風(fēng)電葉片大型化趨勢(shì)明顯 風(fēng)電葉片材料的應(yīng)用與發(fā)展

• 黃江 2023年8月14日 來(lái)源：東方財(cái)富 1372 90
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隨著風(fēng)電行業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)電葉片的大型化、輕量化、迭代加速趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，將推動(dòng)風(fēng)電葉片材料需求持續(xù)增長(zhǎng)。

風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組中將自然界風(fēng)能轉(zhuǎn)換為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能的核心部件，也是衡量風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)和技術(shù)水平的主要依據(jù)。

風(fēng)電作為重要的可再生能源，對(duì)減少碳排放，推動(dòng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要意義。風(fēng)能被譽(yù)為二十一世紀(jì)最有開(kāi)發(fā)價(jià)值的綠色環(huán)保新能源之一，近年來(lái)全球風(fēng)力發(fā)電行業(yè)高速發(fā)展。根據(jù) GWEC 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021 年全球風(fēng)電市場(chǎng)新增裝機(jī)容量 93.6 吉瓦;累計(jì)裝機(jī)容量 837 吉瓦，同比增長(zhǎng) 12.4%。

隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的日趨成熟，成本不斷下降，未來(lái)風(fēng)電仍將保持穩(wěn)定的發(fā)展。北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)發(fā)布《風(fēng)能背景宣言》提出，為達(dá)到與碳中和實(shí)現(xiàn)起步銜接的目的，在 " 十四五 " 規(guī)劃中，須為風(fēng)電設(shè)定與碳中和國(guó)家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間：保證年均新增裝機(jī) 5,000 萬(wàn)千瓦以上。2025 年后，中國(guó)風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于 6,000 萬(wàn)千瓦，到 2030 年至少達(dá)到 8 億千瓦，到 2060 年至少達(dá)到 30 億千瓦。

風(fēng)電葉片大型化趨勢(shì)明顯 風(fēng)電葉片材料的應(yīng)用與發(fā)展

隨著風(fēng)電行業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)電葉片的大型化、輕量化、迭代加速趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，將推動(dòng)風(fēng)電葉片材料需求持續(xù)增長(zhǎng)。

根據(jù)《復(fù)合材料在大型風(fēng)電葉片上的應(yīng)用與發(fā)展》，原材料費(fèi)用占風(fēng)電葉片總成本的75%，基體材料、增強(qiáng)材料和夾芯材料在原材料成本中占比較大。其中基體材料占比33%，夾芯材料占比25%，增強(qiáng)材料占比21%。

基體材料在葉片中起粘結(jié)、支持、保護(hù)增強(qiáng)材料和傳遞載荷的作用，是成本占比最大的風(fēng)電材料。環(huán)氧樹(shù)脂是目前主流基體材料，2021年風(fēng)電環(huán)氧樹(shù)脂國(guó)內(nèi)需求19.90萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到36.13萬(wàn)噸。

美國(guó)瀚森、道生天合、上緯新材等6家企業(yè)占據(jù)中國(guó)風(fēng)電環(huán)氧樹(shù)脂市場(chǎng)主要份額，2019年CR6達(dá)67.05%。聚氨酯、尼龍材料性能優(yōu)于環(huán)氧樹(shù)脂，未來(lái)在基體材料領(lǐng)域滲透率有望提升。

增強(qiáng)材料是葉片結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度的保證，目前風(fēng)電葉片中主要應(yīng)用的增強(qiáng)材料是玻璃纖維。2010-2021年，中國(guó)風(fēng)電用玻纖的需求量從11.98萬(wàn)噸增長(zhǎng)至46.83萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到85萬(wàn)噸，中國(guó)巨石、泰山玻纖、國(guó)際復(fù)材三家企業(yè)占據(jù)60%以上市場(chǎng)份額。

碳纖維性能優(yōu)于玻璃纖維，目前應(yīng)用受制于成本。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著成本降低，碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用量將持續(xù)提升。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年風(fēng)電葉片行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告》顯示：

一方面，風(fēng)電行業(yè)正加速邁入大型化時(shí)代，大兆瓦風(fēng)機(jī)、超長(zhǎng)葉片漸成主流;另一方面，風(fēng)電行業(yè)還將加速智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

