拉挤成型工艺是一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的成型方法，在叶片制造过程中采用以高性能环氧树脂为基体、玻璃纤维/碳纤维为增强材料的拉挤板材或将成为主流方案，拉挤大梁在风电叶片领域的应用已成为大势所趋。

我们一起来看看风电叶片产业的概况，拉挤板在叶片行业的应用，风电采用拉挤工艺的原因，以及相关的材料企业。

风电叶片产业概述

风电叶片主要原材料包括树脂基体、增强材料以及粘接剂、芯材等，而增强材料主要有玻璃纤维和碳纤维两种。增强材料（如玻纤）嵌入热固性树脂基体（如环氧树脂）中形成纤维增强复合材料，基体材料提供韧性与耐久度，增强纤维材料则主要提供结构足够的刚度与强度。实现纤维增强复合材料嵌入过程的工艺包括湿法手糊成型(Hand Lay-up)、预浸料成型(Prepreg)、真空导入成型(RIM)，前两者因环境污染、成本较高不适用于大型叶片，目前主流工艺为真空灌注导入。

风电复合材料叶片成型工艺比较

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主流风电叶片结构包括主梁系统、上下蒙皮、叶根增强层等：主梁系统包括主梁与腹板，主梁负责主要承载，提供叶片刚度即抗弯和抗扭能力。腹板负责支撑截面结构，预制后粘接在主梁上；蒙皮形成叶片气动外形用于捕捉风能，通常在形成主梁结构后，上下蒙皮通过前、后缘与主梁结构粘接成为叶片；叶根增强层将主梁上载荷传递到主机处。目前叶片主体主要用玻纤材料，主梁部分采用碳纤维复合材料。

拉挤板在叶片行业的应用

叶片的主梁（也可叫梁帽或大梁）是风电叶片里主要的承力件或称为主要的结构件，类似于船的龙骨，如果主梁断了，整个叶片也会断。

最初，主梁使用真空灌注方法，即把玻纤一层层铺到上面，然后灌注树脂；后面出现了预浸料，无论玻纤还是碳纤，把预浸料一层层铺上，通过真空膜保压后，产品就成型了。

目前的工艺是先拉挤成一定长度的拉挤板，常用截面尺寸为120毫米×5毫米，在生产过程中，会把一根根的拉挤板拼在一起，中间铺一定规格要求的布层，再把它们捆在一起放进叶片里面，和叶片一起进行灌注，灌注后脱模，成为叶片里面的结构件。

海上、陆上风电采用拉挤工艺的原因

1）拉挤工艺保证了产品的高容错率。

之前不管采用灌注工艺还是预浸料进行生产，假如在生产过程中有地方出现缺陷，对主梁的影响是致命的。比如主梁长80米，宽60厘米，只要有地方出现缺陷，这根主梁就有安全隐患。

然而，采用拉挤板生产主梁，假如在生产过程中，某根拉挤板上出现问题或缺陷，可以把这根拉挤板报废并替换上新的拉挤板。这就导致即使叶片的主梁在拼装过程中出现问题，只要替换掉有问题的拉挤板就行，并不会影响到其他拉挤板。报废一根拉挤板与报废整根主梁相比，成本要小得多。

2）拉挤工艺使得主梁的结构更强。

因为拉挤工艺的纤维含量，使用多少纱线、树脂可以控制进行调节，纱线含量可以达到70%（体积含量），但是真空灌注的纱线含量最高只能做到60%。纤维含量越高，主梁的力学性能或承力状态越优

现阶段，陆上风电使用的拉挤板长度大都在80米到97米之间，如上海电气有85米、89米、90米；东方电气90米、91米；金风、中科宇能主推叶型为93米；运达有92米、97米。

在80米到90多米的叶片里，除了由于合同签约需要使用真空灌注或预浸料进行生产、或由于一些经济效益原因，基本98%叶片都采用拉挤工艺。包括海上风电的99米叶片，金风的123米叶片也都采用拉挤工艺。叶片有碳板、有玻纤板材的，根据叶型不一样，也有一定差距。

下游碳板行业对拉挤材料的规划：中材科技、金风科技以及中复连众都控制一些拉挤板厂家或自主生产拉挤板。如中复连众子公司风电科技开始生产拉挤板以及风电叶片；绵阳和华美开展战略合作；三一重工和风渡新材开展战略合作等，都从侧面说明拉挤板对风电叶片的重要性。

拉挤大梁的技术情况：按树脂划分，现在绝大多数厂家使用的是环氧树脂技术。同时大家都在积极研发聚氨酯的拉挤工艺。聚氨酯树脂相比较于环氧树脂，价格更低，更适合未来风电行业装机价格不断下降趋势。但在短时间里，聚氨酯树脂对材料以及空气中的水分含量要求较高，未来3~4年之内，环氧树脂仍占主流。

相关材料厂家有哪些？

国内做玻纤的拉挤厂家主要是泰山玻纤、重庆国际、桐乡巨石，还有国外的OC公司，OC的纱线产品在国内使用量还非常高。

1）碳纤方面，国外公司主要包括卓尔泰克、东丽，国内主要包括吉林国兴，吉林宝旌，浙江精功，江苏恒神，威海光威等企业。其中，国兴、恒神以及光威既可生产纱线、也可生产拉挤板以及一些碳纤维产品，光威的鱼竿产品非常受欢迎。吉林国兴近几年在碳纤维、碳纤维碳化方面投入大量的精力以及资金。

2）环氧树脂方面，主要是台湾上纬、上海道生天合、上海惠柏、四川东树。目前主要是环氧体系的拉挤工艺。聚氨酯生产厂家较少，主要为上海科思创。前年，科思创、上海金风以及中复连众三家联合研发一款长度60多米的纯聚氨酯风电叶片，给未来聚氨酯风电叶片发展做了技术积累。

来源：UTPE弹性体门户，金融界，华经情报网