王志伟：拉挤大梁板在风电中的应用及未来发展方向

 
 

王志伟：尊敬的各位专家、领导、下午好，我今天下午分享的题目是《拉挤板大梁板在风电中的应用技未来发展方向》。中复碳芯电缆主要成立于2011年12月份，主要涉及领域有电力、风电、建筑、环保、医疗等，位于江苏省连云港经济技术开发区，占地248亩。

（PPT图示）这是针对风电领域中复的主要产品，有拉挤大梁板、碳纤维拉挤大梁板等。从2020年开始，拉挤大梁板逐渐得到应用，目前玻璃纤维拉挤大梁板得到广泛应用，国内在今年也逐步得到了推广，特别是110米以上的叶片。碳玻混大梁板也在国内陆续得到应用，主要有两种形式。

（PPT图示）我们选择了一个叶型，对拉挤大梁板分析，采用不同拉挤大梁板对比，以碳纤维大梁板基线，拉挤碳纤维大梁板是1，不同大梁重要级，碳纤维大梁是1，玻璃纤维大梁是2.81灌注大梁是3.18。

通过重量对叶片大梁费用进行分析，考虑了一些要素，其中一个要素是在使用碳纤维大梁对叶片整体的直径、整机轴承等相关要素费用折算到大梁里，分析了上面的图，拉挤碳纤维大梁费用大概114万，这里折减了优势，由于雷电系统需要的费用也增加到大梁中来，灌注大梁是72.95，下面的图主要介绍得是将大梁单价和大梁总价折到每Gpa费用的对比，从图中可以看出来，在减建方面有优势，但在整体费用上远远高于其他类型。根据右侧的图进一步进行了计算，并且考虑了整体影响，倒推出来碳纤维板材价格在80到115时，拉挤玻板和碳板可以达到差不多水平。近几年，大家主要关注降本，但如果更多关注质量、安全或者品牌时，计算的模型可能有一些变化，如果从全生命周期考虑，计算的结果也会有一些变化。同时，不同的叶片尺寸也会带来一些差异。

（PPT图示）这是超高模量玻璃纤维拉挤主梁的展示，展示了静态性能的提升，基本上是线性的增加，但随着纤维体积含量升高会带来拉挤工艺问题。另外，随着纤维体积提高，树脂的含量逐步降低，会带来一些疲劳的问题。我们的认知是，玻璃纤维的拉挤大梁影响疲劳的要素，首先是材料本身，第二是纤维体积含量，第三是测试。第四是拉挤本身的缺陷。

（PPT图示）这是高模量玻璃纤维拉挤板材静态性展示，纤维体含量比超高模量高1个百分点。这个板材也有应用前景。

大家一直在追求拉挤速度的提升，我们针对环氧拉挤板材进行了一些分析，尤其是提速之后潜在影响做了一些分析，我们逐项对潜在风险制定测试标准，通过测试确认带来的影响，避免影响带到最终的制品中来。从研究角度来讲，5毫米拉挤板材在0.6到0.8可以实现的。

关于双免，我们采用了很多方法来表征我们能实现粘接的可靠性，后续通过原理性分析，从而实现双免的稳定和可靠。

（PPT图示）这是对无脱模布表面测试的研究，这是拉剪的测试等等。

由于前几年环氧树脂价格波动性很大，大家一直关注聚氨酯的应用，目前在聚氨酯的拉挤板材进行了开发。目前开发的板材是14.93%，疲劳测试和其他固件的粘接测试还在进行中。

（PPT图示）这是拉挤聚氨酯板材的长期拉挤的照片。

另外是碳纤维的拉挤板，开发了两个系列，一个是68纤维体系含量，进行了静态和拉压测试，基本上符合行业的要求。最后，我们也开发了碳玻混的板材，这里有两个图表，随着碳纤维体系的上升，模量也在上升，蓝色的标记是碳玻混价格的上升，两条线的间距基本上能表达碳纤维对玻璃纤维的影响，当碳纤维比例升高时，碳纤维影响越来越大，越来越倾向于碳纤维的价格。碳纤维的比例越来越少，模量提升的效率还可以，但价格差距有利于做产品。

（PPT图示）下面的图是碳玻混为每个GPa付出的成本，随着碳纤维的纤维体系含量提高，0%是玻板，70%是纯碳板，每个GPa付出的价格也是线性增长。

以上是我的汇报，谢谢大家！