低碳带给拉挤用玻纤及复材的机会与挑战

CPIC首席技术官：曾庆文

重庆国际复合材料股份有限公司

目 录

1. 拉挤成型工艺特点及发展趋势

2. 双碳带给拉挤产品的发展机会

3. 拓展玻纤复合材料面临的挑战

拉挤成型工艺

风电板材

玻纤PU拉挤型材

型材喷涂 配合五金件组装为整窗 拉挤生产线

较高的生产效率，

连续批量稳定生产

高的质量稳定性，

带来高的可靠性

高纤维含量，带来

高的强度和模量

ü 电力绝缘棒、绝缘支柱等

ü 风电叶片大梁用板材

ü 建筑用拉挤型材

ü …….拉挤成型的工艺特点及产品优势

拉挤技术持续发展与创新

• UPR、PF 、EP

• PUR

• PDCPD

• 热塑性树脂

• ……

• 玻璃纤维

• 玄武纤维

• 碳纤维等

• 多模拉挤

• 弯曲拉挤

• 拉缠成型

• 闭模注胶

• 高压注胶

树脂

体系

增强

材料

拉挤

设备

工艺

技术

占比

接近

90%，

高性

价比

Glass

fiber

Fiber

shape

sizing

Special

function

Glass

type

影响玻璃纤维性能的主要因素

E-glass

E-CR

ECT

TM

TM+

HT

HL

TM II …

Thermosetting:

• PUR

• Epoxy

• Polyester

• VE

• PF

•…

Thermoplastic:

•PA

•PBT

•ABS

•PP

•PPO

•POM

•PPS

•…

Yarn

Antistatic, thermal conductivity, flame retardant

物性、环保要求法规：NPE-Free、FDA、REACH、EU2011、……

Flat fiber

Milled fiber

...工艺性

增强性

存放期

耐黄变

耐老化

耐溶剂

……

降低翘曲

提升模量

提升强度

表面质量

……

Fiberglass development & differentiation direction

强度/模量

High tensile

strength、

High modulus

耐腐性

Corrosion

resistant

低介电

Low dielectric ……

提升玻璃的性能

提升玻纤性能转化率

E-glass

HL

提升耐腐性 E-CR

介

电

常

数

透

波

性

改

进

颜

色

ECT

强

度

模

量

TM

HT

更

高

强

度

更

高

模

量

TM II

高性能玻璃发展的发展概况

通 用 的 学 术 名 称

E－glass Chemical resistance

环保性好

兼顾颜色和耐腐蚀性

具有更高模量-强度

提升强度 H-CR

ü大尺寸耐酸绝缘棒

ü超大型的化工贮灌

ü薄型的太阳能边框

ü多腔体的门窗框

ü化工管道等

满足大型复合材料：

Ø 风电叶片

Ø 高集成度汽车部件

Ø 组装式人行天桥

Ø 小型公路桥

73GPa

80GPa

97GPa 满足：

Ø 军工

Ø 航空、航天

Ø 新一代信息

Ø 5G通信、……

未来挑战

100GPa

需求推动玻璃纤维的强度、模量不断提升

强度进入碳纤级别的HT玻纤

HT的优势：

ü性价比高

ü浸润性优异

ü剪切强度更好

ü90度方向的强度更好

ü强度进入碳纤维级别

产品应用：

ü航空布

ü高强度的传送带

ü军用产品

ü汽车板簧

ü车身部件

ü……

Innovation- HT GLASS

9微米的纱，强度达到3900MPa

17微米的纱，强度达到3500MPa

浸润剂的功能及其重要性

浸润剂

作用

保证原丝顺

利成型

提高纤维的

后加工性，

如退解、络

纱、短切等

赋予纤维良

好的使用工

艺

赋予纤维适

当的反应活

性

修复纤维微

裂纹，提高

原丝强度

把纤维的高强度、高模量有效

的传递到基体树脂上，达到良

好的增强效果

处理好的玻纤布

可打印图案

选对纤维很重要 纤维选择不合适，会严重影响增强效果

纤维增强效果与界面处理剂密切相关

针对拉挤工艺的专用玻璃纤维

CPIC针对拉挤工艺，开发了直接纱、合股纱、缝边毡3大类产品，适合于市场中酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树

脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、热塑性树脂等多种树脂类型，产品涵盖电力绝缘(特高压绝缘芯棒)、轨道交通(拉挤枕

