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風電用真空輔材行業技術水平特點、重點企業、市場份額及發展趨勢
真空輔材屬于復合材料成型過程中的耗材,不構成最終成品的組成部分。復合材料成型過程是保證復合材料制品質量和性能的關鍵環節。各類輔助材料在復合材料成型工藝中發揮著獨特的作用,輔助材料的選用將會直接影響復合材料制品的質量。性能優異的輔助材料既能提高復合材料制品的成型效率又能保障制品的性能,對復合材料生產具有重要意義。
1、真空輔材在風電葉片制造中的應用
風電葉片是風力發電機中的核心部件,對風機效率起著關鍵性的作用。復合材料風電葉片常見的結構是一個殼體結構,由葉根、主梁、腹板和上、下蒙皮組成。葉根鏈接主梁和風機輪轂,將主梁上的載荷傳遞到輪轂即主機處,蒙皮組成氣動外形,主梁負責主要承載,腹板負責支撐截面結構。在風電葉片制造領域,真空灌注成型工藝廣泛用于葉片主梁、腹板的預制和主梁與葉片殼體的灌注成型,是使用最為廣泛的工藝。近些年,隨著技術發展,葉片主梁的生產工藝從真空灌注成型工藝逐步向拉擠成型工藝轉變。
(1)真空灌注成型工藝
真空灌注成型工藝是一種新型的大型復合材料低成本成型技術,其基本原理是將設計好的纖維材料鋪設于模具上,在鋪層上按照工藝設計鋪放其他輔助材料,最后使用真空袋膜覆蓋整個制品,通過抽真空產生負壓使樹脂進入并浸潤纖維同時排出氣體,最終固化制成復合材料制品。
真空灌注成型工藝操作簡單,能有效地降低工人的勞動強度,而且由于整個成型裝置是真空密封的,避免了操作人員與有害物質的大量接觸,工作環境較為友好;同時,真空灌注成型可以有效控制產品的厚度和樹脂含量,提升纖維增強材料在制品中的占比,使產品力學性能更加優異;在成型過程中,由真空袋膜構建的真空體系形成均勻的真空壓力,可以有效減少產品中的空隙,提高產品性能。
風電葉片制造過程中,真空灌注成型工藝主要為:①在單面不漏氣的葉片殼體模具上鋪放玻璃纖維等連續纖維增強材料,以及輕木芯材、PET 泡沫芯材等結構芯材;②在增強材料上鋪放各類成型輔助材料,基本順序為脫模布或隔離膜→導流網→真空袋膜;③利用真空泵從葉片模具型腔的纖維增強體中抽出空氣,保持纖維增強體處于真空狀態;④負壓作用下,將樹脂注入模具型腔,使樹脂在纖維增強體中流動和滲透,完成樹脂浸潤纖維增強體后在室溫下或加熱狀態下固化;⑤進行后處理,得到樹脂和增強纖維比例達標的風電葉片。
真空袋膜、脫模布等真空輔材對風電葉片的生產效率和最終產品品質具有重要影響,生產工藝對真空輔材的選用具有較高的要求。真空灌注成型工藝對真空袋膜的要求主要為:①卓越的氣密性,保證在抽真空、樹脂灌注以及固化過程中不漏氣,避免不良產品;②耐高溫性能要求高,最高使用溫度達到 180℃,超過樹脂固化放熱溫度峰值,在大型風電葉片制造中,耐溫性能要求更高,保證真空袋膜使用中不出現破損;③過硬的力學性能,拉伸強度、斷裂延伸率等技術指標達標,避免真空袋膜在成品運輸、鋪放過程中出現折痕,在使用過程中不破損。
真空灌注成型工藝對脫模布的性能要求除了耐溫性、力學性能外,還要求有良好的脫模性,為產品提供免打磨粗糙面,易于后續處理,提高生產效率。在碳纖維主梁的風電葉片制作過程中,脫模布可以為風電葉片預制的碳纖維主梁提供性能良好的剝離界面,有利于提升葉片主梁與葉片殼體二次灌注成型的粘結強度。
(2)拉擠成型工藝
拉擠成型工藝是指在牽引設備的牽引下,將連續纖維或其織物進行樹脂浸潤并通過成型模具加熱使樹脂固化,來生產復合材料型材的工藝方法,主要應用于風電葉片主梁的生產制造。
