我國(guó)風(fēng)電葉片涂料發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)！
2024-07-30 09:42:58
admin
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近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)能發(fā)展迅速，特別是在國(guó)家保增長(zhǎng)政策牽動(dòng)下，將新能源—風(fēng)電的發(fā)展作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)，隨之而來(lái)在全國(guó)各地掀起了一股“風(fēng)電熱”。在全球正遭受金融危機(jī)沖擊的同時(shí)，我國(guó)整個(gè)風(fēng)電行業(yè)卻迅速膨脹，同時(shí)也帶動(dòng)了風(fēng)機(jī)設(shè)備的高速發(fā)展，風(fēng)機(jī)葉片是風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵核心，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。
由于風(fēng)機(jī)葉片的工作環(huán)境一般是海邊或者風(fēng)沙大的沙漠地帶，經(jīng)常受到空氣介質(zhì)、紫外線、沙塵、雷電、暴雨、冰雪的侵襲，運(yùn)行條件和運(yùn)行環(huán)境極其嚴(yán)酷，然而作為制造葉片的材料（如不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂）本身是很難在這樣惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間保持完好的。因此，對(duì)于保護(hù)葉片基材的葉片涂料提出了更高的性能要求。而我國(guó)風(fēng)電技術(shù)起步較晚，風(fēng)電涂料目前也基本是國(guó)外產(chǎn)品，近期我國(guó)為了推動(dòng)新能源、新技術(shù)的發(fā)展，下大力度加強(qiáng)風(fēng)電技術(shù)以及風(fēng)電涂料國(guó)產(chǎn)化，以確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)能源的需求增長(zhǎng)很快，風(fēng)能作為一種綠色可再生資源在我國(guó)已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電不僅環(huán)境友好，可再生，而且成本低、建設(shè)周期短、不存在燃料限制，是新能源中最具有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域，有望成為主流電源之一。近年來(lái)，在我國(guó)國(guó)家財(cái)政的扶持下，風(fēng)電及風(fēng)電設(shè)備企業(yè)有如雨后春筍般迅速成長(zhǎng)。
（一）整機(jī)企業(yè)：2004年我國(guó)風(fēng)電整機(jī)企業(yè)僅有六家，而目前已達(dá)67家。但由于規(guī)模和技術(shù)的影響，今后的競(jìng)爭(zhēng)仍將主要集中在金風(fēng)科技、東方電氣和華銳風(fēng)電三巨頭之間。
（二）零部件企業(yè)：零部件占風(fēng)電整機(jī)成本的80%以上，風(fēng)電整機(jī)的巨大需求帶來(lái)的國(guó)內(nèi)零部件的缺口，拉動(dòng)國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)零部件企業(yè)快速發(fā)展。發(fā)電機(jī)、齒輪箱、葉片等已經(jīng)基本滿足國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的需求。
（三）風(fēng)機(jī)葉片企業(yè)：目前，中國(guó)風(fēng)機(jī)葉片市場(chǎng)已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業(yè)主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，國(guó)內(nèi)企業(yè)以時(shí)代新材、中材科技、中航惠騰、中復(fù)連眾為代表，生產(chǎn)葉片的廠家國(guó)內(nèi)已達(dá)50多家，競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。
（四）配套能源與材料：風(fēng)電裝備市場(chǎng)的增長(zhǎng)必將帶動(dòng)與之相配套的膠粘劑、涂料等產(chǎn)品的需求，在金融危機(jī)籠罩下的全球低靡供需環(huán)境影響下，我國(guó)一些涂料及原材料企業(yè)受到了嚴(yán)重的影響，而我國(guó)風(fēng)電新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無(wú)疑給防腐涂料行業(yè)迎來(lái)了一線生機(jī)，為我國(guó)防腐涂料企業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。