木、地铁酚醛疏散平台)、风力发电(楔形条、风电主梁玻板)、建筑领域(聚氨酯节能门窗、亲水平台)、5G通讯(光缆

加强芯、天线罩)、新能源汽车领域(电池隔板)等各种领域。

大类 牌号 典型线密度 玻璃 适用树脂 产品特点 典型产品

直接纱 465 1200、2400、4800 ECT/TM PF 针对酚醛树脂开发，毛纱少，力学性能好 酚醛疏散平台

直接纱 466 600、1100、1200、2400 ECT/TM EP 良好的电绝缘性，良好的吸红、荧光效果 电绝缘芯棒

直接纱 467R 2400、4800 ECT/TM PU 针对聚氨酯树脂、浸透快，毛丝少、力学性能优异 聚氨酯门窗、聚氨酯电缆桥架

直接纱 468GS 600、900、1200、2400 ECT/TM EP 与环氧相容性好、强度高 风电玻板

直接纱 469L 300、600、1200、2400、

4800

ECT/TM/HT UP、EP、VE、PU、PF 与基体树脂相容性好，同时适用于多种树脂 各种拉挤型材

直接纱 469P 600、1200、2400、4800 ECT/TM/HT UP、EP、VE、PU、PF 拉挤工艺专用、浸润快速，与基体树脂相容性好 高强度拉挤型材

直接纱 469PH 4400 ECT/TM/HT UP、VE 拉挤改工艺专用，耐水煮性能优异 高强度拉挤型材

直接纱 469HT 4800、9600 ECT/TM UP、EP、VE、PU、PF 大TEX，节约纱架空间 大型拉挤制品

直接纱 469E 600、1200、2400、4800 ECT/TM/HT UP、VE 拉挤专用，耐折性能优异 光缆加强芯、高耐折

直接纱 4301EB 1200、2400 ECT PA 与热塑性树脂结合性好，适用于热塑原位拉挤 预埋注塑件

合股纱 555ML 1200-19200 ECT/TM EP 卓越电绝缘性 绝缘芯棒(50KV)

合股纱 560T 1200~9600 ECR/ECT/TM EP 制品少白条、外观通透 风电楔形条

合股纱 561L 1200~9600 ECT/TM UP、EP、VE、PU、PF 树脂相容性好、浸透快 各种拉挤型材

合股纱 101MD 13800 ECT PU 分束均匀、一次成型 聚氨酯枕木

拉挤用毡 EMK 300、450、600 ECT UP、EP、VE、PU、PF 布面平整、克重均匀 各种拉挤型材

目 录

1. 拉挤成型工艺特点及发展趋势

2. 双碳带给拉挤产品的发展机会

3. 拓展玻纤复合材料面临的挑战

ü 中国2019年，二氧化碳排放量102亿吨，占全球排放量的27.9%；

ü 从累积角度（1750年以来），中国并不是最大的碳排放贡献国；

ü 从人均碳排放的角度，中国人均碳排放不算最高。

“双碳”背境及中长期规划

《巴黎协定》确立了2020年后国际社会合作应对气候变化的基本框架，提出：

Ø 把全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在2摄氏度之内，并为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力；

Ø 2019年全球碳排放量创历史新高，达到364亿吨，2020年全球平均气温已经比工业化前水平高出约1.2度；

Ø 2019年二氧化碳排放量排名前5位国家中国、美国、印度、俄罗斯、日本的碳排放全球占比高达58.3%

美国承诺到2030年削减50～52%

的碳排放。 （与2005年相比）

日本承诺到2030年削减46%

的碳排放（与2013年度相比）。

中国作为发展中国家

以制造业为主

处于跃升关键的时期

习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布：

“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施”

2030年实现碳达峰

2060年实现碳中和

“我高度赞赏习近平主席宣布中国实现碳中和目标所展现的领导力。

”

潘基文表示 “因为中国的经济规模很大，工业规模也非常大，要实现这一目标很不容易。

”

发展国家和发达国家，均形成共识：降低碳排放

均将做好碳达峰、碳中和有关工作列为今年的重点任务

“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳

达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，...”

