■ 项目内容

    随着国产高性能碳纤维工程化技术取得重大突破，千吨级碳纤维装置在国内陆续建立，推动国产碳纤维应用是促进我国碳纤维产业持续发展的重要措施之一。本项目以电力运输和风力发电领域碳纤维复合材料应用为突破口，重点开发国产碳纤维复合材料导线及杆塔制备关键技术，降低输电线路损耗；开发风力发电用国产碳纤维复合材料大型叶片关键技术，实现大型风机叶片减重。

    通过国产碳纤维复合材料在电力行业的应用，提高输电效率和风能利用率，推动相关产业的发展。项目设置 “国产碳纤维复合材料导线及杆塔关键技术开发”和“风力发电用国产碳纤维复合材料叶片关键技术研究”两个课题。

    ■ 课题目标

    国产碳纤维复合材料导线及杆塔关键技术研究目标：开发国产碳纤维导线及杆塔工程化关键技术，实现国产碳纤维复合增强导线及杆塔的稳定、批量化生产。主要研究内容：国产碳纤维与玄武岩纤维混杂复合芯的优化；高性能复合拉挤成型技术；复合芯导线可连续过滑车的接续金具及其保护装置；复合芯导线在500KV及其以上等级高压线路的应用；复合材料电力杆塔的结构优化设计和推广应用。主要考核指标：复合芯导线：单根长度≥7000m；抗拉强度2200～2400MPa；体积密度1.9～2.0g/cm3；线膨胀系数1.0～1.6×10-6/℃；强度损失≤5%（200℃、720h）；生产速度每分钟≥1.5m；成本控制在钢芯的4倍内。碳纤维复合材料杆塔：体积密度≤2.0g/cm3，常温抗压强度≥120MPa；耐电压5000V/mm；工作温度-50℃～120℃；阻燃性能：不延燃，符合A级阻燃要求；成本比铁塔低10%以上。制备出碳纤维复合芯导线1.2万公里、碳纤维复合材料杆塔5000基，在国内不同地域建立电力试验线50条。

    本方向安排课题1项，国拨经费控制在650万元，配套经费与国拨经费的比例不低于5∶1，支持年限不超过3年。

    国产碳纤维复合材料大型叶片关键技术研究目标：完成2兆瓦级以上大型风力发电机组碳纤维复合材料叶片的设计制造，叶片质量达到国际同类产品水平，国产碳纤维叶片投入风力发电实际运行考核。主要研究内容：碳纤维复合材料大型叶片专用材料体系优化；碳纤维复合材料大型叶片结构设计；碳纤维复合材料大型叶片成型工艺技术；碳纤维复合材料大型叶片应用技术。主要考核指标：叶片技术指标：额定功率＞2000KW, 叶片长度＞39m；叶片重量比同类型的玻璃纤维复合材料叶片减重＞10％；价格与同类型的玻璃纤维复合材料叶片相比不高于10%；工作温度-30℃～50℃。叶片装机运行考核：连续运转2000小时以上。

    本方向安排课题1项，国拨经费控制在350万元，配套经费与国拨经费的比例不低于20∶1，支持年限不超过3年。