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风电用真空辅材行业技术水平特点、重点企业、市场份额及开展趋势
真空辅材属于复合材料成型过程中的耗材,不构成最终成品的组成部分。复合材料成型过程是保证复合材料制品质量和性能的关键环节。各类辅助材料在复合材料成型工艺中发挥着独特的作用,辅助材料的选用将会直接影响复合材料制品的质量。性能优异的辅助材料既能提高复合材料制品的成型效率又能保障制品的性能,对复合材料生产具有重要意义。
1、真空辅材在风电叶片制造中的应用
风电叶片是风力发电机中的核心部件,对风机效率起着关键性的作用。复合材料风电叶片常见的结构是一个壳体结构,由叶根、主梁、腹板和上、下蒙皮组成。叶根链接主梁和风机轮毂,将主梁上的载荷传递到轮毂即主机处,蒙皮组成气动外形,主梁负责主要承载,腹板负责支撑截面结构。在风电叶片制造领域,真空灌注成型工艺广泛用于叶片主梁、腹板的预制和主梁与叶片壳体的灌注成型,是使用最为广泛的工艺。近些年,随着技术开展,叶片主梁的生产工艺从真空灌注成型工艺逐步向拉挤成型工艺转变。
(1)真空灌注成型工艺
真空灌注成型工艺是一种新型的大型复合材料低成本成型技术,其基本原理是将设计好的纤维材料铺设于模具上,在铺层上按照工艺设计铺放其他辅助材料,最后使用真空袋膜覆盖整个制品,顺利获得抽真空产生负压使树脂进入并浸润纤维同时排出气体,最终固化制成复合材料制品。
真空灌注成型工艺操作简单,能有效地降低工人的劳动强度,而且由于整个成型装置是真空密封的,避免了操作人员与有害物质的大量接触,工作环境较为友好;同时,真空灌注成型可以有效控制产品的厚度和树脂含量,提升纤维增强材料在制品中的占比,使产品力学性能更加优异;在成型过程中,由真空袋膜构建的真空体系形成均匀的真空压力,可以有效减少产品中的空隙,提高产品性能。
风电叶片制造过程中,真空灌注成型工艺主要为:①在单面不漏气的叶片壳体模具上铺放玻璃纤维等陆续在纤维增强材料,以及轻木芯材、PET 泡沫芯材等结构芯材;②在增强材料上铺放各类成型辅助材料,基本顺序为脱模布或隔离膜→导流网→真空袋膜;③利用真空泵从叶片模具型腔的纤维增强体中抽出空气,保持纤维增强体处于真空状态;④负压作用下,将树脂注入模具型腔,使树脂在纤维增强体中流动和渗透,完成树脂浸润纤维增强体后在室温下或加热状态下固化;⑤进行后处理,得到树脂和增强纤维比例达标的风电叶片。
真空袋膜、脱模布等真空辅材对风电叶片的生产效率和最终产品品质具有重要影响,生产工艺对真空辅材的选用具有较高的要求。真空灌注成型工艺对真空袋膜的要求主要为:①卓越的气密性,保证在抽真空、树脂灌注以及固化过程中不漏气,避免不良产品;②耐高温性能要求高,最高使用温度达到 180℃,超过树脂固化放热温度峰值,在大型风电叶片制造中,耐温性能要求更高,保证真空袋膜使用中不出现破损;③过硬的力学性能,拉伸强度、断裂延伸率等技术指标达标,避免真空袋膜在成品运输、铺放过程中出现折痕,在使用过程中不破损。
真空灌注成型工艺对脱模布的性能要求除了耐温性、力学性能外,还要求有良好的脱模性,为产品给予免打磨粗糙面,易于后续处理,提高生产效率。在碳纤维主梁的风电叶片制作过程中,脱模布可以为风电叶片预制的碳纤维主梁给予性能良好的剥离界面,有利于提升叶片主梁与叶片壳体二次灌注成型的粘结强度。
(2)拉挤成型工艺
拉挤成型工艺是指在牵引设备的牵引下,将陆续在纤维或其织物进行树脂浸润并顺利获得成型模具加热使树脂固化,来生产复合材料型材的工艺方法,主要应用于风电叶片主梁的生产制造。
在风电叶片主梁拉挤成型工艺中,先将碳纤维或玻璃纤维制成拉挤板材,再将一根根的拉挤板进行拼接,中间铺一定规格要求的布层,再把它们捆在一起放进叶片里面,和叶片一起进行灌注,灌注后脱模,成为叶片里面的结构件。相比传统真空灌注成型工艺,使用拉挤板成型叶片主梁的方式具有效率高、质量稳定、成本低等特点,可简化工艺,降低成本,是现在生产叶片主梁的主要方式。在拉挤板制作过程中使用脱膜布,可增加拉挤板的表面粗糙度,进而有效提高拉挤板的粘接性能。因此,脱模布在风电叶片主梁的生产中得以广泛应用。
2、风电用真空辅材行业技术水平及特点
真空袋膜、脱模布等真空辅材对风电叶片的生产效率和最终产品品质具有重要影响,生产工艺对真空辅材的选用具有较高的技术要求。
