维斯塔斯碳梁专利到期叠加国产大丝束技术突破,风电叶片用碳纤维市场正进入加速扩容期。核心逻辑在于:2022年7月19日全球风电巨头维斯塔斯的碳梁专利保护到期,意味着其他叶片厂商也可生产应用此类碳梁产品;与此同时,国内大丝束碳纤维技术自2018年起陆续取得关键突破,为风电叶片大规模采用碳纤维拉挤成型工艺扫清了技术与成本障碍。 2020年全球碳纤维销量中,标模-大丝束已占45%,随着国产化降本推进,这一占比有望进一步提升。
专利到期打开应用窗口
维斯塔斯碳梁专利于2022年7月19日到期,这一事件引发的产业趋势比事件本身更值得关注。维斯塔斯在风电碳梁上的核心专利正是拉挤成型工艺——一种自动化成型方式,相比传统依赖模具的工艺,在效率和成本上具备显著优势。专利到期后,国内叶片厂商可以合法采用该工艺生产碳梁产品,风电叶片用碳纤维的渗透率提升具备了工艺基础。
国产大丝束突破奠定降本路径
大丝束碳纤维(48K及以上)被称为“工业级”碳纤维,其下游场景正是风电叶片等工业领域。国内大丝束技术突破呈现清晰的里程碑路径:上海石化于2018年1月形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包,同年3月成功试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维;吉林碳谷于2018年7月形成千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包。 2019年7月,吉林碳谷联合相关机构完成的“25K~50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维关键技术和产业化开发”项目通过鉴定,总体技术达到国际先进水平。设备国产化与产能规模化达成后,降本随之而来,下游应用领域也随之拓宽。
市场规模扩张的驱动逻辑
从碳纤维分类看,小丝束(小于24K)因稳定性要求高、价格高昂,主要用于国防军工、航空航天等“宇航级”领域;大丝束则面向风电、轨道交通等“工业级”场景。2020年全球碳纤维销量中,标模-大丝束占比已达45%,超过标模-小丝束的41%。 随着国产大丝束技术成熟带来的成本下降,风电叶片大梁采用碳纤维拉挤成型工艺的经济性持续改善,渗透率提升空间可观。对于风电叶片而言,碳纤维作为增强材料与基体结合生成复合材料,应用于叶片及梁结构,在叶片大型化趋势下需求确定性较强。
常见问题
维斯塔斯专利到期对国内企业意味着什么?
专利到期意味着其他风电叶片厂商也可以生产应用此类碳梁产品,国内企业无需再受专利限制,可直接采用拉挤成型工艺生产碳梁,打开了风电叶片用碳纤维的市场空间。
大丝束和小丝束的应用场景有何不同?
小丝束(小于24K)主要用于国防军工、航空航天等高附加值领域,被称为“宇航级”碳纤维;大丝束(48K以上)则面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维,下游应用更为广泛。
国产大丝束技术突破的关键节点有哪些?
上海石化2018年形成千吨级48K大丝束成套技术工艺包并贯通全流程,吉林碳谷同年形成千吨级48K原丝技术工艺包,2019年相关项目通过鉴定并达到国际先进水平,标志着国内突破大丝束瓶颈。