在風電葉片主梁拉擠成型工藝中,先將碳纖維或玻璃纖維制成拉擠板材,再將一根根的拉擠板進行拼接,中間鋪一定規格要求的布層,再把它們捆在一起放進葉片里面,和葉片一起進行灌注,灌注后脫模,成為葉片里面的結構件。相比傳統真空灌注成型工藝,使用拉擠板成型葉片主梁的方式具有效率高、質量穩定、成本低等特點,可簡化工藝,降低成本,是目前生產葉片主梁的主要方式。在拉擠板制作過程中使用脫膜布,可增加拉擠板的表面粗糙度,進而有效提高拉擠板的粘接性能。因此,脫模布在風電葉片主梁的生產中得以廣泛應用。
2、風電用真空輔材行業技術水平及特點
真空袋膜、脫模布等真空輔材對風電葉片的生產效率和最終產品品質具有重要影響,生產工藝對真空輔材的選用具有較高的技術要求。
真空灌注成型工藝對真空袋膜的要求主要為:①卓越的氣密性,保證在抽真空、樹脂灌注以及固化過程中不漏氣,避免不良產品;②耐高溫性能要求高,最高使用溫度達到 180℃,超過樹脂固化放熱溫度峰值,在大型風電葉片制造中,耐溫性能要求更高,使真空袋膜使用中不出現破損;③過硬的力學性能,拉伸強度、斷裂延伸率等技術指標達標,避免真空袋膜在成品運輸、鋪放過程中出現折痕,在使用過程中不破損。
真空灌注成型工藝對脫模布的性能要求除了耐溫性、力學性能外,還要求有良好的脫模性,為產品提供免打磨粗糙面,易于后續處理,提高生產效率。在碳纖維主梁的風電葉片中,脫模布可以為風電葉片預制的碳纖維主梁提供性能良好的剝離界面,有利于提升葉片主梁與葉片殼體二次灌注成型的粘結強度。
3、風電用真空輔材行業發展趨勢
(1)風電行業快速發展為行業帶來良好的發展前景
風能被譽為二十一世紀最有開發價值的綠色環保新能源之一。隨著世界各國對環境問題認識的不斷深入,以及可再生能源綜合利用技術的不斷提升,近年來全球風力發電行業高速發展。
根據國家能源局統計,2021 年和 2022 年,我國風電新增并網裝機容量出現回落但仍保持在較高水平,分別新增 4,757 萬千瓦和 3,763 萬千瓦。到 2022 年末,我國風電累計裝機容量達 3.65 億千瓦,相比上年增長 11.28%。隨著我國風電產業鏈技術的日趨成熟,成本不斷下降,未來風電仍將保持穩定的發展。
(2)風電葉片大型化趨勢推動真空輔材向大幅寬、耐高溫發展
隨著風電機組技術的提升,風電單機容量大型化成為發展趨勢。單機容量大型化可以更加有效的提升風能資源的利用率、提升了風電場投資開發運營的整體經濟效益,同時也提高了土地和海洋資源的利用率,兼具經濟性和環保性,受到國家政策的大力鼓勵。
真空輔材在使用時需要對構件進行包覆,在葉片大型化發展的背景下,真空輔材也朝著大幅寬發展。近年來,真空袋膜主流產品的門幅寬度已經發展到 8 米,未來隨著海上風電對大葉片需求的增加,真空袋膜門幅寬度也將朝著更大幅寬尺寸發展。
大型葉片在生產過程中使用的樹脂量更多,樹脂在固化階段集中放熱,會導致部分區域短時間溫度較高,需要真空輔材具有更高的耐溫性。如果輔材耐溫不能滿足該階段的使用需求,會導致真空體系受到破壞,需要葉片生產人員及時進行修補,否則將會影響葉片的成型質量。灌注過程的意外情況也會造成額外的人工需求,增加葉片的生產成本。
(3)真空輔材套材化、一體化發展趨勢
