一邊是成本略低的玻璃纖維，一邊是重量更輕的碳纖維，成本與重量如何取舍，材料與技術(shù)怎樣演變，75米葉片承載的挑戰(zhàn)并不輕松。

 

        2014年開春，75米葉片在中復(fù)連眾低調(diào)下線。在我國(guó)風(fēng)電前兩年發(fā)展不暢，且海上風(fēng)電開發(fā)還未取得突破性進(jìn)展的背景下，這樣的動(dòng)作不禁令人唏噓：一是我國(guó)海上風(fēng)電是否將有新的突破；二是本已保持著本土廠商葉片產(chǎn)品長(zhǎng)度記錄的中復(fù)連眾又推出更長(zhǎng)的產(chǎn)品，目的何在？

        中復(fù)連眾總經(jīng)理喬光輝在談到這兩個(gè)問題時(shí)，向記者表達(dá)的更像是一種決心：

        “中復(fù)連眾作為風(fēng)電行業(yè)堅(jiān)定的參與者，相信行業(yè)即便暫時(shí)碰到點(diǎn)困難，也無(wú)法掩蓋風(fēng)電這種可再生能源的發(fā)展前景。”喬光輝說(shuō)，“另外，去年的一些信號(hào)說(shuō)明海上風(fēng)電的發(fā)展盡管步伐還不確定，但有加快的可能，因此有必要推出這個(gè)產(chǎn)品。”

        姑且拋去該葉片下線的結(jié)果不談，只從該葉片較長(zhǎng)的研發(fā)進(jìn)程上看，其誕生很符合中復(fù)連眾歷年的產(chǎn)品研發(fā)規(guī)律，有很強(qiáng)的合理性。

        在2010年推出62米5兆瓦葉片后，中復(fù)連眾根據(jù)客戶需求，通過結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)，將其升級(jí)為6兆瓦機(jī)組配套產(chǎn)品，但其技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性“不見得是最理想的。”因此，該公司早就開始了更長(zhǎng)葉片的開發(fā)。

        另外，開發(fā)75米葉片也與相關(guān)整機(jī)商的產(chǎn)品步伐有關(guān)。該葉片的開發(fā)正是某海上風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)項(xiàng)目的一部分，且早已確定了目標(biāo)用戶?！爸袕?fù)連眾也有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，甚至包括外企，用哪家的葉片還需要通過檢測(cè)確定?！眴坦廨x說(shuō)。

        喬光輝所提到的項(xiàng)目位于上海，已經(jīng)確定的整機(jī)商正是中復(fù)連眾的傳統(tǒng)合作伙伴，與中復(fù)連眾曾相互成全為各自領(lǐng)域的佼佼者。但與此同時(shí)，該項(xiàng)目中開發(fā)商也非常關(guān)注機(jī)組的選型，甚至對(duì)零部件企業(yè)也有要求。

        中復(fù)連眾對(duì)這款75米葉片的設(shè)計(jì)，可以追溯到2011年，但因?yàn)檎麢C(jī)商最終選擇了改款的62米葉片進(jìn)行配套，使其研發(fā)工作有所推后?！傲硗鈬?guó)內(nèi)的海上風(fēng)電項(xiàng)目也一直在延期，沒有什么大的突破，促使葉片開發(fā)進(jìn)度拉長(zhǎng)?！敝袕?fù)連眾副總經(jīng)理劉衛(wèi)生解釋。

        在75米葉片的研發(fā)過程中，中復(fù)連眾于2007年在德國(guó)設(shè)立的SINOI公司因具有較強(qiáng)的科研能力，對(duì)這項(xiàng)工作給予了一定支持。但在具體的設(shè)計(jì)上，則主要是與另一家德國(guó)設(shè)計(jì)公司合作完成。中復(fù)連眾在其中所參與的內(nèi)容，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料測(cè)試、選型、工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和制造等方面。

        重點(diǎn)參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中復(fù)連眾來(lái)說(shuō)有一定基礎(chǔ)。早在研制62米葉片時(shí)，該公司就采用了類似的手法，既規(guī)避了數(shù)千萬(wàn)的投資風(fēng)險(xiǎn)，又保證了公司內(nèi)部具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)整能力，為后續(xù)產(chǎn)品推出打下基礎(chǔ)。例如，其為湘電風(fēng)能所配套的62米葉片，就與為華銳配套的62米葉片在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和連接方式上有一定的差別。

        劉衛(wèi)生介紹，國(guó)外設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)一般比較保守。這也正好符合中復(fù)連眾更加關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量的理念。雖然重量不太輕，但可以獲得更多的發(fā)電量和更高的可靠性。

        除了長(zhǎng)度外，75米葉片所使用的材料在國(guó)內(nèi)也屬于一次突破性的嘗試。事實(shí)上，中復(fù)連眾此番推出的75米葉片，并非只是采用玻璃纖維材料的產(chǎn)品，同時(shí)還有一款碳纖維的設(shè)計(jì)。這樣做的目的，是對(duì)兩者進(jìn)行一系列的對(duì)比試驗(yàn)。這些對(duì)比主要體現(xiàn)在材料、制造工藝、重量、成本以及性能等方面。

