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108米、111米、115米，截至今年7月底，我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片最長(zhǎng)紀(jì)錄已多次刷新，過(guò)去的1個(gè)月，明陽(yáng)智能、運(yùn)達(dá)股份、三一重能等整機(jī)制造商陸續(xù)發(fā)布了最新的葉片款型，生產(chǎn)下線的陸上風(fēng)電葉片尺寸已普遍接近100米，而已下線的海上風(fēng)電葉片規(guī)格最長(zhǎng)已超過(guò)110米。

“幾年前，國(guó)內(nèi)葉片長(zhǎng)度基本是以10米左右的速度逐年增長(zhǎng)，現(xiàn)在每年規(guī)劃的葉片增長(zhǎng)速度已經(jīng)可以達(dá)到15米—20米。”金風(fēng)科技研發(fā)中心葉片專(zhuān)家聞筆榮告訴記者。隨著我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)高速增長(zhǎng)，風(fēng)電葉片的長(zhǎng)度也正快速迭代，“大”葉片時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。

刷新紀(jì)錄，整機(jī)商陸續(xù)登場(chǎng)

上半年，我國(guó)陸上風(fēng)電葉片長(zhǎng)度不斷刷新。5月，三一重能在湖南韶山正式下線首支FB99067型風(fēng)電葉片，該葉片長(zhǎng)達(dá)99米，刷新當(dāng)時(shí)已下線的最長(zhǎng)陸上風(fēng)電葉片紀(jì)錄。6月，運(yùn)達(dá)股份宣布其YD97B葉片在邯鄲基地正式下線，該葉片長(zhǎng)達(dá)97米，刷新當(dāng)時(shí)陸上最長(zhǎng)玻纖風(fēng)電葉片紀(jì)錄。

海上風(fēng)機(jī)市場(chǎng)更加熱鬧。6月，明陽(yáng)智能宣布下線111.5米抗臺(tái)風(fēng)型海上葉片，創(chuàng)下亞洲最長(zhǎng)抗臺(tái)風(fēng)型葉片紀(jì)錄；同月，東方風(fēng)電宣布B1085A型海上風(fēng)電葉片下線，長(zhǎng)達(dá)108米，是針對(duì)海上中低風(fēng)速區(qū)域研制的風(fēng)電葉片；7月，上海電氣風(fēng)電宣布S112超長(zhǎng)海上風(fēng)電葉片順利下線，該型葉片長(zhǎng)達(dá)112米，再度刷新了國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的海上風(fēng)電葉片紀(jì)錄。

據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)《中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)地圖2021》中發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，近兩年來(lái)我國(guó)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪直徑增大趨勢(shì)明顯，2021年平均風(fēng)輪直徑增長(zhǎng)到151米，較2020年增長(zhǎng)了15米，2021年大于150米的風(fēng)輪直徑風(fēng)機(jī)占比顯著增長(zhǎng)，150米及以上風(fēng)輪直徑占比從2020年的12%快速增長(zhǎng)到了66.1%。截至2021年底，海上風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪直徑最大可達(dá)186米，陸上風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪直徑最大為175米。

從各大整機(jī)商發(fā)布的研發(fā)計(jì)劃來(lái)看，未來(lái)葉片將變得更長(zhǎng)更大。明陽(yáng)智能已經(jīng)宣布開(kāi)發(fā)MySE 16.0-242海上機(jī)型，單機(jī)功率可達(dá)16兆瓦，葉片長(zhǎng)度預(yù)計(jì)為118米。中國(guó)海裝也宣布開(kāi)發(fā)16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組，預(yù)計(jì)葉片長(zhǎng)度可能超過(guò)125米。

推陳出新，技術(shù)催生新款式

風(fēng)電葉片的推陳出新為何“提速”？在業(yè)內(nèi)看來(lái)，技術(shù)的逐步成熟和高速發(fā)展的風(fēng)電市場(chǎng)是催生葉片創(chuàng)新的主要?jiǎng)恿Α?br />
“時(shí)至目前，國(guó)內(nèi)葉片生產(chǎn)商已經(jīng)有了至少20年的經(jīng)驗(yàn)積累，不論是大型化葉片的設(shè)計(jì)還是新材料體系的應(yīng)用，都已經(jīng)積累了一定的技術(shù)能力。從技術(shù)驅(qū)動(dòng)的角度來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)企業(yè)早已有動(dòng)力和能力將葉片做到百米級(jí)別。”聞筆榮表示。

