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      風電聚焦·碳纖維規模應用于風電的瓶頸亟待解決
      時間:2022年06月21日 來源:球哥看風  作者:佚名 瀏覽次數:

      2021年中國碳纖維的總需求為6.24萬噸,同比增長了27.7%,其中,進口量為3.31萬噸(占總需求的53.1%,比2020增長了 9.2%),國產纖維供應量為2.93萬噸(占總需求的46.9%,比2020年增長了58.1%)。風電葉片是中國碳纖維需求的主要領域。2021年國內風電葉片所需碳纖維為2.25萬噸,占比36.1%,穩居第一的位置。


      大絲束碳纖維價格門檻高:風電領域規模應用壓力山大


      據葉片行業專家介紹,以100M長的葉片為例(海上),如果葉片主梁全部采用碳纖維,單支葉片可以降低重量7-8噸(玻纖價格按照15元/kg),碳纖維用量約5噸左右,按照當前的大絲束碳纖維的含稅價格(較低的價格)150元/kg,三支葉片需要用15噸碳纖維,采用碳纖維需要增加成本約150-180萬元,按照12MW的機型(海上)容量測算,采用碳纖維單位千瓦的成本增加120元左右,按照當前3500元/kw的風機價格,占比約3個百分點。按照輪轂總的總量(三支葉片)可降低總量30噸,根據風機運行載荷同比重量設計,以此來倒推主軸,機艙底架,塔筒,基礎的成本降低,碳纖維這部分增加的成本和其他系統的成本降低,在整個風機裝備造價如果能持平,碳纖維在風機上的應用將不可限量。更加重要的是,碳纖維主梁的葉片應用,風機系統總量得到大幅降低,也會較大程度增加風機的可靠性。

      根據上述推測,如果現有碳纖維的價格降低50%,碳纖維增加的這部分成本就基本可以和其他系統降低的成本持平,并且可以用于陸上風機的葉片,按此測算風電葉片的碳纖維(35K以上)需求量,我們按照每年50GW的穩定需求,20GW海上風電,30GW陸上風電,海上按照15噸/10MW設計,海上風電的碳纖維需求超過3萬噸,陸上按照9噸/8MW設計,陸上風電的需求量在3.375萬噸,也就是說年需求量6.375萬噸(目前SGL和ZOLTK的總產量才5.7萬噸),而實際上2021年中國的總的碳纖維用量為6.27萬噸,按照70元/kg,這個市場的碳纖維直接市場規模為45億元左右。而大絲束碳纖維如果價格達到這個水平后,對于在土木工程及其他民用領域的應用,市場將是成倍成倍的增長。

      大絲束碳纖維對風電未來技術的影響:最核心的關鍵材料之一,必須解決規;a

      其實,未來風機的技術發展目前看來,水平軸風電機組的技術路線短期內不會有突破性的進步,如果從降低風機重量,提升可靠性,從當前使用的材料種類分析,金屬材料目前在風機載荷一定的情況下,材料的用量已經開始逼近極限,而通過采用新型材料降低風機重量,從我個人來看,碳纖維是唯一選擇,而碳纖維的規模與價格存在明顯的線性反比關系。從裝備技術而言,國內的碳纖維裝備技術已經基本比肩國際同行,至少可以用了,不卡脖子了。而原絲的技術已經基本得到解決,唯一就是應用問題。同行也有研究,我國的碳纖維產能號稱全球最大,但產量卻很低,原因很多,一個部分高端的生產線工程化的技術還沒有突破,一個是中低端的生產線相對市場產值低得多,企業積極性不大。利潤高端T1000價格動輒幾千元每公斤,其利潤率高的嚇人,大絲束的碳纖維明顯就顯得低廉,產值很難凸顯。

      但從風電行業的未來看,碳纖維已經成為未來風電機組迭代的關鍵,平價風電要更低的造價,而大型化的風機的可靠性提升需要碳纖維減重來實現。為此,中國的風電用碳纖維必須要從成本和規模角度解決,一方面規模產能要提升,一方面價格要下降,從風機的價格歷史來看,碳纖維的價格降低就如光伏組件的價格一樣,規模一旦突破,價格回歸到市場需求目標是必然的。

       

      來源:球哥看風

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