近幾年，全球能源向高效、清潔、多元化的方向飛速發(fā)展，風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的關(guān)注。而樹脂是制造高強(qiáng)度復(fù)合材料的關(guān)鍵成分，因此被廣泛的應(yīng)用于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)、航空航天、汽車和運(yùn)動(dòng)器材制造等行業(yè)中。

（資料圖：中船海裝）

01 什么是樹脂？

樹脂通常是指受熱后有軟化或熔融范圍，軟化時(shí)在外力作用下有流動(dòng)傾向，常溫下是固態(tài)、半固態(tài)，有時(shí)也可以是液態(tài)的有機(jī)聚合物。廣義上是指用作塑料基材的聚合物或預(yù)聚物。一般不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑。按來源可分為天然樹脂和合成樹脂；按其加工行為不同的特點(diǎn)又有熱塑性樹脂和熱固性樹脂之分。

天然樹脂

天然樹脂是指由自然界中動(dòng)植物分泌物所得的無定形有機(jī)物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠等。天然樹脂特點(diǎn)是受熱時(shí)變軟，可熔化，在應(yīng)力作用下有流動(dòng)傾向，一般不溶于水，而能溶于醇、醚、酮及其他有機(jī)溶劑。主要用作涂料，也可用于造紙、絕緣材料、膠粘劑、醫(yī)藥、香料等的生產(chǎn)過程。

合成樹脂

合成樹脂是指由簡(jiǎn)單有機(jī)物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物，如酚醛樹脂、聚氯乙烯樹脂等，其中合成樹脂是塑料的主要成分。合成樹脂還是制造合成纖維、涂料、膠粘劑、絕緣材料等的基礎(chǔ)原料，廣泛使用的樹脂混凝土也以合成樹脂為膠凝材料。

（資料圖：元邦樹脂）

熱塑性樹脂

熱塑性樹脂是可反復(fù)加熱軟化、冷卻固化的一大類合成樹脂，無論加熱和冷卻重復(fù)進(jìn)行多少次，均能保持這種性能。熱塑性樹脂的優(yōu)點(diǎn)是加工成型簡(jiǎn)便，具有較高的機(jī)械能，缺點(diǎn)是耐熱性和剛性較差。例如PE-聚乙烯、PP-聚丙烯、PVC-聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、橡膠等。

熱固性樹脂

熱固性樹脂是一種高分子聚合物材料，在加熱過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，固化成堅(jiān)硬的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一旦固化，即使再次加熱也不會(huì)軟化或熔化。優(yōu)點(diǎn)是高強(qiáng)度、耐熱性好、電性能優(yōu)良、抗腐蝕、耐老化、尺寸穩(wěn)定性好等。例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂，乙烯基酯，雙馬來酰胺、熱固性聚酰亞胺、氰酸酯等。

02 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中樹脂的應(yīng)用

風(fēng)電葉片用樹脂又稱為風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片材料，是一種高性能的復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐磨損、耐腐蝕等特點(diǎn)，主要用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片制造。

（資料圖：上緯新材）

風(fēng)電葉片用樹脂有環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧乙烯基酯樹脂等。目前市場(chǎng)上主要的葉片制造商均采用環(huán)氧樹脂作為葉片灌注成型的基體材料，少數(shù)廠商采用乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂。

風(fēng)電葉片防護(hù)涂層材料的幾種聚合物樹脂有聚氨酯、氟樹脂、丙烯酸樹脂等。

環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂是一種具有優(yōu)異性能的熱固性樹脂，具有良好的粘接性、耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性等特點(diǎn)。環(huán)氧樹脂主要應(yīng)用于葉片的結(jié)構(gòu)粘接、保護(hù)和修復(fù)等方面。通過使用環(huán)氧樹脂，可以有效提高風(fēng)電葉片的強(qiáng)度、耐久性和抗老化性能，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體運(yùn)行效率。

（資料圖：元邦樹脂）

風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)粘接方面

因環(huán)氧樹脂可以通過分子鏈的交聯(lián)反應(yīng)形成高度穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，還具有良好的耐候性和抗紫外線性能，因此可以提風(fēng)電葉片的承載能力和抗疲勞性能。

在風(fēng)電葉片保護(hù)和修復(fù)方面

環(huán)氧樹脂可以有效地填充風(fēng)電葉片因外部環(huán)境因素、惡劣天氣等導(dǎo)致的葉片表面磨損、裂紋等損傷。因其良好的修復(fù)性能，可以在葉片損壞后進(jìn)行快速修復(fù)，降低維護(hù)成本。

