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      相關公司梳理:風電機組最重要分支-風電葉片材料

      2022-02-18 來源:搜圖網 瀏覽數:3330

      風電葉片是風電機組將風能轉化為機械能的關鍵核心部件之一,對風機轉換效率影響較大。所以對風電葉片材料的研究必不可少。

        風電葉片是風電機組將風能轉化為機械能的關鍵核心部件之一,對風機轉換效率影響較大。所以對風電葉片材料的研究必不可少。
        
        風電葉片主要原材料包括樹脂基體(36%)、增強材料(28%)、芯材(12%)、粘接劑(11%)等。增強材料主要有玻璃纖維和碳纖維兩種。樹脂基體提供韌性與耐久度,增強纖維材料則主要提供結構足夠的剛度與強度。
        
        相關公司梳理
      風電葉片基材
        
        樹脂基體梳理
        
        基體樹脂是整個葉片材料的“包裹體”,常用的基體材料包括不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯基樹脂等。
        
        1)環氧樹脂
        
        目前,環氧樹脂具有良好的力學性能、耐化學腐蝕性能和尺寸穩定性,是目前大型風電葉片的首選樹脂。平均1GW風電裝機對應至少4550噸環氧樹脂。
        
        國內上市公司中,具有環氧樹脂產品的公司有:中國石化、中化國際、上緯新材、宏昌電子。
        
        中國石化:2021年2月,通過對液體環氧樹脂生產裝置的升級改造,公司液體雙酚A環氧樹脂產能從2萬噸/年提升到5萬噸/年。
        
        中化國際:公司現有17萬噸液體環氧樹脂,預計2022年6月投產16萬噸液體及2萬噸固體環氧樹脂。
        
        上緯新材:2019年公司在國內風電葉片專用環氧樹脂市占率為13%,現有17.2萬噸年風電樹脂產能,新增風電樹脂產能2萬噸,預計2022年6月建成投產。
        
        宏昌電子:公司現有環氧樹脂總產能15.5萬噸/年,規劃擬建設14萬噸產能。
        
        2)聚醚胺
        
        環氧樹脂要表現出優良的性能,需要加入聚醚胺(PEA)。聚醚胺是一種新型的精細化工材料,其末端活性官能團為胺基,由于端氨基的反應活性,使其能與多種反應基團作用,憑借其低粘度、較長適用期、減少能耗、高強度、高韌性、抗老化、優良防水性能等多方面優異的綜合性能。
        
        國內上市公司中,具有聚醚胺公司有:阿科力、晨化股份、皇馬科技。
        
        阿科力:現有產能2萬噸,新增產能2萬噸,預計2021年投產第一期。
        
        晨化股份:現有產能3.1萬噸,規劃擬新增產能4萬噸。此外公司還布局上游烯丙基聚醚3.1萬噸產能,打通一體化產業鏈。
        
        皇馬科技:公司0.8萬噸/年聚醚胺的產能于2021年完全投產。
        
        增強材料梳理
        
        增強材料主要有玻璃纖維和碳纖維兩種。40M以下的風電葉片采用玻璃纖維做增強材料,40-95M葉片采用玻璃纖維+碳纖維混合物做增強材料,95M以上葉片采用碳纖維做增強材料。
        
        1)玻纖
        
        用于風電葉片的是高端玻璃纖維-風電紗,目前上市公司擁有產能的為:中國巨石、中材科技、山東玻纖、長海股份。
        
        中國巨石:玻纖產能約200萬噸,全球第一,全球市占率23%,國內市占率34%,在建產能約46萬噸。
        
        中材科技:公司玻纖年產能近110萬噸,全球市占率11%。
        
        山東玻纖:2021年產能36萬噸,2022年設計產能41萬噸,2025年實現國內產能達到62萬噸左右。
        
        長海股份:2021年產能30萬噸,2021年5月公告擬建60萬噸高性能玻纖產能。
        
        2)碳纖維
        
        碳纖維在風電葉片中屬于滲透率快速提升的材料,因其優異的性能在超大葉片中對玻纖形成替代左右,相關公司包括:吉林化纖、上海石化、光威復材、中簡科技。
        
        吉林化纖:子公司吉林寶旌(49%)可年產8500噸大絲束碳纖維,2023年規劃1.2萬噸產能。全資子公司凱美克具有600噸小絲束碳纖維產能,當前已投300噸,預計年底再投300噸。2021年9月,公司投資建設1萬噸碳纖維、1.2萬噸碳纖維復材項目。
        
