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稍安勿躁!环氧树脂仍是风电树脂的首选

日期:2021-05-28    来源:环氧树脂及应用  作者:国化新材料研究院团队

国际风力发电网

2021
05/28
09:45
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关键词: 环氧树脂 风电树脂

最近,科思创聚氨酯风电叶片的新闻热度很高,总结了一下,环氧树脂行业关注的原因主要有几点:

1、环氧树脂价格从去年下半年开始一路高歌猛进,虽有所回调,但价格仍居历史高位,风电叶片制作成本高;

2、风电一年消耗几十万吨环氧树脂,随着中国碳中和碳达峰的推进,行业向好。聚氨酯若替代环氧树脂在风电里的运用,将导致环氧树脂需求减少一大块;

3、与环氧树脂配套使用的聚醚胺行业,一荣俱荣,风电行业占国内聚醚胺(D230)下游应用的60%以上,因此聚醚胺企业对风电叶片树脂体系的选择也尤为关注;

4、环氧树脂新项目不断,产能在快速扩张,新的应用领域还未完全开发出来,大为火热的风电领域又受到了挑战。

1、风电叶片的构成

风电叶片主要由基体树脂、增强纤维、夹芯、结构胶、涂层等组成,其中基体树脂占总叶片质量的27%左右。

2、风电叶片对基体树脂的性能要求

风电叶片的发展过程中,尝试使用过不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等作为风电叶片的基体树脂。环氧树脂因其环境容忍度大、低收缩、良好的本体和复合材料力学性能等优异的综合性能而独树一帜,风电叶片对基体树脂主要的性能要求如下几点:

低粘度——节省灌注时间;

足够的可使用时间;

快速固化——节省固化时间;

体积收缩小——保持尺寸稳定;

对环境湿度等不敏感;

较高的耐热温度;

较高的本体机械性能;

良好的FRP性能 良好的耐疲劳性能。

环氧树脂和聚氨酯树脂体系的风电叶片综合性能对比如下:

3、聚氨酯叶片的大规模应用还尚早

从各项指标对比来看,聚氨酯叶片在性能上确实要略好于环氧树脂叶片,具有部分替代环氧树脂的潜力,但在性能和成本上与环氧树脂提升不大,还不算颠覆性的风电叶片材料革新。

聚氨酯叶片不足点是对湿气敏感,在生产过程中水分的控制要求严格,甚至对厂房都会有湿度要求,在南方潮湿的环境下生产具有一定的难度的。除此之外,叶片芯材中的巴沙木本身含有一定的水分,用PVC替代又会导致柔韧性不足,在技术层面上具有诸多难点。因此目前也只有实力雄厚的科思创在力推聚氨酯风电叶片,一般的企业是不敢去做第一个吃螃蟹的人的。

针对聚氨酯叶片替代风电叶片这件事,有以下几个观点:

1、环氧树脂行业警惕是应该的,但还没到需要焦虑的地步。环氧树脂在风电叶片上应用了几十年了,99%以上的风电叶片在使用环氧树脂,技术已相当成熟。相比而言,聚氨酯风电叶片目前还处在开发期和探索期,科思创也推了很多年了,还未得到大规模的应用;

2、轻量化和大型化是风电叶片的发展趋势,聚氨酯叶片的实验长度尚在六十米左右,任重而道远;

3、风电行业投资大,风险高,且风电叶片需要通过德国船级社认证,认证周期长,放弃现有的环氧体系去选择聚氨酯体系的叶片,还为时过早;

4、环氧树脂目前价格高位,从历史价格来看,环氧树脂的价格基本在1.5万-2.5万元/吨的价格区间运行。国内环氧树脂新增产能较多,价格必然回落,本周价格也在大幅下跌,待价格下行至2万元/吨以下时,聚氨酯叶片的概念是否还会这么热?

5、同理,聚氨酯叶片的大规模应用,是否也会造成聚氨酯价格的飞涨?成本优势未必存在!


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