葉片有效生產時間短，單次搬遷調試一進一出至少1個月左右，導致生產爬坡慢，分攤成本高。生產裝備：主模具和部件模具不能通用，多數的組裝工裝、定位工裝等均難以復用，改造成本高。這些無形之中增加了葉片制造的成本，降低葉片效率，也導致質量的不穩定性。

大葉片運輸吊裝問題也特別突出，運輸過程中特別是路橋涵洞限高限寬、陸運海運結合情況等，如重心和支架位置的損傷隱蔽，可能造成批次性損傷/失效。吊裝：葉片在風場存儲和吊裝過程中、上電并網前出現顫振，大大增加葉片運行期間的風險。我們看到圖片上發生的問題應該是非常嚴重了，在我看來它基本上是在做極限測試的疲勞測試，擺振的幅度特別大，這樣的葉片用不了一晚上，可能兩天就掉下來了，自己就廢了。

還有風場適應性環境越來越復雜，運行失效問題增多。2015年，40m級葉片穩定運行在8年，風場問題平均年增近200余處。2023年，90m級葉片掛機運行僅2年，風場問題平均年增近600處。百米掛機葉型風場問題點迅速出現，是小葉型近3倍。風場極端惡劣環境、適應性載荷大，導致測試驗證也沒有特別充分，無形中增加了很多風險。

風電機組大家一直在說無人區，無人區到底有什么問題呢？我這邊也簡單梳理了一下，這是在2023年中國科協發布29個重大科學問題、工程技術難題和產業難題，我摘了4個和風電新能源發電有關：一是非線性效應隨尺度變化情況。隨著葉片變大，從量變到質變過程中，昨天下午我們開技術研討會時很多提到葉片結構失效問題，按照現在的標準是很難把大變形問題算的更清楚，這是尺度變化帶來的問題。二是高性能纖維發展的基礎科學問題?，F在高模玻纖已經到了瓶頸，如果再提升就帶來成本增加、密度增大，對葉片需求來說相矛盾的。三是工程技術難題：新能源廢料清潔高值化利用--葉片可回收再利用問題，我們過去十幾年做的葉片都是以環氧樹脂為主，環氧樹脂不能溶解、融化，它的降解是比較難的。四是產業技術問題：沙戈荒新能源基地高構建并實現安全穩定送出，我們怎么開發高性能、低成本沙戈荒風電葉片，都是行業面臨的重點難點問題，我們需要對這些問題進行一系列分解識別，看看怎么解決。

3.高質量發展的思考

從2020年“雙碳”目標提出到2022年二十大，到近兩年兩會，大家都在提新能源、高質量發展、新質生產力。通過學習了解，我覺得加快形成新質生產力是構建高質量發展的新競爭力和持久動力，需要關注發展質量、可持續性，更要提升全要素的生產率。創新不是一方面的，還是要綜合各個方面，包括行業的上下游。

近幾年國家對風電發展可以說支持非常大的，無論是科技部、工信部還是發改委，都給了很多政策的支持，包括一些重點研發的計劃、重點研發的項目。這里我也摘取了幾個重點攻關項目，包括重點產品關鍵零部件、關鍵技術、關鍵軟件等，這些都是解決葉片主機大型化過程中研發制造的一些自主掌控能力。嚴格執行《首臺（套）應用推廣指導》，需總結回顧近三年存在的問題，在批量產階段實現產品價值和競爭優勢。文件里提到利用首臺（套）重大技術政策體系加快推廣應用，如果不成熟的推廣肯定是對行業不利的發展，所以更多要把成熟的技術在產品上得到成熟的應用，再實現產業化。而不是說把首套更大的葉片做出來了就完成任務了，更多要在后續產業化發展中體現產品核心競爭優勢，這才是關鍵。

關于風電高質量發展，華能的張總前面講過6個方向，我這里也借鑒一下：合規經營、創新驅動、卓越經營、綠色發展、產業協同、文化建設。對于風電葉片的高質量發展要從材料、設計、工藝、制造、裝備這些方面考慮它的全生命周期，通過創新引領風電葉片的高質量發展，我們要在過程中找到問題的難點、痛點，進一步去解決。

這里我想講一個小小的案例，小耶倫是不是一定發電量低呢，我覺得不是這樣的。比如拿一個180米和190米風輪葉片對比，可以發現180米葉片直徑小了11%，但它在9米發電量并不少，還要高一些，它的載重比也少了。如果我們關注全生命周期發電量，那就不需要更大的葉片，也不需要更大的功率，我們需要全生命周期發電量更可靠穩定。小葉片運輸成本低了、廠房利用率高了、結構更加安全了，所以我們要客觀的判斷風機大型化趨勢，很好思考高質量發展存在的問題。

保證葉片設計的正確性、安全可靠性和制造工藝的合理性，加強葉片與主機的匹配穩定性，在安全可靠的前提下進行設計與制造。高性能低成本環保材料的開發應用與回收利用技術開發，讓玻纖的比模量更高一點，進一步推動國產化碳纖維大型風機上的應用。還有綠色環保材料應用，我們要高質量發展，綠色是個很重要的話題?；诂F在環氧樹脂不可回收、很難降解的，我們要在這個基礎上研究回收再利用的方法，高質化利用，把葉片有效的部件高性能再次發揮，而不是一下子把它粉碎了，粉碎是一個低價值的利用，我們要找到更多應用場景。對于未來的葉片要研究可回收樹脂，熱塑性，包括環氧的可回收是在更簡單的條件下、低能低耗條件下降解。

最后，風電是一場長跑，創新是提升核心競爭力最重要的因素，我們要實現產學研共贏，過程中實現風電的高質量發展首先要轉觀念、抓核心、創共贏。風電的高質量發展需要產業鏈上下游資源的整合、協同創新，風電葉片高質量發展更要穩健可持續，未來可期，任重而道遠。

謝謝大家！