復合材料業的朝陽―風機葉片制造業

    據有關資料顯示，復合材料將以年均6%的增長速度發展，而亞洲則保持每年兩位數增長，其市場份額占比例將從目前的36%增長到2015年的46%。其中，東亞復合材料生產和市場較發達。大陸是亞洲復合材料增長快、大的生產和消費國，風能、大型飛機、汽車工業、建筑業、造船、環保等應用領域，成為復合材料市場發展的主導力量。風力發電機葉片制造業也搭乘著順風車，快速發展起來。
　　政策扶持風電產業蓬勃發展
　　《可再生能源法》實施以來，的風電產業發展十分迅速，政府將風力發電作為改善能源結構、應對氣候變化和主要替代能源技術之一、給予有力扶持，設立了2010年和2020年風電裝機容量分別達到1000萬千瓦、3000萬千瓦的目標，制定了風電設備國產化相關政策，并輔以“風電特許權招標”等措施，推動其技術創新、市場培育和產業化發展。過去10年內，風電平均增長速度為50%以上。據風能理事會（GWEC）日前公布的年度數據顯示，2008年風電的增長速度遠遠高于過去10年內的平均增長速度，達到28.8%。其中，新增的風電裝機容量達2753萬千瓦（2007年為20073兆瓦），同比增長37%。而更是連續4年實現新增裝機容量翻番，并次突破了千萬千瓦大關，超過印度，成為亞洲、第四的風電大國。超過15%的風電資金份額投向，總額達340億幣，成為上大風電市場之一。數據顯示，2008年增長快的風電市場分別為歐洲、北美和亞洲。其中，美國超過德國，躍居風電總裝機容量位，達25170兆瓦；則位居第四，達1221萬千瓦。截至2008年年底，的總裝機容量達到1.2億千瓦。
　　雖然風電市場增幅巨大，不過，金融危機也在某種程度上制約了該行業的發展。在2008年年底，金融危機造成新的風電場項目和新風機部件訂單的融資能力開始下降，且融資金額劇減。同時，曾經帶來數以千計新增就業機會的風電制造業，也開始出現了裁員現象。然而2009年，的風電新增容量會有可能打破紀錄，再度翻番，占新增裝機容量的三分之一。到2010年，風電的總裝機容量有望達到3000萬千瓦，超過位居第二三位的德國和西班牙，成為僅次于美國的風電大國，提前10年達到政府確定的風電2020年發展目標。以上網電價為例，由于水泥價格、鋼材價格的大幅下降，目前建設一座風電廠的投資成本已下降了20%左右。因此，在上網電價保持不變的情況下，風力發電企業已開始實現盈利。
　　風機葉片制造技術不斷提升
　　風機葉片是體現風能技術進步的關鍵風力機組部件，風機葉片產業是伴隨著風電產業及風電設備產業的發展而迅速躥升的。隨著國內企業和科研院所的共同努力，風機葉片產業的供給能力迅速提升。截至2008年，境內的風電機組葉片廠商共有40余家。其中，已經進入批量生產階段的公司有14家。2008年，已投入批量生產的葉片公司生產能力為460萬千瓦。預計到2010年，這些葉片公司全部進入批量生產階段后，綜合生產能力將達到900萬千瓦。
　　復合材料風機葉片是風力發電系統的關鍵動力部件，直接影響著整個系統的性能，要求其具有長期在戶外自然環境條件下使用的耐候性，匹配合理的價格。因此，葉片的設計和制造質量水平十分重要，被視為風力發電機系統的關鍵技術和技術水平代表。
　　風電葉片是一種高性能的復合材料產品，制造條件要求高，溫度要求16℃~25℃，空氣濕度要求低于70%。傳統復合材料風力發電機葉片多采用手糊工藝制造。手糊工藝的主要特點在于手工操作、開模成型（成型工藝中樹脂和增強纖維需完全暴露于操作環境中）、生產效率低，樹脂固化程度（樹脂的化學反應程度）往往偏低，適合產品批量較小、質量均勻性要求較低的復合材料制品的生產。因此手糊工藝生產風機葉片的主要缺點是產品質量對工人的操作熟練程度及環境條件依賴性較大，生產效率低，產品質量均勻性波動較大，產品的動靜平衡保證性差，廢品率較高。特別是對高性能的復雜氣動外型和夾芯結構葉片，還往往需要粘接等二次加工，粘接工藝需要粘接平臺或型架，以確保粘接面的貼合，生產工藝更加復雜和困難。手糊工藝制造的風力發電機葉片在使用過程中，往往由于工藝過程中的含膠量不均勻、纖維/樹脂浸潤不良及固化不完全等，引發裂紋、斷裂和葉片變形等問題。此外，手糊工藝往往還會伴有大量有害物質和溶劑的釋放，有一定的環境污染問題。
