Användning av kolfiber i vindkraftsblad för att växa avsevärt

Den 24 juni publicerade Astute Analytica, ett globalt analytiker- och konsultföretag, en analys av det globalakolfiberpå marknaden för vindkraftsrotorblad, rapport 2024-2032. Enligt rapportens analys var den globala marknadsstorleken för kolfiber i vindkraftsrotorblad cirka 4 392 miljoner USD 2023, medan den förväntas nå 15 904 miljoner USD 2032, och växa med en CAGR på 15,37 % under prognosperioden 2024-2032 .

Betänkandets kärnpunkter angående tillämpningen avkolfiberi vindturbinblad inkluderar följande sektioner:

• Efter region är Asien-Stillahavsområdets kolfibermarknad för vindkraft den största 2023 och står för 59,9 %;
• Av vindkraftverksbladstorlek har kolfiber en hög appliceringsandel på 38,4 % i storleken 51-75 m blad;
• Ur applikationsdelarnas perspektiv är applikationsandelen kolfiber i vindkraftsbladsvingarnas balklock så hög som 61,2 %.

De viktigaste trenderna i utvecklingen av vindkraftsblad under de senaste åren inkluderar:

1. Tekniska framsteg inom tillverkning: kontinuerliga förbättringar av kolfiberproduktionsprocesser och materialegenskaper;
2. Ökad bladlängd: efterfrågan på längre och lättare blad växer för att förbättra energiupptagningen och effektiviteten;
3. Regional marknadstillväxt: drivet av ökande energiefterfrågan och statlig stödpolitik har marknaden i Asien-Stillahavsområdet expanderat avsevärt.

De viktigaste utmaningarna för tillämpningen avkolfiberi vindturbinblad inkluderar följande:

1. Höga initiala investeringskostnader: kolfiberproduktion och integration i vindkraftverk kräver betydande kapital;
2. Försörjningskedjan och tillgång på råmaterial, vilket kräver en kontinuerlig tillförsel av högkvalitativa kolfibermaterial;
3. Tekniska och tillverkningsbarriärer: utmaningar med att skala upp produktionen och sänka kostnaderna för att konkurrera med traditionella material som glasfiber.

Cirka 45 % av nya vindkraftverksblad byggda 2024 är gjorda avkolfiber, och 70 % av nya vindkraftverk till havs ombord 2023 använder kolfiberblad

Den totala globala installerade kapaciteten överstiger 1 TW år 2023. Denna snabba expansion understryker branschens nyckelroll i att främja förnybara energilösningar för att bekämpa klimatförändringarna, och en av de viktigaste drivkrafterna bakom dess höga tillväxttakt är den växande efterfrågan på effektivare och hållbarare material i vindturbinkonstruktion, särskilt kolfiber för rotorblad.

De överlägsna egenskaperna hos kolfibermaterial jämfört med traditionella glasfibrer driver ökningen i efterfrågan påkolfibrerför vindkraftsrotorblad. Kolfiber har ett högt förhållande mellan styrka och vikt, vilket är avgörande för att förbättra prestanda och livslängd hos vindturbiner. Cirka 45 % av nytillverkade rotorblad 2024 tillverkades av kolfiber, en ökning med 10 % från föregående år. Denna trend drivs av behovet av att producera större, mer effektiva turbiner som kan generera högre effekt; i själva verket har den genomsnittliga kapaciteten för turbiner stigit till 4,5 megawatt (MW), en ökning med 15 procent från 2022.

Astute Analyticas djupgående analys av marknaden för kolfiber i vindkraftverksblad avslöjar flera nyckelstatistik som understryker den höga tillväxttrenden för kolfiber i detta segment. Speciellt har den globala vindkraftskapaciteten nått 1 008 GW, en ökning med 73 GW bara under 2023. cirka 70 % av nya vindkraftsinstallationer till havs 2023 (totalt 20 GW) använder kolfiberblad på grund av deras ökade motståndskraft mot tuffa marina miljöer. Dessutom har användningen av kolfiber visat sig förlänga bladens livslängd med 30 % och minska underhållskostnaderna med 25 %, en nyckelfaktor för industrins intressenter som strävar efter att optimera operativ effektivitet.

Dessutom har politiska incitament och regeringsmandat för att uppnå koldioxidneutralitet till 2050 påskyndat investeringar i uppgradering av befintliga vindkraftsparker, med 50 % av renoveringsprojekten 2023 som involverar utbyte av glasfiberblad med kolfiberalternativ.

Kolfiber vingkåpor är nyckeln till att förbättra vindturbinens effektivitet, med 70 % av nya vindkraftverksblad som förväntas ha vingskydd i kolfiber 2028

Tack vare den överlägsna specifika styrkan och hållbarheten hos kolfibersparkapslar visar en studie detkolfibersparlock kan förbättra bladets prestanda med upp till 20 %, vilket resulterar i längre blad och högre energifångst. Sparkapslar av kolfiber har spelat en avgörande roll i den 30%-iga ökningen av vindbladslängden under det senaste decenniet.

