陳遠(yuǎn)杰：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓、大家下午好！我是來(lái)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(kāi)發(fā)的機(jī)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(shì)、葉片大型化帶來(lái)的挑戰(zhàn)及3060目標(biāo)下風(fēng)電行業(yè)的市場(chǎng)機(jī)遇。

我用三個(gè)數(shù)字簡(jiǎn)單介紹迪皮埃。

第一個(gè)數(shù)字7萬(wàn)，迪皮埃是每只風(fēng)能葉片最大制造商，全球累計(jì)交付超過(guò)7萬(wàn)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(yàn)。第三，5，目前迪皮埃全球的工廠分布在美國(guó)、墨西哥、土耳其、中國(guó)及印度等5個(gè)國(guó)家。

葉片尺寸大型化趨勢(shì)，風(fēng)機(jī)單機(jī)容量逐漸增大，海上風(fēng)機(jī)2010年平均單機(jī)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(kāi)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(jī)型。相應(yīng)風(fēng)能直徑和塔高尺寸在不斷地增長(zhǎng)，對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)度也在不斷地加長(zhǎng)。隨之而來(lái)的挑戰(zhàn)也愈發(fā)明顯，無(wú)論從開(kāi)發(fā)周期、開(kāi)發(fā)技術(shù)，還是開(kāi)發(fā)成本都會(huì)帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)，也需要有革命性的創(chuàng)新和突破來(lái)適應(yīng)后期的發(fā)展。我今天從三個(gè)方面一起簡(jiǎn)單探討。

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

其次，開(kāi)發(fā)技術(shù)，我同樣從三個(gè)方面簡(jiǎn)單探討，包括設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)。設(shè)計(jì)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(hù)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(cè)端追求全面化、無(wú)紙化、可視化、虛擬化、自動(dòng)化的無(wú)人檢測(cè)系統(tǒng)。

（PPT圖示）開(kāi)發(fā)技術(shù)最前端翼型開(kāi)發(fā)，在最開(kāi)始的時(shí)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(shí)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(shí)結(jié)構(gòu)方面追求結(jié)構(gòu)輕量化，輕質(zhì)高強(qiáng)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(shí)考慮到碳纖維的導(dǎo)電屬性，碳纖維葉片在風(fēng)場(chǎng)很容易遭到雷擊，這提出了更高要求。即使在設(shè)計(jì)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(guò)程與原始設(shè)計(jì)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(jì)、制造、檢測(cè)的閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)輸入，結(jié)合生產(chǎn)工藝、制造精度和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行建模，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能和光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的互聯(lián)。為設(shè)計(jì)優(yōu)化和后期的工藝改進(jìn)及過(guò)程的品質(zhì)管控提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù)。為了實(shí)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(jì)輸入，將葉片結(jié)構(gòu)中的每個(gè)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(jì)及生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)檢測(cè)。

基于前面所說(shuō)的數(shù)字模型，可以擴(kuò)展質(zhì)量檢測(cè)方法，采用機(jī)器視覺(jué)自動(dòng)檢測(cè)代替手動(dòng)檢測(cè)，還原真實(shí)的制造過(guò)程和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)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(cè)。

基于自動(dòng)檢測(cè)的理念，利用在數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上擴(kuò)充的檢測(cè)方案，結(jié)合實(shí)際制造過(guò)程設(shè)定的檢測(cè)要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)虛擬質(zhì)量檢測(cè)，比如采用虛擬質(zhì)量檢查取代檢驗(yàn)員進(jìn)入模具內(nèi)的檢驗(yàn)檢查，可以避免人工檢測(cè)時(shí)的漏檢或誤檢的風(fēng)險(xiǎn)，提高檢驗(yàn)效率，并有完整的在線制造視頻的記錄。

開(kāi)發(fā)成本方面，一方面實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的方法，應(yīng)用前沿的技術(shù)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)前期投入的增加。另一方面，基礎(chǔ)的價(jià)格下降顯著，從圖上可以看到，2019年的時(shí)候大概是在4000元每千瓦，但2020年開(kāi)始大幅度下滑。到今天單價(jià)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(kāi)發(fā)的巨大挑戰(zhàn)，我們需要設(shè)計(jì)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(jià)格持續(xù)上漲，尤其是去年環(huán)氧樹(shù)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(wàn)。

面對(duì)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(shí)現(xiàn)科學(xué)降本，使用閉環(huán)制造系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)和機(jī)器視覺(jué)來(lái)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，合理優(yōu)化資源配置，減少人工、材料和時(shí)間的浪費(fèi)。

市場(chǎng)機(jī)遇方面。在碳達(dá)峰和碳中和發(fā)展目標(biāo)的推動(dòng)下，“十四五”期間新增裝機(jī)量合計(jì)225GW，相當(dāng)于每年新增45GW。根據(jù)全球海上風(fēng)電長(zhǎng)期累計(jì)裝機(jī)量的預(yù)測(cè)，2020年到2050年期間，年均新增裝機(jī)量將超過(guò)60個(gè)GW，而且可以從圖片中看到，從平均的發(fā)電成本來(lái)看，風(fēng)電很有優(yōu)勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)，未來(lái)我國(guó)的電力系統(tǒng)新增裝機(jī)以新能源發(fā)電為主。2060年將實(shí)現(xiàn)超過(guò)96%的電源為清潔能源。所以從總體來(lái)看，風(fēng)電葉片的技術(shù)和成本確實(shí)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但未來(lái)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(bào)到這里，謝謝大家！