2.我國(guó)風(fēng)電葉片涂料現(xiàn)狀與發(fā)展
2.1我國(guó)風(fēng)電葉片涂料研究現(xiàn)狀
風(fēng)輪葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵核心部件之一，約占其總成本的20%左右，因此有效控制風(fēng)輪葉片的制造成本是降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總造價(jià)的重要途徑之一。風(fēng)電葉片涂層在風(fēng)電葉片上的主要作用是提供光滑的空氣動(dòng)力學(xué)表面，防止葉片被紫外線降解、濕氣侵蝕和風(fēng)沙磨蝕等，風(fēng)電涂層性能的優(yōu)劣嚴(yán)重影響風(fēng)電設(shè)備的使用壽命，對(duì)確保風(fēng)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著決定性作用。
2008年的金融危機(jī)讓全球涂料行業(yè)受到了重創(chuàng)，企業(yè)在養(yǎng)精蓄銳，加強(qiáng)自我結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí)，也在隨時(shí)觀察市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)，伺機(jī)而發(fā)。風(fēng)電涂料是新興產(chǎn)業(yè)—風(fēng)電的配套材料，它的發(fā)展不但得到涂料界的青睞，而且也受到下游廠家的重視。如在江蘇鹽城召開(kāi)的“2009年防腐涂料年會(huì)”上，聚集了國(guó)內(nèi)外195家防腐蝕涂料及風(fēng)電領(lǐng)域企業(yè)，會(huì)議圍繞著風(fēng)電裝備的塔筒、葉片以及風(fēng)機(jī)等部件對(duì)涂料產(chǎn)品的需求，從其設(shè)計(jì)要求、市場(chǎng)發(fā)展、技術(shù)研發(fā)、涂裝施工等角度進(jìn)行了全面的研討。
繼而我國(guó)科技部將新材料技術(shù)領(lǐng)域“MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片原材料國(guó)產(chǎn)化”列為國(guó)家863重點(diǎn)項(xiàng)目，其中“高性能多用途葉片保護(hù)涂料的研發(fā)及規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)研究”被列為“葉片輔料原材料國(guó)產(chǎn)化的制備及應(yīng)用技術(shù)研究”課題的一部分。從以上內(nèi)容可以看出：我國(guó)通過(guò)開(kāi)展863項(xiàng)目研究攻關(guān)，來(lái)推動(dòng)我國(guó)MW級(jí)風(fēng)輪葉片關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料的國(guó)產(chǎn)化，以保障我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定和快速發(fā)展。
2.2我國(guó)風(fēng)電涂料市場(chǎng)布局
由于我國(guó)風(fēng)電行業(yè)起步較晚，隨之帶來(lái)的是其配套涂層的技術(shù)開(kāi)發(fā)與經(jīng)驗(yàn)的滯后，從目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電領(lǐng)域涂料應(yīng)用情況來(lái)看，風(fēng)機(jī)塔筒涂層技術(shù)要求不太高，國(guó)內(nèi)如中遠(yuǎn)關(guān)西涂料已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用，而風(fēng)電葉片涂料市場(chǎng)已被進(jìn)口產(chǎn)品完全占領(lǐng)，如：Basf、Mankiewicz、Bergolin、PPG等。近年來(lái)，雖然我國(guó)一些比較有遠(yuǎn)見(jiàn)的涂料企業(yè)也加強(qiáng)了風(fēng)電葉片涂料的開(kāi)發(fā)，但葉片涂料技術(shù)要求比較高，非一般防腐蝕涂層所代替，更需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累。由于風(fēng)機(jī)葉片維修成本較高，涂層的優(yōu)劣嚴(yán)重影響其在惡劣環(huán)境下的破化程度和使用壽命，以至國(guó)內(nèi)葉片廠家十分看重葉片涂層的性能。在當(dāng)年的金融危機(jī)下，努力尋找市場(chǎng)商機(jī)的國(guó)內(nèi)涂料企業(yè)紛紛投入此領(lǐng)域進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)，也逐漸興起了不少風(fēng)電葉片涂料制造廠商，如：西北永新、中遠(yuǎn)關(guān)西等，說(shuō)明了我國(guó)已加快了風(fēng)電葉片涂料產(chǎn)品的研發(fā)速度，在新興產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)下，防腐涂料發(fā)展將更加健全。
