主题发言

江苏兆鋆新材料股份有限公司董事长鲁平才:碳纤维复合材料在风电上的应用

2021-03-26    东方风力发电网

  各位领导、各位专家、各位同仁:大家下午好。我是江苏兆鋆公司的鲁平才。今天给大家分享的是风电复合材料质量保证体系及商业模式的探讨,在这里主要给大家汇报一下兆鋆公司碳纤维板材在风电领域的一些运用情况。


  兆鋆公司成立于2009年,之前的悦达是2001年,我们之前叫悦达公司,从事复合材料生产已经有二十多年的历史。目前我们主要的业务有三大板块,第一个业务是我们传统的SMC和BMT材料,目前一年实际销售量在两万吨以上,在国内处于前三的水平。第二大业务是我们的热输性复合材料,第三个业务就是我们的碳纤维复合材料。


  我们做碳纤维和纤维增强的玻璃板材运用到风电领域才刚刚开始。使用这个APQP4Wind体系,就是我们感觉到在风电领域最大的风险就是质量风险。大家可以看到这个下面是一个重型卡车,我们都知道,过去我们进入电信行业进入汽车行业,再进入风电行业,一台风机上千万,一台汽车只有几十万,所以说我们在针对不同行业的时候,我们的质量应该是不一样的。所以说为什么我们要用这个APQP4Wind来做这个风电的复合材料,我们的最终想法就是我们赔不起,我们不可能承受这么大的损失。因为它材料价值就是六七十万,所以说在这个里面,我们认为进入风电复合材料行业的质量里面,要么是一,要么是零,要么成功,要么失败。一旦你失败就意味着整个项目大打折扣。


  APQP4Wind的质量体系,我们公司之前用的是16949的体系,这两个体系我们做了比较,我们感觉到APQP4Wind体系注重的是保证和生效。大家可以看到,汽车行业的APQP有五大阶段,风电行业的APQP是七大阶段,中间增加了两个阶段,一个是设计环节下面有一个产品的满足,一个是流程的环节下面增加了一个流程的满足,这两个事实上就是增加了产品在设计和产品在过程验证以后重复验证和重复保证。所以说我们认为APQP4Wind的这个体系它更加注重产品体系的有效性和保证性。


  APQP4Wind这个体系大家可以看到,是七大阶段,第一阶段的输出就是第二阶段的输入,七大阶段是环环相扣的。但是汽车行业这五大阶段大家可以看到,第五大阶段是反馈评估和改善,这个里面有一个很大的区别是什么呢?汽车行业注重的体系的是有效地提升和改善,但是在风电行业更加注重体系的是稳定性。而我们现在怎么样用APQP4Wind体系,来保证我们产品的出产能够达到100%的合格率呢?能够保证我们一只都不报废呢?也确实,到目前为止我们在这个体系的运行之下,到目前没有一个的报废。


  这里我想分享的就是说我们 第一个环节就是产品的质量策划,APQP策划,策划之前首先我们就要分析这个产品客户的深度需求和它的痛点,任何策划的起点都是客户的需求和痛点,如果说没有为客户的需求和痛点进行认真的分析,那么我们这个策划也就成了无本之水和无源之木。那么我们在这个里面投了80多厘米的厚度,在运行的情况下,怎么要来保证它铺设的符合性呢?我们认为这个里面有两个矛盾。如果说你不能对它进行有效的浸润的话,在铺设过程中肯定会产生很多的不良,气泡、扭曲等等问题。如果说你对它进行有效的浸润,事实上我们解决问题的方法就是说把数字的黏度降到足够的水平。但是这个问题又来了,你如果说对它进行黏度降到足够低,对它进行有效地浸润,但是它的黏性必然很大,在铺设的过程当中,它的容错率应该是很差的。你想想看一层布接近90米,如果说你没有一定的容错性,你一旦发生不良进行重铺的话,到时候的损失就是几万块的损失,所以这个里面是一个矛盾。我们抓住了这个客户在使用过程中的痛点和矛盾以后,我们认为我们要找到方法来解决这个问题。事实上我们大家都是做复合材料的,这个方法是什么呢?也就是说要提高材料的促变性,通过设计对它进行验证,这个验证我们就是要用MCA的方法,然后对它的数据进行归纳和总结,然后在到客户的现场进行验证,通过不同的实验来验证我们配方的合理性。到了第四个阶段,也就是产品的流程设计阶段,流程设计阶段实际上最主要的就是PFMEA的更新,它也要结合客户的痛点,因为你要保证浸润性,所以说你要识别在整个过程当中的他的风险点,把风险点对整个体系影响的大小进行排序,然后找出解决方案。最后形成我们的质量控制计划,在质量控制计划的情况下,我们形成我们的SOP的标准作业指导书,最后我们才会进行输入。所以我想用这个小小的细节,因为毕竟大家在座的都是APQP4Wind的从业者,也都是专家,对体系的了解程度也非常深,我只是想我觉得在这个里面,我能分享的第一个就是我们在做这个体系设计之前,在质量策划之前,一定要抓住客户的痛点,深入了解客户的需求,这是我觉得这个里面最关键的,第二个就是怎么样把客户的痛点和需求贯穿到以后的七大环节,你是把这个需求在七大环节当中进行首尾连接的,进行系统性的反复认证和确认,最后才能保证这个材料能得到客户的认可,保证你产品的一致性和连续性,否则的话这个里面出现的损失应该说都是不可控的。


