最新高科技专利产品(中国唯一高科技碳纤维专利产品)

 

澎湃新闻记者 王晶晶

7月19日，全球风电整机巨头维斯塔斯碳纤维叶片核心专利拉挤工艺到期。

业内表示，这一专利到期或有望打开国内碳纤维风电叶片市场发展空间。受此影响，当日，中材科技（002080）、双一科技（300690）、时代新材（600458）、吉林化纤（000420）等多家碳纤维材料制造商股价盘中涨停。

据悉，2002年7月19日，维斯塔斯分别向中国、丹麦等国家知识产权局、欧洲专利局、世界知识产权局等国际性知识产权局申请了以碳纤维条带为主要材料的风力涡轮叶片的相关专利。专利权利要求包含了制造预先预制的条带的方法和制造风力涡轮机叶片的方法。这一专利保护期为20年。

碳纤维是由聚丙烯腈、沥青基等有机纤维（原丝）在高温环境下裂解碳化形成的高性能纤维材料，具有质轻、高强度、耐腐蚀、耐疲劳、膨胀系数小等性能。

2015年之前，碳纤维应用在风电叶片的工艺主要以预浸料和真空灌注为主，部分采用小丝束碳纤维，平均价格偏高。

2015年开始，维斯塔斯把风机叶片整体成型的主梁主体受力部分拆解为高效、低成本高质量的拉挤梁片标准件，然后采用相对更经济的大丝束材质，把标准件一次组装整体成型。通过这一拉挤工艺，大幅提高了碳纤维体积含量，减轻了主体承载部分的质量，且降低了碳纤维成本，引领风电叶片进入碳纤维时代。

全球风能理事会（CWEA）数据显示，2015-2021年间，全球风电领域的碳纤维需求迅速从1.8万吨增长到了3.3万吨，占到了2021年全球碳纤维总需求的约30%；2021年仅维斯塔斯的碳纤维用量就在2.5-2.8万吨左右。碳纤维风电叶片成为碳纤维下游的最大市场。

国内碳纤维制造商进入风电叶片应用主要有2种方式，一是直接进入维斯塔斯供应链，为其提供大丝束碳纤维，二是避开维斯塔斯专利，完全自主开发新的主梁结构设计和工艺生产模式，研发出全寿命成本接近或低于维斯塔斯叶片的产品。

维斯塔斯这一专利一定程度上制约了中国碳纤维叶片的发展空间。民生证券分析师李阳在研报中表示，维斯塔斯专利到期后，拉挤法工艺有望快速实现普用，带动风电叶片用碳纤维成本下降，进而拉动风电碳纤维需求。

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此前，光复新材（300699）、恒神股份（832397）在内的多家碳纤维制造商称已经开始布局碳纤维拉挤产线。

风电整机商方面，目前尚未看见头部整机厂商有所布局。6月23日，明阳智能亚洲最长抗台风型111.5m叶片正式下线。据悉，该款叶片所用碳纤维拉挤板、双轴碳布和碳玻混导流织物三款核心材料均由恒神股份供应。关于明阳智能也布局了碳纤维拉挤产线的传闻，澎湃新闻采访了明阳智能相关人士，截至发稿，未得到明确回复。

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金风科技则表示，相关叶片都是外采的，自己本身不生产碳纤维叶片。

值得注意的是，因制造成本高，碳纤维材料很难像合成树脂、玻纤一样实现大规模应用。据《碳纤维/玻璃纤维混杂增强复合材料力学性能研究及风电叶片应用》数据，风电用大丝束碳纤维成本12万元/吨，制成织物成本需18万元/吨，是玻纤织物价格的12倍。当前碳纤维主要用于叶片主梁，即替换原先主梁中的单轴向玻纤布，替换后可有效减重20%，但成本上升82%。

中材科技表示，维斯塔斯这一专利不受限制后，在推广没有了专利上的障碍，但碳纤维技术核心还是在于成本，成本降下来后可能才会大规模去推广。

招商证券研报表示，未来几年全球新增碳纤维产能主要集中在中国，而国内几家碳纤维龙头企业掌握核心生产技术，碳纤维规模效应明显，龙头企业扩产或有助于降低生产成本，同时碳纤维成本下降也将有利于提升其在风电领域的渗透率。

责任编辑：李跃群

校对：丁晓

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