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    控制系統,它是風電機組中最為關鍵的核心部件,也是目前國內風電產業中最為薄弱的環節,直到現在大多數主機廠仍然使用國外產品,雖然金風公司已經能為自己配套失速型小機組,中國產1.5兆瓦系統已經試執行,但遠遠滿足不了國內需求。

    變流器:目前中國主機公司主要基本採用進口產品。

    主軸承和發電機的精密軸承,幾乎全部從國外進口。

    其次很多配套部件,因為部件技術難度大、投資強度高,沒有實力的企業難以介入。拿齒輪箱為例,其中關鍵零件行星齒圈需要大型數控磨齒機加工,精度要求很高,而且可靠性要求很高。要建一個齒輪箱生產企業,需要上億元人民幣。所以很多裝置還是進口。

    風機葉片製造技術不斷提升

    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裝置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,中國風機葉片產業的供給能力迅速提升。截至2008年,中國境內的風電機組葉片廠商共有40餘家。其中,已經進入批次生產階段的公司有14家。2008年,已投入批次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次生產階段後,綜合生產能力將達到900萬千瓦。

    複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效能,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,葉片的設計和製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。

    風電葉片是一種高效能的複合材料產品,製造條件要求高,溫度要求16℃~25℃,空氣溼度要求低於70%。

    傳統複合材料風力發電機葉片多采用手糊工藝製造。

    手糊工藝的主要特點在於手工操作、開模成型(成型工藝中樹脂和增強纖維需完全暴露於操作環境中)、生產效率低,樹脂固化程度(樹脂的化學反應程度)往往偏低,適合產品批次較小、質量均勻性要求較低的複合材料製品的生產。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。特別是對高效能的複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,生產工藝更加複雜和困難。

    手糊工藝製造的風力發電機葉片在使用過程中,往往由於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,有一定的環境汙染問題。

    真空灌注工藝適宜大型風機葉片批次生產。

    主要原理為先在模腔中鋪放好按效能和結構要求設計好的增強材料預成型體,採用注射裝置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,並排出模腔中的全部氣體和徹底浸潤纖維,並且模具有加熱系統,可進行加熱固化而成型複合材料構件,屬於半機械化的複合材料成型工藝。工人只需將設計好的幹纖維預成型體放到模具中合模,隨後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於手糊工藝,並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裝置,而且節約了工作時間,提高了生產效率,降低了生產成本。同時由於採用了低粘度樹脂浸潤纖維以及採用加溫固化工藝,大大提高了複合材料質量和生產效率。中材科技、中復連眾、中航惠騰,稜光實業、東方電氣等國內大型葉片製造商均已採用真空灌注工藝。

    風機葉片產業發展日臻成熟 葉片是風機裝置的核心部件,從零部件價值量的角度來看,葉片的價值量最大,造價約佔整個裝置的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、盈利模式清晰的複合材料行業。

    目前,丹麥的LMlasfiber公司是全球領先的風機葉片生產商,全球市場佔有率達到45%。由於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並不多。主要有中材科技、中復連眾、中航惠騰,稜光實業。國際知名的葉片製造商丹麥艾爾姆(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家葉片製造商。這其中的大部分企業由於本身沒有獨特的技術優勢,註定要被邊緣化,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,稜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於外資葉片廠,外資葉片製造商生產規模已超過國內企業,根據其擴產規劃,達產後生產規模將接近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,這些企業將獲得高於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。

    葉片製造商的收益主要取決於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%的淨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週期。

    由於境外製造商在國內設定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製造商的售價較國內製造商高,因此在可選的情況下,國外製造商基本都會採用國內葉片製造商作為供應方。加之國內整機商的迅速發展,也給葉片製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。

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