碳纤维风电叶片发展情况分析

风能是最具成本优势、环保的能源之一，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。

1.碳纤维在叶片上的用量

● 碳纤维在叶片上的用量：叶片用量不是完全确定的，一般来说主梁用碳纤维，主梁重量占比1/3；

● 实例：42米叶片1.5MW-1MW叶片12.8吨，83.5米叶片3.6MW21吨-1MW17.5吨，90米叶片-1MW16.74吨、86.6米2.5MW-1MW16.8吨；

● 综上：1MW叶片在17吨左右，这种预估情况下，主梁碳纤维用量3吨（60米以上叶片，小叶片不适用）；

● 专家计算：90米叶片6.45MW，主梁3.4吨碳纤维用量；

● 目前有的厂家迎风面用碳纤维，背风面用玻璃纤维，玻碳混合情况中占比可以灵活抉择，没有确定占比；

● 4-6MW（60-90米叶片）碳纤维用量平均在3吨左右。

2.碳纤维在风电叶片中的成本

● 复合材料叶片用量占比：灌注成型叶片中树脂占比30%，碳纤维占比70%；拉挤成型叶片中树脂占比25%，碳纤维占比75%；

● 玻纤6MW重量9.8吨-1KW71元，树脂3.1MW重量5.1吨-1KW175元；

● 陆风1KW2000元左右，海风1KW3548元（其中：叶片1064元，碳纤+玻纤+树脂共696元）；

● 材料总成本在叶片中超过85%，增强材料和树脂超过60%（无利润的情况下）；

● 新叶片附加成本相对较高，能达到20%；

● 陆风玻纤整机1KW2000元情况下，叶片占30%，有600元价值量，其中玻纤1KW100元，树脂1KW175元；

● 1KW叶片主梁全部用碳纤维，需用3吨；

● 碳纤维实际采购价格在150元/公斤左右。

3.碳纤维产业趋势

● 碳纤维在叶片上的使用方式（迎风、背风、玻纤混合）取决于不同工艺方式成本考量；

● 风电叶片在设计上也是百花齐放，所以不确定主流材料是什么；

● 维斯塔斯专利到期会对碳纤维推广有拉动作用；

● 拉挤可以充分发挥纤维的特性，不会弯曲，不需要模具和辅料，成本和生产效率有所提升，产品一致性和稳定性有所提升。

4.维斯塔斯碳纤维供给情况

● 维斯塔斯2015-2016年开始拉挤（由光威、江苏澳盛供给）；

● 2017年光威提供维斯塔斯1600吨，2018年供应4500吨，2019年供应5000吨左右；

● 2020年中国碳纤维风电用量2万吨；

● 2021年世界风电碳纤维用量3万吨，中国用量2万吨；

● 维斯塔斯2018年碳纤维用量2万吨，光威、澳盛提供超过1万吨；

● 预计维斯塔斯未来业绩的增幅不会像预期那么大；

● 未来10MW以上的风电叶片都用碳纤维；

● 未来是新玩家拉动碳纤维在风电叶片上的应用。

5.风电叶片发展情况

● 2021年开始，许多厂家都在发展超过10MW的海风叶片；

● 东方电气：2020年4月20号 ，90米长的10MW叶片，主梁用碳纤维；

● 东方电气：2021年10月21号，103米长13MW叶片，主梁用高模量高比强碳纤维；

● 上海电气风电：F02，102米11MW海风叶片，主梁用碳纤维；

● 明阳风电：99A1叶片，99米11MW海风叶片，主梁用碳玻混杂；

● 明阳风电：16MW118米叶片正在研发；

● 综上，10MW90米以上风电叶片都用碳纤维（但是80、94米的海风叶片也有全玻纤的）；

● 陆风叶片都向7MW方向发展；

● 材料使用限制主要是成本考虑，碳纤维能够减重10吨左右（40吨玻纤-30吨碳纤），对主机、塔筒等部件带来利好。

6.叶片长度和碳纤维用量关系

● 不确定，也可以用全玻纤，碳纤维用量主要取决于叶片设计，要和主机匹配，用玻纤能够满足重量要求也可；

● 叶片长度和叶型共同决定MW（80米叶片6-8MW都有可能）。

7.国内主机厂拉挤工艺情况

● 明阳：玻碳混杂用拉挤工艺；

● 中材科技：碳纤维用拉挤工艺；

● 拉挤工艺未来会在新设计的叶片上大量采用；

● 2022年底碳纤维价格下来以后，能够获得较大的推广力度。

8.维斯塔斯专利到期

●彻底打开专利限制不存在，专利没到期的时候已经有人在使用；

●专利到期时间为2022年7月19日。

9.主梁叶片占比

● 主梁占叶片重量的1/3；

● 主梁由树脂和纤维组成（70%纤维和30%树脂）；

● 拉挤工艺下，纤维含量75%，树脂含量25%。

10.主机厂能够接受的碳纤维的价格

● 主机厂越便宜越好，预计碳纤维降低到80元/公斤下游厂商的接受度会比较高。

11.碳纤维成本下降渠道

● 技术可以实现降本；

● 和东丽的差距不在路线上，主要差距就在细节上。