　　真空灌注工藝適宜大型風機葉片批量生產。主要原理為先在模腔中鋪放好按性能和結構要求設計好的增強材料預成型體，采用注射設備將專用低粘度注射樹脂體系注入閉合模腔，模具具有周邊密封和緊固以及注射及排氣系統，以保證樹脂流動順暢，并排出模腔中的全部氣體和徹底浸潤纖維，并且模具有加熱系統，可進行加熱固化而成型復合材料構件，屬于半機械化的復合材料成型工藝。工人只需將設計好的干纖維預成型體放到模具中合模，隨后的工藝則完全靠模具和注射系統來完成和保障，沒有任何樹脂的暴露，因而對工人的技術和環境的要求遠遠低于手糊工藝，并可有效地控制產品質量。與手糊工藝相比，真空灌注工藝不但節約了粘接工藝的各種工裝設備，而且節約了工作時間，提高了生產效率，降低了生產成本。同時由于采用了低粘度樹脂浸潤纖維以及采用加溫固化工藝，大大提高了復合材料質量和生產效率。中材科技、中復連眾、中航惠騰，棱光實業、東方電氣等國內大型葉片制造商均已采用真空灌注工藝。 [-page-]
　　風機葉片產業發展日臻成熟
　　葉片是風機設備的核心部件，從零部件價值量的角度來看，葉片的價值量大，造價約占整個設備的25％。同時，風機葉片產業是風電機組部件中確定性較高、市場容量較大、盈利模式清晰的復合材料行業。
　　目前，丹麥的LMlasfiber公司是的風機葉片生產商，市場占有率達到45%。由于風機葉片的技術含量與進入門檻較高，國內目前具備葉片規模生產能力的企業并不多。主要有中材科技、中復連眾、中航惠騰，棱光實業。國際知名的葉片制造商丹麥艾爾姆(LM)公司、維斯塔斯(Vestas)公司、西班牙歌美颯(Gamesa)公司和印度蘇司蘭(Suzlon)公司，已在天津獨資設廠生產風電葉片。
　　國內目前已經超過40家葉片制造商。這其中的大部分企業由于本身沒有獨特的技術優勢，注定要被邊緣化，甚至淘汰。根據國內幾家企業的規劃和目前的擴產進展，包括中材科技、中復連眾、中航惠騰均有1000套規模的擴產計劃，棱光實業今年產能將達到550套，2010年將繼續提高，這4家企業的預計規模將接近4000套。目前對市場規模預測的變數在于外資葉片廠，外資葉片制造商生產規模已超過國內企業，根據其擴產規劃，達產后生產規模將接近2000套，加上4家國內大廠的產能規劃，已經可以滿足市場需求，更何況還有零零散散的諸多小廠。隨著供需緊張形勢的緩解，行業競爭逐漸激烈。葉片行業將經歷從紛亂到寡頭、從短缺到均衡、從暴利到薄利的過程，市場將形成少數幾個1000套以上規模的寡頭，這些企業將獲得高于行業平均水平的盈利能力，而其他廠商將逐漸淡出競爭格局。同時國內葉片生產企業將日臻成熟，產品除滿足內需外，出口有望實現較大的增長。
　　葉片制造商的收益主要取決于銷售價格和成本兩方面，隨著葉片市場規模的擴大，成本和售價都將明顯下降，但具備規模、技術和成本優勢的企業成本下降速度超過售價降低速度，盈利超過平均水平。隨著國際原油價格的下降，風機葉片的主要原材料樹脂、玻璃纖維布和PVC等都會下調，風機葉片保持10%~15%的凈利潤率是比較合理的指數。
　　國內整機企業的高速擴張帶來對上游零部件的需求增長，目前葉片、齒輪箱、軸承等零部件供需均較緊張，為零部件企業帶來良好的景氣周期。由于境外制造商在國內設置的葉片廠主要面對國際競爭對手，而同樣型號產品境外葉片制造商的售價較國內制造商高，因此在可選的情況下，國外制造商基本都會采用國內葉片制造商作為供應方。加之國內整機商的迅速發展，也給葉片制造業帶來了更多機會。
　　隨著供需形勢的緩解，行業競爭逐漸激烈，盈利能力將回歸平均水平。葉片行業目前盈利能力頗高，因此廠商控制成本的壓力不大，但在未來，成本控制能力、技術創新水平在很大程度上決定了企業的盈虧。
　　目前，風電葉片產業正在經歷一場行業性的洗牌整合，將來有可能成為寡頭之一的風機葉片制造企業需要具備以下特征：目前已經有一定生產規模和相對較高的市場占有率，有一定技術基礎，清晰的發展思路與良好的成本控制能力等。簡言之，就是有規模、有技術基礎、成本控制能力好?！皯鹇浴膘浩祜h揚，企業沖動甚囂塵上，誰能笑傲殺場，有勇有謀者為上。