從風(fēng)電行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展來(lái)看，隨著風(fēng)電葉片市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)風(fēng)電及配套涂層技術(shù)也將不斷完善，在國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的推動(dòng)下，國(guó)家的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將逐步獨(dú)立與強(qiáng)大。
雖然我國(guó)許多涂料企業(yè)已加強(qiáng)了風(fēng)電涂料的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，但目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)葉片的廠家使用的葉片涂料基本采用進(jìn)口產(chǎn)品，而且不同涂料廠商的配套涂料體系各異。
2.4風(fēng)電葉片涂層性能要求
風(fēng)電葉片一般置于環(huán)境惡劣的沙漠、海洋、高山等邊緣地帶，導(dǎo)致其必將受到自然環(huán)境的嚴(yán)重影響，為了提高其使用壽命，必須對(duì)其涂層性能進(jìn)行嚴(yán)格要求。
2.4.1表面結(jié)構(gòu)平滑完整。
風(fēng)電涂層在風(fēng)電葉片上的主要作用是提供光滑的空氣動(dòng)力學(xué)表面，防止外界環(huán)境污染與入侵，如果葉片有砂眼,下雨時(shí)就會(huì)積水，在受到雷擊的時(shí)候這些水分會(huì)瞬間蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽壓力會(huì)使葉片爆炸或裂開(kāi)，這對(duì)機(jī)組來(lái)說(shuō)是災(zāi)難性的、致命的。
2.4.2具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，如優(yōu)異的附著力、干燥性、耐磨性、延展性及損失模量。
（一）在風(fēng)機(jī)葉片配套涂料的所有性能中，對(duì)葉片基材的附著力性能是其他性能得以發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)的前提，不管是葉片涂料的使用者還是生產(chǎn)者對(duì)這一性能指標(biāo)都極為重視。
（二）隨著葉片大型化，風(fēng)電涂層還需在脫模葉片過(guò)程中能夠快速操作，包括快速固化和易于混合等。
（三）涂膜的粘彈性對(duì)葉片涂料性能起著不可忽視的作用。旋轉(zhuǎn)的葉片受到大氣、塵埃甚至砂礫的高速?zèng)_擊、刮擦，特別是葉片邊緣部位，對(duì)涂膜的耐磨性、延展性、抗刮傷強(qiáng)度能要求較高。
2.4.3具有優(yōu)異的化學(xué)性能。
2.4.4具有較高的固體份，VOC較低。基于環(huán)保與施工者健康因素考慮，應(yīng)選擇低VOC涂料。
2.4.5此外，葉片涂層要適應(yīng)我國(guó)南北方不同極端氣候條件下風(fēng)電場(chǎng)使用需求，保證風(fēng)輪葉片20年的設(shè)計(jì)使用壽命。
3.1缺乏質(zhì)量認(rèn)證與業(yè)績(jī)
由中國(guó)海洋石油總公司科技發(fā)展部主辦的2009防腐蝕涂料年會(huì)上，引入了風(fēng)電涂料議題，國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、全國(guó)涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)船級(jí)社、挪威船籍社、SSPC等機(jī)構(gòu)組織積極參加了本次會(huì)議，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組及葉片涂層標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討。
雖然防腐蝕涂料在中國(guó)市場(chǎng)正處于快速發(fā)展時(shí)期，但風(fēng)電葉片涂層沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量認(rèn)證體系，導(dǎo)致風(fēng)電涂料特別是風(fēng)電葉片涂層實(shí)際研究中無(wú)規(guī)可循，涂層性能的優(yōu)劣難以以實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)證明，葉片廠家只能購(gòu)買高價(jià)位進(jìn)口涂料產(chǎn)品，卻不敢輕易選用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)一些涂料企業(yè)只能盲目模仿進(jìn)口涂料產(chǎn)品。隨著中國(guó)工業(yè)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，技術(shù)引進(jìn)與行業(yè)體系的完善，風(fēng)電防腐涂料產(chǎn)業(yè)在享受著下游新興產(chǎn)業(yè)所帶來(lái)的新的發(fā)展機(jī)遇刺激的同時(shí)，也將結(jié)出碩果。
