王志偉:尊敬的各位專家、領導、下午好,我今天下午分享的題目是《拉擠板大梁板在風電中的應用技未來發展方向》。中復碳芯電纜主要成立于2011年12月份,主要涉及領域有電力、風電、建筑、環保、醫療等,位于江蘇省連云港經濟技術開發區,占地248畝。
(PPT圖示)這是針對風電領域中復的主要產品,有拉擠大梁板、碳纖維拉擠大梁板等。從2020年開始,拉擠大梁板逐漸得到應用,目前玻璃纖維拉擠大梁板得到廣泛應用,國內在今年也逐步得到了推廣,特別是110米以上的葉片。碳?;齑罅喊逡苍趪鴥汝懤m得到應用,主要有兩種形式。
(PPT圖示)我們選擇了一個葉型,對拉擠大梁板分析,采用不同拉擠大梁板對比,以碳纖維大梁板基線,拉擠碳纖維大梁板是1,不同大梁重要級,碳纖維大梁是1,玻璃纖維大梁是2.81灌注大梁是3.18。
通過重量對葉片大梁費用進行分析,考慮了一些要素,其中一個要素是在使用碳纖維大梁對葉片整體的直徑、整機軸承等相關要素費用折算到大梁里,分析了上面的圖,拉擠碳纖維大梁費用大概114萬,這里折減了優勢,由于雷電系統需要的費用也增加到大梁中來,灌注大梁是72.95,下面的圖主要介紹得是將大梁單價和大梁總價折到每Gpa費用的對比,從圖中可以看出來,在減建方面有優勢,但在整體費用上遠遠高于其他類型。根據右側的圖進一步進行了計算,并且考慮了整體影響,倒推出來碳纖維板材價格在80到115時,拉擠玻板和碳板可以達到差不多水平。近幾年,大家主要關注降本,但如果更多關注質量、安全或者品牌時,計算的模型可能有一些變化,如果從全生命周期考慮,計算的結果也會有一些變化。同時,不同的葉片尺寸也會帶來一些差異。
(PPT圖示)這是超高模量玻璃纖維拉擠主梁的展示,展示了靜態性能的提升,基本上是線性的增加,但隨著纖維體積含量升高會帶來拉擠工藝問題。另外,隨著纖維體積提高,樹脂的含量逐步降低,會帶來一些疲勞的問題。我們的認知是,玻璃纖維的拉擠大梁影響疲勞的要素,首先是材料本身,第二是纖維體積含量,第三是測試。第四是拉擠本身的缺陷。
(PPT圖示)這是高模量玻璃纖維拉擠板材靜態性展示,纖維體含量比超高模量高1個百分點。這個板材也有應用前景。
大家一直在追求拉擠速度的提升,我們針對環氧拉擠板材進行了一些分析,尤其是提速之后潛在影響做了一些分析,我們逐項對潛在風險制定測試標準,通過測試確認帶來的影響,避免影響帶到最終的制品中來。從研究角度來講,5毫米拉擠板材在0.6到0.8可以實現的。
關于雙免,我們采用了很多方法來表征我們能實現粘接的可靠性,后續通過原理性分析,從而實現雙免的穩定和可靠。
(PPT圖示)這是對無脫模布表面測試的研究,這是拉剪的測試等等。
由于前幾年環氧樹脂價格波動性很大,大家一直關注聚氨酯的應用,目前在聚氨酯的拉擠板材進行了開發。目前開發的板材是14.93%,疲勞測試和其他固件的粘接測試還在進行中。
(PPT圖示)這是拉擠聚氨酯板材的長期拉擠的照片。
另外是碳纖維的拉擠板,開發了兩個系列,一個是68纖維體系含量,進行了靜態和拉壓測試,基本上符合行業的要求。最后,我們也開發了碳?;斓陌宀?,這里有兩個圖表,隨著碳纖維體系的上升,模量也在上升,藍色的標記是碳?;靸r格的上升,兩條線的間距基本上能表達碳纖維對玻璃纖維的影響,當碳纖維比例升高時,碳纖維影響越來越大,越來越傾向于碳纖維的價格。碳纖維的比例越來越少,模量提升的效率還可以,但價格差距有利于做產品。
(PPT圖示)下面的圖是碳?;鞛槊總€GPa付出的成本,隨著碳纖維的纖維體系含量提高,0%是玻板,70%是純碳板,每個GPa付出的價格也是線性增長。
以上是我的匯報,謝謝大家!