與此同時(shí)，風(fēng)電平價(jià)時(shí)代帶來(lái)的降本壓力，成為葉片大型化的源動(dòng)力。明陽(yáng)智能業(yè)務(wù)副總裁兼葉片產(chǎn)業(yè)公司董事長(zhǎng)李軍向告訴記者：“一般來(lái)說(shuō)，同等風(fēng)速情況下，葉片越長(zhǎng)，掃風(fēng)面積更大，發(fā)電量也相應(yīng)增大。近年來(lái)，風(fēng)電大規(guī)模開(kāi)發(fā)，風(fēng)電場(chǎng)選址逐漸轉(zhuǎn)向低風(fēng)速資源風(fēng)區(qū)，大葉片的應(yīng)用可有效降低對(duì)最低風(fēng)速的要求，提升發(fā)電量。”

光大證券的分析師指出，隨著風(fēng)電進(jìn)入平價(jià)時(shí)代，招標(biāo)價(jià)格持續(xù)下降，全產(chǎn)業(yè)鏈降本需求迫切，風(fēng)電機(jī)組大型化是實(shí)現(xiàn)降本的有效路徑之一，葉片大型化是提升單機(jī)容量的關(guān)鍵。

聞筆榮表示，目前風(fēng)電市場(chǎng)對(duì)價(jià)格相對(duì)比較敏感，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，面臨著較大的成本壓力，葉片的大型化不僅有助于提高風(fēng)機(jī)發(fā)電效率功率，更能降低風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)位數(shù)，進(jìn)而降低風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)，緩解開(kāi)發(fā)風(fēng)場(chǎng)的成本壓力。

業(yè)界普遍認(rèn)為，“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)風(fēng)電行業(yè)已然迎來(lái)高速成長(zhǎng)期，對(duì)于風(fēng)電葉片來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)空間已經(jīng)打開(kāi)。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2017年-2021 年間，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)上行，新增風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模逐年提高，今年上半年，我國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)容量1294萬(wàn)千瓦，同比增加210萬(wàn)千瓦。

快速迭代，大型化帶來(lái)全面革新

葉片尺寸快速增加的背后，不僅是技術(shù)的革新，也意味著對(duì)風(fēng)電行業(yè)各環(huán)節(jié)的挑戰(zhàn)。

“隨著葉片大型化發(fā)展，廠房規(guī)劃也需要隨之變更，并不是換套模具就能完成。如明陽(yáng)葉片從86.5米升級(jí)到 111.5米，模具的占地面積更大，原有的廠房容納不下同樣數(shù)量的模具，轉(zhuǎn)運(yùn)及堆場(chǎng)所需要的空間也相應(yīng)變大，這就意味著需要重新做廠房布局。與此同時(shí)，葉片制造難度也會(huì)增加，由于大葉片的體積和重量更大，需要鋪設(shè)的材料更多，所需要的時(shí)間更長(zhǎng)，像鋪層、灌注、合模等工序就非常耗費(fèi)人力和時(shí)間。”李軍向表示。

“舉個(gè)例子，葉片從60米到100米，長(zhǎng)度增加了66%，重量增加了300%，生產(chǎn)一支葉片的人工增加。5毫米制造公差在百米葉片上實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常有難度，對(duì)制造環(huán)節(jié)提出了更苛刻的要求。”聞筆榮進(jìn)一步指出，“100米以上的葉片重量可達(dá)60噸以上，挑戰(zhàn)風(fēng)電運(yùn)輸設(shè)備尤其是風(fēng)場(chǎng)最后一公里運(yùn)輸。”

李軍向指出，傳統(tǒng)葉片依賴手工作業(yè)的模式會(huì)被自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)逐步替代，諸如激光定位、自動(dòng)化鋪層、機(jī)器打磨、工廠數(shù)字化管理等方式正被引入葉片生產(chǎn)流程，以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

除此以外，對(duì)于葉片生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，新材料的應(yīng)用也已成為共識(shí)。大型化風(fēng)機(jī)對(duì)于葉片提出了更高的要求，業(yè)界普遍認(rèn)為，傳統(tǒng)的玻璃纖維復(fù)合材料已難以滿足其需求。從目前的情況來(lái)看，碳纖維等新興材料已經(jīng)獲得了高度關(guān)注。但面對(duì)快速迭代的葉片技術(shù)，多位專(zhuān)家也提醒稱(chēng)，大葉片對(duì)鋪層結(jié)構(gòu)更加敏感，對(duì)容差和缺陷的包容性更低，這就要求大葉片的質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠，在前期測(cè)試到小批量生產(chǎn)的過(guò)程中要加強(qiáng)試驗(yàn)。 

原標(biāo)題：風(fēng)電葉片迎來(lái)“大”時(shí)代！108米、111米、115米→