2020年8月6日，第六届中国国际风电复合材料高峰论坛于浙江省桐乡市振石大酒店召开，本届高峰论坛的主题为“提质增效，海陆并举，迎战平价 ”。

　　主旨发言中，北京金风科创风电设备有限公司叶片材料开发主管、教授级高级工程师刘宝锋做了题为《如何突破叶片轻木短缺的困局》的演讲。以下为发言实录：

刘宝锋↑
 

　　各位专家，各位领导，风电同仁，早上好！

　　从去年到今年以来，风电材料领域有一个热词高烧不退即轻木，轻木千金难买，这和这两年风电的“抢装潮”有关，如何突破叶片轻木短缺困局，我以此为题目进行汇报。

　　首先是轻木的简洁、轻木短缺的现状以及应对方案以及叶片轻木短缺的深层思考。

　　轻木是一个木棉科，热带速生的树种，常绿中等乔木，分布于西印度群岛、墨西哥南部等热带国家的低海拔地区。突出的特点是密度小，世界最速生的树种之一，一年可长5到6米，直径5到13厘米，4到7年可采伐，它的特点是木质细白，虫不吃，蚁不蛀。作用可以用来做隔热、隔音、绝缘材料，用来做救生艇和制造飞机。

　　（PPT图示）这些是主要用途，可以做建筑、别墅、房屋以及热水瓶的瓶塞、船模游艇、航空模型等。风电主要应用于风电叶片壳体的根部，美只叶片用4到7个立方左右。

　　叶片轻木套材的一般生产流程，首先是轻木树苗的栽培，4到6年开始砍伐，砍伐出来先进行原木的切割，做成木条，经过挑选进行烘焙，然后制作轻木Block，然后进行板材的切割加工，加工成叶片使用的套材。

　　叶片轻木常规的性能要求密度常规要求传统的轻木是135到176公斤每立方美米。

　　从2019年1月份开始，叶片轻木逐渐地出现了短缺的苗头，2019年春节后，我们国内各路人马开始奔赴疯抢轻木，轻木的价格和套材一路飙高，短缺前是七八千每立方的价位，今年3月份已经到2万一立方，到现在已经到2.3万个别到2.7万，目前还在高价位。

　　关于轻木短缺的现状。

　　首先是轻木不再轻。目前轻木的密度普遍在170到210公斤每立方米之间，有些轻木的密度甚至达到260、280以上，而普通木材的平均密度是540公斤每立方米，少于400公斤每立方有柳杉、水杉、云杉、红松、杨木、罗汉松等等。

　　（PPT图示）这些是常见轻木的密度，可以看出轻木的密度和普通轻木的密度靠近，有些密度达到了270到280，这个密度很大。

　　第二偷工减料，这个词可能说得狠了一点，主要是有些供应商为了满足市场对轻木的急需，省掉了烘干程序，以至于含水率达不到12%以下就进入下一道工序，有些将木条随意堆放，有进口的木条含水率严重超标，甚至有些国内木条发霉无法使用。

　　（PPT图示）可以看到木条在外面随意堆放，木条都发霉发黑了，这是国内的木条。下面的木块缺陷非常厉害。

　　另外包括发霉的木条也做成套材，中间加了黑色是发霉的，这是很严重的，如果看block表面没有缺陷，粘上套材时就会发现。

　　（PPT图示）这两张图是微观的结构，标准的轻木是右边蜂窝状的结构，右边是假轻木，微观结构是通过的结构，很多孔是打通，树脂很容易灌进去，会造成发热从而造成发白。

　　第三“千军万马”齐上阵。怪现象是，轻木的正规军很难找到轻木，反而各路新人都称找到轻木。有些是三无的供应商，无证书，无资质，无技术和设备，更无行业的经验，尽管他们抢到了木头，到8月份有些木头也用到叶片上，潜藏了很多风险，有些人几年后要来为这些买账。

　　第四，鱼龙混杂。有人将软木作为轻木的替代品，宣称可以做结构新材用，但软木的力学性能远远低于轻木，这和轻木不是一个水平。软木俗称水松，是树种的外皮产物，特点也是隔热隔音密封，体重小，手感特别柔软，不易着火。右边的表做了轻木和软木性能的比较，可以看出来不管是从强度、模量和轻木差得不是一个档次。

　　另外一个现象是有人将别的类似轻木的假轻木混杂在轻木条中，进口到国内，可以说偷天换日，做成block，灌注后导致出现各种质量问题。

　　（PPT图示）第一个图是假轻木，从木质质纹结构和标准轻木的结构完全不一样。第二张看轻木颜色也不是标准轻木的颜色。第三张看着很熟悉，好像在某些家具里看到这样的木头。另外假的轻木灌注后会变颜色，有些变成绿色，有些变成浅紫色，第三张图是五颜六色。后面的图假轻木看着很疏松。

　　叶片车间里发现的轻木质量问题不断地增多，从而增加了叶片车间现场的维修量，而且灌注后这些轻木出现了烧糊和发白的各种问题。生产过程中掉落的块要重新维修，加大了工作量

　　面对轻木短缺有哪些应对方案：

　　第一，轻木来源的多元化。

　　第二，轻木范围适当地扩大，有条件得使用高密度的轻木。

　　第三，不断完善国内的轻木产业链。有一部分可以在国内做BLOCK。

　　第四，采取高密度的PET泡沫，可以将150、200和250的高密度轻木用在叶根段。

　　第五，采用高密度的HPE泡沫。（PPT图示）这些是HPE泡沫典型的性能。

　　第六，用高密度耐高温的PVC泡沫。用80或者100高密度的PVC泡沫进行叶根设计。

　　第四部分，关于深层思考。

　　首先是关于原材料来源的思考，轻木的原材料来源地单一而集中，从表格中看到，其他几种材料主要供应地和国家都不是单一的，只有轻木来之厄瓜多尔。

　　第二，关于轻木的产业链，80%在国外，种植、加工、烘干等，2019年下半年国内出现了自己做block的厂家。另外2010年据农村信用技术杂志报告，轻木在国内南方云南、广东三省也引种成功。

　　第三，天然材料的选用，优点是绿色、环保、无污染，但是缺点也很多，首先是受自然气候的影响。第二是材料性能、波动范围大，第三是源头材料检测项目少。第四是材料本身缺陷多。第五，受地域限制比较大，很难扩大生产规模。

　　第四，关于叶片新材料应用，对于单一材料，在结构设计时选用了轻木应该有备份和替代方案。另外通过新材料的研发寻找备用方案。应未雨绸缪，积极支持和推进新材料的开发和验证。比如PET泡沫在过残叶片上应用的开发历程。

　　关于如何做。首先要继续寻找可以替代厄瓜多尔轻木的货源地。第二，完善轻木完整产业链，做到对各个供应环节风险可控。第三，继续开发可替代轻木设计的新型工业芯材。第四，考虑天然材料供应充分性，并设计新型芯材方案。

　　谢谢大家！我的汇报完了。

　　（内容来自现场速记，未经本人审核，如有不妥请联系修改）