威格斯黄磊：威格斯聚醚醚酮（PEEK）解决方案助力海上风电降本增效

2020年10月14日-16日，2020北京国际风能大会暨展览会（CWP 2020）在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京，本届大会以“引领绿色复苏，构筑更好未来”为主题，聚焦中国能源革命的未来。能见App全程直播本次大会。

在15日下午召开的关键部件技术创新分论坛上，威格斯高性能材料贸易（上海）有限公司 大中华区可再生能源业务拓展经理黄磊发表《威格斯聚醚醚酮（PEEK）解决方案助力海上风电降本增效》主题演讲。

以下为发言实录：

黄磊：大家看到威格斯聚醚醚酮在风电行业里面是一个非常陌生的公司和一个材料，在开始之前我先给大家简单的介绍一下我们这个材料和这个公司PEEK在塑料行业高塑料金字塔里面是最顶级的材料，威格斯是英国公司，是在40年前发现发明PEEK这个材料，并且将它商业化，所以目前我们PEEK40年的历史，超过七千五百万的，是在使用威格斯的PEEK，我们在油气田材料的使用经验能带到我们海上风电。

其实我在2010年的时候开始加入风电行业，当时记得特别清楚是做叶片涂料的涂装，40.3米左右，然后现在10年过去了，单机的容量，1.5兆瓦4兆瓦6兆瓦，10兆瓦12兆瓦在增加。那我觉得这些机组越来越大，对我们零部件载荷肯定是越来越高，另外我们现在海上风电机组从远海深远海逐步发展的过程，海上环境我们现在零部件解决方案是不是仍然可以满足我们未来风机的这些要求呢？

可能大家提到这个问题说你这个PEEK在风机上有什么应用，你现在风电行业压力非常大，你的PEEK价格怎么样，给我带来什么降本的优势。甚至有的跟我说，我可以试试你的PEEK，你给我提供原形机的样品，最关键的问题是你PEEK为什么可以适用于海上，今年时间也是非常有限的，所以挑几个指标跟大家分享一下，最大的应用风机的主中轴承，这个最大的优势，轴承直径越来越大，你的轴承保持价格，一体式的金属保持，基础加工能力是非常高的，从成本角度来讲，它可以比金属保持价不是低百分之几是低于数倍是数量级的差别。那另外我们从性能本身来讲，PEEK它的尺寸的稳定性，耐海水，耐油，我们风机关键的轴承，关键部件有润滑的，我们在使用一个材料的时候，你可能材料初始性能都可以满足我们所有的这种要求，但是你可能经过若干年之后，有油性能是不是有衰退，我们在上海有技术中心，包括英国我们也有很多软件，提供设计中心，大家合作开发，原形的样品设计。PEEK为什么适合用于海上风电，PEEK它的性能有很多种，可能有大九种或者十种，综合监测性能，我大概挑选了四种，我个人认为和风电行业比较相关的性能来跟大家简单的介绍一下，就包括我们的机械性能这是我们最关键的，因为我们风电里面这么大的部件对机械钢度韧性有很大的要求，包括我们的耐油，你在的材料在油里面衰退，海水高温下的性能是不是有什么影响，剥削耐磨损，还有电气性能。

威格斯的PEEK，在应用里面有一个概念，它的重量和强度来相比，威格斯的PEEK解决方案相对一部分或者某些金属的解决方案，它在相同的强度要求的情况下，重量大概能低70%，扭矩密度会更高，扭矩密度更高什么意思。承载的载荷能到8个兆帕，用PEEK的载荷估计能增加到差不多20或者20的兆帕。上面这张图是我们的客户在做的现在常用的，就是功能塑料，和PEEK的对比，初始材料，耐危性能，高温下的性能，红色在润滑油的环境下老化大概是一万个小时之后，其实很明显的可以观测到我们的没有老化的，老化前和老化后，PEEK没有任何性能的下降的，包括其他另外还有很多图片不再一一赘述。

