陳遠(yuǎn)杰：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓、大家下午好！我是來自迪皮埃的陳遠(yuǎn)杰，今天跟高興代表迪皮埃在這里和大家分享葉片開發(fā)的機遇和挑戰(zhàn)。我分享的內(nèi)容有四部分，包括公司介紹、葉片尺寸大型化趨勢、葉片大型化帶來的挑戰(zhàn)及3060目標(biāo)下風(fēng)電行業(yè)的市場機遇。

我用三個數(shù)字簡單介紹迪皮埃。

第一個數(shù)字7萬，迪皮埃是每只風(fēng)能葉片最大制造商，全球累計交付超過7萬只風(fēng)電葉片。第二是50，迪皮埃成立于1968年，在大型復(fù)材構(gòu)件領(lǐng)域已經(jīng)擁有了50年的研發(fā)和創(chuàng)新的經(jīng)驗。第三，5，目前迪皮埃全球的工廠分布在美國、墨西哥、土耳其、中國及印度等5個國家。

葉片尺寸大型化趨勢，風(fēng)機單機容量逐漸增大，海上風(fēng)機2010年平均單機容量2.6兆瓦，但到現(xiàn)在2021年已經(jīng)增加到6兆瓦，目前已經(jīng)開發(fā)的有16兆瓦、18兆瓦，陸上風(fēng)電2010年主要是1.5，但到現(xiàn)在增加到了4兆瓦、5兆瓦及更大的機型。相應(yīng)風(fēng)能直徑和塔高尺寸在不斷地增長，對應(yīng)核心部件、葉片2010年主流是在40米左右，但到現(xiàn)在80米、90米，甚至100米的葉片已經(jīng)有很多葉片長下線。所以風(fēng)力和尺寸不斷地刷新記錄。

風(fēng)電基礎(chǔ)的容量在不斷地刷新記錄，葉片的長度也在不斷地加長。隨之而來的挑戰(zhàn)也愈發(fā)明顯，無論從開發(fā)周期、開發(fā)技術(shù)，還是開發(fā)成本都會帶來前所未有的挑戰(zhàn)，也需要有革命性的創(chuàng)新和突破來適應(yīng)后期的發(fā)展。我今天從三個方面一起簡單探討。

首先，葉片的開發(fā)周期。將開發(fā)周期可以簡單分為三個階段，即設(shè)計階段、制造階段和測試階段。通常一款葉片的開發(fā)，不包括葉片的轉(zhuǎn)型升級，開發(fā)周期大概需要80周，這周期顯然太長。當(dāng)然，每一個階段之間并沒有嚴(yán)格界限，很多工作都可以同時進(jìn)行，比如設(shè)計階段和制造階段有很多時間可重疊，葉片外形確定后可以做結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具開發(fā)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時做工藝設(shè)計，開展工藝實驗，材料認(rèn)證、設(shè)備認(rèn)證等等，從而大大縮短開發(fā)周期。

其次，開發(fā)技術(shù)，我同樣從三個方面簡單探討，包括設(shè)計、制造、檢測。設(shè)計端追求更高的AEP，更低的LCOE，結(jié)構(gòu)輕量化和可靠的雷電保護系統(tǒng)。制造端追求高精度、高效率、低成本及智能化的制造系統(tǒng)，檢測端追求全面化、無紙化、可視化、虛擬化、自動化的無人檢測系統(tǒng)。