2020年12月召开中央经济工作会议

2021年的两会政府工作报告

习近平总书记2021年3月15日在

中央财经委员会第九次会议上强调

习近平总书记4月16日在同法国总统马克龙、德国总理默克尔举行中法德领导人视频峰会时指出：

“我宣布中国将

力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和，这意味着中国作为世界上最大的发展中国家，

将完成全球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。这无疑将是一场硬仗。

”

亚

首

洲

席

基

经

础

济

设

学

施

家

投

博

资

格

银

洛

行

夫

“中国承诺到2060年实现净零排放，这应该说是对应对气候变化最大的贡献了。

”

中央连续5次发声碳达峰/碳中和：压力很大，挑战很多

2020年中央经济工作会议

在多个重要的国际会议上重提，

在国内的重要会议上做安排布署

正视困难与挑战

要求有计划的推进落实 积极应对，全力推进

欧洲从1990年碳达峰到2050年碳中和目标有60年的时间，而我们只有30年的时间。

应对双碳有一定的产业基础同，也有利复合材料的发展

1GW的风电，年发电量约20亿，相当于66万吨标煤所发的电，减排二氧化碳约200万吨，25年减排5000万吨。

Ø风电装机804GW，发电总量达到1.76万亿度

Ø光伏装机854GW，发电总量达到1.1万亿度

Ø水电达到450GW，发电量1.45万亿度

Ø火电降到1150GW,发电量4.63万亿度

风光年发电量接近1万亿度，2030年的目标2.8万亿度

Ø风电装机3324GW，年发电7.28万亿度

Ø光伏装机3694GW，年发电总量4.389万亿度

Ø水电达到492GW，发电量2.85万亿度

Ø火电降到362GW,发电量0.7049万亿度

风光年发电量到2060年的目标11.67万亿度

风光装机量还要增加1倍，才能达到2030年目标1658GW 风光装机量要增加9倍，才能达到2060年目标7000GW

伴随清洁能源的特高压输送

伴随新能源车的集成化大型制件

2022年

全球高温

短期应对高温

长期致力降碳

2021年可谓是中国碳中和元年，

也是世界低碳经济竞争的元年，

对于国际格局转变和大国博弈的影响相当明显。

Ø 是一场能源大战，

Ø 是新能源与旧能源的决战，

Ø 是新秩序与旧秩序的决战，

Ø 是升级版的大国博弈，是不见硝烟的战争。

碳达峰、碳中和，本质

中国的谋划与布局 “碳达峰+特高压电网+全球能源互联网+一带一路”

“如果要实现《巴黎协定》的目标，需要付出更巨大的努力。疫情之后

的经济复苏，必须与低碳发展联系起来，否则全世界还将付出代价。

”