还有一个PEEK材料，在海水一百度活水，600小时，包括水蒸气200度两千小时情况下，拉伸强度保持百分之百，拉伸强度在不同的环境下，基本上没有任何的变化的，所以说我再提一句，我们在原材料选材的情况下不只要关注本身的材料性能，更多的考虑它这个材料老化之后的性能，能维持到原来初始性能大概能多少标准？这个摩擦性能这块这边是我们在行业的测试标准，ASTM的止推垫圈测试，同等条件下，可以看出威格斯PEEK这种材料相对其他材料来讲，它的磨损因子是非常非常低的，很低的范围。

对于这个应用来讲，刚才提到对于我们一些偏航，变桨，偏航摩擦片的应用，还有包括对我们一些轴承，保持下的应用，摩擦学，磨损是非常关键的性能，风机越来越大，扭矩越来越大偏航的载荷要求越来越高，你的摩擦是否能承受得住，承受不住，是顺时冲击，把你摩擦片给碎掉了，带来的影响是非常大的。

使用寿命更长，总体来讲，我维修的成本也会更低，另外从刚才提到的我们轴承的保持，在我们一些，缺油状态下，摩擦是非常严重的，对于如果金属，长时间之后，是非常严重的，损伤非常严重，PEEK缺油的情况下，本身也可以承受住重击和模塑。这一页放了一个例子，我们在国外之前的客户，一个泵磨损环，某个部件，用了PEEK，摩擦更小一点，磨损更小一点，我的整个泵的效率提升5%，因为我这样摩擦低磨损小，停机时间更少，整个一年下来，每台泵每年损耗节约可以到1600美元，对于客户来讲这是非常客观的节约收入。

这个应用风电的同行可能会有所接触，我们在一些电机里面的轴承，可能有一些公司有一些机型在应用，那现在运转三年下来，基本上磨损非常的小，也是整个的功率大概可以是损失可以减少大概30%左右。在电器绝缘PEEK的性能，发电机通用的是聚酰胺，吸水率非常非常低，要低75，在相同厚度的情况下，我们的介电强度比聚酰亚胺，相同厚度的绝缘材料PEEK能承受的电压会更高，希望我们这种更耐电压这种性能可以做到更薄，能带给我们发电机一些电机系统里面一些灵感，新的产品，那包括我们现在其实在油气行业里面用的，海底三千米，用的连接器，PEEK连接器在海底三千米的环境下有所使用。

客户有很多的机型会遇到这种困难，这种问题，我们原来可能一些老的设计，有的地方圈层磨穿，尽量磨修复磨损的地方，之前客户使用包括像3M的绝缘胶带，呢绒的材料，半年之后，再次去更换，人工更换的成本，相对于材料成本相对于维修的成本，来说可以忽略不记，PEEK表面没有任何磨损，帮助大家改善老的电缆磨损的修复。

PEEK上面介绍了几个性能对于目前PEEK的一些在风电或者在风机上的应用不是单独成立的性能，几个性能在一起，像我们主轴轴承，要求耐磨，要求钢度和韧性。因为我们PEEK，威格斯是原材料厂商和整个产业链上包括像各级的供应商大家一起包括和中端和主机厂大家一起开发应用一起来设计创新新的使用。

我最后再做一个小的总结，就说目前整个行业的要求，其实大家都非常清楚，没有任何疑问，就是要降低我们风电度电成本，我们风机的要求需要更高的性能，你的使用寿命，更加的持久，包括维修需要更少，威格斯从PEEK解决方案从以往积累的在各个行业积累的经验来讲，我们材料本身的一个更高的强度更高的机械性能，包括耐磨的性能，海水的电器件来讲，我们可以帮助到风机来达到一个改善性能，来降低成本的一个期望。最后我们或是希望能和我们的各级供应商一些合作，因为毕竟要从聚合物转化成品需要大家一起来合作。

因为时间比较短所以说只能跟大家简短介绍一下主要的关键的一个性能。谢谢。

（根据速记整理，未经本人审核）