3M中國有限公司陶理/新能源部門風(fēng)電業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理

　　大家好，今天很高興來到2016中國國際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇，跟大家做技術(shù)交流。世界上50%的人直接和間接使用到3M產(chǎn)品，在全球一共有6萬多種產(chǎn)品，我們的產(chǎn)品服務(wù)于工業(yè)行業(yè)、安全及標(biāo)識(shí)行業(yè)、電子，醫(yī)療行業(yè)，消費(fèi)品等等，我們可再生能源部門是為我們太陽能及風(fēng)電客戶提供高效可靠解決方案，我們的解決方案主要來自于3M46個(gè)技術(shù)平臺(tái)，這張圖代表了3M46多個(gè)技術(shù)平臺(tái)，我們在風(fēng)電領(lǐng)域用膜、膠帶、粘結(jié)劑、涂層這幾個(gè)核心技術(shù)的交差跟組合來產(chǎn)生我們我們的產(chǎn)品，我們在風(fēng)能行業(yè)主要志立于服務(wù)于我們的客戶是在葉片表面處理、結(jié)構(gòu)以及葉片工藝方面，在業(yè)內(nèi)享有盛名是我們?nèi)~片前緣保護(hù)膜，另外也有前緣防護(hù)涂料，非常值得自豪跟各位分享，以去年全球裝機(jī)量排名前十的世界風(fēng)機(jī)主機(jī)廠商，其中有7家就使用了我們3M葉片前緣防護(hù)方案，有的是用我們的保護(hù)膜，有的是用我們的前緣防護(hù)涂料。在業(yè)界我們還有另外一個(gè)產(chǎn)品是比較著名的，國內(nèi)的大部分葉片廠，它都會(huì)用到我們?nèi)~片成型噴膠，我們也有渦流發(fā)生器，它是裝在葉片表面，減少葉片氣動(dòng)湍流，從而增加、提升風(fēng)機(jī)發(fā)電量效率。

　　今天帶來了三個(gè)嶄新的解決方案，第一個(gè)是革命性的新型葉片成型噴膠，大家看一下革命性的新型葉片成型噴膠，左邊的玻纖和右邊玻纖有什么區(qū)別？它有一個(gè)顯著的區(qū)別，左邊是玻纖沒有噴噴膠，右邊噴了2克，國內(nèi)大部分采用了無色透明噴膠，3M公司對噴膠使用建議量每平米小于5.4克。隨著葉片制造，它的葉片長度越來越長，葉片越做越大，固定玻纖在近乎垂直的模具表面，是一件非常有挑戰(zhàn)事情。傳統(tǒng)的工藝我們用針線縫，或者用膠帶，甚至用夾子，這樣非常耗費(fèi)時(shí)間和人力，甚至還有質(zhì)量的隱患。這對玻纖固定不恰當(dāng)?shù)脑?，?huì)造成玻纖的錯(cuò)層、褶皺甚至纖維的彎曲，這些都是最終導(dǎo)致葉片出現(xiàn)事故重要的原因之一?，F(xiàn)在的工藝大家使用無色噴膠，無色噴膠好處在于第一個(gè)能夠極高提速生產(chǎn)效率，第二個(gè)噴膠粘貼性能極其好，不會(huì)有質(zhì)量事故。但是有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是剛才跟大家展示，因?yàn)槭菬o色的噴膠，如果工人在操作上不當(dāng)心，有時(shí)候少噴噴膠，因?yàn)樗J(rèn)為噴過了，少噴會(huì)造成錯(cuò)層，如果多噴會(huì)造成葉片的機(jī)械性能。國外的主機(jī)廠是非常關(guān)注葉片的質(zhì)量，所以大部分的主機(jī)廠都會(huì)要求葉片材料供應(yīng)商使用3M紅色的噴膠，通過顏色的控制，紅色的深淺來幫助控制葉片的使用量。