風(fēng)電葉片制造過程中

與傳統(tǒng)的粘接材料相比，環(huán)氧樹脂具有更快的固化速度和更低的固化溫度，可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成葉片的生產(chǎn)。還可以通過改性和優(yōu)化配方滿足不同類型風(fēng)電葉片的需求，提高生產(chǎn)效率、降低成本。

不飽和聚酯樹脂

不飽和聚酯樹脂具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐腐蝕性和耐候性，可以用于制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒。使用不飽和聚酯樹脂可以提高葉片的強(qiáng)度和抗沖擊性，降低葉片的損壞率和維護(hù)成本，提高塔筒的抗腐蝕性和耐候性，延長其使用壽命。

隨著科技的發(fā)展，不飽和聚酯樹脂在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷拓展，比如研究將不飽和聚酯樹脂與其他高性能材料相結(jié)合，以制造更輕、更強(qiáng)、更耐用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和塔筒。

但是，不飽和聚酯樹脂也有一定的缺陷，比如它在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。

環(huán)氧乙烯基酯樹脂

環(huán)氧乙烯基酯樹脂也簡(jiǎn)稱為乙烯基酯樹脂、乙烯酯樹脂，是一種熱固性樹脂。具有高強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕和良好工藝性能等優(yōu)點(diǎn)，并且沒有環(huán)氧樹脂高粘度、不易加工及高成本的缺點(diǎn)。

環(huán)氧乙烯基酯樹脂可用于粘接不飽和聚酯樹脂基材類葉片，具有優(yōu)良的韌性、熱穩(wěn)定性和良好的操作工藝性，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉片等粘接。

聚氨酯樹脂

聚氨酯樹脂具備優(yōu)良的耐油耐磨性、耐化學(xué)藥品性、較強(qiáng)的附著能力，故由其所制的涂料已最廣泛地應(yīng)用在風(fēng)電葉片上。因聚氨酯樹脂與水可以發(fā)生反應(yīng)，具有發(fā)泡功能，所以在存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用過程中，必須嚴(yán)格控制其含水率，避免水分對(duì)其性能造成影響，導(dǎo)致葉片在使用過程中出現(xiàn)開裂、變形等問題。

氟樹脂

氟樹脂具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、耐熱耐寒性、耐輻射性，另外含氟聚合物表面能低，具有疏水疏油的特點(diǎn)，優(yōu)異的自潤滑性能與低摩擦性能使得其被應(yīng)用于風(fēng)電葉片涂料方面。

傳統(tǒng)氟樹脂以聚偏氟乙烯（PVDF）為代表，PVDF涂料戶外的使用壽命可達(dá)20年以上。盡管具備優(yōu)良的耐候性、韌性好、耐粉化等特點(diǎn)，但由于PVDF涂料的涂敷需要經(jīng)過高溫烘烤，加工過程稍顯繁瑣。

丙烯酸樹脂

丙烯酸樹脂涂料因其耐候、耐光、耐腐蝕性能優(yōu)異，粘接性好，對(duì)底材的附著能力強(qiáng)，已在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但該樹脂耐水、耐溶劑性能相對(duì)較差，且不耐磨，所以一般將丙烯酸樹脂作為風(fēng)電葉片涂料的底漆使用。

03 風(fēng)電樹脂相關(guān)企業(yè)

據(jù)相關(guān)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，風(fēng)電葉片專用環(huán)氧樹脂主要產(chǎn)地在中國、歐洲和北美，風(fēng)電葉片專用環(huán)氧樹脂主要生產(chǎn)商主要包括道生天合、上緯新材、惠柏新材、博匯新材料、埃迪亞貝拉、聚合科技、康達(dá)新材、Westlake Chemical、Olin Corporation等。

道生天合

道生天合材料科技（上海）股份有限公司總部位于上海，致力于研究與開發(fā)高性能系統(tǒng)材料，在環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸等產(chǎn)品方面， 擁有一支經(jīng)驗(yàn)成熟的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為全球客戶提供專業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)支持。

涉及領(lǐng)域涵蓋風(fēng)電葉片用材料、新型復(fù)合材料用樹脂、新能源汽車及工業(yè)用膠粘劑三大系列產(chǎn)品， 主要為風(fēng)電、新能源汽車、儲(chǔ)能、氫能等新能源領(lǐng)域，以及航空、油氣開采、電力、模具制造等領(lǐng)域的國內(nèi)外客戶提供系列化、差異化和精細(xì)化的新材料產(chǎn)品綜合解決方案。同時(shí)，公司產(chǎn)品在光伏、消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、軌道交通、3D打印、5G通訊、航運(yùn)和建材等領(lǐng)域也具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