Ytterligare ett skäl till att användakolfibersparlock i vindkraftverksblad är att det minskar bladets vikt med 25 %, vilket minskar material- och transportkostnaderna. Dessutom är utmattningslivslängden för kolfiberskyddet 50 % högre än konventionella material, vilket minskar underhållskostnaderna och förlänger turbinens livslängd.

När vindindustrin arbetar för att uppfylla globala mål för förnybar energi kommer användningen av kolfibervingar och sparlock att öka ytterligare. Det uppskattas att 70 % av de nya vindkraftverksbladen kommer att ha kolfiberskydd 2028, jämfört med 45 % 2023. Denna förändring förväntas leda till en 22 % ökning av den totala verkningsgraden för turbinen. Med framsteg inom kolfiberteknik som ökar materialets hållfasthet med 10 procent och minskar dess miljöpåverkan med 5 procent, förväntas fältet med vingkåpor dominera och revolutionera vindkraftverksdesign, vilket säkerställer en hållbar och effektiv framtid för förnybar energi.

51-75 m vindkraftsblad dominerar världenkolfibermarknaden för vindkraftverk, och användningen av kolfiberblad kan öka elproduktionen med 25 procent

Drivet av strävan efter effektivitet, hållbarhet och prestanda har kolfibersegmentet på 51-75 meter på marknaden för vindkraftverk blivit en dominerande kraft inom kolfiber. De unika egenskaperna hos kolfiber gör det till ett idealiskt material för denna storlekskategori. Materialets höga hållfasthet-till-vikt-förhållande är fem gånger högre än stål, vilket avsevärt minskar bladets totala vikt, vilket resulterar i förbättrad energiupptagning och effektivitet. Detta längdsegment representerar sweet spot där balansen mellan materialkostnad och prestanda är optimerad, och kolfiberblad har en marknadsandel på 60 % i denna kategori.

Vindenergins ekonomi har ytterligare bidragit till kolfiberns popularitet i denna sektor. Den högre initiala kostnaden för kolfiber kompenseras av dess långa livslängd och minskat underhåll. Blad gjorda av kolfiber har en 20% längre livslängd i intervallet 51-75 meter jämfört med blad gjorda av konventionella material. Dessutom minskar livscykelkostnaden för dessa blad med 15 % på grund av färre byten och reparationer. När det gäller energiproduktion kan turbiner med kolfiberblad i detta längdintervall generera upp till 25 % mer el, vilket resulterar i en snabbare avkastning på investeringen. Marknadsdata visar att användningen av kolfiber i detta segment har ökat med 30 % per år under de senaste fem åren.

Marknadsdynamiken för kolfiber i vindkraftsblad påverkas också av efterfrågan på hållbara och förnybara energikällor, med vindenergi som beräknas leverera 30 % av världens elektricitet till 2030. 51-75 m blad är särskilt lämpade för vindkraftsparker till havs, där större och effektivare turbiner är avgörande. Utbyggnaden av offshore-installationer som använder kolfiberblad har ökat med 40 %, drivet av regeringspolitik och subventioner som syftar till att minska koldioxidavtryck. Det här marknadssegmentets dominans understryks ytterligare av kolfibers 50 % bidrag till vindindustrins totala tillväxt, vilket görkolfiberinte bara ett materialval, utan en hörnsten i framtidens energiinfrastruktur.

Asien-Stillahavsområdets vindkraftsökning gör det till en dominerande kraft inom kolfiber för vindkraftsblad

Drivet av den blomstrande vindenergiindustrin har Asien och Stillahavsområdet blivit en storkonsument av kolfiber för vindkraftsblad. Med över 378,67 GW installerad vindkraftskapacitet 2023, står regionen för nästan 38 % av den globala vindkraftens installerade kapacitet. Kina och Indien är ledande, där Kina ensamt bidrar med svindlande 310 GW, eller 89 % av regionens kapacitet.

Dessutom är Kina världsledande inom landbaserad montering av vindkraftsgondoler, med en årlig kapacitet på 82 GW. Från och med juni 2024 har Kina installerat 410 GW vindenergi. Regionens aggressiva mål för förnybar energi, drivna av ökande energiefterfrågan och miljöåtaganden, kräver avancerad och effektiv teknik.

Asien-Stillahavsområdet har ledande kolfibertillverkare, vilket säkerställer en stabil tillgång på kolfiber och teknisk innovation. Kolfiberns lätta natur möjliggör större rotordiametrar och förbättrad energifångsteffektivitet. Detta har resulterat i en 15% ökning av energiproduktionen för nya installationer jämfört med konventionella material. Med vindkraftskapaciteten som förutspås växa med 30 % till 2030, kommer användningen av kolfiber i vindkraftverk att fortsätta att öka i Asien-Stillahavsområdet.

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (även WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adress: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai