中復連眾：對海上風電葉片的十年執著

本刊 | 夏云峰

中復連眾：對海上風電葉片的十年執著

本刊 | 夏云峰

十年光陰，說長不長，說短不短。對企業而言，十年的大浪淘沙，足以將很多參與者淹沒在歷史的滾滾洪流中，但它也能讓那些富有創新和執著精神的參與者成長為行業翹楚。連云港中復連眾復合材料集團有限公司（簡稱“中復連眾”）無疑屬于后者。十年來，這家企業從零起步，在兆瓦級風電葉片市場中不斷開疆辟土，具備年產萬支葉片的產能，產品出口至德國、日本、巴西等20多個國家。

其中，對海上風電葉片市場的開拓成了上述歷程的縮影。數據顯示，自2008年試制第一款產品以來，這家公司已經累計向客戶交付近150套海上風電葉片，裝機容量超過50萬千瓦，涵蓋5個系列、9種型號，市場占有率達到30.5%，是名副其實的行業“老大”。

規模看似不大，但中復連眾管理層更看重的，則是隱藏在數字背后的意義。“通過十年的摸索，一方面，使我們對鹽霧腐蝕等海上葉片所需要解決的問題有了深入認識，在設計端為未來的開發提前做了準備；另一方面，讓我們在海上葉片的售后服務上積累了更多經驗。”中復連眾副總經理梁穎表示。

回頭來看，一步步走來其實十分不易。

一切得從2008年說起。彼時，為了配合2010年的上海世博會，上海東海大橋海上風電項目的建設被提上日程。后來廣為流傳的橋段是，業主最初計劃采用國外機型，但由于價格和交貨時間的原因，華銳風電最終成為供應方。

此時，國內海上風電葉片研發尚處于探索階段。而東海大橋項目采用的是單機容量3.0MW的機組，葉片長度創造國內之最——44米，設計、制造的難度可想而知。經過慎重考慮，華銳風電選擇由中復連眾承接生產任務。

“接到任務時，可謂是喜憂參半。喜的是華銳風電將這一具有劃時代意義的工作交給我們，也是基于信任和對實力的認可。”中復連眾副總工程師、葉片研發部經理黃輝秀回憶道，“憂的是，時間緊迫，更主要的是缺乏經驗。”

在這種情況下，考慮到氣動結構是影響葉片性能的關鍵因素，這項設計能力又無法短期內掌握，中復連眾決定從德國專業葉片設計公司引入相關設計。但在生產工藝和模具上則堅持自主設計，并組織技術骨干進行技術攻關。

黃輝秀解釋，“之所以如此選擇，主要是因為通過生產其他葉片，我們在這方面已經具備了一定實力。當然，其中也有為后期實現完全自主設計、制造做鋪墊的考慮。”

2010年2月27日，東海大橋風電場的所有機組吊裝工作全部完成。中復連眾提供的26套葉片順利投運，占全場的近八成份額。

黃輝秀表示，從后來的反饋來看，這批產品的整體性能達到了設計要求。

但他也坦言，“諸多不足被暴露出來，比如欠缺結構設計能力。同時，我們在海上特殊環境對葉片影響的理解上也不夠全面，設計防腐時，僅在葉片前緣上增加了特殊防護涂層，導致部分葉尖前緣后來出現腐蝕現象。”

這也讓中復連眾找準了下一步的發力點。

東海大橋項目結束后，一個以這批技術人員為班底的研發團隊正式組建，對海上風電葉片展開大量深入研究。

黃輝秀認為，這一步給中復連眾帶來了兩大轉變。一是在對海上風電葉片的認識上，由最初認為只需要前緣防護到后來對防雷、疲勞測試、防腐等方面有了全面理解。二是在新產品研發上，由最初完全靠國外設計公司，到后來能夠聯合國內外專業設計公司、高校、客戶共同研發。