　　那么，為什么紅色的噴膠國內(nèi)客戶還是沒有用，因?yàn)樗麄儗θ~片從模具里面出來，最終有一些紅顏色，紅色的葉片覺得視覺不舒服，其實(shí)國外的客戶并不是這么認(rèn)為，畢竟葉片從模具出來，還是要做表面的處理，要打模，要刷膩?zhàn)?，要刷表面的油漆，?huì)把表面顏色蓋掉。新一代噴膠保留原來紅色噴膠顏色可視化的特點(diǎn)，是藍(lán)綠色的噴膠，他的特點(diǎn)經(jīng)過環(huán)氧樹脂固化以后，藍(lán)綠色變?yōu)闊o色透明，從而解決國內(nèi)客戶對葉片顏色的擔(dān)憂。

　　那么，下面給大家展示一下，創(chuàng)新噴膠顏色變色的技術(shù)，這個(gè)容器里面的溶液是標(biāo)準(zhǔn)的樹脂加固化劑，滴進(jìn)去是藍(lán)綠色新的噴膠，在差不多9.7秒的時(shí)候，噴膠的顏色從藍(lán)綠色到無色透明，這個(gè)是在國外葉片廠的實(shí)驗(yàn)室里面做的對比的實(shí)驗(yàn)，由于我們的客戶沒有考慮太周到，所以用的隔離膜是藍(lán)色，可能對判斷顏色有一些誤差。左上角是在灌注中的兩塊樣板，一個(gè)是藍(lán)綠色的噴膠，上面一個(gè)紅色的噴膠，右下邊的圖經(jīng)過環(huán)氧樹脂真空灌注之后，紅顏色的玻纖噴膠留在玻纖布上，下面觀察隔離膜周圍，藍(lán)色變成了無色透明。

　　很多客戶關(guān)注噴膠對葉片機(jī)械性能有多大的影響，我們做了第三方測試，我們推薦使用量，每平方米小于5.4克，我們做了老款噴膠跟新款噴膠機(jī)械性能的對比，W7900是新款的數(shù)據(jù)，在推薦使用量的情況下，拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度不管是縱向，是橫向，以及層間開裂性能，老的噴膠和新的噴膠都沒有變化，但是在一些主要的參數(shù)，比如說短梁剪切以及層間滑動(dòng)性能老的噴膠略有下降，新的噴膠完全沒有變化，這個(gè)說明我們新的噴膠對最終復(fù)合材料性能沒有任何的影響。

　　我剛才也提到如果客戶多噴了怎么辦，尤其是無色透明的噴膠，視覺很難控制，我們也做了第三方實(shí)驗(yàn)在3倍噴膠量下，老款噴膠層間滑動(dòng)性能下降厲害，新的噴膠也有一定程度的下降值得注意的是我們新的噴膠，因?yàn)橛蓄伾梢钥刂疲运遣粫?huì)發(fā)生有不是有3倍噴膠量的情況，新的噴膠也是即使噴過量，也是最小限度對葉片層接性能有很小的影響。新的噴膠有更高的剪切性能，有更快的環(huán)氧樹脂浸潤速度。我們的客戶做了對比實(shí)驗(yàn)，在同樣三塊20層根端三軸向玻纖布，環(huán)氧樹脂真空灌注對比實(shí)驗(yàn)，新款噴膠在45分鐘的時(shí)候，可以注意當(dāng)中圈出來的部分，它是最先的樹脂滲透到玻纖最上層，與此同時(shí)，46分鐘沒有噴膠的樣板也是滲透到了頂層玻纖布，噴了兩克現(xiàn)有噴膠直到67分鐘也沒有浸潤到首層，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)客戶做的時(shí)間比較長，因?yàn)樗俣葘Ρ冗€是非常明顯的，他們在67分鐘以后沒有等下去了。

　　新的噴膠采用了有機(jī)揮發(fā)物的配方，所以對你的生產(chǎn)工廠的規(guī)定包括個(gè)人安全防護(hù)來看都是非常環(huán)保的噴膠產(chǎn)品。

　　新的噴膠有顏色的變化，通過可視化的控制節(jié)省成本，最主要對葉片復(fù)合材料性能沒有影響，新配方可以融于樹脂的配方，可以加快樹脂的浸潤，也能夠大大提高的生產(chǎn)效率，目前有國內(nèi)幾家葉片廠使用我們的新的噴膠做測試，我也希望更多的葉片商試用我們的產(chǎn)品，見證我們的性能。

