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风电叶片材料的演变史及未来发展方向

时间: 2023-12-19 12:27:31 |   作者: 产品展示

  来源:微信公众号“DT新材料一DT高分子在线”  ID:DT-Polymer

  2018年,中国吉林重通成飞开发的国内最长海上风电叶片在江苏如东基地成功下线。‍

  在叶片的成本中,叶片选材占大头,对叶片综合性能的影响也是最显著。最开始的叶片材料为木质叶片,布蒙皮叶片,然后是金属叶片,最后到现在比较主流的复合材料叶片。

  首先,风电叶片要足够轻。在相同的风速下,更轻的叶片更容易旋转,那么其风力转换效率就会大幅度的提升。另外,还需要高强度和高韧性,以满足几十年的服役寿命要求。最后,成本要低,因此,叶片材料的发展是一个逐步轻量化,高性能化,低成本化的漫长的筛选和开发过程。

  早期的风力发电机组功率容量很小,因此大多采用木质叶片,但木制叶片不易扭曲成型,且强度不高,在潮湿环境下也容易腐蚀;而且随着大、中型风力发电机的发展,木质叶片越来越不足以满足叶片尺寸的增加要求,因此,木质叶片逐步退出了历史舞台。

  金属叶片克服了木质叶片不易扭曲加工成型的缺点,而且金属材料的价格低,在木质叶片之后的很长一段时间被认为是风电叶片最理想的材料。

  这里面用到的金属材料主要是铝合金。但是,也存在诸多弊端,虽然铝合金叶片重量轻、易于加工,但对于叶跟到叶尖渐缩的叶片,铝合金的加工特别困难,此外,金属材料在空气中的腐蚀问题,也对叶片的保养和后期维护提出了挑战。

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