秘书之家—全网资源每日更新www.mishuzj.com碳纤维材料调研报告一、现状描述1、碳纤维材料及其在风电叶片中应用的介绍碳纤维主要由碳元素组成，其含碳量超过90％，具有高强度,高模量,耐高温,耐腐蚀,耐疲劳,抗蠕变,导电,传热,比重小等一系列优异性能，广泛应用于航空航天、风电叶片、体育器材、压力容器、汽车等领域。碳纤维在风电叶片中的主要应用部位为主梁，与同级别的高模玻纤主梁叶片相比，采用碳纤主梁设计的叶片可实现减重15%~25%，进而可以减少轮毂、机舱、塔架和桩基等结构部件的重量，降低风机整体成本。随着碳纤维叶片强度和刚度的提升，可以减少叶片在运行时的动态变形，有效改善叶片的空气动力学性能，提升风轮的发电效率。因此，通过应用碳纤维叶片降低对轮轴和塔架的负载，风机的输出功率更加平稳均衡、运行效率更高，且碳纤维复合材料的抗疲劳性能较好，通过后评估还可以延长叶片的生命周期，降低日常维护费用等综合成本。2、碳纤维在叶片行业应用情况及市场分析20xx年全球碳纤维需求量为13.5万吨，同比增长秘书之家—全网资源每日更新www.mishuzj.com14.4%。风电市场依旧是碳纤维应用端龙头，需求量为3.47万吨，占比25.7%。然而，对比2021年风电市场仅仅增长了5.2%，增长率从前些年超过20%的增长大幅度回落。而国内风电市场碳纤维材料需求仅为1.7万吨，与国际风电市场依旧有巨大差距。20xx年，风电市场发展依然低迷。中国可再生能源学会风能专业委员会（cwea）数据显示，去年全国新增风电吊装容量同比下降约11%，其中海上风电同比下降超六成；国家能源局发布的20xx年全国电力工业统计数据显示，去年全国新增并网风电装机3763万千瓦，同比减少21%。这是自2015年以来中国风电装机首次出现负增长。如此惨烈的市场，加上碳纤维价格高、风电用碳纤维这两年基本处于停滞状态。全球两大巨头vestas及ge的碳纤维板材用量基本没有增长，维持在全年用量为3万吨，其他几家如gamesa、nordex，明阳、三一、上海电气等的用量预计为4500-4700吨，几乎无增长。从今年市场情形看，在“碳达峰、碳中和”目标下，风电新增装机量将持续增加，且向轻量化、大型化发展；同时，常规的碳纤维价格已经在历史低位，已跌破70元/kg大关。在两个行业紧密配合的情况下，风电碳纤维应用有望走出前三年的泥潭，重新回到高增长的状态。秘书之家—全网资源每日更新www.mishuzj.com3、公司碳纤维叶片产业进展和应用进展xx从2015年着手碳纤维材料在叶片上应用的相关研究，对碳纤维叶片进行技术储备。采用碳纤维单轴织物和真空灌注工艺制备碳纤维主梁，实现公司首款tmt56.5碳纤维叶片的设计、制造和测试。2017年，与上海电气联合开发碳纤维拉挤板材，相继研制出的tmt56.8/tmt71.4碳纤维叶片。tmt56.8也成为国内首款碳纤维拉挤板材叶片，并成功通过测试和挂机。2020年与远景能源合作开发en161海上碳纤维叶片，为国内首款批量的海上碳纤维叶片。20xx年，自主研发110m/10mw海上碳纤维叶片。2023年我司已启动tmt126叶片设计，初步设计方案决定将使用全碳纤维拉挤板主梁。4、存在问题阻碍碳纤维在风电叶片中应用的最大问题在于成本。目前在120m以下的叶片中与玻纤拉挤板的竞争完全处于下风。如：运达yd110叶片由之前的碳纤维拉挤板切换成玻璃纤维拉挤板；明阳111.5叶片舍弃碳玻混设计，由玻璃纤维代替。其实所有叶片企业非常清晰碳纤维的减重优势及趋势，只是在成本上算不过账。存在的技术难点。碳纤维的应用技术难点在于缺陷识别和防雷系统设计。碳纤维无论是织物和拉挤板材表面均为黑色，秘书之家—全网资源每日更新www.mishuzj.com无法轻易识别内部干纱、裂纹等缺陷。碳纤维具有导电性，其应用于叶片结构，需要对叶片防雷系统重新设计。二、综合分析关于风机叶片成本问题主要分两点。首先在风电市场上，度电成本要求一再降低，20xx年中国海上风电度电成本下降至约0.33元/kwh，一年内成本下降了接近40%。目前陆上整机中标价跌破1500元/kw，海上整机中标价跌破2500元/kw。在如此激烈的价格竞争中，叶片降本迫在眉睫，低成本就是高技术。其次，碳纤维自身成本偏高，碳纤维制造所需的成本组成为：原料聚丙烯腈纱...