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中材科技_李成良_双碳下风电叶片高质量发展的思考.ppsx

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1、1双碳下风电叶片高质量发展的思考双碳下风电叶片高质量发展的思考中材科技风电叶片股份有限公司报告人：李成良I N O M A B L A D E第一部分PART ONE风电叶片发展现状32020年年9月月第第75届联合国大届联合国大会会“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化二氧化碳排放力争于碳排放力争于 2030 年前达到峰值，年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳年前实现碳中和。中和。”气候雄心峰气候雄心峰会会“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源非化石能源占一次能源消费比重将占一次能源消费比重将达到达到25%左右

2、左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太风电、太阳能发电总装机容量将阳能发电总装机容量将达到达到12亿千瓦以上。亿千瓦以上。”十四五可再十四五可再生能源规划生能源规划可再生能源发电目：2025 年，可再生能源年发电量达到 3.3 万亿千瓦时左右。“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电和太阳能发电量实风电和太阳能发电量实现翻倍。现翻倍。二十大二十大要加快发展方式绿色转型，发展绿色低碳产业。发展绿色低碳产业。加快节能降碳先进技术加快节能降碳先进技术研发和推广应用研发和推广应用，倡导绿色消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。全国能源工全

3、国能源工作会作会加强风电、太阳能发电建设：2023年风电装年风电装机规模达到机规模达到4.3亿千瓦亿千瓦左右、左右、太阳能发电装机规模达到4.9亿千瓦左右。两会两会稳步推进节能降碳。统筹统筹能源安全稳定供应和绿色能源安全稳定供应和绿色低碳发展低碳发展，科学有序推进碳达峰碳中和。优化能源结构，实现超低排放的煤电机组超过10.5亿千瓦，可再生能源装机规模由可再生能源装机规模由6.5亿千瓦增至亿千瓦增至12亿千瓦亿千瓦以上，以上，清洁能源消费占比由20.8%上升到25%以上。u 在在“双碳双碳”目标战略指引下，风电产业迎来重大发展机遇目标战略指引下，风电产业迎来重大发展机遇2020年年12月月202

4、2年年6月月2022年年10月月2022年年12月月2023年年3月月一、风电叶片发展现状一、风电叶片发展现状4一、风电叶片发展现状一、风电叶片发展现状u 中国风电市场前景广阔，行业持续调增需求预测中国风电市场前景广阔，行业持续调增需求预测数据来源：CWEA/Wood Mackenzie风电场特点：沙戈荒、分散式、海上及深远海风电市场、风电场扩容升级沙戈荒、分散式、海上及深远海风电市场、风电场扩容升级，发展潜力大；随着疫情影响减弱、大基地项目开建、海上风电技术更加成熟，行业预测“十四五”末国内新增装机达90GW。5一、风电叶片发展现状一、风电叶片发展现状u 20222022年主机中标价持续下降

5、，预计短期内处于仍低价水平年主机中标价持续下降，预计短期内处于仍低价水平20202222年陆上风电主机中标均价（含塔筒）（元年陆上风电主机中标均价（含塔筒）（元/KW/KW）20202222年海上风电主机中标均价（含塔筒）（元年海上风电主机中标均价（含塔筒）（元/KW/KW）数据来源：华西证券研究所2022年12月含塔筒陆上风机均价较年初下降7.98%；2022年12月海上风机均价较2022年峰值下降近20%。2023年13月，风机投标价低至1438元数据来源：北极星风力发电网6一、风电叶片发展现状一、风电叶片发展现状从2007年到2022年，叶片长度增加了近3倍，风能捕获技术大幅提升是风机

6、性价比攀升的关键。u 风电机组中标价格一再探底，风机大型化成为不可逆转趋势风电机组中标价格一再探底，风机大型化成为不可逆转趋势12010:82-1.5MW2010:82-1.5MW22015:115-2.0MW2015:115-2.0MW32020:141-2.5MW2020:141-2.5MW42022:191-6.7MW2022:191-6.7MW7一、风电叶片发展现状一、风电叶片发展现状2025303540455055030035040045050030507090110130单位面积重量单位面积重量(Kg/m2)(Kg/m2)单位长度重量单位长度重量(Kg/m)(

