风力发电机叶片,可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。风机叶片对材料要求很高,不仅需要具有较轻的重量,还需要具有较高的强度、抗腐蚀、耐疲劳性能,因此现在的风机厂商广泛采用复合材料制造风机叶片,复合材料占整个风机叶片的比重甚至高达90%。
风力发电机叶片市场发展现状
随着叶片市场规模的扩大,成本和售价都将下降,但具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度超过售价降低速度,盈利超过平均水平,认为10%-15%的净利润率是比较合理的。在风电的主要零部件当中,叶片的门槛相对较低,而由于供需偏紧张、盈利较好,导致诸多企业进入叶片生产领域,除了整机厂自建的叶片厂之外,新进入的企业如雨后春笋,根据不完全统计,目前已经超过40家。
随着供需紧张形势的缓解,叶片行业将经历从纷乱到寡头、从短缺到均衡、从暴利到薄利的过程,市场将形成数个1000套以上规模的寡头,这些企业将获得高于行业平均水平的盈利能力,而其他厂商降逐渐被边缘化。
目前,全球风电叶片行业具备1000套以上产能的大型企业有十几家,其中外资企业以美国GE、迪皮埃TPI、丹麦LM为主(LM已于2017年被GE收购),国内风电叶片龙头企业包括中材科技、中复连众等专业叶片生产商和国电联合动力、明阳智能等具备自主生产叶片能力的整机生产商。由于受到运输半径制约,产能分布会影响叶片市场竞争格局,地方性厂商受益于地域性优势瓜分了一些区域市场份额。
风力发电机叶片产业容量分析
随着风电进入规模化、快速发展的平价时代,风电度电成本竞争力的增加,其作为清洁燃料与清洁电力的重要来源,必将成为“十四五”期间和“碳中和”目标下中国能源发展的主力军,并步入新的大发展时期。
“十四五”期间,一批海上风电项目呼之欲出,多地明确海上风电基地建设计划。在风电产业升级过程中,叶片材料革新以及海风加速崛起带来大丝束碳纤维、酸酐固化剂、国产灌浆料等原材料领域的发展机会,国产替代大趋势下国内众多龙头企业正在快速崛起。
随着海上大叶片的发展,碳纤维轻质高模高强增强材料用量剧增,拉挤成型工艺愈发成熟拉动酸酐类新型固化剂的替代需求,越来越重的叶片对海上风机基座灌浆料也提出了更苛刻的要求。
近年来,国家积极出台电价和税收优惠配套政策推动风电产业发展,《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》明确2021年起陆上风电实行平价上网,大批项目加速推进。《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》提出新增海上风电不再纳入补贴范围,按规定完成核准(备案)并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电,按相应价格政策纳入中央财政补贴范围。政策驱动风电行业新增装机量高增,2021年1-11月国内新增风电并网装机容量24.70GW;截至2021年11月,全国风电累计并网装机容量约3.05亿千瓦,同比增长29.1%。
对于目前风力发电机叶片使用的复合材料而言,材料与工艺是两个最为重要的因素。就材料而言,目前主要用于生产风力发电机叶片的复合材料为玻璃纤维复合材料,玻璃纤维增强材料用于提供刚度与强度,基体材料则使用环氧树脂用于提供韧性与耐久性;就工艺而言,目前真空灌注成型工艺作为生产玻璃纤维复合材料的主要成型工艺被广泛运用。
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