　　第二個(gè)議題，新一代葉片前緣防護(hù)材料在去年的太倉論壇上介紹了葉片前緣侵蝕與風(fēng)機(jī)發(fā)電量的損失，葉片前緣侵蝕對風(fēng)機(jī)發(fā)電量影響還是非常大的。

　　我們3M世界做葉片防護(hù)方案是頂尖的材料供應(yīng)商，我們在實(shí)驗(yàn)，施工工藝各方面做了大量的研究，W4601用了刷圖的工藝，刷兩層，膜后在400-500微米的情況下，拿去做實(shí)驗(yàn)，36小時(shí)樣本沒有任何的變化，同樣，用其他的工藝澆注一層把這個(gè)施工的制樣濕度提高，在濕度環(huán)境是80%濕度條件下，膜厚是350微米的情況下，在同樣的測試的參數(shù)條件下，36小時(shí)也是沒變化。膩?zhàn)訉θ~片前緣防護(hù)產(chǎn)品不管是涂料也好還是膜也好，是否能夠達(dá)到最初的設(shè)計(jì)的性能，也是非常關(guān)鍵的。好的膩?zhàn)訉η熬壏雷o(hù)材料有促進(jìn)的作用如果你的膩?zhàn)有阅鼙容^差、韌性比較差，反而會(huì)降低性能的作用，我們3M有非常好的聚氨酯膩?zhàn)覹3610，我們在刷了1毫米厚的情況下上面澆注一層我們W4601前緣防護(hù)涂料，同樣350微米厚度，36小時(shí)實(shí)驗(yàn)沒有任何變化。很多會(huì)關(guān)注比較好的防護(hù)作用。葉片防護(hù)侵蝕的能力跟風(fēng)廠的環(huán)境，跟葉片本身結(jié)構(gòu)跟表面處理的情況葉尖速度密切相關(guān)的。所以這個(gè)會(huì)存在一定的差異性，但是36小時(shí)沒有變化，說明W4601的材料風(fēng)機(jī)葉片生命周期20年是免維護(hù)。

　　今年夏天即將推出的是2.0保護(hù)膜，左邊是1.0膜，右邊是2.0膜，在新的膜到了18個(gè)小時(shí)就有破損的現(xiàn)象，同樣參數(shù)的條件，是沒有任何變化的。我們新的膜提升了抗UV的能力。其實(shí)大家可以看到18小時(shí)的圖片，如果不跟你說有輕微的侵蝕，你可能發(fā)現(xiàn)不了，說明2代膜有卓越抗UV的性能。

　　3M我們做風(fēng)電葉片前緣防護(hù)的領(lǐng)導(dǎo)者迄今為止依然是風(fēng)電行業(yè)葉片前緣防護(hù)材料基準(zhǔn)跟標(biāo)桿，有很多客戶也會(huì)問我3M既有膜，又有前緣材料，到底推薦哪一種材料？我的回答看你的偏好，你要是喜歡涂料，就選用我們的油漆，如果喜歡保護(hù)膜就選用保護(hù)膜，如果你對刷油漆施工工藝非常自信，我建議你用我們的前緣防護(hù)漆,畢竟是36小時(shí)以上抗雨蝕能力，我覺得刷油漆要保證工藝是非常不容易，我們保護(hù)膜從生產(chǎn)線生產(chǎn)出來，厚度是均一的，一卷膜33米,從0米到3米,它的厚度使始保持著350微米,而刷油漆是不是保證始從葉片尖端往后16、17、18米做前緣防護(hù)始終刷均一的厚度，包括保護(hù)膜表面非常光滑。而油漆受濕度、外界環(huán)境的影響，我會(huì)在客戶的涂裝車間將固化好的產(chǎn)品，可以看到葉片的表面涂層是有顆粒狀甚至是有氣泡，我們的保護(hù)面膜在全球風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)是21年，在國內(nèi)外有大量的案例證明保護(hù)膜，1.0面膜可以防護(hù)有六七年，甚至十年的這樣的一個(gè)防護(hù)效果，如果你施工工藝不是那么自信，畢竟前緣漆，還是其他品牌的前緣漆在風(fēng)廠運(yùn)用案例是非常少的。

　　最后帶給大家的是安全、可靠的風(fēng)機(jī)增功方案、渦流發(fā)生器解決方案，對風(fēng)場客戶最關(guān)心是風(fēng)場收益，收益來源于風(fēng)機(jī)是不是能夠持續(xù)的、可靠的發(fā)電、高性能的發(fā)電，我們的渦流發(fā)生器，就可以減少葉片氣動(dòng)時(shí)速，增加它的發(fā)電效益。這里我就不跟大家一一介紹風(fēng)機(jī)葉片的氣動(dòng)缺陷，右邊第二個(gè)傳統(tǒng)葉片，也就是現(xiàn)在生產(chǎn)出來的葉片，處于技術(shù)限制，制造成本跟運(yùn)輸各方面的限制，所以現(xiàn)在制造出來的葉片是一個(gè)折中的方案，所以在氣動(dòng)上不完美，由其是在根部，葉片氣動(dòng)的失速氣動(dòng)的現(xiàn)象會(huì)造成噪音，同時(shí)，葉片前緣侵蝕也會(huì)改變氣動(dòng)外形，從而造成葉片的時(shí)速提前，也增加不穩(wěn)定載和，有不少葉片廠自己設(shè)計(jì)渦流發(fā)生器，往往實(shí)驗(yàn)效果不理想，葉片廠忽略風(fēng)機(jī)葉片是旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程受到交叉氣流的影響，紅色的部分是葉片受到交叉氣流的影響，因?yàn)槿~尖往后要速度慢遞減的，尤其根部本身氣動(dòng)不完美。我們公司由3M氣動(dòng)公司跟柏林科技大學(xué)開發(fā)了高精度和多信息的氣流可視化處理方案，通過建模的方式到計(jì)算機(jī)里面分析，客戶也擔(dān)心渦流發(fā)生器會(huì)不會(huì)增加葉片的載荷，我們也做測試，黃色是葉片設(shè)計(jì)能夠承受最大載荷，紅色葉片運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候承受的載荷，根部了渦流發(fā)生器載荷根整個(gè)風(fēng)機(jī)來看，加了渦流發(fā)生器是微乎其微。我們在風(fēng)動(dòng)加了渦流發(fā)生器可以減少噪音。

　　渦流發(fā)生器方案設(shè)計(jì)就是找出氣流分離線是非常精確，安裝也是需要要精確，如果安裝有偏差，可能起一個(gè)導(dǎo)流的作用，甚至影響氣動(dòng)效果，大家看右上的圖，每一個(gè)渦流發(fā)生器間隔距離包括角度也不是平行，說明了安裝的精準(zhǔn)。恩我們的停機(jī)時(shí)間也是比較短的，我們看一下視頻加裝渦流發(fā)生器和不加裝渦流發(fā)生器的明顯對比，沒有安裝渦流發(fā)生器氣流是四面八方，安裝好的渦流發(fā)生器氣流是非常順的。我們有一套科學(xué)的評估方法，風(fēng)機(jī)發(fā)電量的對比，美國業(yè)主請了第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，從現(xiàn)場的評估到裝測風(fēng)的過程，到后期的評估，所有的一套都是經(jīng)過驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)在做的幾個(gè)案例里面，能夠提高發(fā)電量，他們裝了渦流發(fā)生器。渦流發(fā)生器在中低風(fēng)速中提升效果是非常好的。

　　我們距近為止在歐洲和美國安裝了兩千多臺(tái)風(fēng)機(jī)，世界領(lǐng)先的制造廠包括業(yè)主我們的業(yè)主紛紛選擇我們的渦流發(fā)生器作為提升風(fēng)機(jī)能效的方案。

　　最后我給大家的總結(jié)，我們的葉片前緣侵蝕防護(hù)方案幫助葉片恢復(fù)葉片性能，避免發(fā)電量的降低，渦流發(fā)生器能改善葉片的氣動(dòng)性能，增加風(fēng)機(jī)發(fā)電效率。我們3M永無止境追求卓越和創(chuàng)新，幫助我們的客戶制造出卓越和創(chuàng)新的產(chǎn)品，謝謝大家！