風(fēng)電需求火熱訂單多

2023年1至2月，59個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目的中標(biāo)情況顯示，已開(kāi)標(biāo)項(xiàng)目總規(guī)模達(dá)12282MW，涉及12家整機(jī)商。其中，遠(yuǎn)景能源、金風(fēng)科技和三一重能中標(biāo)規(guī)模名列前三名，分別為3399MW、2880MW、1816MW，占比分別為27.67%、23.45%和14.79%。

在此前披露的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表中，三一重能認(rèn)為，根據(jù)項(xiàng)目的逐步核準(zhǔn)和大基地項(xiàng)目的推進(jìn)，以及2022年的招標(biāo)情況，預(yù)計(jì)2023年行業(yè)裝機(jī)容量為80GW左右，對(duì)應(yīng)裝機(jī)臺(tái)數(shù)預(yù)計(jì)為1.6萬(wàn)至1.7萬(wàn)臺(tái)區(qū)間。根據(jù)“十四五”風(fēng)光相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2023年招標(biāo)量陸上在80GW左右，海上在20GW左右。

三一重能表示，2023年公司規(guī)劃銷售容量為7GW至9GW左右，較2022年會(huì)有較大幅度的提升。三一重能副總經(jīng)理廖旭東坦言，由于訂單的大幅增長(zhǎng)，公司在慶陽(yáng)、巴彥淖爾、塔城分別建立了主機(jī)和葉片工廠。目前這3個(gè)工廠正在緊鑼密鼓地建設(shè)中，預(yù)計(jì)2023年可以投入使用。

風(fēng)電行業(yè)人士介紹稱，目前，風(fēng)機(jī)中標(biāo)價(jià)格逐步企穩(wěn)。自2022年5月以來(lái)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)趨于理性，除個(gè)別大容量低價(jià)訂單中標(biāo)對(duì)行業(yè)平均風(fēng)機(jī)價(jià)格造成短期沖擊外，風(fēng)機(jī)價(jià)格預(yù)期趨于箱式震蕩態(tài)勢(shì)。

風(fēng)電邁入大型化時(shí)代

3月22日，三一重能的104米陸上風(fēng)電葉片同步下線?！霸摽町a(chǎn)品將極大滿足未來(lái)各個(gè)整機(jī)廠商大兆瓦風(fēng)機(jī)的葉片需求?！比恢啬芟嚓P(guān)人士表示。

近年來(lái)，陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷突破，主流機(jī)型向5MW至7MW持續(xù)邁進(jìn)，多家整機(jī)制造企業(yè)7MW至8MW機(jī)型陸續(xù)下線并吊裝，部分9MW級(jí)機(jī)型已推出。海上風(fēng)電機(jī)組邁入雙位數(shù)時(shí)代，11MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組已批量化應(yīng)用，16MW至18MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組相繼下線。

而從葉片長(zhǎng)度來(lái)看，多家企業(yè)110米級(jí)葉片相繼生產(chǎn)，123米風(fēng)電葉片亦有成功下線。在已發(fā)布風(fēng)電機(jī)組機(jī)型中，陸上、海上風(fēng)電機(jī)組配套的葉片長(zhǎng)度分別平均達(dá)到100米、140米左右。

據(jù)介紹，風(fēng)電葉片越長(zhǎng)、面積越大，捕獲風(fēng)能的能力就越強(qiáng)，發(fā)電的能力也就越強(qiáng)，因此，大尺寸、輕量化、高可靠性等成為風(fēng)電葉片尤其是海上風(fēng)電葉片研發(fā)制造的主方向。

以123米葉片為例，該葉片將適配16MW海上風(fēng)電機(jī)組。該風(fēng)電機(jī)組每小時(shí)可發(fā)1.6萬(wàn)度電，如果每戶家庭一個(gè)月用300度電的話，它每小時(shí)的發(fā)電量相當(dāng)于50戶人家一個(gè)月的用電量。