真空灌注成型工艺对真空袋膜的要求主要为:①卓越的气密性,保证在抽真空、树脂灌注以及固化过程中不漏气,避免不良产品;②耐高温性能要求高,最高使用温度达到 180℃,超过树脂固化放热温度峰值,在大型风电叶片制造中,耐温性能要求更高,使真空袋膜使用中不出现破损;③过硬的力学性能,拉伸强度、断裂延伸率等技术指标达标,避免真空袋膜在成品运输、铺放过程中出现折痕,在使用过程中不破损。
真空灌注成型工艺对脱模布的性能要求除了耐温性、力学性能外,还要求有良好的脱模性,为产品给予免打磨粗糙面,易于后续处理,提高生产效率。在碳纤维主梁的风电叶片中,脱模布可以为风电叶片预制的碳纤维主梁给予性能良好的剥离界面,有利于提升叶片主梁与叶片壳体二次灌注成型的粘结强度。
3、风电用真空辅材行业开展趋势
(1)风电行业快速开展为行业带来良好的开展前景
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。随着世界各国对环境问题认识的不断深入,以及可再生能源综合利用技术的不断提升,近年来全球风力发电行业高速开展。
根据国家能源局统计,2021 年和 2022 年,我国风电新增并网装机容量出现回落但仍保持在较高水平,分别新增 4,757 万千瓦和 3,763 万千瓦。到 2022 年末,我国风电累计装机容量达 3.65 亿千瓦,相比上年增长 11.28%。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开展。
(2)风电叶片大型化趋势有助于真空辅材向大幅宽、耐高温开展
随着风电机组技术的提升,风电单机容量大型化成为开展趋势。单机容量大型化可以更加有效的提升风能资源的利用率、提升了风电场投资开发运营的整体经济效益,同时也提高了土地和海洋资源的利用率,兼具经济性和环保性,受到国家政策的大力鼓励。
真空辅材在使用时需要对构件进行包覆,在叶片大型化开展的背景下,真空辅材也朝着大幅宽开展。近年来,真空袋膜主流产品的门幅宽度已经开展到 8 米,未来随着海上风电对大叶片需求的增加,真空袋膜门幅宽度也将朝着更大幅宽尺寸开展。
大型叶片在生产过程中使用的树脂量更多,树脂在固化阶段集中放热,会导致部分区域短时间温度较高,需要真空辅材具有更高的耐温性。如果辅材耐温不能满足该阶段的使用需求,会导致真空体系受到破坏,需要叶片生产人员及时进行修补,否则将会影响叶片的成型质量。灌注过程的意外情况也会造成额外的人工需求,增加叶片的生产成本。
(3)真空辅材套材化、一体化开展趋势
风电叶片在真空灌注过程中使用到多种辅助材料,各种辅助材料具有不同的功能,需要逐层进行铺设,耗费大量人工。风电叶片从叶片根部到叶尖,宽度整体上由大变小,且不同部位差别较大,叶片企业在生产中通常选用不同幅宽的真空袋膜裁剪拼接成大致符合叶片宽度分布的形状进行使用。裁剪拼接工作一方面耗费了人力,另一方面也会因拼接不牢产生漏气风险,影响生产效率。现在,真空辅材正呈现出简易操作的开展趋势,在真空辅材生产阶段直接进行裁切或将多种辅材进行复合,形成套材化、一体化等新产品,大大减轻了风电叶片制造企业在真空系统构建时的人力投入,减少材料浪费,提高叶片生产效率。
(4)绿色、低碳、可持续日益受到重视
风电作为一种备受关注的绿色可再生能源,在全球能源结构调整和碳减排方面发挥着重要的作用。随着风电装机的不断增加,退役叶片的回收处理正成为行业关注的问题。据欧洲风电行业协会 Wind Europe 的研究,全球总计有超过 250万吨复合材料用于风电领域,未来五年内,欧洲将有一万四千个风电叶片退役。
现在,风电整机约 85%-90%的材料可以实现回收利用,包括基座、塔筒、齿轮箱和发电机部件等,但风电叶片由于使用复合材料制成,在回收利用方面存在较大挑战。传统的处理方法是露天堆放、填埋或焚烧,但这些处理方法一方面会造成一定的环境污染,另一方面也造成了资源浪费,相比之下,对叶片的回收利用更加符合风电绿色环保的属性。现在,叶片的回收利用主要包括机械回收法、热回收法和化学回收法,但各种方法都不可避免的存在一定的局限。
风电叶片的回收困难引起了产业链内对可循环利用技术的关注。欧洲风电行业协会 Wind Europe 与 Cefic(欧洲化学工业理事会)和 EUCIA(欧洲复合材料工业协会)共同创建了一个跨部门平台,以有助于风电叶片回收的新方法。同时,越来越多的研究人员开始持续探索可回收材料在叶片领域的应用,如改性热固性复合材料、热塑性复合材料、天然纤维复合材料等。在此环境下,真空辅材未来也将朝着绿色、低碳、可持续的方向开展。
