真空灌注成型工艺是将纤维增强材料直接铺放在模具上，在纤维增强材料顶上铺设一

层脱模布，脱模布通常是一层很薄的低孔隙率、低渗透率的纤维织物，脱模布上铺放导流网，
导流网为高渗透率的介质，导流管分布在导流网的上，然后用真空薄膜包覆并密封。树脂通
过进料管进入整个体系，通过导流管引导树脂流动的主方向，导流网使树脂分布到铺层的
每个角落，固化后剥离脱模布，从而得到密实度高，含胶量低的结构铺层

[4]。

随着海上风电的逐步推进，叶片也在逐步的向大型化发展，一些新的材料和成型的方

法也被逐渐应用于风电领域。比如碳纤维、高模量纤维等新型增强材料的引入，另外各个叶
片生产厂家也在竭尽所能的利用工艺方法的创新，新材料的使用，实现使叶片向轻量化、大
型化发展，同时为了解决大型化带来的运输问题也进行了结构的创新。

一、创新的成型方法
西门子公司在其一次性成型的专利中提出，该公司利用芯模的方式实现了叶片的一体

化成型的工业转换，并已经实现批量生产。具体的方法是通过通过两个模具型面和其中的芯
模形成一个封闭的型腔，在型腔里面随形铺放纤维材料和芯材。通过在型腔内建立起的真空
体系，基体材料通过铺放在模具下部边缘的导流管注入模具内。以此，当生成的流体前峰到
达叶片后缘边并从胶液溢出口中渗出时，表明灌注已经完成。该方法突破了现有叶片通过两
个半片分别成型然后使用胶黏剂粘接的传统成型方式，不仅减少了胶黏剂的使用量，而且
是叶片具有更好的性能，同时也减轻了叶片的重量。

二、新材料的投入使用
为了使同一功率的发电机组发出更多的电能，客户要求叶片尽可能的加长，因此

1.5MW 机组叶片已经超过 43m。而叶片长度增加势必增加叶片的重量，叶片重量对风机运
行、疲劳寿命、机组的基础要求，都有有重要的影响。而且对于大型叶片，刚度也是主要问题，
叶片既要加长又要减轻重量，同时还要满足设计的强度和刚度要求。为此，新型的增强材料
就被引入叶片生产行业，比如碳纤维、

OCV 公司的 Hepex-tex TM 系列玻纤等。

碳纤维复合材料的弹性模量是玻璃钢的

2 至 3 倍。大型叶片的生产材料采用碳纤维增强

可充分发挥其高弹轻质的优点，与全玻璃钢结构相比，采用碳纤维

/玻璃钢混杂增强复合材

料，叶片可减重

20%至 30%;采用碳纤维/环氧树脂复合材料，可降低叶片质量约 40%。而且，

碳纤维比玻璃钢还有更重要的特点，就是可避免叶片自然频率与塔架短频率间发生任何共
振的可能性，因为碳纤维有振动阻尼特性

[5]。

由于碳纤维的制造成本高，叶片的一次性使用量大，所以在碳纤维生产规模还不够大、

价格较贵的情况下，目前大多采用碳纤维和玻璃钢的混杂方式。比如在叶片的主梁结构上使
用碳纤维但是在其他部位仍然使用

E 玻纤/环氧树脂的复合材料 H 玻纤的性能比 E 玻璃强度

提高

30%、模量提高 17%，线形热膨胀系数低于 30%、耐振动性能提高 10 倍，用于风电叶片

时比

E 玻璃减重增加 10%、叶片长度增加 6%，关键是其价格较碳纤维要低很多。现在很多

设计公司或是叶片生产厂家均在关注这一高性能纤维在实际运用情况，并希望在新的产品
中能够采用这一新型高性能纤维以期达到较好的减轻重量并增加性能的效果。

三、新型的设计方法
随着叶片的长度越来越长，大型叶片的运输已经成为一个比较棘手的问题，由于叶片

本身的特性在运输过程中已经超长、超高、超宽，而且现在的风场很多都是在山区运输的道
路高低起伏，容易使叶片在运输途中受到损伤。如何解决这些问题，也是摆放在叶片厂家眼
前的一个重要问题。目前，重庆海装公司的实用新型专利透露，该公司发明了一种可以分段
运输的叶片，这种分段的成型方法从某种意义上来说解决了叶片运输难的问题，但是对两
个分段连接处要求很高，而且需要在实际的工况下进行验证。

四、前景展望
风力发电具有资源再生容量巨大、无污染、综合治理成本低等优点，是未来新能源电力