        光威復材:目前碳纖維產能3855噸,另有內蒙古包頭在建產能4000噸預計2022年年中投產。
        
        中簡科技:目前小絲束碳纖維產能350噸,2021年8月定增20億元建設碳纖維,完全投產后公司碳纖維產能可達1500噸。
        
        上海石化:目前擁有1500噸/年碳纖維產能,在建1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維項目,未來將以碳纖維產業為轉型新引擎,配套聚酯、聚烯烴、彈性體、碳五等一系列下游精細化工新材料。
        
        芯材梳理
        
        風力發電葉片是大型結構件,在葉片的前緣、后緣以及剪切肋等部位都使用到泡沫作為玻璃鋼夾層結構的芯層。
        
        目前被用于風力發電葉片芯材的材料主要有聚氯乙烯( PVC)泡沫、聚對苯二甲酸乙二醇酯泡沫(PET)和聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫等,其中質量輕、強度高的PVC泡沫由于其行業應用比較成熟,使用最為廣泛。PVC(聚氯乙烯)泡沫是以聚氯乙烯樹脂為主體,加入發泡劑及其它添加劑制成的一種泡沫材料。
        
        夾層材料領域相關公司包括:天晟新材、濮陽惠成。
        
        天晟新材:公司硬質發泡材料設計產能高達4萬立方
        
        濮陽惠成:公司順酐酸酐衍生物作為原料合成的環烷酸酯類增塑劑和聚酯增塑劑具有良的耐化學品抽出性能以及環保無毒等特征,與PVC有很好的相容性。目前公司正在規劃向下游PVC延伸。
        
        粘接劑梳理
        
        粘接劑以結構膠為主,用于風電葉片上下殼體的粘接。結構膠主要有環氧、聚氨酯及乙烯基等,其中以環氧結構膠為主。環氧膠粘劑與其他類型膠粘劑相比,具有膠接強度高、固化收縮率小、易于改性等優點。
        
        結構膠相關上市公司包括:康達新材、回天新材。
        
        康達新材:現有產能4萬噸,未來5年規劃新增總產能超10萬噸。同時,公司在推進上游一體化,采用雙酚F+環氧氯丙烷合成液態環氧樹脂路線(規劃產能2-3萬噸),預計成本可以比同行下降20-30%左右。
        
        回天新材:產品涵蓋高性能有機硅膠、聚氨酯膠、丙烯酸酯膠、厭氧膠、環氧樹脂膠等工程膠粘劑。規劃新增有機硅膠14.8萬噸、聚氨酯膠3.65萬噸、其他膠類1萬噸的產能規模
        
        灌漿料梳理
        
        隨著海上風電場建設不斷向遠海、深水發展,為承受海上強風荷載、海水腐蝕、海浪沖擊等,對灌漿料的需求也在增加。
        
        灌漿料對風電基礎不僅起受力緩沖作用,同時也起提高結構安全性和穩定性的作用。海上風電灌漿料的性能要求相較于陸上更加嚴苛,要求灌漿料是無粗骨料,無纖維增強,且灌漿料需要具備大流動性、高旱期強度、高最終強度、水下不分散、高耐久性高抗疲勞等性能特點。
        
        灌漿料:蘇博特
        
        蘇博特:目前海上風電用灌漿材料市場仍然被丹麥Densit、德國BASF、新加坡NAUTIC等公司壟斷,蘇博特于2021年9月宣布進行灌漿料的產業化建設,有望填補了我國在該領域的空白。

      【延伸閱讀】

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