        在該款葉片的研制過程中，材料廠商的參與和材料來(lái)源極為重要。

        據(jù)了解，中復(fù)集團(tuán)內(nèi)部不但有中復(fù)連眾這樣的玻璃纖維產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，也擁有碳纖維產(chǎn)品制造企業(yè)，同時(shí)，中復(fù)連眾也在制造碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，對(duì)于碳纖維產(chǎn)品的研發(fā)具有先天優(yōu)勢(shì)。因此，出于對(duì)未來(lái)大批量產(chǎn)品成本的考慮，中復(fù)連眾在對(duì)75米碳纖維葉片進(jìn)行選材的過程中，對(duì)數(shù)家材料廠商的產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比檢測(cè)與評(píng)價(jià)，意圖在進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)材料中進(jìn)行最優(yōu)化的選擇。

        最終，處于保守起見，中復(fù)連眾選擇了以進(jìn)口為主、國(guó)產(chǎn)為輔的配料方案，將國(guó)產(chǎn)材料與進(jìn)口材料配合使用。

        “大量測(cè)試的結(jié)果表明，國(guó)產(chǎn)材料沒問題，目前主要考察穩(wěn)定性。國(guó)產(chǎn)材料來(lái)自于集團(tuán)內(nèi)部，風(fēng)電行業(yè)如果用了，使用量將比較大。”劉衛(wèi)生說(shuō)。

        同時(shí)，制造工藝的突破也使得碳纖維葉片與玻璃纖維葉片在諸多方面更加接近。

        資料顯示，目前所出現(xiàn)的碳纖維葉片，主要以在主梁上使用碳纖維為主。據(jù)中復(fù)連眾連云港葉片廠長(zhǎng)任根群介紹，風(fēng)電葉片主梁的作用主要是增加強(qiáng)度和剛度，相當(dāng)于船的龍骨，人的脊柱。無(wú)論葉片長(zhǎng)短，主梁至關(guān)重要。而在大葉片上使用碳纖維主梁的想法，中復(fù)連眾的管理層很早之前就有所考慮。

        “在2011年我們就想在62米葉片上使用碳纖維主梁，制造工藝為預(yù)浸料技術(shù)?！眲⑿l(wèi)生談到。

        但由于多種原因，預(yù)浸料工藝最終未能在62米和75米葉片中使用。而在75米碳纖維葉片的主梁上，中復(fù)連眾采用的是了另一種碳纖維制造工藝——真空灌注。

        “碳纖葉片的真空灌注工藝與玻纖葉片的工藝非常接近，等于避開了預(yù)浸料環(huán)節(jié)。這主要得益于選擇了一種合適的樹脂體系，但它與做玻纖葉片的樹脂還是略有差別，需要更長(zhǎng)的灌注時(shí)間和更小的粘度，應(yīng)該說(shuō)75米碳纖維葉片是由于工藝的突破而獲得技術(shù)上的進(jìn)步。用真空灌注工藝做成碳纖維主梁，中復(fù)連眾在國(guó)內(nèi)應(yīng)該說(shuō)是第一家?！眲⑿l(wèi)生說(shuō)。

        然而，以真空灌注工藝生產(chǎn)出的碳纖維主梁，在拉伸性能、彎曲模量方面與使用預(yù)浸料工藝的產(chǎn)品相比還有差距，因此為了保證性能而使用了更多的材料。這一點(diǎn)被直接反應(yīng)在主梁的重量上：一只75米葉片所需的兩根碳纖維主梁，采用真空灌注工藝的重量比采用預(yù)浸料工藝的重約700公斤。

        雖然未使用預(yù)浸料工藝，但即使用了真空灌注工藝制造碳纖維主梁，其投入也是巨大的。據(jù)測(cè)算，一只接近2噸的主梁，其材料成本即達(dá)到40萬(wàn)左右。而且由于制造主梁的碳纖維織物不能重復(fù)利用，在進(jìn)行研制的過程中有廢棄的可能。同時(shí)，由于采用真空灌注的模具成本也比較高，從而產(chǎn)生了一定的投資風(fēng)險(xiǎn)。

        在碳纖維葉片與玻璃纖維葉片的比對(duì)中，重量是最為的關(guān)鍵的因素之一。

        “隨著葉片的大型化，使用碳纖維是有必要性的，因?yàn)槿~片減輕了重量的同時(shí)，也減少了對(duì)其他部件的載荷要求。但碳纖維價(jià)格高，處于中國(guó)市場(chǎng)不得不考慮成本問題，所以75米碳纖維葉片推向市場(chǎng)會(huì)有來(lái)自成本的一些壓力。因此我們也做了玻璃纖維產(chǎn)品，想通過對(duì)比看看玻璃纖維的產(chǎn)品是不是雖然重一些，但成本也低一些，市場(chǎng)會(huì)更容易接受?！眴坦廨x說(shuō)：“同時(shí)，我們也想了解碳纖維產(chǎn)品重量的減輕，對(duì)整個(gè)機(jī)組提高效率和降低成本有多大好處，期望在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中相互比較一下兩者的區(qū)別?！?/DIV>