7月19日,世界風電設備巨頭Vestas(維斯塔斯)風電葉片碳纖維核心專利拉擠工藝到期。
中廣核高新核材料科技(蘇州)有限公司總經理費楚然告訴記者,公司碳纖維拉擠風電葉片板材項目已完成產線建設,前期準備工作已經就緒,包括樣品測試和相關數(shù)據(jù),隨時可以推向市場,接受下游客戶預定。
(資料圖片僅供參考)
碳纖維拉擠工藝可謂Vestas“功臣”。十年前Vestas因持續(xù)虧損瀕臨破產,2015年左右奇跡反轉,背后就有碳纖維拉擠工藝的功勞。如今,這把專利保護傘即將失效,諸多行業(yè)龍頭已經摩拳擦掌,只待時機到了就發(fā)力。
碳纖維拉擠專利救了百年企業(yè)
江蘇碳纖維產業(yè)研究院副院長嚴兵介紹,碳纖維拉擠工藝某種程度上挽救了Vestas。Vestas最早于2001年7月19日在丹麥申請了該專利,后來又在歐洲和中國申請了。2022年7月19日,該專利到期。
“21世紀新材料之王”碳纖維特點是重量輕、強度高,風電葉片采用碳纖維,經濟性非常明顯。嚴兵介紹,上述專利將獨特的大梁設計創(chuàng)新和拉擠生產工藝相結合,通過大幅減重實現(xiàn)成本大幅下降。2015年,Vestas大規(guī)模推廣碳纖維葉片,當年風電市場應用爆發(fā)。2016年,風電領域首次超過航空航天,成為碳纖維最大的應用市場,并保持至今。
2021年,風電領域碳纖維用量3.3萬噸,占比28%。其中,Vestas用量占比75%左右,目前其兆瓦級以上風機葉片都使用碳纖維復合材料。
不僅Vestas是專利受益者,其授權的中國三家供應商澳盛科技、光威復材(300699)和上緯新材也賺得盆滿缽滿。澳盛科技董事長許文前介紹,公司是Vestas最大供應商,已實現(xiàn)核磁共振碳纖維力學構件市場全球占有率第一,國內企業(yè)碳纖維用量全球第一,風電碳梁市場占有率全球第一。
國內企業(yè)已做好應用準備
Vestas風電用碳纖維專利其實是一個體系。此次到期的是核心專利。嚴兵透露,風電葉片若使用碳纖維的話,Vestas上述專利是一個繞不過去的技術,就像電腦鍵盤一樣。國內企業(yè)要用,只能等專利到期。如今核心專利到期,對做大產業(yè)鏈是個機會。
國內企業(yè)早幾年前就開始研究風電碳纖維拉擠工藝。準備就緒的企業(yè)已經很多。中廣核高新核材料科技(蘇州)有限公司在高速拉擠成型工藝方面的研究已取得關鍵性突破,在精細化生產等方面的工作取得實質性成果,從而成功開發(fā)了2款不同規(guī)格的風電葉片用復合材料拉擠板材。
上述產品可以根據(jù)客戶要求調整產品尺寸、纖維體積含量、模量、強度等物性指標,以滿足不同客戶、不同應用場景的實用需求。以上均獲得DNV·GL第三方認證實驗室測試報告,已具備產業(yè)化條件。
行業(yè)主流企業(yè)明陽智能(601615)、中材科技(002080)、時代新材(600458)、中復連眾等均有所布局。時代新材稱,公司突破了碳纖維拉擠板、玻璃纖維拉擠板、PET夾心材料等應用關鍵技術,實現(xiàn)葉片低成本輕量化設計。中材科技稱,公司持續(xù)推進關鍵技術及共性關鍵技術攻關,加快百米級葉片、碳纖維拉擠板、超薄超高強度基膜、70MPa氫氣瓶等新產品開發(fā),形成產業(yè)先發(fā)優(yōu)勢。
擴大風電應用還差降價
中廣核蘇州公司總經理費楚然表示,專利壁壘雖然沒有了,但現(xiàn)在碳纖維價格太高,這成為碳纖維推廣風電行業(yè)應用的攔路虎。
百川盈孚最新數(shù)據(jù)顯示,7月14日,風電用碳纖維主流產品T300級別25K參考價140~150元/千克,現(xiàn)貨供應充足。
2019年底左右,T300級25K碳纖維價格在110元/公斤左右。最近幾年,風機葉片用碳纖維需求突飛猛進,年增速超過20%,導致碳纖維供不應求,價格漲幅接近50%。成本大幅上漲后,2021年風電行業(yè)碳纖維用量僅增長了7.8%。業(yè)內預計,若上述價格維持,今年風電碳纖維用量基本不會增長。
嚴兵表示,應用端的突破,是近三十年來碳纖維產業(yè)發(fā)展的主要推動力,如果下游用不起碳纖維,就存在換材料的可能性,換了就不容易換回來了。
海上風電是風電市場增速潛力最大的區(qū)域。民生證券機械行業(yè)首席分析師李哲認為,從必要性角度看,目前我國海上風電新招標機組單機規(guī)模到了8MW甚至10MW以上,而葉片長度也到了100m以上。葉片越大,使用碳纖維經濟性越好。目前碳纖維價格處在高位的核心原因在于供給不足。但去年開始我國以吉林化纖(000420)為代表的企業(yè)大幅擴產,預計下半年碳纖維價格會趨于合理,對推動碳纖維在風電領域的應用將起到較大幫助。
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