刘卫生介绍,国外设计公司的设计一般比较保守。这也正好符合中复连众更加关注产品质量的理念。虽然重量不太轻,但可以获得更多的发电量和更高的可靠性。
除了长度外,75米叶片所使用的材料在国内也属于一次突破性的尝试。事实上,中复连众此番推出的75米叶片,并非只是采用玻璃纤维材料的产品,同时还有一款碳纤维的设计。这样做的目的,是对两者进行一系列的对比试验。这些对比主要体现在材料、制造工艺、重量、成本以及性能等方面。
在该款叶片的研制过程中,材料厂商的参与和材料来源极为重要。
据了解,中复集团内部不但有中复连众这样的玻璃纤维产品生产企业,也拥有碳纤维产品制造企业,同时,中复连众也在制造碳纤维复合芯导线,对于碳纤维产品的研发具有先天优势。因此,出于对未来大批量产品成本的考虑,中复连众在对75米碳纤维叶片进行选材的过程中,对数家材料厂商的产品进行了对比检测与评价,意图在进口与国产材料中进行最优化的选择。
最终,处于保守起见,中复连众选择了以进口为主、国产为辅的配料方案,将国产材料与进口材料配合使用。
“大量测试的结果表明,国产材料没问题,目前主要考察稳定性。国产材料来自于集团内部,风电行业如果用了,使用量将比较大。”刘卫生说。
同时,制造工艺的突破也使得碳纤维叶片与玻璃纤维叶片在诸多方面更加接近。
资料显示,目前所出现的碳纤维叶片,主要以在主梁上使用碳纤维为主。据中复连众连云港叶片厂长任根群介绍,风电叶片主梁的作用主要是增加强度和刚度,相当于船的龙骨,人的脊柱。无论叶片长短,主梁至关重要。而在大叶片上使用碳纤维主梁的想法,中复连众的管理层很早之前就有所考虑。
“在2011年我们就想在62米叶片上使用碳纤维主梁,制造工艺为预浸料技术。”刘卫生谈到。
但由于多种原因,预浸料工艺最终未能在62米和75米叶片中使用。而在75米碳纤维叶片的主梁上,中复连众采用的是另一种碳纤维制造工艺——真空灌注。
“碳纤叶片的真空灌注工艺与玻纤叶片的工艺非常接近,等于避开了预浸料环节。这主要得益于选择了一种合适的树脂体系,但它与做玻纤叶片的树脂还是略有差别,需要更长的灌注时间和更小的粘度,应该说75米碳纤维叶片是由于工艺的突破而获得技术上的进步。用真空灌注工艺做成碳纤维主梁,中复连众在国内应该说是第一家。”刘卫生说。
然而,以真空灌注工艺生产出的碳纤维主梁,在拉伸性能、弯曲模量方面与使用预浸料工艺的产品相比还有差距,因此为了保证性能而使用了更多的材料。这一点被直接反应在主梁的重量上:一支75米叶片所需的两根碳纤维主梁,采用真空灌注工艺的重量比采用预浸料工艺的重约700公斤。