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风电是碳纤维应用的突破口
2021-11-23
 碳纤维改变了以往用在航空航天的高冷的形象,已经渐渐的走入寻常百姓家。特别是最近几年碳纤维比较热门,但是因为价格高、工艺复杂等其特殊性,所以发展受限。
 
但最近几年碳纤维在风电领域应用异军突起,2016年首次超过航空航天,成为用量第一大的领域。
 
这是为什么呢?
 
分析一下,首先这几年风电产业发展迅速,目前已经是电力第三大来源。
 
同时这几年风电的装机容量保持快速增长的势头。
 
当然行业的增长并不代表碳纤维用量增长就很快。例如,汽车行业增长也足够快,但碳纤维在汽车行业的应用就增长比较慢。其中比较重要的就是,汽车行业应用最多,也比较成熟就是钢材或其他金属(碳纤维及复材目前不好去和塑料比),用金属的思维研究碳纤维就会存在一些问题。而风电行业就不一样。
 
风电很早就是复材应用比较大的领域了,而且风电领域中应用复合材料的占比非常大!包括叶片、机舱罩、塔筒等主要组成部分,都是复合材料制造的。所以风电领域技术人员对复合材料很熟悉,而碳纤维的应用也基本上都必须制成复合材料。
 
最近有很多文章谈到碳纤维应用的受到的局限其中之一就是设计。如最近一篇碳纤维应用十大问题第四就是设计环节薄弱,问题突出。另外一篇文章谈到复合材料研发中的四位一体,即设计是先导、材料是基础、工艺是关键、实验是保障。
 
碳纤维在风电中的应用就体现了这一点!传统的方法是预浸料工艺、碳布真空灌注工艺,成本高、效率低。而维斯塔斯采取全新的叶片设计,并使用了拉挤碳板制备叶片大梁,减重40%,成本增加很少,效率提高一倍,优势非常明显。前些年,维斯塔斯还濒临破产,差点被中国企业收购,而该工艺成功后,迅速的打开了市场,目前维斯塔斯已经是世界风电老大。而碳纤维在风电的应用也迅速提升。
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