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中材叶片:奏响产业发展“和弦音”

日期:2021-05-31    来源:中国建材报  作者:吴跃

国际风力发电网

2021
05/31
13:22
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关键词: 中材叶片 风电叶片 中材科技

初夏时节,花开正好。江苏阜宁风电叶片产业基地内,一颗颗如同音符般的蒲公英种子借风飞翔,一片灿烂。

江苏阜宁风电叶片产业基地是中材科技风电叶片股份有限公司(以下简称中材叶片)七大风电叶片产业基地之一,也是记者深入企业一线进行调研的基地之一。加上河北邯郸、江西萍乡、甘肃酒泉、内蒙古锡林浩特、吉林白城和内蒙古兴安盟风电叶片产业基地,中材叶片已经具备年产1000万千瓦风电叶片的生产能力,规模化、专业化水平位居行业前列。2020年,中材叶片实现营收90.2亿元、净利润10亿元,经营业绩创历史同期最高水平,向高质量发展更进一步。可以说,在中材叶片,懂得借风的远不止基地里的蒲公英种子,多年来,中材叶片借着风,在产生清洁能源的同时,奏出了最美“和弦音”。

积蓄能量 借风飞扬

中材叶片创立于2007年6月,由中国A股上市公司中材科技股份有限公司(以下简称中材科技)作为主要发起人组建,隶属于国资委直接管理的中央企业中国建材集团有限公司,继承了北京玻璃钢研究设计院、南京玻璃纤维研究设计院、苏州非金属矿工业设计研究院三个科研院所60余年特种纤维增强复合材料及其成型工艺技术的研究开发成果,创新性地把液体成型技术应用于大型风电叶片的生产制造。随着2005年《中华人民共和国可再生能源法》出台,我国风电进入发展快车道。因此,在风电规模化发展伊始,中材叶片宛若一匹黑马在行业内迅速脱颖而出,成功实现了风电叶片的做大做强做优。

作为中材科技的“三大主导产业”之一,14年来,中材叶片深耕行业,专业从事复合材料大型风力发电叶片的研究、设计、开发、制造与服务。市场占有率连续13年保持增长、连续10年保持中国第一,2015年跃居全球第一,“十三五”期间全球平均市场占有率超过10%,如今已成为风电叶片行业龙头企业、全球知名企业。

“十三五”期间,中材叶片紧紧围绕高质量发展要求,聚焦主责主业,主动拥抱“平价上网”的行业需求,坚持科技创新,扎实开展生产经营、改革创新、党建等各项工作,持续保持了稳健的发展态势。

不忘初心 创新不止

在叶片设计技术研究和创新应用方面,中材叶片苦练内功,持续打造核心竞争力。中材叶片建立了细长结构大型风电叶片低载高效气动设计方法、基于重量和载荷安全性平衡的复合材料结构迭代设计方法和高效率、高精度的结构校核方法,缩短了叶片设计周期,提高了产品可靠性。2016年,中材叶片在国内率先开发了叶根预埋设计技术,并获得国内首个DNVGL部件认证,打破了国外的叶根预埋专利技术限制,填补了行业空白。在坚持自主开发的同时,还积极加强与行业高水平科研机构的技术交流合作。与此同时,中材叶片积极开展海上大叶片的设计、制造技术研究和应用。2014年以来,公司在设计开发了首款大型海上风电叶片SINOMA77.7的基础上,先后开发了不同规格适用潮间带、近海和远海不同风况的海上大叶片,掌握了抗台风、碳纤维成型、防盐雾、雷电防护、在线监测等关键核心技术,走在了国内海上风电叶片研发制造技术发展的最前沿,为海上风电发展奠定了坚实基础。

在坚持推动技术革新和应用方面,中材叶片取得一定成绩。企业相关负责人告诉记者,在叶片防护技术开发上,企业与供应商协同开展了叶片表面在恶劣环境中防护体系的研究;与涂料供应商联合研发了适用于叶片生产工艺的聚氨酯模内胶衣,为提高后处理涂装效率提供了技术储备。在叶片主动式防/除冰技术开发上,针对叶片覆冰带来的一系列问题,设计在一定电压下通过在叶片易覆冰的区域铺设电热膜材料,实现对外传递热量,达到防除冰的目的。在叶片全环境防雷系统设计开发上,针对不同区域雷暴特点,设计开发了适用于全环境的风电叶片防雷系统并实现应用。在增功降噪技术开发应用上,自主设计开发了适用于自有产品体系的涡流发生器(VG)及扰流板控制部件,以提升发电效率;自主设计开发的叶片降噪锯齿,广泛应用到各类产品型号,大幅降低了叶片运行过程中产生的噪音,达到了国际先进水平。正是基于对技术创新的不懈追求,中材叶片每年都会有源源不断的新产品推向风电市场。

