维斯塔斯碳梁专利到期,对碳纤维国产替代进程整体是加速而非减速。专利到期意味着其他叶片厂商可以合法生产应用此类碳梁的产品,国内企业获得了进入风电碳梁应用领域的许可,叠加国内大丝束碳纤维技术日益成熟,国产替代正从原丝自主走向应用端突破。
专利到期打开应用端窗口
维斯塔斯的碳梁专利保护于2022年7月19日到期,在此之前,即使国内碳纤维企业具备产能,也难以在风电碳梁领域与维斯塔斯竞争。专利到期后,国内叶片厂商和生产碳纤维的企业获得了合法进入这一应用领域的空间。
这一事件与国内大丝束技术的成熟形成共振。国内企业在2016年至2020年间陆续实现了48K、50K大丝束原丝及碳纤维关键技术的突破,多家企业的项目通过鉴定,其中部分项目总体技术达到国际先进水平。设备国产化完成、产能实现规模化后,降本会拓宽下游应用领域,碳纤维在海风叶片上的应用渗透率提升是核心看点。
国产替代的两条主线
国产替代的进程可以从两个维度观察:一是原丝与碳化环节的自主化,二是应用端的放量。
在技术端,国内大丝束碳纤维已具备工业化基础。风电叶片所用碳纤维要求强度在3.5GPa以上,丝束类型为大丝束,类比等级为T300以上。从国内已突破的工艺来看,大丝束原丝和碳纤维的关键技术已通过鉴定,为风电领域的规模化应用提供了材料基础。
在应用端,维斯塔斯专利到期后,国内碳纤维企业可以进入风电碳梁的供应体系。碳纤维在风电中主要运用于叶片和梁,其中拉挤成型工艺正是维斯塔斯专利所覆盖的技术路线。专利到期后,国内企业可以合法采用这一工艺为风电叶片厂商供货,替代空间由此打开。
常见问题
大丝束和小丝束有什么区别?
小丝束(小于24K)主要用于国防军工、航空航天等高精尖领域,被称为“宇航级”碳纤维;大丝束(48K以上)主要面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。风电叶片用的是大丝束碳纤维。
国内大丝束碳纤维技术是否成熟?
国内大丝束技术已取得阶段性突破。2018年起,上海石化成功试制48K大丝束碳纤维并贯通工艺全流程,吉林碳谷也开发出48K碳纤维原丝的聚合、纺丝工艺技术。2020年,兰州蓝星50K大丝束碳纤维产业化项目通过鉴定,填补了国内50K产品的市场空白。
风电叶片对碳纤维性能有什么要求?
风电应用领域要求碳纤维强度大于3.5GPa,丝束类型为大丝束,等级为T300以上。国内已突破的大丝束技术能够覆盖这一性能要求,这也是专利到期后国产替代能够顺利推进的技术前提。