海上風(fēng)電有望迎來(lái)跨越式發(fā)展

“海上風(fēng)電的風(fēng)力資源更好，與陸上建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)相比，海上風(fēng)能資源豐富、儲(chǔ)量大，可集中連片大規(guī)模開(kāi)發(fā)。海風(fēng)資源稟賦好，風(fēng)速大、功率密度高?！憋L(fēng)電行業(yè)相關(guān)人士在論壇上指出，“更重要的是，我國(guó)上海、浙江、山東、江蘇、廣東等核心用電區(qū)域，都屬于沿海地區(qū)，海上風(fēng)電資源到達(dá)沿海等高能源需求地區(qū)的距離短、成本低，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)?！?/p>

根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的數(shù)據(jù)，2022年海上風(fēng)電新增裝機(jī)4.07GW，較前年裝機(jī)量下滑。不過(guò)，2022年海上風(fēng)電招標(biāo)量高達(dá)17.9GW，創(chuàng)歷史新高，這為2023年海上風(fēng)電裝機(jī)量的高增長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。

三一重能日前在投資者活動(dòng)中表示，公司不會(huì)缺席海上風(fēng)電的發(fā)展。公司海上產(chǎn)品計(jì)劃今年推出，技術(shù)路線將采取雙饋與半直驅(qū)并舉的方式，根據(jù)近海、遠(yuǎn)海不同情況推出系列機(jī)型，接下來(lái)將積極參與海上風(fēng)電項(xiàng)目的投標(biāo)。公司正與沿海多個(gè)省份(如山東、河北、江蘇、遼寧、廣東等)進(jìn)行洽談，加快推進(jìn)落實(shí)沿海產(chǎn)業(yè)園的部署。

此外，風(fēng)電行業(yè)還面臨改造升級(jí)存量市場(chǎng)的機(jī)遇。據(jù)相關(guān)預(yù)計(jì)，“十四五”期間，運(yùn)行超過(guò)20年的陸上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模為91.9萬(wàn)kW?？紤]鼓勵(lì)15年以上機(jī)組開(kāi)展改造升級(jí)，“十五五”期間服役期滿的裝機(jī)規(guī)模約3000萬(wàn)kW。

我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)

全球首臺(tái)16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機(jī)組在福建并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)海上風(fēng)電大容量機(jī)組研發(fā)制造及運(yùn)營(yíng)能力再上新臺(tái)階。推動(dòng)度電成本下降，研制關(guān)鍵零部件，發(fā)展走向深遠(yuǎn)?！陙?lái)，我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已進(jìn)入規(guī)?；_(kāi)發(fā)階段。面向未來(lái)，隨著技術(shù)不斷突破、跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展持續(xù)推進(jìn)，海上風(fēng)電行業(yè)將走得更遠(yuǎn)、更穩(wěn)。

福建北部海域，一臺(tái)臺(tái)百米高的白色風(fēng)機(jī)迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將綠色電能送往千家萬(wàn)戶。日前，全球首臺(tái)16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機(jī)組在這里成功并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)海上風(fēng)電大容量機(jī)組研發(fā)制造及運(yùn)營(yíng)能力再上新臺(tái)階。

截至2022年底，我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)已超3000萬(wàn)千瓦，連續(xù)兩年位居全球首位，占比達(dá)一半左右。將時(shí)間軸拉長(zhǎng)，截至2012年底，累計(jì)裝機(jī)約39萬(wàn)千瓦;截至2017年底，累計(jì)裝機(jī)約279萬(wàn)千瓦?？梢钥闯?，我國(guó)海上風(fēng)電雖然起步較晚，但發(fā)展迅猛，已進(jìn)入規(guī)模化開(kāi)發(fā)階段。

《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出，“積極推動(dòng)近海海上風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展”“推動(dòng)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用”。我國(guó)發(fā)展海上風(fēng)電有哪些優(yōu)勢(shì)?下一步還需向哪些方面發(fā)力?記者進(jìn)行了采訪。

《2023-2028年風(fēng)電葉片行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告》由中研普華研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年風(fēng)電葉片行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告

  風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組中將自然界風(fēng)能轉(zhuǎn)換為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能的核心部件，也是衡量風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)和技術(shù)水平的主要依據(jù)。中國(guó)風(fēng)機(jī)葉片市場(chǎng)已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的...

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