7月19日,全球風(fēng)電整機(jī)巨頭維斯塔斯碳纖維葉片核心專利拉擠工藝到期。
業(yè)內(nèi)表示,這一專利到期或有望打開國內(nèi)碳纖維風(fēng)電葉片市場(chǎng)發(fā)展空間。受此影響,當(dāng)日,中材科技、雙一科技、時(shí)代新材、吉林化纖等多家碳纖維材料制造商股價(jià)盤中漲停。
據(jù)悉,2002年7月19日,維斯塔斯分別向中國、丹麥等國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、歐洲專利局、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)局等國際性知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)了以碳纖維條帶為主要材料的風(fēng)力渦輪葉片的相關(guān)專利。專利權(quán)利要求包含了制造預(yù)先預(yù)制的條帶的方法和制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法。這一專利保護(hù)期為20年。
碳纖維是由聚丙烯腈、瀝青基等有機(jī)纖維(原絲)在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的高性能纖維材料,具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐疲勞、膨脹系數(shù)小等性能。
2015年之前,碳纖維應(yīng)用在風(fēng)電葉片的工藝主要以預(yù)浸料和真空灌注為主,部分采用小絲束碳纖維,平均價(jià)格偏高。
2015年開始,維斯塔斯把風(fēng)機(jī)葉片整體成型的主梁主體受力部分拆解為高效、低成本高質(zhì)量的拉擠梁片標(biāo)準(zhǔn)件,然后采用相對(duì)更經(jīng)濟(jì)的大絲束材質(zhì),把標(biāo)準(zhǔn)件一次組裝整體成型。通過這一拉擠工藝,大幅提高了碳纖維體積含量,減輕了主體承載部分的質(zhì)量,且降低了碳纖維成本,引領(lǐng)風(fēng)電葉片進(jìn)入碳纖維時(shí)代。
全球風(fēng)能理事會(huì)(CWEA)數(shù)據(jù)顯示,2015-2021年間,全球風(fēng)電領(lǐng)域的碳纖維需求迅速從1.8萬噸增長到了3.3萬噸,占到了2021年全球碳纖維總需求的約30%;2021年僅維斯塔斯的碳纖維用量就在2.5-2.8萬噸左右。碳纖維風(fēng)電葉片成為碳纖維下游的最大市場(chǎng)。
國內(nèi)碳纖維制造商進(jìn)入風(fēng)電葉片應(yīng)用主要有2種方式,一是直接進(jìn)入維斯塔斯供應(yīng)鏈,為其提供大絲束碳纖維,二是避開維斯塔斯專利,完全自主開發(fā)新的主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝生產(chǎn)模式,研發(fā)出全壽命成本接近或低于維斯塔斯葉片的產(chǎn)品。
維斯塔斯這一專利一定程度上制約了中國碳纖維葉片的發(fā)展空間。民生證券分析師李陽在研報(bào)中表示,維斯塔斯專利到期后,拉擠法工藝有望快速實(shí)現(xiàn)普用,帶動(dòng)風(fēng)電葉片用碳纖維成本下降,進(jìn)而拉動(dòng)風(fēng)電碳纖維需求。
此前,光復(fù)新材、恒神股份在內(nèi)的多家碳纖維制造商稱已經(jīng)開始布局碳纖維拉擠產(chǎn)線。
風(fēng)電整機(jī)商方面,目前尚未看見頭部整機(jī)廠商有所布局。6月23日,明陽智能亞洲最長抗臺(tái)風(fēng)型111.5m葉片正式下線。據(jù)悉,該款葉片所用碳纖維拉擠板、雙軸碳布和碳?;鞂?dǎo)流織物三款核心材料均由恒神股份供應(yīng)。關(guān)于“明陽智能也布局了碳纖維拉擠產(chǎn)線”的傳聞,澎湃新聞采訪了明陽智能相關(guān)人士,截至發(fā)稿,未得到明確回復(fù)。
金風(fēng)科技則表示,相關(guān)葉片都是外采的,自己本身不生產(chǎn)碳纖維葉片。
值得注意的是,因制造成本高,碳纖維材料很難像合成樹脂、玻纖一樣實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。據(jù)《碳纖維/玻璃纖維混雜增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能研究及風(fēng)電葉片應(yīng)用》數(shù)據(jù),風(fēng)電用大絲束碳纖維成本12萬元/噸,制成織物成本需18萬元/噸,是玻纖織物價(jià)格的12倍。當(dāng)前碳纖維主要用于葉片主梁,即替換原先主梁中的單軸向玻纖布,替換后可有效減重20%,但成本上升82%。
中材科技表示,維斯塔斯這一專利不受限制后,在推廣沒有了專利上的障礙,但碳纖維技術(shù)核心還是在于成本,成本降下來后可能才會(huì)大規(guī)模去推廣。
招商證券研報(bào)表示,未來幾年全球新增碳纖維產(chǎn)能主要集中在中國,而國內(nèi)幾家碳纖維龍頭企業(yè)掌握核心生產(chǎn)技術(shù),碳纖維規(guī)模效應(yīng)明顯,龍頭企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)或有助于降低生產(chǎn)成本,同時(shí)碳纖維成本下降也將有利于提升其在風(fēng)電領(lǐng)域的滲透率。
原標(biāo)題:維斯塔斯專利到期:國產(chǎn)碳纖維葉片增量降本迎新機(jī)遇