风电叶片大型化趋势明显 风电叶片材料的应用与发展

• 黄江 2023年8月14日 来源：东方财富 1372 90
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随着风电行业的不断发展，风电叶片的大型化、轻量化、迭代加速趋势逐渐显现，将推动风电叶片材料需求持续增长。

风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件，也是衡量风电机组设计和技术水平的主要依据。

风电作为重要的可再生能源，对减少碳排放，推动能源消费结构转型具有重要意义。风能被誉为二十一世纪最有开发价值的绿色环保新能源之一，近年来全球风力发电行业高速发展。根据 GWEC 统计数据，2021 年全球风电市场新增装机容量 93.6 吉瓦;累计装机容量 837 吉瓦，同比增长 12.4%。

随着我国风电产业链技术的日趋成熟，成本不断下降，未来风电仍将保持稳定的发展。北京国际风能大会发布《风能背景宣言》提出，为达到与碳中和实现起步衔接的目的，在 " 十四五 " 规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机 5,000 万千瓦以上。2025 年后，中国风电年均新增装机容量应不低于 6,000 万千瓦，到 2030 年至少达到 8 亿千瓦，到 2060 年至少达到 30 亿千瓦。

风电叶片大型化趋势明显 风电叶片材料的应用与发展

随着风电行业的不断发展，风电叶片的大型化、轻量化、迭代加速趋势逐渐显现，将推动风电叶片材料需求持续增长。

根据《复合材料在大型风电叶片上的应用与发展》，原材料费用占风电叶片总成本的75%，基体材料、增强材料和夹芯材料在原材料成本中占比较大。其中基体材料占比33%，夹芯材料占比25%，增强材料占比21%。

基体材料在叶片中起粘结、支持、保护增强材料和传递载荷的作用，是成本占比最大的风电材料。环氧树脂是目前主流基体材料，2021年风电环氧树脂国内需求19.90万吨，预计2025年将达到36.13万吨。

美国瀚森、道生天合、上纬新材等6家企业占据中国风电环氧树脂市场主要份额，2019年CR6达67.05%。聚氨酯、尼龙材料性能优于环氧树脂，未来在基体材料领域渗透率有望提升。

增强材料是叶片结构刚度和强度的保证，目前风电叶片中主要应用的增强材料是玻璃纤维。2010-2021年，中国风电用玻纤的需求量从11.98万吨增长至46.83万吨，预计2025年将达到85万吨，中国巨石、泰山玻纤、国际复材三家企业占据60%以上市场份额。

碳纤维性能优于玻璃纤维，目前应用受制于成本。预计未来随着成本降低，碳纤维在风电领域应用量将持续提升。

根据中研普华研究院《2023-2028年风电叶片行业市场深度分析及发展策略研究报告》显示：

一方面，风电行业正加速迈入大型化时代，大兆瓦风机、超长叶片渐成主流;另一方面，风电行业还将加速智能化、自动化、数字化转型。

风电需求火热订单多

2023年1至2月，59个风电项目的中标情况显示，已开标项目总规模达12282MW，涉及12家整机商。其中，远景能源、金风科技和三一重能中标规模名列前三名，分别为3399MW、2880MW、1816MW，占比分别为27.67%、23.45%和14.79%。

在此前披露的投资者关系活动记录表中，三一重能认为，根据项目的逐步核准和大基地项目的推进，以及2022年的招标情况，预计2023年行业装机容量为80GW左右，对应装机台数预计为1.6万至1.7万台区间。根据“十四五”风光相关发展规划，预计2023年招标量陆上在80GW左右，海上在20GW左右。

三一重能表示，2023年公司规划销售容量为7GW至9GW左右，较2022年会有较大幅度的提升。三一重能副总经理廖旭东坦言，由于订单的大幅增长，公司在庆阳、巴彦淖尔、塔城分别建立了主机和叶片工厂。目前这3个工厂正在紧锣密鼓地建设中，预计2023年可以投入使用。