4、风电用真空辅材行业重点企业
2001 年以后,随着国内风电市场的开展,国内开始批量生产玻璃钢风电叶片,真空辅材在国内的需求不断扩大,促进了真空辅材的开展。经过多年的快速开展,国产真空辅材生产规模和产品性能取得了长足的进步,在风电行业具有广泛的应用,逐步替代进口产品。部分企业凭借良好的产品技术和客户服务,在市场化竞争中逐渐胜出,行业集中度不断提升。
(1)埃尔泰克先进材料集团(Airtech Advanced Materials Group)
是世界领先的真空袋膜及复合材料工装材料制造商,主要产品包括真空包装膜、离型膜、压敏胶带、脱模剂(非液体)、脱模布、透气毡、密封胶带等,下游应用领域包括航空航天、风能、船舶、汽车、印刷电路板、太阳能和一般 FRP 复合材料。
(2)上海沥高科技股份有限公司
公司主营业务为复合材料研发、制造以及销售,具体产品与服务包括以真空袋薄膜为代表的真空袋工艺辅助材料和以模具为代表的复合材料制件品两大类。
(3)浙江佑威新材料股份有限公司
其主要产品为真空辅助材料及风电叶片夹心材料。其中,真空辅助材料产品包括:真空袋膜、脱模布、导流网、透气隔离膜及打孔隔离膜等,主要用于复合材料的高温成型、真空导注和预压实,在风电行业、造船工业和航空航天工业具有广泛的应用。
(4)浙江恒亿达复合材料有限公司
具体产品有:真空袋薄膜、脱模布、导流网、有孔隔离膜、密封胶条、透气膜等真空灌注辅助材料;巴沙木、PVC 泡沫等夹心材料。产品主要应用于风力发电叶片、游艇船舶、轨道交通、航空航天、军工机械、体育休闲等行业。
(5)上海赛赢实业有限公司
其主要产品包括风电叶片巴萨木夹芯套材、真空辅助材料(真空袋膜、密封胶条、有孔隔离膜、导流网等),复合材料的模具及制品。
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目录
第一章 风电用真空辅材行业相关概述
第一节 风电用真空辅材行业定义及分类
一、行业定义
二、行业特性及在国民经济中的地位及影响
第二节 风电用真空辅材行业特点及模式
一、风电用真空辅材行业开展特征
二、风电用真空辅材行业经营模式
第三节 风电用真空辅材行业产业链分析
一、产业链结构
二、风电用真空辅材行业主要上游2017-2022年供给规模分析
三、风电用真空辅材行业主要上游2017-2022年价格分析
四、风电用真空辅材行业主要上游2023-2029年开展趋势分析
五、风电用真空辅材行业主要下游2017-2022年开展概况分析
六、风电用真空辅材行业主要下游2023-2029年开展趋势分析
第二章 风电用真空辅材行业全球开展分析
第一节 全球风电用真空辅材市场总体情况分析
一、全球风电用真空辅材行业的开展特点
二、全球风电用真空辅材市场结构
三、全球风电用真空辅材行业市场规模分析
四、全球风电用真空辅材行业竞争格局
五、全球风电用真空辅材市场区域分布
第二节 全球主要国家(地区)市场分析
一、欧洲
1、欧洲风电用真空辅材行业市场规模
2、欧洲风电用真空辅材市场结构
3、2023-2029年欧洲风电用真空辅材行业开展前景预测
二、北美
1、北美风电用真空辅材行业市场规模
2、北美风电用真空辅材市场结构
3、2023-2029年北美风电用真空辅材行业开展前景预测
三、日韩
1、日韩风电用真空辅材行业市场规模
2、日韩风电用真空辅材市场结构
3、2023-2029年日韩风电用真空辅材行业开展前景预测
四、其他
第三章 《国民经济行业分类与代码》中风电用真空辅材所属行业2023-2029年规划概述
第一节 2017-2022年所属行业开展回顾
一、2017-2022年所属行业运行情况
二、2017-2022年所属行业开展特点
三、2017-2022年所属行业开展成就
第二节 风电用真空辅材行业所属行业2023-2029年规划解读
一、2023-2029年规划的总体战略布局
二、2023-2029年规划对经济开展的影响
三、2023-2029年规划的主要目标
第四章 2023-2029年行业开展环境分析
第一节 2023-2029年世界经济开展趋势
第二节 2023-2029年我国经济面临的形势