依托這些研究成果，2011年，該公司自主研發實踐取得階段性成果——LZ62-5.0型葉片在連云港工廠下線，并成功應用于當時國內單機容量最大的5MW機組中。

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隨著業務開展的深入，中復連眾十分注重創新生產工藝，在碳纖維應用、全尺寸測試技術等方面取得多項專利。

眾所周知，材料是影響葉片性能的關鍵因素之一。在應用傳統材料的同時，研發團隊還引入了新型材料碳纖維。

黃輝秀向記者解釋，這主要是基于它所具有的優勢：與玻璃纖維相比，碳纖維可以提供更高的強度和模量；在相同風能資源輸入的條件下，碳纖維葉片比玻璃纖維產品輕20%左右，其他部件的疲勞載荷也隨之降低；應用碳纖維還能夠減少葉片的預彎，從而降低生產難度。

“目前，碳纖維廣泛應用于葉片的主要障礙還是價格偏高，整機廠不會主動消化這部分成本，所以我們還要在降本上想辦法。”他補充道。

為了配合碳纖維的應用，研發團隊運用真空灌注工藝成型技術，解決了因碳纖維材料灌注性能較差，易出現大梁的干斑、包死，以及碳纖維大厚度制品灌注表面出現的凹凸不平問題，確保了工藝的穩定性和產品的質量。

2014年3月，中復連眾開發了當時我國最長的6MW碳纖維葉片——LZ75-6.0，長度達到75米。次年，應用于6MW機組的68米碳纖維葉片也在連云港工廠下線，創造了葉片根部直徑之最。

“我們還設計出大型葉片腹板整體安裝工裝，提升了安裝精度和效率；技術人員則根據工藝要求，開發了模具分段、分區域溫度控制系統，并完成可移動在線配膠、涂膠設備開發，提高了設備利用率和生產效率。”黃輝秀進一步介紹道。

此外，中復連眾在提升葉片測試能力上也下了很大功夫。研發團隊在2015年設計開發了12MW級超大型葉片全尺寸結構試驗平臺，并針對大型葉片疲勞加載存在的載荷小、精度低問題，研發出新型的加載設備和技術。

在梁穎看來，這些都表明，中復連眾已經具備海上風電葉片設計、制造、測試和服務能力，但這方面的價值此前一直未能很好地體現出來。

他說，“十二五”期間雖然組織過幾輪海上風電特許權招標，但多數項目都因為種種原因延遲執行，導致工廠的模具處于半閑置狀態。“我們只能采取‘以陸上為主、海上為輔’的經營策略。”

好在這種狀況有望很快得以扭轉。目前，業內普遍預期，海上風電將會成為我國風電開發的下一個重點方向之一，項目開發的速度明顯加快。

這讓中復連眾看到了曙光，并迅速做出戰略部署：一方面，將開發更長的葉片；另一方面，與整機企業合作開發質量更可靠、成本更優的新工藝。此外，還將加大對連云港工廠的生產布局，建設一個現代化海上葉片生產工廠。

記者了解到，目前這些戰略正在逐步實施中。

2016年，中復連眾成功申報江蘇省海上風電葉片設計與制造技術重點實驗室項目，計劃在更高水平上組織國內外資源對海上風電葉片進行前沿研究。

一批最新的產品也相繼下線。比如于今年推出的LZ68-4.0葉片，其獨特之處在于，它是該公司第一批采用后緣預制方法生產的產品。

梁穎認為，憑借這種領先一步的競爭優勢，中復連眾的葉片在國內最新開發的一批重點項目中得以廣泛應用。“比如在福建福清興化灣海上風電試驗風電場中，我們就為中國海裝、太原重工等企業的機組提供了葉片配套。”

“我們的目標很明確，就是要充分釋放前期技術積累的價值，不斷加大技術創新的投入，并憑借葉片型號全、生產靈活等優勢，繼續做行業的‘領頭羊’和技術的引領者。”他表示。