風電葉片在真空灌注過程中使用到多種輔助材料,各種輔助材料具有不同的功能,需要逐層進行鋪設,耗費大量人工。風電葉片從葉片根部到葉尖,寬度整體上由大變小,且不同部位差別較大,葉片企業在生產中通常選用不同幅寬的真空袋膜裁剪拼接成大致符合葉片寬度分布的形狀進行使用。裁剪拼接工作一方面耗費了人力,另一方面也會因拼接不牢產生漏氣風險,影響生產效率。目前,真空輔材正呈現出簡易操作的發展趨勢,在真空輔材生產階段直接進行裁切或將多種輔材進行復合,形成套材化、一體化等新產品,大大減輕了風電葉片制造企業在真空系統構建時的人力投入,減少材料浪費,提高葉片生產效率。
(4)綠色、低碳、可持續日益受到重視
風電作為一種備受關注的綠色可再生能源,在全球能源結構調整和碳減排方面發揮著重要的作用。隨著風電裝機的不斷增加,退役葉片的回收處理正成為行業關注的問題。據歐洲風電行業協會 Wind Europe 的研究,全球總計有超過 250萬噸復合材料用于風電領域,未來五年內,歐洲將有一萬四千個風電葉片退役。
目前,風電整機約 85%-90%的材料可以實現回收利用,包括基座、塔筒、齒輪箱和發電機部件等,但風電葉片由于使用復合材料制成,在回收利用方面存在較大挑戰。傳統的處理方法是露天堆放、填埋或焚燒,但這些處理方法一方面會造成一定的環境污染,另一方面也造成了資源浪費,相比之下,對葉片的回收利用更加符合風電綠色環保的屬性。目前,葉片的回收利用主要包括機械回收法、熱回收法和化學回收法,但各種方法都不可避免的存在一定的局限。
風電葉片的回收困難引起了產業鏈內對可循環利用技術的關注。歐洲風電行業協會 Wind Europe 與 Cefic(歐洲化學工業理事會)和 EUCIA(歐洲復合材料工業協會)共同創建了一個跨部門平臺,以推動風電葉片回收的新方法。同時,越來越多的研究人員開始積極探索可回收材料在葉片領域的應用,如改性熱固性復合材料、熱塑性復合材料、天然纖維復合材料等。在此環境下,真空輔材未來也將朝著綠色、低碳、可持續的方向發展。
4、風電用真空輔材行業重點企業
2001 年以后,隨著國內風電市場的發展,國內開始批量生產玻璃鋼風電葉片,真空輔材在國內的需求不斷擴大,促進了真空輔材的發展。經過多年的快速發展,國產真空輔材生產規模和產品性能取得了長足的進步,在風電行業具有廣泛的應用,逐步替代進口產品。部分企業憑借良好的產品技術和客戶服務,在市場化競爭中逐漸勝出,行業集中度不斷提升。
(1)埃爾泰克先進材料集團(Airtech Advanced Materials Group)
是世界領先的真空袋膜及復合材料工裝材料制造商,主要產品包括真空包裝膜、離型膜、壓敏膠帶、脫模劑(非液體)、脫模布、透氣氈、密封膠帶等,下游應用領域包括航空航天、風能、船舶、汽車、印刷電路板、太陽能和一般 FRP 復合材料。
(2)上海瀝高科技股份有限公司
公司主營業務為復合材料研發、制造以及銷售,具體產品與服務包括以真空袋薄膜為代表的真空袋工藝輔助材料和以模具為代表的復合材料制件品兩大類。
(3)浙江佑威新材料股份有限公司
其主要產品為真空輔助材料及風電葉片夾心材料。其中,真空輔助材料產品包括:真空袋膜、脫模布、導流網、透氣隔離膜及打孔隔離膜等,主要用于復合材料的高溫成型、真空導注和預壓實,在風電行業、造船工業和航空航天工業具有廣泛的應用。
(4)浙江恒億達復合材料有限公司
具體產品有:真空袋薄膜、脫模布、導流網、有孔隔離膜、密封膠條、透氣膜等真空灌注輔助材料;巴沙木、PVC 泡沫等夾心材料。產品主要應用于風力發電葉片、游艇船舶、軌道交通、航空航天、軍工機械、體育休閑等行業。
(5)上海賽贏實業有限公司
其主要產品包括風電葉片巴薩木夾芯套材、真空輔助材料(真空袋膜、密封膠條、有孔隔離膜、導流網等),復合材料的模具及制品。
