“渝”见创新丨从追赶到引领 国际复材突破百米叶片的极限之路
编者按：
人才是第一资源，创新是第一动力。8月28日，2025年重庆市科技创新大会召开，会议共揭晓149项获奖奖项，全方位展现了重庆科技创新的蓬勃态势。
当前，重庆正持续完善“416”科技创新布局，突出以产业创新引领全面创新，一体推进高能级平台建设、高水平科技创新、高质量主体培育、高层次人才引育等工作，市域科技创新体系进入提质发展新阶段。
即日起，第1眼TV-华龙网推出《“渝”见创新》系列报道，引导和激励广大科技爱好者尊重科学、传承科学家精神，勇攀科学高峰，凝聚共促科技创新强大合力。
一个“大风车”的叶片究竟有多长？可以达到100米以上。
要突破100米可不简单，这是一个科研团队整整十年的研究成果。
8月28日，2024年度重庆市科学技术奖正式揭晓，云天化集团旗下重庆国际复合材料股份有限公司（以下简称云天化国际复材）等单位完成的“超大型高模量玻璃纤维风电叶片关键技术开发及产业化”项目，获得重庆市科技进步奖一等奖。
正是这个项目的运用，让“大风车”上的风电叶片得以“强筋健骨”，成为推动风机大型化和提高发电效率的关键因素。
迎难而上
应对全球“风机大型化”的必然趋势
“没有它，百米级风电叶片无法实现。”
高模量玻璃究竟有多重要？为什么持续十年走上这条正确但难的路？
近日，在接受记者采访时，国际复材公司相关工作人员谈到，应对全球风电产业“风机大型化”以降低度电成本的必然趋势，解决超长叶片面临的“刚度不足”与“重量失控”的核心技术瓶颈是绕不开的课题。
叶片长度成为提升发电效率、降低度电成本（LCOE）的关键。叶片越长，捕获风能越多。然而，叶片长度增加也带来严峻挑战：其重量和所受风载荷以立方关系急剧增长，导致弯曲变形风险大幅上升。
2015年初，企业站在十字路口：是继续沿用可支持90米叶片的现有技术，还是冒险攻关模量95GPa以上、可用于百米叶片的超高模玻璃纤维？选择后者，意味着需投入超5000万元重建实验线、组建新团队，在国家风电补贴退坡的背景下，无疑是一场“豪赌”。
然而要在性能优越但价格昂贵的碳纤维和成本低廉但性能已达瓶颈的玻璃纤维之间，寻找一个具有超高性价比、能够保障供应链安全，并且与现有制造工艺完美兼容的创新型材料解决方案，这并不容易。
正是这项耗时十余年的科研攻关，不仅成功打破国外技术垄断，更使我国在高性能风电叶片材料领域跃居国际前沿，为实现国家能源安全战略和发展绿色风电产业提供了关键材料支撑。
高模量玻璃纤维，核心特点在于远超普通玻璃纤维的弹性模量。它被主要应用于风电叶片的核心承力结构——主梁，相当于叶片的“脊梁”。通过提升叶片的抗弯曲性能和疲劳寿命，有效控制叶片重量，成为支撑超长叶片安全运行、推动风机大型化的关键材料。
十年攻坚
从“三无”困境到国际首创的科研“长征”
面对“无图纸、无技术、无经验”的“三无”局面，公司选择背水一战。
在接下来两年多时间里，研发团队实验了百余组玻璃纤维配方，2017年夏，迎来了第一个好消息——优选配方体系性能得到明显提升，团队看到了胜利的曙光。
然而好事多磨，2018年7月，中试车间内警报声刺耳。价值数十万元的漏板上，1600℃的玻璃液本该如银瀑般流泻成丝，却因漏嘴堵塞凝结成团。
是哪里出了问题？
一个多月时间里，研发团队连续更换了5台设备，试验了数十次，仍无法解决“拉丝不成型”的魔咒。
车间温度高达50多度，如同蒸桑拿。研发人员轮班值守在窑炉现场，手动疏通比发丝更细的漏嘴。“这是在烧钱！还不如放弃”“两年研发已耗资几千万元，若失败，一切归零”。持续高强度的劳作，让研发人员的情绪接近崩溃。
“因为我长时间目不转睛盯着漏嘴，导致眼睛肿胀，一度模糊看不清东西。”云天化国际复材研发中心玻璃配方研发经理韩利雄回忆说。当时，研发团队逐帧分析上千组数据，逐个解决遇到的难题。
“参数偏差0.1‰，就可能前功尽弃。”当时，韩立雄每天上班第一件事，就是到窑炉现场观察漏板拉丝状态。经常一站就是几个小时。这样的“熔炉蹲守模式”持续了十多天。
最终研发团队发现：玻璃配方中一元素配方比例细微失衡，导致熔液粘度过高。2018年底，玻璃液终于在漏嘴上织出4000根细丝的完美集束，首批模量95GPa超高模玻璃纤维正式问世，填补国内空白，引领国际水平。
这些细丝较传统玻璃纤维相比，模量高出30%左右，可助推风电叶片长度从90米跃升至100米以上，扫风面积增加40%以上，发电量可提升约20%～30%，且可让风电叶片以超过20年的寿命稳定运转。
落地生根
多领域拓展实现中国材料突围
项目成果不仅停留在实验室，更实现了全产业链落地。
国际复材建成了国内首条10万吨级高模量玻璃纤维生产线，研制出国际首个模量≥68GPa、疲劳值≥8.5的高可靠性拉挤板材，并突破超大型叶片一体化制造技术。这些产品获得英国劳氏、挪威船级社、美国FDA、中国船级社等认证，形成国家标准20项、行业标准1项，性能比肩国际先进水平。
在应用方面，项目成果助力16MW、18MW及26MW海上风电机组研制成功，这些机组成为全球叶轮直径最大、单位兆瓦重量最轻的装备，多次入选国务院国资委“十大国之重器”，并在明阳智能、远景能源、GE等国内外企业批量应用。
以102米叶片为例，其扫风面积相当于4.7个足球场，年发电量超过4000万千瓦时，可满足2万余户家庭用电，减排二氧化碳约3.4万吨。
目前，云天化国际复材已联合重庆风渡新材料、重通成飞等企业，形成从高模材料、拉挤板材到叶片设计制造的全产业链，推动重庆当地绿色高质量发展。
更重要的是，高模玻璃纤维的应用已超越风电领域，向轨道交通、新能源汽车、光伏边框、航空航天等领域加速渗透。未来，团队还将持续推进与碳纤维、芳纶等材料的复合化研究，深化产学研协作，进一步拓展其在高端制造与国防军工中的规模化应用。
从能源安全到材料自主，从技术追赶到国际领先，云天化国际复材用十年时间证明了中国材料科技的力量。每一根细如发丝的高模玻璃纤维，都是绿色能源中国正在崛起的生动写照。
第1眼TV-华龙网 王钰