前联合国气候变化助理秘书

亚诺什·帕兹托强调，

玻璃

纤维

2020年清洁能源补贴到期与

宏伟蓝图相续出台；

2021年电力紧张，电价涨降

的幅度进一步放开；

源头关键材料

清洁能源

轻量化材料

节能保温材料

5G通信、智能化

……

能资源消耗

电

天然气

矿石

聚合物

……

玻纤-复材面临的机会与挑战

最近3年，高可靠、高性价比的玻板已成为推长叶片最主要的动力；

风电叶片的持续大型化，对材料的强度、模量提出了更高的要求；

模量成为最为关键的指标，同时还有性比价，高模玻板仍是主流！

• 模量达到130GPa

• 强度达到2000MPa

碳纤

板材

• 模量达到100GPa

• 强度达到1900MPa

玻-碳

板材

• 模量达到65GPa

• 强度达到1600MPa

玻纤

板材

• 模量达到50GPa

• 强度达到1400MPa

织物

复材

叶片大型化是必然势

2022年5月12日，93米！云南省最长风电叶片在玉溪下线

近年来，中复连众聚焦风电叶片新材料、新技术及新工艺的创新和应用，为风电叶片大型化、轻量化提供系统的

解决方案，积极应对风电产业技术及生态变革。中复连众（玉溪）复合材料有限公司技术副总经理李忠良介绍，

GW93叶片是金风科技研发设计的一款大型陆地风力发电机叶片，全长93米、重23吨，首次采用拉挤片材组装主

梁的方式生产，发电量达每小时4000KW以上。

2023年6月24日，明阳智慧，105米长，7MW的风电叶片下线

当风速达到15米每秒时每个小时就可以产生7000度的电能

系统考虑，更换工艺：高性能的拉挤板

改变成型工艺，提升纤维模量转化效率

亮点：充分发挥拉挤工艺稳定性好特点

ü 相比织造工艺，纤维受损少

ü 相比灌注工艺，性能更稳定

ü 加载纤维量更高，更高模量

ü 提升20%的效率，降低10%的成本

ü 玻纤拉挤板最具竞争优势

世界最长玻纤叶片！

上海电气S90叶片

通过全尺寸静载测试

拉挤片材在叶片上得到应用

通过技术创新实现矛盾平衡，推进产品升级

拉挤片材

模量升

28~30%

升级环氧体系

用纱

468GS

PUR体系

GF达到78%

高模量

提升8%

升级UPR体系

用纱469LG

碳纤维及其拉挤片材将弥补玻纤模量不足，具有很强的互补性，并助力海上风电发展

风电用碳纤维可能得到快速增长

2030 年， 全球碳纤维需求量将提升至 59-64 万

吨：

Ø 航空航天 8-10 万吨

Ø 风电 19-20 万吨

Ø 氢气瓶及CNG气瓶18万吨

Ø 汽车+轨交 9-10 万吨

Ø 功能材料 5-6 万吨

Ø 复合增速 19.3%

风电叶片未来将是全球碳纤维需求增长的主要动力：

ü 2020 年，用于风电的碳纤维达到3.06 万吨

ü 到2025年需求复合增速约为25%，将达到

9.34 万吨

ü 到2030年需求复合增速约为16%，将达到19-

20 万吨。

清洁能源，轻量减

重仍被视为重点

https://www.vzkoo.com/read/ca33889d280b5faa371245c8b433337a.html

未来智库预测：

根据中国光伏行业协会在2023年2月发布的最新数据，2022年全球新增光伏装机量预计为230吉瓦，同比增长35.3%

2022年整体情况

2022年中国生产光伏多晶硅80.6万吨，同比上涨59%，对应的组件产量约为332.5吉瓦，较2021年增长82.9%

中国大陆依然是产能聚集地：

ü 硅片产能占全球硅片总产能的比重高达98%

ü 电池片产能占比超过85%

ü 组件产能占比约为77%

2022年的实际产量在全球占比均超过80%

新增装机87.4GW，同比大幅增长59.3%

欧盟27国，2022年新增光伏装机41.4GW，同比增幅50%

乐观预计2026年光伏年新增装机量将逼近120吉瓦

2022年，德国以7.9吉瓦的新增装机量位居首位；

其次是西班牙，新增装机容量7.5吉瓦

2021-2022年欧洲部分国家光伏装机情况

2022年巴西总装机容量达到了22吉瓦，新增容量为9.0吉瓦

2022年，印度安装了13.96吉瓦的太阳能，同比增长近40%

日本装机容量达到了77.6GW，新增光伏装机容量为3.1吉瓦

2022年，光伏组件出口量达到154.8GW，相较2021年增长74%，出口额为423.75亿美元，同比增长65.45%。

电池片累计出口40.03亿美元，同比增长40.66%；逆变器累计出口89.75亿美元，同比增长75.11%。

欧洲从中国进口了86.6GW的光伏组件

亚太地区进口光伏组件28.5吉瓦，相较2021年增长27%；

美洲地区，24.8吉瓦，增长50%，增量的80%来自巴西

中东地区，阿联酋3.6GW，增幅高达340%

沙特阿拉伯1.2吉瓦 从中国进口

中长期光伏行业的发展趋势

全球光伏行业具有较高的发展潜力，支撑光伏产业链产品需求保持高位

Ø 能源结构向多元化、清洁化、低碳化方向转型是不可逆转的趋势；

Ø 各国政府积极鼓励企业发展太阳能光伏行业；