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目錄
第一章 風電用真空輔材行業相關概述
第一節 風電用真空輔材行業定義及分類
一、行業定義
二、行業特性及在國民經濟中的地位及影響
第二節 風電用真空輔材行業特點及模式
一、風電用真空輔材行業發展特征
二、風電用真空輔材行業經營模式
第三節 風電用真空輔材行業產業鏈分析
一、產業鏈結構
二、風電用真空輔材行業主要上游2017-2022年供給規模分析
三、風電用真空輔材行業主要上游2017-2022年價格分析
四、風電用真空輔材行業主要上游2023-2029年發展趨勢分析
五、風電用真空輔材行業主要下游2017-2022年發展概況分析
六、風電用真空輔材行業主要下游2023-2029年發展趨勢分析
第二章 風電用真空輔材行業全球發展分析
第一節 全球風電用真空輔材市場總體情況分析
一、全球風電用真空輔材行業的發展特點
二、全球風電用真空輔材市場結構
三、全球風電用真空輔材行業市場規模分析
四、全球風電用真空輔材行業競爭格局
五、全球風電用真空輔材市場區域分布
第二節 全球主要國家(地區)市場分析
一、歐洲
1、歐洲風電用真空輔材行業市場規模
2、歐洲風電用真空輔材市場結構
3、2023-2029年歐洲風電用真空輔材行業發展前景預測
二、北美
1、北美風電用真空輔材行業市場規模
2、北美風電用真空輔材市場結構
3、2023-2029年北美風電用真空輔材行業發展前景預測
三、日韓
1、日韓風電用真空輔材行業市場規模
2、日韓風電用真空輔材市場結構
3、2023-2029年日韓風電用真空輔材行業發展前景預測
四、其他
第三章 《國民經濟行業分類與代碼》中風電用真空輔材所屬行業2023-2029年規劃概述
第一節 2017-2022年所屬行業發展回顧
一、2017-2022年所屬行業運行情況
二、2017-2022年所屬行業發展特點
三、2017-2022年所屬行業發展成就
第二節 風電用真空輔材行業所屬行業2023-2029年規劃解讀
一、2023-2029年規劃的總體戰略布局
二、2023-2029年規劃對經濟發展的影響
三、2023-2029年規劃的主要目標
第四章 2023-2029年行業發展環境分析
第一節 2023-2029年世界經濟發展趨勢
第二節 2023-2029年我國經濟面臨的形勢
第三節 2023-2029年我國對外經濟貿易預測
第四節2023-2029年行業技術環境分析
一、行業相關技術
二、行業專利情況
1、中國風電用真空輔材專利申請
2、中國風電用真空輔材專利公開
3、中國風電用真空輔材熱門申請人
4、中國風電用真空輔材熱門技術
第五節2023-2029年行業社會環境分析
第五章 普華有策對風電用真空輔材行業總體發展狀況
第一節 風電用真空輔材行業特性分析
第二節 風電用真空輔材產業特征與行業重要性
第三節 2017-2022年風電用真空輔材行業發展分析
一、2017-2022年風電用真空輔材行業發展態勢分析
二、2017-2022年風電用真空輔材行業發展特點分析
三、2023-2029年區域產業布局與產業轉移
第四節 2017-2022年風電用真空輔材行業規模情況分析
一、行業單位規模情況分析
二、行業人員規模狀況分析
三、行業資產規模狀況分析
四、行業市場規模狀況分析
第五節 2017-2022年風電用真空輔材行業財務能力分析與2023-2029年預測