风电行业人士介绍称，目前，风机中标价格逐步企稳。自2022年5月以来，行业竞争趋于理性，除个别大容量低价订单中标对行业平均风机价格造成短期冲击外，风机价格预期趋于箱式震荡态势。

风电迈入大型化时代

3月22日，三一重能的104米陆上风电叶片同步下线。“该款产品将极大满足未来各个整机厂商大兆瓦风机的叶片需求。”三一重能相关人士表示。

近年来，陆上风电机组单机容量不断突破，主流机型向5MW至7MW持续迈进，多家整机制造企业7MW至8MW机型陆续下线并吊装，部分9MW级机型已推出。海上风电机组迈入双位数时代，11MW级风电机组已批量化应用，16MW至18MW级风电机组相继下线。

而从叶片长度来看，多家企业110米级叶片相继生产，123米风电叶片亦有成功下线。在已发布风电机组机型中，陆上、海上风电机组配套的叶片长度分别平均达到100米、140米左右。

据介绍，风电叶片越长、面积越大，捕获风能的能力就越强，发电的能力也就越强，因此，大尺寸、轻量化、高可靠性等成为风电叶片尤其是海上风电叶片研发制造的主方向。

以123米叶片为例，该叶片将适配16MW海上风电机组。该风电机组每小时可发1.6万度电，如果每户家庭一个月用300度电的话，它每小时的发电量相当于50户人家一个月的用电量。

海上风电有望迎来跨越式发展

“海上风电的风力资源更好，与陆上建设风电场相比，海上风能资源丰富、储量大，可集中连片大规模开发。海风资源禀赋好，风速大、功率密度高。”风电行业相关人士在论坛上指出，“更重要的是，我国上海、浙江、山东、江苏、广东等核心用电区域，都属于沿海地区，海上风电资源到达沿海等高能源需求地区的距离短、成本低，适合大规模开发。”

根据中国电力企业联合会的数据，2022年海上风电新增装机4.07GW，较前年装机量下滑。不过，2022年海上风电招标量高达17.9GW，创历史新高，这为2023年海上风电装机量的高增长奠定基础。

三一重能日前在投资者活动中表示，公司不会缺席海上风电的发展。公司海上产品计划今年推出，技术路线将采取双馈与半直驱并举的方式，根据近海、远海不同情况推出系列机型，接下来将积极参与海上风电项目的投标。公司正与沿海多个省份(如山东、河北、江苏、辽宁、广东等)进行洽谈，加快推进落实沿海产业园的部署。

此外，风电行业还面临改造升级存量市场的机遇。据相关预计，“十四五”期间，运行超过20年的陆上风电装机规模为91.9万kW。考虑鼓励15年以上机组开展改造升级，“十五五”期间服役期满的装机规模约3000万kW。

我国海上风电累计装机

全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在福建并网发电，标志着我国海上风电大容量机组研发制造及运营能力再上新台阶。推动度电成本下降，研制关键零部件，发展走向深远海……近年来，我国海上风电产业发展迅猛，已进入规模化开发阶段。面向未来，随着技术不断突破、跨产业融合发展持续推进，海上风电行业将走得更远、更稳。

福建北部海域，一台台百米高的白色风机迎风转动，将绿色电能送往千家万户。日前，全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在这里成功并网发电，标志着我国海上风电大容量机组研发制造及运营能力再上新台阶。

截至2022年底，我国海上风电累计装机已超3000万千瓦，连续两年位居全球首位，占比达一半左右。将时间轴拉长，截至2012年底，累计装机约39万千瓦;截至2017年底，累计装机约279万千瓦。可以看出，我国海上风电虽然起步较晚，但发展迅猛，已进入规模化开发阶段。

《“十四五”可再生能源发展规划》提出，“积极推动近海海上风电规模化发展”“推动深远海海上风电技术创新和示范应用”。我国发展海上风电有哪些优势?下一步还需向哪些方面发力?记者进行了采访。

《2023-2028年风电叶片行业市场深度分析及发展策略研究报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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