Ø 叠加技术进步带来的光伏发电成本下降的利好因素

中期内，海外光伏装机需求将持续保持高景气

30万/吨

全国太阳能发电新增装机3366万千瓦，同比增幅达到

154.8%一季度，光伏发电在新增电力装机中的占比超过50%

全国主要发电企业电源工程完成投资1264亿元，同比增长

55.2%，

其中，太阳能发电完成投资522亿元，同比增长

177.6%

国际可再生能源署（IRENA）预测：2023年全球光伏装机将达到350GW，

其中海外200GW，中国150GW，总

国家能源局数据，2023年1-

体

链接

比

：

2

h

0

t

22

t

年增

p

长

s

5

:/

0

/

%

xueqiu.com/3645307452/245340056

3月

2022年国内光伏装总量

首次超过风电

趋势将持续

2019年，全球原铝工业的吨铝平均碳排放量是16.51吨，原铝

生产量6433万吨，碳排放量为10.52亿吨；

2007年曾经达到18.54吨的高值，其后逐渐有所下降，在

2012~2014年有所回升，近5年再度持续下降，但是下降幅度

比较小，为年均1.5%左右。

https://alu.cn/aluNews/NewsDisplay_1098530.html

替代铝边框的逻辑：

• 技术成熟，安装工艺性好

• 碳排放高，价格波动大

• 高耐腐蚀，面临挑战

铝边框

• 强度高、可设计性强

• 碳排除低，可设计性强

• 拉挤效率低

复合材料

• 向沿海拓展，需要高耐腐蚀

• 出口欧洲需要考虑碳税

应用场景

碳排放高、价格波动大的铝,给复合材料带来机会

光伏边框

铝合金材质：6063-T5，氧化处理(厚度>15微米

现行的边框：

Ø 铝边框，面临碳排放高、成本高的双重压力；

Ø 钢边框、面临锈鉵与钢度过高损伤硅片的问题

连续纤维

增强的高

强度边框

传统热固

性复合材

料

非连续纤

维增强的

FRTP边框

可钉钉的

PUR边

框

复合材

料太阳

边框

绝缘

性好

耐腐蚀

性好

可设计

性强

轻质

高强

适应沿海滩涂、海上岛屿、湖

泊、池塘、水库、化工厂屋顶

、污水处理厂等恶劣的环境下

的太阳能电站，优势明显

PID效应显著降低

可满足电压进一步提升

长远看，由于光伏发

电成本下降的需要，

BOS成本需要不断降

低，光伏电站系统电

压正在朝1500V发展

用以边框、支架

可根据强度、模量，

可回收性等选择不同

的增强材料和树脂

复合材料太阳边框的优势

面临的挑战

结构设计与组装

耐候性，耐紫外线

高效率生产

培育、维护新市场，确保朝阳产业发展壮大，应成为大家的共识，更需要业内人士维护

u 具备传统复合材的优势

u 具有类似木材的可加性

u 可钉钉子，握钉力强

u 机械、电绝缘性能优异

u 耐腐、抗疲劳性能优异

u 导热系数低，保温、隔热好

Ø 闭模成型、除清洁外，现场基本没有气味，工作环境好；

Ø 拉挤速度是普通拉挤的2～4倍左右，生产效率高

Ø 可加载的纤维含量高、超过80%，赋予好的性价比

PUR拉挤型材的优势

生产方面（可实现高效、环保生产）：

产品性能特点：

匹配聚氨酯

的专用玻纤

ECT467R ，拉挤光伏边框、门窗

框的专用玻纤

HCR467R 耐腐蚀的高强玻纤

TM II467R 风电叶片板专用高模纱

06年启动特高压以来：直接投入近6000亿人民币

根据国家电网公司的规划，

“十四五”期间特高压交直流工

程总投资3002亿元，新增特高压交流线路1.26万公里、变

电容量1.74亿千伏安，新增直流线路1.72万公里、换流容量

1.63亿千瓦，特高压电网将迎来新一轮的建设高峰期。

ü 累计攻克了310项关键技术

ü 主导编制国际标准75项

ü 主导编制国家标准788项。

200多家装备制造企业，500多家建设单位、几十

万人参与特高压研发建设相关工作。

累计建成投运“14交12直”

清洁能源输送，促进特高压发展，利好电绝缘用玻璃纤维

特高压建设持续推进 2023年投资或增长超70%

特高压建设周期约1.5-2年，因此欲使规划的“三交九直”项目在“十四五”内投产，则最晚需要在24年上半年开工。故预计2023年将是特

高压工程开工大年，特别是特高压直流项目。

Ø 交流特高压投资预计2023年较2022年增长77%;

Ø 直流特高压投资预计2023/24年分别增长70%/61%。

用于电力绝缘方面的拉挤制品

10KV-1000KV

不同电压等级、类型绝缘子

φ10-φ300

玻璃纤维绝缘芯棒

特高压

输电线路

变电站

电气化

铁路

应用场景

加工 支持电力

高等级的电力绝缘制品：

Ø 绝缘拉挤用合股纱：555ML

Ø 绝缘导管缠绕用纱：468A

中国建筑行业规模位居世界第一，现有城镇总建筑存量约650亿平方米，

在使用过程中排放了约21亿吨二氧化碳，约占中国碳排放总量的20%，也占全球建筑总排放量的20%。

建筑业占全球能源和过程相关二氧化碳排放的近40%。

中国城镇建筑的“运营碳排放”