第三节 2023-2029年我国对外经济贸易预测
第四节2023-2029年行业技术环境分析
一、行业相关技术
二、行业专利情况
1、中国风电用真空辅材专利申请
2、中国风电用真空辅材专利公开
3、中国风电用真空辅材热门申请人
4、中国风电用真空辅材热门技术
第五节2023-2029年行业社会环境分析
第五章 EBET易博(中国)对风电用真空辅材行业总体开展状况
第一节 风电用真空辅材行业特性分析
第二节 风电用真空辅材产业特征与行业重要性
第三节 2017-2022年风电用真空辅材行业开展分析
一、2017-2022年风电用真空辅材行业开展态势分析
二、2017-2022年风电用真空辅材行业开展特点分析
三、2023-2029年区域产业布局与产业转移
第四节 2017-2022年风电用真空辅材行业规模情况分析
一、行业单位规模情况分析
二、行业人员规模状况分析
三、行业资产规模状况分析
四、行业市场规模状况分析
第五节 2017-2022年风电用真空辅材行业财务能力分析与2023-2029年预测
一、行业盈利能力分析与预测
二、行业偿债能力分析与预测
三、行业营运能力分析与预测
四、行业开展能力分析与预测
第六章 POLICY对2023-2029年我国风电用真空辅材市场供需形势分析
第一节 我国风电用真空辅材市场供需分析
一、2017-2022年我国风电用真空辅材行业供给情况
二、2017-2022年我国风电用真空辅材行业需求情况
1、风电用真空辅材行业需求市场
2、风电用真空辅材行业客户结构
3、风电用真空辅材行业区域需求结构
三、2017-2022年我国风电用真空辅材行业供需平衡分析
第二节 风电用真空辅材产品市场应用及需求预测
一、风电用真空辅材产品应用市场总体需求分析
1、风电用真空辅材产品应用市场需求特征
2、风电用真空辅材产品应用市场需求总规模
二、2023-2029年风电用真空辅材行业领域需求量预测
1、2023-2029年风电用真空辅材行业领域需求产品功能预测
2、2023-2029年风电用真空辅材行业领域需求产品市场格局预测
第七章 我国风电用真空辅材行业运行分析
第一节 我国风电用真空辅材行业开展状况分析
一、我国风电用真空辅材行业开展阶段
二、我国风电用真空辅材行业开展总体概况
第二节 2017-2022年风电用真空辅材行业开展现状
一、2017-2022年我国风电用真空辅材行业市场规模
二、2017-2022年我国风电用真空辅材行业开展分析
三、2017-2022年中国风电用真空辅材企业开展分析
第三节 2017-2022年风电用真空辅材市场情况分析
一、2017-2022年中国风电用真空辅材市场总体概况
二、2017-2022年中国风电用真空辅材市场开展分析
第四节 我国风电用真空辅材市场价格走势分析
一、风电用真空辅材市场定价机制组成
二、风电用真空辅材市场价格影响因素
三、2017-2022年风电用真空辅材价格走势分析
四、2023-2029年风电用真空辅材价格走势预测
第八章 POLICY对中国风电用真空辅材市场规模分析
第一节 2017-2022年中国风电用真空辅材市场规模分析
第二节 2017-2022年我国风电用真空辅材区域结构分析
第三节 2017-2022年中国风电用真空辅材区域市场规模
一、2017-2022年东北地区市场规模分析
二、2017-2022年华北地区市场规模分析
三、2017-2022年华东地区市场规模分析
四、2017-2022年华中地区市场规模分析
五、2017-2022年华南地区市场规模分析
六、2017-2022年西部地区市场规模分析
第四节 2023-2029年中国风电用真空辅材区域市场前景预测
一、2023-2029年东北地区市场前景预测
二、2023-2029年华北地区市场前景预测
三、2023-2029年华东地区市场前景预测
四、2023-2029年华中地区市场前景预测
五、2023-2029年华南地区市场前景预测
六、2023-2029年西部地区市场前景预测
第九章 普●华●有●策对2023-2029年风电用真空辅材行业产业结构调整分析
第一节 风电用真空辅材产业结构分析
一、市场细分充分程度分析
二、下游应用领域需求结构占比
三、领先应用领域的结构分析(所有制结构)
第二节 产业价值链条的结构分析及产业链条的整体竞争优势分析
一、产业价值链条的构成
二、产业链条的竞争优势与劣势分析
