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干货 | 一文看懂碳纤维在风电叶片领域应用——中国玻璃纤维工业协会官方网站
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干货 | 一文看懂碳纤维在风电叶片领域应用
http://www.cnbxfc.net 发布日期: 2018-05-05  阅读: 1805  字体:  双击鼠标滚屏
        风能是最具成本优势、环保的能源之一。2017年,风电叶片制造巨头Vestas分别与赫氏、阿克萨集团签署协议,为新一代风机叶片提供先进碳纤维复合材料。风电是碳纤维复合材料目前最具发展潜力的应用领域之一。

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                                                   图片来源:GE官网
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  碳纤维复合材料在风电的市场规模
  截止到2016年5月,全球风电装机容量已近4270亿MW,预计到2020年,风力发电量将占世界总发电量的11.81%。
 
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                                                                         数据来源:Windpower Monthly
  近年来,碳纤维及其复合材料在风电叶片领域的使用越发的广泛,风电机组的大型化和海上化都极大的地拉动对碳纤维叶片的需求,下图为2011年-2016年全球碳纤维风电叶片市场需求量。
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                                                                 资料来源:赛瑞研究
  下图为2016-2020年碳纤维在风电叶片需求量的预测,从图中可以看出,在2020年,需求量将超过3万吨。
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                                                                数据来源:东北证券,《2015年全球碳纤维复合材料市场报告》
  当前风电机组正朝着大型化、轻量化的方向发展,下图为叶片直径的演变图,
 
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                                                    数据来源:《碳纤维的十六个主要应用领域及近期技术进展( 二)》
  从图中可以看出,当前叶片的直径已经超过了190m,超长的叶片对材料的强度和刚度提出了更高的要求。
 
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  重量的增加对叶片的影响
  传统的叶片制造材料主要为玻璃纤维复合材料,而当叶片长度超过一定值后,全玻璃钢叶片重量比较大,性能上也有较多不足,已经无法满足风电叶片大型化,轻量化的要求。而碳纤维复合材料比玻璃纤维复合材料具有更低的密度,更高的强度,其突破了玻璃纤维复合材料的性能极限,而且可以保证风电叶片在增加长度的同时,重量大大降低了。
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                                                                     图片来源:GE官网
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  碳纤维复合材料在风电中的应用
                                                      碳纤维复合材料在风电叶片的具体应用
 
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                                                    数据来源:《碳纤维复合材料在风电叶片中的应用研究》
 
                                                   各企业碳纤维复合材料风电叶片应用实例
 
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                                                    数据来源:赛瑞研究
 
                                                     碳纤维风电叶片应用的性能优势分析
 
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                                                   数据来源:赛瑞研究
 
                                                      碳纤维风电叶片应用的性能劣势分析
 
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                                                         数据来源:赛瑞研究

 
信息来源:新材料在线
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