全球的建筑碳排放

被动式建筑 (passive building)：指通过自然采光、太阳能辐射等被动式节能措施，与建筑外围结构保温隔热节能技术相结合， 发展节能建筑，推“被动式建筑”

不使用主动的采暖和空调系统就可维持舒适的室内热环境的建筑。外窗是建筑物保温隔热最薄弱的部分，是建筑节能的关键突破口

在建筑围护结构中，通过外窗损失的能量：是墙体的5~6 倍

是屋面的 5 倍

地面的20多倍

约占建筑围护结构总能耗的40％～50％，相当于社会总能耗的15%。

提升现有建筑的保温隔热效果

被动房

被动式建筑，建筑节能的典范

节能要求提升，给复合材料带来机会

聚氨酯玻璃钢门窗5方面优势

1

4

5

2

3 低生产成本K=1.1，Cost savings 200元/m2

PU Windows ：0.114W/㎡·K

Al alloy windows：150W/

㎡·K

低传热系数

carbon emission reduce 80%

低生产能耗

Fire resistance: 1 hour

高防火性

PU Windows ：>1200MPa

Al alloy windows：200-300MPa

高弯曲强度

2&3

低传热系数、低生产能耗、低生产成本，高弯曲强度、高防火性

聚氨酯玻璃钢门窗（GRPU）市场展望

1、与发达国家的差距

在欧美发达国家，使用高档节能门窗的比例已经达到门窗总量的67%，而我国，实行最高技术

标准的北京与发达国家普通节能门窗还相差15年，高档节能门窗使用量只占门窗总量的0.5%。

2、我国未来市场的需求

2-1新开工的建筑面积下降，但节能

要求、防火要求提升；

2-2 北京提升节能标准，上海给予补

贴（达到节能要求的建筑），这可能是

率先示范点的城市；

2-3从节能减碳角度看，使用节能、

隔音门窗是大趋势。

该座椅结构采用了巴斯夫聚氨酯拉挤系统Elastocoat®74850的艾

联连续复合材料技术（Continuous Composite Systems™

，简称

CCS™）在汽车内饰的首次应用。

CCS是一种纤维增强复合载体，在二维平面上具有高度工

程化的密封剂和粘合剂。该座椅还采用巴斯夫的冲击改性聚

酰胺6 Ultramid®B3ZG7 CR二次成型，

以打造60%的座椅靠背3D形状。

拉挤产品助力制件集成化、大型化，助力汽车轻量化

目 录

1. 拉挤成型工艺特点及发展趋势

2. 双碳带给拉挤产品的发展机会

3. 拓展玻纤复合材料面临的挑战

• 1GW年发电20亿度，相当于66万吨标

煤，减碳200万

• 1GW约1.3万吨复合材料

• 做到800GW，复合材料将超1100万吨

风电

• 1GW的太阳能边框大约需要6000吨；

• 急需高性能复材替代成本高、碳排放高

的铝；

• 1GW需要6000吨高性能的复合材料；

太阳能

• 以塑代钢用于汽车得到广泛认可

• 提升FRTP占比，需要提升性能 汽车

• 高集成度与制件大型化是发展势

现状 挑战 应对策略

役后叶片

面临回收

难题

耐候性

组装连接

可回收

高强度

高模量

l聚合-复合一体化的制备高性能板材

l高纤维含量、高保留长度，高模-高强

l预埋注塑，制备高性能大型制件

l开发方便加工组装的热塑性边框

l开发耐海水、耐UV、耐候性涂层

l开发免涂装、候性好的热塑边框

l采用适合灌注的液态热塑性树脂

l采用高模玻璃纤维与专用处理剂

l叶片用热塑性拉挤板材急需突破

清洁能源及轻量化材料面临环保和性能的挑战

新能源发电上升为国家战略，风电成为重要板块。习近平

总书记在第七十五届联合国大会上发表讲话，提出将提高我国

减排贡献力度，力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值，努

力争取2060年前实现碳中和，十四五期间国家将大力推动清

洁能源行业的发展。

《风能北京宣言》提出，综合考虑资源潜力、技术进步趋

势、并网消纳条件等现实可行性，为达到与碳中和目标实现起

步衔接的目的，在“十四五”规划中，须为风电设定与碳中和

国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机50GW以上。

