日前,中车时代电动汽车股份有限公司自主研发的首款110米高性能高效解离可回收风电叶片,在中车时代风电叶片江苏射阳生产基地正式顺利下线。此次新品成功量产下线,标志着中车时代在大兆瓦海上风电叶片研发制造、绿色循环再利用技术领域实现关键性跨越,填补国内同级别全可回收海上叶片技术空白,为我国海上风电产业绿色低碳、全生命周期循环发展提供硬核技术实践与成熟产业化支撑。
当前,我国海上风电正加速向深远海、大兆瓦、高容量、长寿命方向迭代升级,15MW及以上大容量海上风电机组已成行业主流选型,与之配套的百米级超长叶片,成为提升风能捕获效率、降低度电成本的核心关键部件。传统风电叶片普遍采用热固性环氧树脂体系,成型固化后无法热熔重塑、难以化学解离,退役后只能采取填埋、破碎粗放处理、焚烧等方式处置,不仅占用大量土地资源、产生环保污染,高价值玻纤、碳纤原材料也无法循环复用,长期以来成为制约风电产业可持续发展的行业痛点、环保难点、产业堵点。
破解退役叶片回收利用难题,打通风电装备全生命周期绿色闭环,已是行业高质量发展的必答题。中车时代立足产业前沿需求,锚定“高性能+全可回收+易解离”三大核心目标,集结材料研发、气动设计、结构仿真、工艺制造、循环利用多领域科研团队,持续攻关树脂配方改性、纤维增强体系优化、整体结构轻量化、解离工艺适配等核心技术,历经多轮仿真迭代、试样试制、极限载荷测试、海上工况模拟试验,最终成功研发定型这款110米高性能高效解离可回收风电叶片,并落地射阳基地实现下线量产。
从核心技术参数来看,这款叶片综合性能位居国内同类型产品第一梯队。叶片总长110 米,适配 15MW—18MW 大容量海上风电机组,风轮扫风面积大幅扩容,气动外形经过多轮精细化优化,采用新一代低阻高升力翼型设计,风能捕获效率较常规同尺寸传统叶片提升3% 以上;在额定工况下,单台机组年等效利用小时数显著提升,单机组年新增发电量可达50万千瓦时级别,既能适配江苏沿海滩涂、近海及深远海风场复杂风况,又能有效摊平海上风电建设与运维成本,经济性优势突出。
结构与工况适配层面,叶片采用高强度三明治夹层结构设计,整体进行轻量化拓扑优化,在控制自重的同时大幅提升结构刚度与抗疲劳性能。整机按25年设计使用寿命标准研发,强化抗台风、抗盐雾腐蚀、抗湿热老化、抗极端低温能力,可从容应对海上强阵风、风暴潮、高盐高湿等恶劣工况,满足深远海风电装备高可靠、免维护、长周期运行的严苛要求。
最具行业变革意义的,是其高效解离全可回收核心技术。区别于传统叶片不可逆转的固化特性,此叶片采用中车时代自研专用可解离树脂基体+改性玻璃纤维增强体系,从材料源头实现可拆解、可分离、可再造。叶片到达服役年限退役后,无需复杂破碎焚烧,可通过常温温和化学解离工艺,实现树脂基体与玻纤增强材料完全分离,回收纤维纯度可达95%以上,力学性能保留率高,可直接回用于新风电叶片、轨道交通轻量化构件、新型建筑复合材料、汽车零部件等领域;解离后的树脂单体可提纯再生,重新进入生产配方循环使用,真正实现叶片材料零填埋、固废零排放、高值资源化循环,彻底颠覆传统叶片末端处置模式,构建起 “研发—制造—服役—回收—再生—再制造”的完整绿色产业闭环。
此次重磅新品落地江苏射阳下线,有着深厚的产业根基与区位逻辑。射阳作为国内知名的海上风电产业集聚高地,坐拥漫长海岸线、优良深水岸线与丰富海上风资源,经过多年深耕培育,已形成从风机整机、风电叶片、塔筒管桩、海缆制造到运维服务、科研创新、物流出海的全链条完整产业生态,集聚一大批行业龙头企业,配套能力、产能规模、营商环境均位居全国前列。中车时代落子射阳布局风电叶片生产基地,依托当地完善的产业链配套、便捷的江海联运出海通道、完备的零部件供应链,实现研发成果快速产业化、新品快速下线投产。此次110米全可回收叶片成功下线,既是中车时代研发硬实力的集中彰显,更是射阳风电产业承载能力、创新配套能力的有力佐证,进一步夯实射阳在全国百米级海上叶片、绿色循环风电装备领域的产业地位。
作为我国风电装备制造领军企业,中车时代长期坚持自主创新驱动,深耕海上风电高端装备赛道,持续突破大兆瓦叶片结构设计、新材料应用、绿色制造、循环利用等关键核心技术。此次110米高效解离可回收风电叶片顺利下线,是公司继大兆瓦常规海上叶片、智能风电运维系统之后,在绿色循环低碳技术领域取得的又一标志性重大成果,打破国外在可回收风电叶片材料与工艺上的技术壁垒,实现核心配方、结构设计、解离工艺、成套制造全流程自主可控。
产品的产业化落地,不仅为中车时代抢占深远海风电、绿色循环装备市场赢得先发优势,更将带动国内风电新材料、回收装备、再生复合材料等上下游产业链协同升级,为行业建立可复制、可推广的叶片绿色回收技术标准与产业化模式。对于助力我国落实“双碳”战略、推进能源结构绿色转型、解决风电行业环保遗留问题,具有重要的示范价值与现实意义。
业内人士分析,随着国内海上风电规模化开发提速,以及环保政策、固废资源化利用要求持续收紧,可回收、易解离、绿色低碳将成为未来风电叶片研发制造的硬性标配。传统不可回收叶片将逐步退出主流市场,全生命周期绿色循环叶片将成为行业发展新风口。中车时代110米全可回收叶片在射阳率先下线量产,恰好踩准行业转型节点,为全国风电制造企业转型升级提供了范本路径。
面向未来能源转型大局,中车时代将以此次新品下线为新起点,持续加大风电新材料、大兆瓦超长叶片、高效解离回收工艺的研发投入,迭代优化产品性能与回收技术,加快更多绿色低碳风电装备成果落地射阳、推向全国市场。同时依托射阳完善的产业生态,深化产业链协同合作,打造集研发、制造、回收、再生于一体的绿色风电产业示范基地。(记者 张伟伟 通讯员 张学法)