引领技术 实现双赢

随着风电行业的技术进步,大型化成为叶片发展的主要方向,主流叶片制造企业均将战略目标瞄向更长的叶片。大型叶片成型面积大、尺寸精度高、运行工况复杂,叶片大型化也对叶片材料提出高性能、低密度、长寿命和耐疲劳等更高的要求。因此,风电叶片大型化与轻量化之间的矛盾变得越来越突出。在这种情况下,中材叶片以大型化、轻量化为方向,创造性推出超高模玻璃纤维和玻纤拉挤技术在风电叶片上的应用。2019年9月28日,中材叶片首支SINOMA85.6-8.5MW海上叶片在江苏阜宁顺利下线。这支叶片创下用全玻璃纤维作为增强材料国内海上叶片长度的第一纪录,为后续开发更大的海上低成本叶片奠定了基础。

在中材叶片的产业基地采访中,记者发现所有风电叶片在表观上并无差异,但每一种型号叶片在气动设计技术、叶片结构设计技术等方面并不相同。研发人员需要根据风资源的差异为风场定制化设计叶片,海上风电叶片考虑防雷暴、防腐蚀要求,高寒地区考虑除冰等需求。风机每增加1小时发电量,背后则是依靠巨量的基础研究、试验验证作支撑。

在坚持推动研发和试验平台建设方面,中材叶片也是下足了功夫。首先开展材料实验室建设,主要从事复合材料及相关原材料性能测试和整体结构检测,具备原材料测试评价分析能力,于2014年获得CNAS认证。其次,中材叶片在北京、酒泉、阜宁拥有5个叶片结构测试平台,并于2017年建设完成具备国际先进水平的10MW-120m全生命周期全尺寸侧拉加载室内试验台,用于服务大叶片设计开发,可满足全尺寸叶片测试项目国内外认证要求。2018年,试验台已通过DNV GL国际资质认证。

在坚持开展标准化、知识产权建设方面,中材叶片加快前进步伐,为技术创新工作保驾护航。从成立以来,已获得授权专利171项,授权率多年稳定在较高水平,其中发明专利占比16%。在主导参与国际国内相关技术、工艺等标准制定方面,中材叶片作为行业龙头企业,积极参与制定了多项国家和行业标准。

把握机遇 协同发展

近年来,我国加强了对新能源开发的扶持、鼓励措施不断强化,特别是承诺力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和后,风能作为清洁能源的重要力量之一备受人们关注。

在这种背景下,中材叶片发挥行业引领作用,积极从多个方面推动上下游企业共建质量、成本产业链,以实现风火同价的目标,最终打开风电快速发展的新空间。在此基础上做好“三个协同”,一是大力开展管理协同,充分发挥先进质量管理工具指导力;二是大力倡导技术协同,充分发挥风电全产业链上下游内驱力;三是大力倡导目标协同,充分发挥风电叶片企业的力量。

企业发展离不开人才的支撑。一直以来,中材叶片引进国内一流培训资源,开展了为期3年的全公司中高级管理人员提升训练班、“结构性思维”等培训,系统性培养干部的企业管理和经营能力。引进10余名国际化、高素质的专业人才助力公司转型发展。中高层管理人员中“70后”“80后”占比67%,已成为支撑公司发展的中流砥柱。连续7年实施大学生“百人计划”,培养风电行业管理和技术人才400余人,促进公司良性发展,为行业持续进步作出贡献。未来,中材叶片将持续引进高端人才、自主培养核心骨干队伍,持续推动管理体系优化升级,实现快速、大批量、标准化地培养一线生产人才,推动工厂全制造流程的优化提升。

发展风电是一场长跑。为实现“借自然一片风力,还人类一份清新”的企业使命,中材叶片在风电未来长期发展和实现平价上网的过程中,始终以国际一流企业的标准来审视和要求自己,主动拥抱行业进步,不断加强技术创新,扎实开展经营管理实践,提升各项服务能力,为培育具有全球竞争力的世界一流风电叶片企业而努力。


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