一、行業盈利能力分析與預測
二、行業償債能力分析與預測
三、行業營運能力分析與預測
四、行業發展能力分析與預測
第六章 POLICY對2023-2029年我國風電用真空輔材市場供需形勢分析
第一節 我國風電用真空輔材市場供需分析
一、2017-2022年我國風電用真空輔材行業供給情況
二、2017-2022年我國風電用真空輔材行業需求情況
1、風電用真空輔材行業需求市場
2、風電用真空輔材行業客戶結構
3、風電用真空輔材行業區域需求結構
三、2017-2022年我國風電用真空輔材行業供需平衡分析
第二節 風電用真空輔材產品市場應用及需求預測
一、風電用真空輔材產品應用市場總體需求分析
1、風電用真空輔材產品應用市場需求特征
2、風電用真空輔材產品應用市場需求總規模
二、2023-2029年風電用真空輔材行業領域需求量預測
1、2023-2029年風電用真空輔材行業領域需求產品功能預測
2、2023-2029年風電用真空輔材行業領域需求產品市場格局預測
第七章 我國風電用真空輔材行業運行分析
第一節 我國風電用真空輔材行業發展狀況分析
一、我國風電用真空輔材行業發展階段
二、我國風電用真空輔材行業發展總體概況
第二節 2017-2022年風電用真空輔材行業發展現狀
一、2017-2022年我國風電用真空輔材行業市場規模
二、2017-2022年我國風電用真空輔材行業發展分析
三、2017-2022年中國風電用真空輔材企業發展分析
第三節 2017-2022年風電用真空輔材市場情況分析
一、2017-2022年中國風電用真空輔材市場總體概況
二、2017-2022年中國風電用真空輔材市場發展分析
第四節 我國風電用真空輔材市場價格走勢分析
一、風電用真空輔材市場定價機制組成
二、風電用真空輔材市場價格影響因素
三、2017-2022年風電用真空輔材價格走勢分析
四、2023-2029年風電用真空輔材價格走勢預測
第八章 POLICY對中國風電用真空輔材市場規模分析
第一節 2017-2022年中國風電用真空輔材市場規模分析
第二節 2017-2022年我國風電用真空輔材區域結構分析
第三節 2017-2022年中國風電用真空輔材區域市場規模
一、2017-2022年東北地區市場規模分析
二、2017-2022年華北地區市場規模分析
三、2017-2022年華東地區市場規模分析
四、2017-2022年華中地區市場規模分析
五、2017-2022年華南地區市場規模分析
六、2017-2022年西部地區市場規模分析
第四節 2023-2029年中國風電用真空輔材區域市場前景預測
一、2023-2029年東北地區市場前景預測
二、2023-2029年華北地區市場前景預測
三、2023-2029年華東地區市場前景預測
四、2023-2029年華中地區市場前景預測
五、2023-2029年華南地區市場前景預測
六、2023-2029年西部地區市場前景預測
第九章 普●華●有●策對2023-2029年風電用真空輔材行業產業結構調整分析
第一節 風電用真空輔材產業結構分析
一、市場細分充分程度分析
二、下游應用領域需求結構占比
三、領先應用領域的結構分析(所有制結構)
第二節 產業價值鏈條的結構分析及產業鏈條的整體競爭優勢分析
一、產業價值鏈條的構成
二、產業鏈條的競爭優勢與劣勢分析
第十章 風電用真空輔材行業競爭力優勢分析
第一節 風電用真空輔材行業競爭力優勢分析
一、行業整體競爭力評價
