根據(jù)國際可再生能源機構(gòu)發(fā)布的行業(yè)報告,2010-2020年全球陸上風電成本從0.089美元/千瓦時下降56%至0.039美元/千瓦時;全球海上風電成本從0.162美元/千瓦時下降48%至0.084美元/千瓦時,風電正逐步成為全球范圍內(nèi)最經(jīng)濟的可再生能源之一。
中國風電累計裝機容量及增速領(lǐng)跑全球。截至2020年底,中國風電裝機規(guī)模占全球比例為38.5%。未來5-10年是中國能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的關(guān)鍵期,“十四五”期間可再生能源將成為中國能源消費增量的主體,風電作為主要可再生能源之一,有望快速發(fā)展,一批海上風電項目呼之欲出,多地明確海上風電基地建設(shè)計劃,積極推進大功率機型。因此,風電產(chǎn)業(yè)升級降本過程中,海上風電加速崛起或?qū)⒁l(fā)大絲束碳纖維、酸酐固化劑、國產(chǎn)灌漿料等葉片材料加速發(fā)展。
葉片大型化趨勢明顯,大絲束碳纖維迎來產(chǎn)業(yè)大發(fā)展
隨著風力發(fā)電機功率增大,特別是在海上風機的需求刺激下,全球風機大型化的趨勢日益明顯,對材料輕質(zhì)、高強、高剛、耐疲勞等特性需求也越來越明確,而碳纖維恰好兼顧這些特性。
根據(jù)中復神鷹招股說明書,采用碳纖維的120m風輪葉片可以有效減少總體自重38%,成本下降14%。大絲束碳纖維打破了碳纖維高價帶來的應(yīng)用局限,在風電葉片領(lǐng)域具備廣闊的發(fā)展前景。
賽奧碳纖維預計,2025年全球葉片碳纖維需求量將達到9.34萬噸,2020-2025年CAGR高達25%。上海石化、吉林碳谷、吉林化纖、威海光威等國內(nèi)企業(yè)布局大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈,有望受益于風電葉片大型化趨勢。
葉片拉擠梁技術(shù)日趨成熟,酸酐型固化劑嶄露頭角
拉擠成型應(yīng)用于大梁制造優(yōu)勢顯著,國內(nèi)規(guī)模化應(yīng)用在即。采用環(huán)氧樹脂體系制拉擠板材,如以固體胺類為固化劑,樹脂體系粘度大,添加稀釋劑后力學性能和耐熱性能會大幅下降,也降低電性能;以甲基四氫苯酐為固化劑,能在數(shù)小時內(nèi)保持低的粘度,對碳纖維有較好的浸漬作用。
金融界預計2025年全球風電新增裝機量120GW,按拉擠碳梁滲透率60%,全球?qū)⑿略鏊狒枨?.6萬噸;考慮拉擠工藝在傳統(tǒng)玻板生產(chǎn)領(lǐng)域同樣需求巨大,因此,整體風電葉片大梁對酸酐的需求預計將超過3萬噸,風電葉片將成為酸酐不可忽視的的新興下游應(yīng)用。
海風蓬勃發(fā)展拉動灌漿料需求,國產(chǎn)替代勢在必行
海上風電導管架灌漿料需要具備低用水量、大流動性、高早強、超高強、微膨脹、高耐久等特點。假設(shè)一臺海上風機約使用100-200噸灌漿料,主流海上風機約為8MW機型,據(jù)中國能源報新聞,“十四五”期間海上風電裝機量累計將達45GW,平均每年約11.3-22.5萬噸灌漿料需求,對應(yīng)5.6-11.3億元市場規(guī)模。隨著海上風電朝著大型化和深海化發(fā)展,單臺風機灌漿料的使用量或?qū)㈦S之增長。目前,國內(nèi)灌漿料市場大多被海外化工巨頭Sika和BASF等占據(jù),國內(nèi)技術(shù)賦能的灌漿料龍頭企業(yè)正在快速崛起。