（PPT圖示）開發(fā)技術(shù)最前端翼型開發(fā)，在最開始的時候應(yīng)該要考慮到結(jié)構(gòu)和工藝，在相同負(fù)荷水平下，AEP達(dá)到最高，同時度電成本最低，最大限度減少在污染條件下性能的下降及追求更高的可制造性。同時結(jié)構(gòu)方面追求結(jié)構(gòu)輕量化，輕質(zhì)高強的碳纖維新材料是重要途徑，碳纖維的應(yīng)用包括纖維紗、纖維布和纖維板，結(jié)合不同的工藝方法將材料的性能發(fā)揮到最佳。這里也需要采用一些特殊的工藝保證碳纖維版的精確位置和層間的性能，同時考慮到碳纖維的導(dǎo)電屬性，碳纖維葉片在風(fēng)場很容易遭到雷擊，這提出了更高要求。即使在設(shè)計端已經(jīng)考慮得非常詳細(xì)了，也優(yōu)化出了最優(yōu)的方案，可是要收獲真正意義的高品質(zhì)，要保證制造過程與原始設(shè)計高度契合，比如從輸入到輸出到反饋，再到輸入，形成全鏈的閉環(huán)。我們將系統(tǒng)稱為閉環(huán)制造系統(tǒng)。它是一套能夠串聯(lián)設(shè)計、制造、檢測的閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計輸入，結(jié)合生產(chǎn)工藝、制造精度和經(jīng)驗參數(shù)進(jìn)行建模，運用數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、人工智能和光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)。為設(shè)計優(yōu)化和后期的工藝改進(jìn)及過程的品質(zhì)管控提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù)。為了實現(xiàn)閉環(huán)制造，首先要建立全尺寸的數(shù)據(jù)模型，依據(jù)設(shè)計輸入，將葉片結(jié)構(gòu)中的每個部件，包括每一層玻纖、芯材、大梁、預(yù)制件、粘接等工藝要求建立流程，應(yīng)用軟件建立數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)模型可以用于葉片前期的光線套材、葉片尺寸、工藝、工裝、設(shè)計及生產(chǎn)過程中的自動檢測。

基于前面所說的數(shù)字模型，可以擴展質(zhì)量檢測方法，采用機器視覺自動檢測代替手動檢測，還原真實的制造過程和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)機器視覺系統(tǒng)，檢測生產(chǎn)過程中的制造缺陷，比如纖維干紗、異物、芯材間隙、腹板位置等都可以做檢測。

基于自動檢測的理念，利用在數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上擴充的檢測方案，結(jié)合實際制造過程設(shè)定的檢測要點，實現(xiàn)虛擬質(zhì)量檢測，比如采用虛擬質(zhì)量檢查取代檢驗員進(jìn)入模具內(nèi)的檢驗檢查，可以避免人工檢測時的漏檢或誤檢的風(fēng)險，提高檢驗效率，并有完整的在線制造視頻的記錄。

開發(fā)成本方面，一方面實現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的方法，應(yīng)用前沿的技術(shù)勢必會帶來前期投入的增加。另一方面，基礎(chǔ)的價格下降顯著，從圖上可以看到，2019年的時候大概是在4000元每千瓦，但2020年開始大幅度下滑。到今天單價已經(jīng)低于2000了，葉片作為關(guān)鍵部件之一，成本占25%左右，面臨巨大的降本壓力。

需要投入大量模具、設(shè)備、工裝，前期投入可能是上億的，也許更多。這是前期葉片開發(fā)的巨大挑戰(zhàn)，我們需要設(shè)計一系列柔性化的制造方案，適應(yīng)產(chǎn)品的高速更新?lián)Q代的節(jié)奏，減少大量的固定資產(chǎn)的重復(fù)投入。

另外，材料的價格持續(xù)上漲，尤其是去年環(huán)氧樹脂漲幅達(dá)到了30%，人工成本每年在上升，2012年到2020年工資從四千漲到了一萬。

面對成本方面的巨大挑戰(zhàn)，我們也更需要利用一些先進(jìn)的制造工藝實現(xiàn)科學(xué)降本，使用閉環(huán)制造系統(tǒng)的自動檢測和機器視覺來采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計算，合理優(yōu)化資源配置，減少人工、材料和時間的浪費。

市場機遇方面。在碳達(dá)峰和碳中和發(fā)展目標(biāo)的推動下，“十四五”期間新增裝機量合計225GW，相當(dāng)于每年新增45GW。根據(jù)全球海上風(fēng)電長期累計裝機量的預(yù)測，2020年到2050年期間，年均新增裝機量將超過60個GW，而且可以從圖片中看到，從平均的發(fā)電成本來看，風(fēng)電很有優(yōu)勢。為了實現(xiàn)碳中和的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)，未來我國的電力系統(tǒng)新增裝機以新能源發(fā)電為主。2060年將實現(xiàn)超過96%的電源為清潔能源。所以從總體來看，風(fēng)電葉片的技術(shù)和成本確實面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但未來很美好。

希望各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家及每一位風(fēng)電人共同努力，匯報到這里，謝謝大家！