二、行業競爭力評價結果分析
三、競爭優勢評價及構建建議
第二節 中國風電用真空輔材行業競爭力剖析
第三節 風電用真空輔材行業SWOT分析
一、風電用真空輔材行業優勢分析
二、風電用真空輔材行業劣勢分析
三、風電用真空輔材行業機會分析
四、風電用真空輔材行業威脅分析
第十一章 2023-2029年風電用真空輔材行業市場競爭策略分析
第一節 行業總體市場競爭狀況分析
一、風電用真空輔材行業競爭結構分析
1、現有企業間競爭
2、潛在進入者分析
3、替代品威脅分析
4、供應商議價能力
5、客戶議價能力
6、競爭結構特點總結
二、風電用真空輔材行業企業間競爭格局分析
1、不同規模企業競爭格局
2、不同所有制企業競爭格局
3、不同區域企業競爭格局
三、風電用真空輔材行業集中度分析
1、市場集中度分析
2、企業集中度分析
3、區域集中度分析
第二節 中國風電用真空輔材行業競爭格局綜述
一、風電用真空輔材行業競爭概況
二、重點企業市場份額占比分析
三、風電用真空輔材行業主要企業競爭力分析
1、重點企業資產總計對比分析
2、重點企業從業人員對比分析
3、重點企業營業收入對比分析
4、重點企業利潤總額對比分析
5、重點企業負債總額對比分析
第三節 2017-2022年風電用真空輔材行業競爭格局分析
一、國內主要風電用真空輔材企業動向
二、國內風電用真空輔材企業擬在建項目分析
三、我國風電用真空輔材市場集中度分析
第四節 風電用真空輔材企業競爭策略分析
一、提高風電用真空輔材企業競爭力的策略
二、影響風電用真空輔材企業核心競爭力的因素及提升途徑
第十二章 普華有策對行業重點企業發展形勢分析
第一節 企業五
一、企業概況及風電用真空輔材產品介紹
二、企業核心競爭力分析
三、企業主要利潤指標分析
四、2017-2022年主要經營數據指標
五、企業發展戰略規劃
第二節 企業二
第三節 企業三
第四節 企業四
第五節 企業五
第十三章 普●華●有●策對2023-2029年風電用真空輔材行業投資前景展望
第一節 風電用真空輔材行業2023-2029年投資機會分析
一、風電用真空輔材行業典型項目分析
二、可以投資的風電用真空輔材模式
三、2023-2029年風電用真空輔材投資機會
第二節 2023-2029年風電用真空輔材行業發展預測分析
一、產業集中度趨勢分析
二、2023-2029年行業發展趨勢
三、2023-2029年風電用真空輔材行業技術開發方向
四、總體行業2023-2029年整體規劃及預測
第三節 2023-2029年規劃將為風電用真空輔材行業找到新的增長點
第十四章 普●華●有●策對 2023-2029年風電用真空輔材行業發展趨勢及投資風險分析
第一節 2017-2022年風電用真空輔材存在的問題
第二節 2023-2029年發展預測分析
一、2023-2029年風電用真空輔材發展方向分析
二、2023-2029年風電用真空輔材行業發展規模預測
三、2023-2029年風電用真空輔材行業發展趨勢預測
四、2023-2029年風電用真空輔材行業發展重點
第三節 2023-2029年行業進入壁壘分析
一、技術壁壘分析
二、資金壁壘分析
三、政策壁壘分析
四、其他壁壘分析
第四節 2023-2029年風電用真空輔材行業投資風險分析
一、競爭風險分析
二、原材料風險分析
三、人才風險分析
四、技術風險分析
五、其他風險分析
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