上緯新材

上緯公司成立于1992年，其中新材料事業(yè)總部-上緯新材料科技股份有限公司設(shè)在上海，主營環(huán)保高性能耐腐蝕材料、風(fēng)電葉片用材料、新型復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。主要產(chǎn)品包括乙烯基酯樹脂、特種不飽和聚酯樹脂、風(fēng)電葉片用灌注樹脂、手糊樹脂、膠粘劑、風(fēng)電葉片大梁用預(yù)浸料樹脂、風(fēng)電葉片大梁用拉擠樹脂、環(huán)境友好型樹脂、軌道交通用安全材料等多個(gè)應(yīng)用系列。

（資料圖：上緯新材）

公司產(chǎn)品屬于新材料領(lǐng)域，下游主要應(yīng)用領(lǐng)域包括節(jié)能環(huán)保和新能源兩大領(lǐng)域。其中節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域主要包括軌道交通用安全材料及電力、石化、電子電氣、冶金、半導(dǎo)體、建筑工程等行業(yè)的污染防治工程；新能源領(lǐng)域包括風(fēng)電葉片用材料、汽車輕量化材料等方面。

惠柏新材

惠柏新材料科技（上海）股份有限公司，自2010年在上海成立以來，公司始終專注于特種配方改性環(huán)氧樹脂品類，通過密切追蹤國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用動(dòng)態(tài)，不斷研發(fā)改性環(huán)氧樹脂配方種類以滿足市場(chǎng)需求。目前，公司主要圍繞風(fēng)電葉片市場(chǎng)、電子電氣絕緣封裝市場(chǎng)、交通運(yùn)輸輕量化市場(chǎng)、體育休閑器材市場(chǎng)及新型顯示屏市場(chǎng)等多個(gè)市場(chǎng)集中深入發(fā)掘下游客戶應(yīng)用需求，為客戶提供差異化、定制化、精細(xì)化的產(chǎn)品綜合解決方案。

04 風(fēng)電葉片專用環(huán)氧樹脂的發(fā)展

2000年以前，中國風(fēng)電葉片行業(yè)原材料除玻璃纖維外，從模具樹脂，表面膠衣，到葉片產(chǎn)品樹脂，膠黏劑，芯材，工藝輔材基本被國外企業(yè)壟斷，葉片技術(shù)也壟斷在國外廠商手中。

后來隨著中國風(fēng)電葉片企業(yè)技術(shù)進(jìn)步以及低成本優(yōu)勢(shì)吸引越來越多的下游整機(jī)廠商對(duì)葉片進(jìn)行自產(chǎn)，葉片產(chǎn)品的設(shè)計(jì)逐步從葉片企業(yè)轉(zhuǎn)移到了整機(jī)企業(yè)。

2021-2022年以來，100m以上的海上風(fēng)電葉片，在中國風(fēng)電行業(yè)已是隨處可見。目前，全球60-70%以上的風(fēng)電葉片在中國生產(chǎn)，國際領(lǐng)軍企業(yè)的主要工廠也在中國，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃需求使得市場(chǎng)對(duì)環(huán)氧樹脂的需求倍增。

風(fēng)電葉片專用環(huán)氧樹脂占據(jù)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)位置的企業(yè)主要依靠的是體量?jī)?yōu)勢(shì)而非技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前主要企業(yè)的毛利率表明該行業(yè)盈利主要依賴高銷售量而非技術(shù)壁壘和配套壁壘。

在全國日益激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)氧樹脂市場(chǎng)中，未來不排除部分風(fēng)電葉片專用環(huán)氧樹脂向上延伸產(chǎn)業(yè)鏈，建立完整的配套生產(chǎn)單體從而提高利潤。

在過去，風(fēng)電葉片呈現(xiàn)非常典型的周期波動(dòng)，大部分企業(yè)不愿意建立上游工廠。如未來全球的葉片的年均需求量穩(wěn)定在100GW以上，則建立上游工廠是有利可圖的。環(huán)氧樹脂行業(yè)向集約化、規(guī)?；l(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量及價(jià)格透明度得以不斷提升。

來源綜合自：百度百科，QYResearch、 復(fù)材生態(tài)圈、新能源用新材料等