7、Kg/m)叶片长度叶片长度(m)(m)00.20.40.60.811.21.41.61.800000400005000060000700008000090000090110130载荷单位重量载荷0204060801001201400.0200.0400.0600.0800.01000.01200.0111213表面积(m2)长度(m)叶片越来越长，从37.5m到122m，重量增加9倍叶片越来越大，从37.5m到122m，面积增加6倍u 随叶片长度不断增大，单位随叶片长度不断增大，单位长度长度/面积重量、单位重量载荷不断增加面积重

8、量、单位重量载荷不断增加8一、风电叶片发展现状一、风电叶片发展现状u“研发与量产同步研发与量产同步”赢得市场先机，赢得市场先机，承担承担“验证与批产并行验证与批产并行”质量质量风险风险新工况风险扩大新工况风险扩大结构安全裕度减小结构安全裕度减小叶根连接承载极限突破叶根连接承载极限突破产品定制化开发趋势明显产品定制化开发趋势明显叶片市场全生命周期缩短叶片市场全生命周期缩短 10/5 10/5年 40.2/68.640.2/68.62/12/1年80+/90+80+/90+谋求叶片高质量发展谋求叶片高质量发展第二部分PART ONE风电叶片高质量发展10二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展

9、u 党的二十大报告明确提出：党的二十大报告明确提出：“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。”未来五年是全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期，报告中提出：“经济高质量发展取得新突破，科技自立自强能力显著提升经济高质量发展取得新突破，科技自立自强能力显著提升，构建新发展格局和建设现代化经济体系取得重大进展”是关键时期的主要目标任务之一。我们的工作还存在一些不足，面临不少困难和问题。主要有：推进高质量发展还有许多卡点瓶颈，科技创新能力还不推进高质量发展还有许多卡点瓶颈，科技创新能力还不强强.等等。对这些问题，我们已经采取一系列措

10、施加以解决，今后今后必须加大工作力度必须加大工作力度。11二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展u 推动风电叶片高质量发展：提推动风电叶片高质量发展：提质增效促发展、协同创新助双碳质增效促发展、协同创新助双碳材料设计工艺测试装备制造全生命周期全生命周期创新成为引领高质量发展的第一动力创新成为引领高质量发展的第一动力风风电电叶叶片片高高质质量量发发展展l始终以创新、协调、绿色、开放、共享的内在统一来把握发展、衡量发展、推动发展。l坚持质量第一、效益优先，大力增强质量意识，视质量为生命，以高质量为追求。l坚持系统观念，加强前瞻性思考、全局性谋划、战略性布局、整体性推进，加速智能化、自动化、数

11、字化转型。12二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展u 材料：高比模量材料：高比模量纤维与纤维与绿色材料应用绿色材料应用玻纤：THM-13.63，T23.69拉挤：T265GpaPET：PET105/150/200涂料：水性体系脱模剂：水性体系13二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展u 设计：设计：气动气动-结构结构-整机的一体化设计技术，载荷、重量和发电量边界寻优整机的一体化设计技术，载荷、重量和发电量边界寻优载荷载荷重量重量发电量发电量定制化附件控制方案高性能基准翼型优化基于动态性能分析的气动-结构耦合设计14二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展u 工艺：模块化并行

12、生产工艺：模块化并行生产，提升产品质量和，提升产品质量和生产效率生产效率模块化预制件：叶根、后缘梁、拉挤主梁、分段腹板等模块化预制件：叶根、后缘梁、拉挤主梁、分段腹板等一体化套裁：铺层预缝合、芯材和辅材等一体化套裁：铺层预缝合、芯材和辅材等15二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展u 装备：开发自动化智能装备，装备：开发自动化智能装备，减少劳动用工，降低劳动强度减少劳动用工，降低劳动强度主成型：激光投影、铺层工装主成型：激光投影、铺层工装后处理：自动打磨、自动切边后处理：自动打磨、自动切边检测：相控阵自动扫描、内窥机器人检测：相控阵自动扫描、内窥机器人16二、风电叶片高质量发展二、风电叶