2025 年后，中国风电年均新增装机容量应不低于60GW，到

2030年至少达到800GW，到2060年至少达到3000GW。

需要提升清洁能源

同时需要环保材料

3000GW叶片重量约4000万吨，绕地球一圈，每米放1吨；

ZEBRA（零废料叶片研究）项目由IRT Jules Verne集团推动，它汇集了

众工业公司和技术中心（Arkema、CANOE、ENGIE、Suez、LM

Wind Power、Owens Corning）共同开发100%可回收的

复合材料风力发电机叶片。

中国玻璃纤维2020-9-25报道：众巨头联手开发100％可回收复合材料风力发电机叶片项目

欧洲推进热塑性复合材料叶片取得突破

Elium

EP

PUR

VE

UPR

具有低粘度

特性和工艺的

热塑性树脂

联合推进的研究方向：

1、新一代高模玻璃纤维的开发（模量达到97GPa)

2、热塑性树脂用纤维表面处理剂的开发

3、热塑性树脂用多轴向织物结构设计与开发4、

高性能的热塑性复合材料

仿叶根部件的灌注

（50层织物）

未来的挑战

热塑性风电拉挤板材

急需要开发高性能的热塑性拉挤板材，

才能推进热塑性叶片大型

392

1025

3694

240

600

2100

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

2022 2030 2060

中国光伏未来的发展规

累积装机

（GW)

边框重量

（万吨）

Ø复合材料替代铝，解决好耐候性，保证25年至关重要；

Ø如果复材边框得到全面推广，未来也面临环保和回收问题

Ø复合材料各支架拓展，面临性价比的挑战性更大；

Ø开发超高强度的热塑性复合材料面临挑战更大；

不做表面处理的聚氨酯型材，

室外晒3年就严重露纤

2022 年全国新增光伏并网装机容量 87.41GW。累计光伏并网装机容量达到392.6GW，新增和累计装机容量均为全球第一。

全年光伏发电量为 4276 亿千瓦时，同比增长30.8%，约占全国全年总发电量的 4.9%。

预计 2023年光伏新增装机量超过 95GW，累计装机有望超过 487.6GW。

光伏用复合材料面临的挑战

连续纤维增强热

塑性复合材料塑

料(CFRT)

长纤维增强热塑

性塑料(LFRT)

短纤维增强热塑

性塑料(SFRT)

热塑性复合材料(FRTP) Lucintel发布的一项新的市场报告：

1、预计从2017年到2022年全球CFRT将以9.5%的年增长率增长；

2、预计2022年高性能复合材料终端产品市场价值将达到171亿$;

Sabic、科思创，朗盛，东丽、金发、中广核俊尔等都在积极开发

ü纤维在长度方向充分取向，性能可得到充分发挥；

ü理论上：纤维保留长度与制件尺寸一致；

ü可根据受力要求设计铺层结构，设计灵活性高。

优点

汽车用连续纤维增强的热塑性复合材料

CFRT助力欧洲推进热塑性制品大型化

不仅需要高性能的拉挤型材

更需要结构仿真和强大的数据库

及系的测试评价体系

…….集成化部件的筋材

5G通信杆塔

节能门窗与建筑

光伏边框及支架

风电叶片用板材

传统拉挤

高性能、高稳定性的拉挤型材，应用边界不断突破

复合材料桥梁，人工运河建设，都将给复合材料带来新的发展机会

维护好行业的发展，需要协会和企业共同努力

使用寿命长：Amiantit1980年生产的E- CR管道，在25年后检测，基本上没有腐蚀，

设计寿命50年是可以达到的。

火电厂的烟囟-冷却塔合一项目

优点：使用寿命长

维护费用低

易安装

案例：北京华能电厂

高碑店电厂等

耐腐蚀的E-CR玻璃纤维 增强不饱合树脂（UPR）

用于污水管道

增强乙烯基树脂（VE）

用于烟气脱硫塔及管道

酸性高温环境，使用寿命

超过30年，与火电厂主

要设备的寿命相当

http://www.hobas.com/

建立和规范产品标准，帮助使用者认识和识别复合材料品质的优劣，任重道远，需要我们共同努力，加速推进玻璃纤维及复合材料的发展。

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