3.2我國(guó)葉片涂料技術(shù)發(fā)展道路曲折
目前我國(guó)運(yùn)用在風(fēng)電設(shè)施的國(guó)外品牌涂料實(shí)際運(yùn)行效果并不理想，涂膜實(shí)際保護(hù)性能不盡人意，葉片風(fēng)蝕損壞嚴(yán)重，需要定期修補(bǔ)，導(dǎo)致維修成本較高；國(guó)內(nèi)風(fēng)電涂料多采用溶劑型，污染嚴(yán)重，與風(fēng)能環(huán)保屬性不符；我國(guó)葉片保護(hù)涂層研究與開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后，雖然國(guó)內(nèi)一些具有創(chuàng)新精神的涂料廠家已經(jīng)研制出風(fēng)機(jī)葉片配套涂層，且產(chǎn)品防腐性能較好，甚至可以與進(jìn)口產(chǎn)品相媲美，但葉片廠家短期內(nèi)難以對(duì)其涂層綜合性能優(yōu)劣進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，以致國(guó)內(nèi)葉片涂料產(chǎn)品還未能大規(guī)模應(yīng)用到風(fēng)機(jī)葉片上。
4.我國(guó)風(fēng)電涂料國(guó)產(chǎn)化途徑與阻力
4.1我國(guó)風(fēng)電涂料國(guó)產(chǎn)化途徑
隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，與其相關(guān)的化工產(chǎn)品獲得了巨大發(fā)展空間。風(fēng)電機(jī)組零部件相對(duì)應(yīng)的樹(shù)脂、玻璃纖維、涂料等復(fù)合材料的需求日趨加大，隨著河北、蒙東、蒙西、酒泉等地區(qū)千萬(wàn)千瓦級(jí)基地的建設(shè)，風(fēng)電涂料的性能改進(jìn)、成本降低等工作尤為迫切。現(xiàn)階段我國(guó)涂料企業(yè)應(yīng)及時(shí)把握市場(chǎng)動(dòng)向，針對(duì)風(fēng)電涂裝這個(gè)行業(yè)性的技術(shù)難題，對(duì)三北寒旱風(fēng)沙區(qū)風(fēng)電設(shè)施運(yùn)行于腐蝕環(huán)境分析，結(jié)合和兼顧現(xiàn)有防腐體系，以自主開(kāi)發(fā)方式為主，從性能改善與匹配、適用、耐風(fēng)沙防結(jié)冰、環(huán)保、水性化、降低總體涂裝成本、改進(jìn)涂裝工藝等著手，將風(fēng)電設(shè)施的涂裝需求細(xì)分，針對(duì)性開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)相應(yīng)葉片涂料、涂裝配套體系、涂裝工藝。將使我國(guó)本土企業(yè)在前途廣闊的風(fēng)電涂料領(lǐng)域占有一席之地。
4.1.1提高涂料產(chǎn)品性價(jià)比
目前風(fēng)電每度電成本已經(jīng)下降到0.5-0.6元/kWh，這是風(fēng)電的完全成本，并且隨著技術(shù)進(jìn)步以及風(fēng)電制造業(yè)的規(guī)模化，成本還將進(jìn)一步下降。與此同時(shí)，涂料作為風(fēng)電配套材料，隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，其利潤(rùn)空間將逐步縮小，國(guó)外風(fēng)電涂料產(chǎn)品價(jià)格較高，隨著我國(guó)風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化步伐的增進(jìn)，配套涂料產(chǎn)品將部分替代或逐步完全取代進(jìn)口產(chǎn)品。
4.1.2政策驅(qū)動(dòng)
4.2我國(guó)風(fēng)電涂料國(guó)產(chǎn)化阻力
我國(guó)風(fēng)電技術(shù)起步較晚，加上企業(yè)自主研發(fā)的風(fēng)電葉片涂料業(yè)績(jī)較少甚至為零，而涂料成本僅占風(fēng)電葉片成本的很小一部分，但對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命具有決定性作用。為了躲避風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)大部份風(fēng)電企業(yè)還是選擇了成本高昂的進(jìn)口涂料，面對(duì)價(jià)格較低的國(guó)產(chǎn)涂料只能望洋興嘆，從而導(dǎo)致我國(guó)國(guó)內(nèi)涂料企業(yè)產(chǎn)品無(wú)法推廣，自主研發(fā)的風(fēng)電葉片涂料被邊緣化。
5.結(jié)論
對(duì)于防腐涂料企業(yè)來(lái)說(shuō)，在受到我國(guó)新能源巨大發(fā)展?jié)摿Υ碳さ耐瑫r(shí)，也面臨著技術(shù)和市場(chǎng)的挑戰(zhàn)，要共同努力發(fā)展我國(guó)自主品牌的風(fēng)電防腐涂層，走研發(fā)與應(yīng)用一體化道路，才能推動(dòng)中國(guó)風(fēng)電涂料市場(chǎng)健康、穩(wěn)步的發(fā)展。
來(lái)源：水漆助手