  那么我们现在下一步的产品就是拉挤板材,拉挤板材现在有两个产品,一个是玻璃纤维的拉挤板材,第二个是碳纤维的拉挤板材,玻璃纤维拉挤板材的痛点在什么地方呢?我认为主要是性能,碳纤维拉挤板材的痛点主要在于质量的稳定性。玻璃纤维拉挤板材现在和碳纤维相比成本是低,但是你的性能没有办法达到碳纤维的性能指标,因为你玻璃纤维板现在目前市面上玻璃纤维最高的膜量是94到95兆帕,如果你是70%的含量,你按照一定的损失率,你玻璃纤维板做出来的拉挤模量也就是63到65之间。这样的话能不能满足叶片越来越长的需求呢?我认为是一个痛点。但是在目前叶片还没有能力生产到150米或者200米的情况下,应该说还是玻璃纤维的市场,这个市场就是怎么样对它进行有效地设计来解决客户的痛点。一个就是玻璃纤维板材的疲劳的问题,你要想达到模量高的话,体积含量上升的话,你的疲劳系数肯定会下降。那怎么样又提高它的体积含量,又能保证它的疲劳系数呢?我认为它主要还是在于对整个体系的浸润性的体系的设计,如果把这个问题解决好,同样玻璃纤维板材我认为在未来一段时间之内仍然有它的市场前景。


  碳纤维的板材大家都知道,现在碳纤维的板材最大的痛点就是直线度,因为直线度的问题都会导致批量的退货,这也是一个非常大的损失。实际上碳纤维的板材就是严格按照APQP4Wind体系做七个阶段的设计,来把直线度进行痛点来进行最终体系的设计,这样才能保证我们这个体系运行的稳定性和我们质量的统一性。我就是想借这个机会给大家做一个简单的思想上的交流和汇报。有不到的地方请大家多多指导。


  最后我想跟大家沟通一下碳纤维复合材料在风电应用中的商业模式。碳纤维复合材料在风电领域的应用,我认为这个商业模式是一个类金融的模式,这个话题可能是大家都比较热的,为什么呢?因为这是一个巨大的市场,因为我们过去做复合材料在电器领域的应用,在汽车行业的应用,很少有能突破5个亿的销售,但是进入了风电领域就给我们带来了巨大的增长空间,也导致很多厂家都想进入到这个领域里面来。


  那么我们就要进行分析了,就是说我们的投资是不是能够符合未来市场的需求,我们的投资是不是符合产品的特点,我认为这是在投资之前应该问的问题,那么我认为碳纤维这个拉挤板产品,它应该是一个类金融的产品,为什么说它是一个类金融的产品呢?我认为第一个它资金的消耗量特别的大,因为目前纤维是属于一个相对紧张的状态,所以纤维首先要储备,你现在的纤维都是现金去买,买到家要储备两个多月甚至三个月,然后在储备的情况下还要备货备产,货发出去以后还有一个收款的账期,所以现在来看碳纤维的拉挤板整个资金占用周期大概是五到六个月,那就是说你做一个亿的生意就要占用五千万到六千万的资金,如果说你做十个亿的生意,就要占五到六个亿的资金,这个资金体量对于复合材料的企业来讲都是一个大的数字。如果说你不能解决这个低成本的资金来源问题,实际上这个项目应该是不具备可操作性的。


  那么碳纤维的拉挤板在资金具备的情况下,也就是说所需要具备的因素,前面我也讲到了,就是质量体系一定要完善,如果说你质量体系不完善的话,做这个项目就算有钱也是做不起来了,就是相对来讲,做拉挤板项目的产品质量标准高,技术含量所需要突破的要素和点不是很多的情况下,更加的是注重于质量体系的稳定性和资金获得的便捷性和资金成本的可控性,我认为主要在这个方面。


  现在对于碳纤维拉挤板这个业务来说,我们现在有上游、中游、和下游,是不是适合于垂直整合呢?我认为适合于垂直整合战略的业务只有两种业务,第一种是技术业务,第二是资源稀缺型业务。在过去五年,有很多的碳纤维企业开始从事拉挤板业务,实际上他基于的判断应该是资源稀缺性的判断考虑的,但是这个资源稀缺型未来会不会被打破呢?这应该是一个很大的问号。而且从全球来看,中国至少在目前的技术来说,实际上已经几乎所有的规模比较大的碳纤维企业都具备和掌握了。下面就是怎么放大的问题,如果说大家都有放大的能力,尤其是在我们国家,未来碳中和、未来碳达峰在投资高歌猛进的时期,我跟大家分享一个案例,我们新能源除了风电以外还有光伏,光伏这个里面现在大家最主要的就是单晶硅,单晶硅的一个泵体现在我们江苏有一家企业去内蒙投资,他现在是十个亿的规模,他要投到八十个亿规模,解决有十二家战略投资者踊跃投资,所以目前来讲资金不是问题,只要你产品成熟,只要你工艺可靠性得到保障,所以我认为碳纤维在这个资源的瓶颈约束的情况不会出现很长时间,短是一年半,长则是三年。如果说你想做垂直整合的企业,或许你未来两年或者三年以后,你就会看到自己的瓶颈。


  这个里面有一个很好的案例,也就是说比亚迪,比亚迪早期也是做垂直整合的,它早期做垂直整合的时候,最早期做锂电池,他是从设备开始做,他是因为当时是资源稀缺型,2000年初,他做汽车行业也是做垂直整合型,那个时候汽车是属于高利润的时代。但是目前我们想想我们的碳纤维拉挤板,我们玻璃纤维拉挤板,我们的利润够不够高,我们的资源是不是很稀缺,我们的资金成本是不是不可控,我觉得这些因素都是我们所需要考虑的内容。


  再加上市场未来的趋势是技术决定一切的时代,我们从光伏行业的趋势也可以看出来。一个具有未来市场广阔空间的产业,应该说呼唤的是技术的突破,呼唤的是技术的迭代,而不是说做重复的投资。


  谢谢大家。(内容来自现场速记,未经本人审核)