13、片高质量发展u 测试：叶片测试：叶片“积木式积木式”测试验证测试验证加快部件级测试研究加快部件级测试研究探究层级承载边界规律探究层级承载边界规律设计结合测试减重降本设计结合测试减重降本复杂性增加ISO/ASTM/GB/TGL2015/IEC61400-9000-6800-5800-4700-10000-8000-6000-4000-20000couponthicker spar cap sectionbox beamblade17二、风电叶片高质量发展二、风电叶片高质量发展u 制造：减缓百米级大叶片型号迭代，稳定工艺加快大尺寸叶片成型周期制造：减缓百米级大叶片型号迭代，稳定工艺加快大尺

14、寸叶片成型周期减缓产品更新速度，稳定制造工艺减缓产品更新速度，稳定制造工艺扩大产线效能，提升产出效率降本扩大产线效能，提升产出效率降本0 0040405050606070708080909010010090m90m级以下级以下90m90m级级-100m-100m级级100m100m级级-110m-110m级级122m122m级以上级以上不同长度风电叶片成型周期不同长度风电叶片成型周期24h24h28-36h28-36h36-48h36-48h72-96h72-96h第三部分PART ONE风电叶片发展技术展望19三、风电叶片发展技术展望三、风电叶片发展技术展望u 材料：推

15、广国产碳纤维大丝束应用、开发绿色低碳环保材料材料：推广国产碳纤维大丝束应用、开发绿色低碳环保材料国产碳纤维大丝束开发国产碳纤维大丝束开发树脂与结构胶低挥发性；树脂与结构胶低挥发性；热塑性可回收树脂开发；热塑性可回收树脂开发；高性能高性能PETPET芯材开发芯材开发20三、风电叶片发展技术展望三、风电叶片发展技术展望u 设计：材料与气动、结构和工艺到主机的边界寻优设计：材料与气动、结构和工艺到主机的边界寻优气动设计气动评估结构设计结构评估成本评估噪声评估21三、风电叶片发展技术展望三、风电叶片发展技术展望u 装备：主成型和后处理一站式自动化装备应用装备：主成型和后处理一站式自动化装备应用开发自动

16、铺布、自动涂胶、自动维修开发自动铺布、自动涂胶、自动维修开展自动切割、自动涂装等装备开发，提升后处理流转效率开展自动切割、自动涂装等装备开发，提升后处理流转效率生产线无人化操作，黑灯工厂生产线无人化操作，黑灯工厂22三、风电叶片发展技术展望三、风电叶片发展技术展望u 检测：在线监测与智能维护技术检测：在线监测与智能维护技术在线健康监测：光纤技术集成在线健康监测：光纤技术集成在线防雷监测：电流实时监测在线防雷监测：电流实时监测叶尖净空监测：激光红外技术叶尖净空监测：激光红外技术 .l 智能维护技术智能维护技术攀爬机器人攀爬机器人无人机检测无人机检测.7光纤MEMS加速度传感器以太网以太网数据采集

17、与预处理风场集控中心数据分析与显示光纤载荷传感器（关键位置）光纤载荷传感器（叶根）分路盒采集设备风电场以太网光纤环网光纤传感分析仪（轮毂）采集设备风机主控模块（机舱）以太网提供风速、桨距角、方位角、偏航角、时间轴等信息以太网以太网无线模块（机舱）数据传输23p 进入平价时代后，风电行业面临更激烈的市场竞争。风电行业要可可持续发展持续发展，关键还是要实现高质量发展，尤其需要全产业链资源整全产业链资源整合、协同创新合、协同创新，从而实现产业共赢和行业良性健康发展。p 风电叶片的技术发展充满机遇和挑战，未来可期，任重而道远！“产产学研用学研用协同协同共赢共赢”“风电风电事业事业是一场长跑是一场长跑”“创新引领提质增效创新引领提质增效”谋求谋求高质量发展，协同创新，实现共赢高质量发展，协同创新，实现共赢24内部资料严禁外传ThanksThanks诚信、尊重、创新、高效

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