株洲日报·掌上株洲记者/高晓燕
通讯员/蒋天璞
在“双碳”战略下,风电市场前景看好。国家能源局近日发布的数据显示,1月至11月,全国风电装机容量约3.0亿千瓦,同比增长29%。
水涨船高。株洲时代新材料科技股份有限公司(下称“时代新材”)等本土企业的风电产业,如沐春风。机遇面前,企业更是顶住压力,寻求自我突破下的自主研发。
一个大胆的决定
时间回到2017年。当时,正是风电行业的低迷期,风电企业都在困顿中寻找新的风口,行业内正大力推行主流叶型141。时代新材风电事业部也想跟进研发,但时间节点已经比同行晚了很多。为了节省时间,客户要求联合研发,并提出到国外买一款。
研发过程并不顺利。一转眼到了10月份,因为几项数据的问题,进度被卡住了。设计迭代了好几轮,国外机构研发的叶片始终没有得到客户的认可。
“风电就是抢时间,新产品出得早,就能抢到更多订单。当时同行的141已经开始小批量装机,我们的新产品还没有定型,研发团队非常焦灼。”时代新材风电事业部副总工程师梁鹏程回忆说,“客户不认可国外的设计,我们的压力更大了。”
如何满足客户和市场的需求?公司做了个大胆的决定:在市场主流中另辟蹊径,突破重围打造新的主流产品。
这个决定并非没有依据。在前期与客户及国外研发机构对接的过程中,时代新材的研发团队并没有停下研发的脚步,也进行了预研工作,并做了两个产品的预研方案。经过充分研讨,事业部做出了一个大胆的决定:直接跨过141,上马146叶型。结合市场及事业部的实际情况,研发团队最终确定一款新叶型——71.5叶片。
一场争分夺秒的战斗
市场机遇不等人,抛开市场的主流产品再另辟蹊径,这无疑是个巨大的挑战,更考验着时代新材的技术实力。
通常情况下,一款新叶片光设计定型就需要半年以上,定制模具要两个多月,交付前还要先完成静载测试。这一次,从设计到生产交付只有不到半年,这对研发团队来说无疑是一场争分夺秒的战斗,也是一次寻求技术突破的战斗。
前期的预研,让大家有了一点底。确定了方向,叶片研发团队以背水一战的决心,开始集中火力攻坚71.5叶片。
设计过程中,研发团队陷入“两难”:是否做族系延长。叶片每年都在迭代升级,模具投入成本非常高,如果做族系延长,将会采用完全不同的设计理念,外型、布局更复杂,但模具能得到重复利用。经过讨论,最终大家决定加入族系延长技术。对如何更好地平衡气动和结构设计,研发团队也进行了多次讨论,采用了一些新的设计思路。
紧赶慢赶,2018年春节前,设计定型了。产品开发过程中,中车株洲所也给予了资源上的大力支持,让项目得以最大限度的快速推进。
时间一秒都耽误不得。模具定制期间,公司派人到模具厂跟进度:“当时真的是分秒必争,只要模具厂进度比计划晚半天就急得不行。”
2018年3月初,模具终于到了车间。从模具进厂到第一支叶片出模,项目团队成员全程跟进:“下班回去吃晚饭,再回到车间蹲点干到凌晨,每天如此。”
风场原计划4月挂机,因为风机安装和吊装设备的问题,延迟了20天。在这非常宝贵的20天里,叶片终于运到了风场,在青海顺利吊装了。
一款超乎想象的产品
挂机考核了半年,经过国内和国外专业机构的测试,叶片发电性能优异,完全符合设计预期。客户也很惊讶,这无疑是个意料之外的惊喜。
2019年上半年,市场开始有了抢装的苗头。此前71.5叶片的亮相,给业主留下深刻印象,也得到了更多的市场认可。该叶型成为时代新材2020年抢装潮期间的主力叶型,风电事业部领导班子果断决定开始批产生产。
这是该事业部成立以来单个叶片型号模具投入最多的一次。“当时一下投入这么多模具,在事业部历史上是第一次,压力还是很大的。”时代新材公司副总经理兼事业部总经理侯彬彬说。
71.5叶片的设计开创了设计减重的先河,为后续的叶片大型化、轻量化奠定了基础。通过族系延长技术,时代新材根据客户需求陆续研发出了76、78、80.5等多款新叶型,也成为后续抢占市场的主力叶型。
2019年,时代新材《基于族系方法的2.X兆瓦低风速轻量化叶片研发及产业化》项目获得中国中车科学技术奖一等奖。
当初定下的族系延长战略,也在持续发挥效用。从去年下半年到今年上半年,时代新材叶片研发团队都在进行新叶型的族系延长,71.5的模具得到重复利用,利用率达80%。
“最庆幸的是,我们始终没有放弃独立自主研发。技术不自强,我们不仅会受制于人,团队也得不到锻炼和成长。”深耕叶片研发十余年,梁鹏程感慨颇多,“我们研发团队要把作用发挥出来,把产品做得更好。”