大型海上风电叶片的挑战与解决方案

✓ 连续12年保持增长； ✓ 连续9年保持中国第一，2015年跃居全球第一；
2008-2019年国内市场占有率
30%
27.7% 60
25%
50
2011-2019年销售收入
20%
40
15%
30
10%
20
5%
10
0% 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
3900+亿元
玻璃纤维
利润总额
111亿元
新能源
水泥装备
电子浮法玻璃
绿色生态智能房屋
高性能耐火材料
碳纤维
超特高压电瓷
◼ 产业规模：六大业务规模世界第一、多项新材料业务国内领先，风电叶片总产能16GW
中国最大的 超特高压电瓷生产商
锂电池隔膜
◼ 中材叶片：全球专业的风电叶片整体方案提供商和服务商；
深耕行业13载，风电叶片行业中国龙头企业、全球知名企业。
◼ 中材叶片是国内整机商优选的海上风电叶片供应商
SINOMA77.7-6MW叶片挂机
• 中材叶片从2012年开始在国内海上项目装机，截止2019年 底累计装机容量940.7MW，占中国海上风电装机总量的 14.6%；
• 2014年10月，6MW-77.7m碳纤维海上叶片研发成功，于 2015年1月成功挂机，成为当年亚洲最大海上碳纤维叶片。
当年市场占有率
0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 销售收入（亿元）
◼ 产能布局：基本覆盖国内风资源丰富的地区，产业化、规模化水平位居行业前列。
六家生产基地
江苏阜宁、江西萍乡、河北邯郸、 甘肃酒泉、内蒙古锡林郭勒、吉林白城
设计产能1000万千瓦
大型海上风电叶片的挑战与解决方案
汇报提纲
一、中材叶片发展简况 二、中材叶片海上风电叶片市场业绩 三、大型海上风电叶片的挑战与解决方案
第一部分 中材叶片发展简况
◼ 中国建材集团：全球最大的建材制造、综合服务商和全球先进的新材料、新能源开发商
资产总额
6000亿元
水泥工程
员工总数
20万人
石膏板
年营业收入
规模化、专业化水平位居行业前列
甘肃酒泉
内蒙古锡林郭勒 吉林白城 北京总部
河北邯郸 江苏阜宁
江西萍乡
◼全球装机 ✓ 近三年全球平均市场占有率超过10%；
✓ 全球累计装机超过51GW； ✓ 分布23个国家，600余个风电场； ✓ 累计出口 1354台套、3.3GW。
注： 截止2020年6月30日数据
第二部分 中材叶片海上风电叶片市场业绩
5.1 Prefab
5.2 Shell
5.3 Bonding
5.4 Processing
7.1 Production Engineering
7.2 Molding
7.3 Finishing
7.4 Facility Maintenance
7.5 Warehouse/Logistics
11 wk.baidu.comlanning
◼ 其他海上产品及业绩
SINOMA59.5-3.0 MW 2016年6月 江苏响水
SINOMA68.6-3.4MW 2017年12月 江苏大丰
SINOMA75-6.7MW 2018年3月 福建福清
SINOMA72-4.0MW 2019年1月 江苏大丰
第三部分 大型海上风电叶片的挑战与解决方案
◼ 海上复杂的环境条件带来的防护挑战
✓ 隶属于国资委大型央企、全球最大的建材集团中国建材集团； ✓ 属于中国建材集团新能源产业的核心主导产业； ✓ 国家级高新技术企业、中关村高新技术企业； ✓ 工信部制造业“单项冠军” 示范企业； ✓ 工信部首批“两化融合”管理体系认定企业； ✓ 国家知识产权优势企业、北京市专利试点单位。
◼市场占有率
2.3 Design Review
2.4 Design Confirmation
2 Aero & Geometry
3 Structure & Mechanics
4 Material Development
5 Process Development
6 Tooling & Equipment
7 Production
◼ 完全自主设计开发的8.5MW-85.6全玻纤海上叶片于2020年4月在福建兴化湾成功挂机
• 本叶片适用于6.45MW/8.5MW海上风力发电机组； • 适用于IEC S类、年平均风速10m/s的风区； • 采用全玻纤设计（31.4t），采用先进的海上防腐及避雷系统。
Sinoma85.6-8.5MW叶片挂机
高电压扫略通道试验
防雷附件测试
大电流初始先导试验
大电流通流传导试验
多次测试导雷路径
◼ 其他防护方案
➢ 防腐设计：法兰热喷锌、螺栓达克罗、接闪器材质 ➢ 防水设计：防雨罩密封、叶根法兰密封、挡板密封、
开孔位置的密封，叶尖排水孔 ➢ 均压设计：挡板均压孔
◼ 应用国际一流的产品与技术开发流程
➢ APQP4SINOMA 用于产品开发过程管理，TRL用于技术开发过程管理
◼ 耐久的前缘防护方案
➢ 进行了多种防护漆及前缘保护漆的测试，确定了环保、耐久、易修复的方案 ➢ 防护性能：前缘保护膜→前缘保护漆→前缘保护条
◼ 可靠的防雷设计方案
高电压初始先导试验
8 QA/QC/EHS
9 Sourcing
10 Customer Management
2.1 Aero
2.2 LPS
2.3 Testing
2.4 Certification
3.1 Structure design
3.2 Structure analysis
3.3 Mechanical
3.4 Testing design
➢ 高温导致材料性能下降 ➢ 高湿导致层合结构分层 ➢ 高盐雾导致金属部件腐蚀 ➢ 强风导致叶片断裂 ➢ 强雨导致前缘雨蚀 ➢ 强雷暴导致叶片雷击
高温
强风
高盐雾
高湿
强雨 强雷暴
◼ 海上风电大型化带来的结构挑战
➢ 叶片变形大，刚度要求高，而重量要求低 ➢ 叶片细长，气弹稳定性下降
◼ 叶片运行可靠性带来的运维挑战
➢ 运维对自然环境要求高，时间窗口小 ➢ 大型运维需要特种装备，成本高
◼ 结构化的多功能开发团队
Project Sponsor
Finance/ Controlling
HR
IP/Patents
Project Management
1 Customer
1.1 Spec Definition
2.2 Load Calculation