第十章 风电用真空辅材行业竞争力优势分析
第一节 风电用真空辅材行业竞争力优势分析
一、行业整体竞争力评价
二、行业竞争力评价结果分析
三、竞争优势评价及构建建议
第二节 中国风电用真空辅材行业竞争力剖析
第三节 风电用真空辅材行业SWOT分析
一、风电用真空辅材行业优势分析
二、风电用真空辅材行业劣势分析
三、风电用真空辅材行业机会分析
四、风电用真空辅材行业威胁分析
第十一章 2023-2029年风电用真空辅材行业市场竞争策略分析
第一节 行业总体市场竞争状况分析
一、风电用真空辅材行业竞争结构分析
1、现有企业间竞争
2、潜在进入者分析
3、替代品威胁分析
4、供应商议价能力
5、客户议价能力
6、竞争结构特点总结
二、风电用真空辅材行业企业间竞争格局分析
1、不同规模企业竞争格局
2、不同所有制企业竞争格局
3、不同区域企业竞争格局
三、风电用真空辅材行业集中度分析
1、市场集中度分析
2、企业集中度分析
3、区域集中度分析
第二节 中国风电用真空辅材行业竞争格局综述
一、风电用真空辅材行业竞争概况
二、重点企业市场份额占比分析
三、风电用真空辅材行业主要企业竞争力分析
1、重点企业资产总计对比分析
2、重点企业从业人员对比分析
3、重点企业营业收入对比分析
4、重点企业利润总额对比分析
5、重点企业负债总额对比分析
第三节 2017-2022年风电用真空辅材行业竞争格局分析
一、国内主要风电用真空辅材企业动向
二、国内风电用真空辅材企业拟在建项目分析
三、我国风电用真空辅材市场集中度分析
第四节 风电用真空辅材企业竞争策略分析
一、提高风电用真空辅材企业竞争力的策略
二、影响风电用真空辅材企业核心竞争力的因素及提升途径
第十二章 EBET易博(中国)对行业重点企业开展形势分析
第一节 企业五
一、企业概况及风电用真空辅材产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业开展战略规划
第二节 企业二
一、企业概况及风电用真空辅材产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业开展战略规划
第三节 企业三
一、企业概况及风电用真空辅材产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业开展战略规划
第四节 企业四
一、企业概况及风电用真空辅材产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业开展战略规划
第五节 企业五
一、企业概况及风电用真空辅材产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业开展战略规划
第十三章 普●华●有●策对2023-2029年风电用真空辅材行业投资前景展望
第一节 风电用真空辅材行业2023-2029年投资机会分析
一、风电用真空辅材行业典型项目分析
二、可以投资的风电用真空辅材模式
三、2023-2029年风电用真空辅材投资机会
第二节 2023-2029年风电用真空辅材行业开展预测分析
一、产业集中度趋势分析
二、2023-2029年行业开展趋势
三、2023-2029年风电用真空辅材行业技术开发方向
四、总体行业2023-2029年整体规划及预测
第三节 2023-2029年规划将为风电用真空辅材行业找到新的增长点
第十四章 普●华●有●策对 2023-2029年风电用真空辅材行业开展趋势及投资风险分析
第一节 2017-2022年风电用真空辅材存在的问题
第二节 2023-2029年开展预测分析
一、2023-2029年风电用真空辅材开展方向分析
二、2023-2029年风电用真空辅材行业开展规模预测
三、2023-2029年风电用真空辅材行业开展趋势预测
四、2023-2029年风电用真空辅材行业开展重点
第三节 2023-2029年行业进入壁垒分析
一、技术壁垒分析
二、资金壁垒分析
三、政策壁垒分析
四、其他壁垒分析
第四节 2023-2029年风电用真空辅材行业投资风险分析
一、竞争风险分析
二、原材料风险分析
三、人才风险分析
四、技术风险分析
五、其他风险分析
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