歐洲涂料市場全新增長點：海上風機

　　歐洲正在成為開發(fā)海上風機用涂料和其它材料的中心，海上風機可能是比陸上風機更具有性價比，且效率更高的可再生能源的使用方式。但是相比陸上風機，海上風機使用的涂料要復雜的多。

　　世界上絕大多數(shù)的風力發(fā)電機組都在陸上，只有大約2%在海上。而全球大多數(shù)的海上風力發(fā)電機組(超過90%)在歐洲。在歐洲，對風能領(lǐng)域投資的增長驅(qū)動力主要來自于歐盟法規(guī)的要求，即到2020年歐洲使用能源超過20%必須來自可再生能源。

　　歐洲海上風機地理位置的優(yōu)勢，特別是位于北歐的海上風機的優(yōu)勢，在于整個一年中的大部分時間這里都有猛烈的持續(xù)大風，使得該地區(qū)風力發(fā)電站獲得的電量可以和傳統(tǒng)的天然氣和煤炭發(fā)電站獲得的電量相當。

　　但是，海上風機使用的涂料需要能夠承受海上環(huán)境的巨大壓力，比如掉落到以每小時300-500公里(200-300英里每小時)的葉尖速度運行的葉片上的雨和冰雹所帶來的強大沖擊。

　　目前的發(fā)展趨勢是開發(fā)能夠輸出更多能量的大型的風機，所以海上風機，特別是風機葉片上使用的涂料，需要比過去更為復雜。

　　丹麥海虹老人涂料公司表示，風機市場，尤其是海上風機市場，是涂料公司的又一大機遇，因為一個典型的風力發(fā)電站使用的涂料要比一般的常規(guī)發(fā)電站多得多。而且風機涂料是非常精細復雜的化學品，需要高素質(zhì)的員工隊伍來開發(fā)與配制。

　　截止2012年年底，歐洲海上風力發(fā)電機的發(fā)電量大約是5千兆瓦(GW)，世界上92%的海上風力發(fā)電量都來自于大西洋西北部和挪威海域以及波羅的海的海上風力發(fā)電機組。根據(jù)位于德國波恩的世界風能協(xié)會(WWEA)的數(shù)據(jù)，英國為整個歐洲貢獻了60%，丹麥18%，比利時8%，德國6%。

　　在過去的幾年，英國作為世界上最大的風能發(fā)展國，全球海上風力發(fā)電站發(fā)展量的三分之二到四分之三都發(fā)生在英國。目前英國每三個新裝的風機中就有一個是在海上的。

　　盡管如此，海上風機制造和開發(fā)的中心仍舊在丹麥，20世紀80年代丹麥首次推出了風力發(fā)電機。該國是兩大全球風力發(fā)電機組制造領(lǐng)導者——丹麥的維斯塔斯風力發(fā)電系統(tǒng)和德國西門子公司的風電機組制造基地，同時也是測試新機型和新材料的主要中心所在地。

　　為這一領(lǐng)域提供涂料的涂料公司主要有丹麥的海虹老人、挪威的佐敦以及荷蘭的阿克蘇諾貝爾公司，這幾個也是世界上最主要的船舶涂料供應商。同時還有一些較小的公司致力于特種涂料的研究，特別是針對新一代轉(zhuǎn)子葉片所用涂料進行開發(fā)和配置。

　　還有一些公司，如德國的巴斯夫和拜耳材料科技，是風機所用的包括涂料在內(nèi)很多原材料的供應商。

　　從用量上來看，風機的風塔鋼架和基礎(chǔ)用涂料是海上渦輪機涂料市場最大的一塊市場。目前這塊市場基本上被船舶涂料生產(chǎn)商壟斷，因為他們有很豐富的應對海洋條件的經(jīng)驗。

　　阿克蘇諾貝爾風能業(yè)務部門認為，最容易獲取相關(guān)方(海上風力業(yè))信任的方法就是為其展示有關(guān)近海環(huán)境的跟蹤記錄。他們表示，正確的涂料規(guī)格、制備方法以及應用可以有效保護海上風電設(shè)施在指定的時間內(nèi)不需要做重大的維修。如果沒有正確的保護，從使用第一天開始，海上惡劣的環(huán)境就會對設(shè)施造成不可逆轉(zhuǎn)的嚴重傷害，使得長期運營成本大增。

　　對于OEM渦輪機制造商以及風電場運營商來說，優(yōu)先考慮的是那些在涂料差不多20年的生命周期內(nèi)盡可能少需要維護的產(chǎn)品。

　　涂料制造商需要針對海上風力發(fā)電行業(yè)的變化進行調(diào)整，比如更大的渦輪機和新的基礎(chǔ)類型的出現(xiàn)，以及風電場向深海區(qū)，即環(huán)境更惡劣的區(qū)域擴張等情況。

　　隨著大尺寸的渦輪機、深海區(qū)應用渦輪機，以及帶有管架以及浮動式渦輪機變得越來越普遍，現(xiàn)有的基礎(chǔ)可能不再是最好的選擇了?？偟膩碚f，這些設(shè)施需要的涂料會越來越復雜。

　　聚氨酯涂料在風塔和基礎(chǔ)上的應用過程中成本最高的地方就是生產(chǎn)制造工藝，需要三層涂料——底漆、中間阻隔層以及面漆。據(jù)海虹老人涂料所說，每層涂料的干燥就需要花費六到十個小時。有效降低成本的一個方法就是將底漆和中間層的涂刷合二為一，加上面漆，只需要刷兩道漆即可。

　　另一個方法就是通過合并聚氨酯和聚天冬氨體系來改善配方加快固化的速度。拜耳材料科技的涂料配方師說，聚天冬氨體系活性非常高，且可以在100%固含量下使用，所以當需要快速固化以及高膜厚時，這是一種非常好的選擇。除了用在葉片涂料上，技術(shù)上講聚天冬氨還是風機塔架用防腐涂料的首選。

　　但是，風機涂料面臨的最大挑戰(zhàn)仍舊是對葉片的防護問題，不僅僅需要有足夠的耐腐蝕性來對抗雨水、冰雹、冰雪以及紫外光對葉片的侵蝕，還需要在保持各種不同形狀葉片空氣動力學性能的同時，具有一定的耐久性。

　　聚氨酯以及相關(guān)的涂料材料還必須和葉片的制造材料，通常是環(huán)氧樹脂和玻璃纖維或是碳纖維保持兼容。

　　與海上渦輪機塔架和基礎(chǔ)用涂料已有政府標準來指導(如挪威船級社)不同，葉片涂料目前還沒有標準。渦輪機制造商目前是使用自己的那套系統(tǒng)來分門別類。涂料企業(yè)需要定制自己所需要的涂料，來滿足風機制造商的不同需求。

　　隨著葉片越來越大，長度可以達到90-100米，對葉片涂料標準的需要就越來越緊迫。葉片越長，翼尖速度就越來越大，隨之承受的壓力和腐蝕就越來越嚴重，但是目前還沒有更好的解決方案。

　　如果涂料公司能成功開發(fā)出高科技的海上風機使用產(chǎn)品來服務歐洲市場，其在尚未成熟的全球離岸行業(yè)將會占據(jù)一席之地。一旦用于海上環(huán)境的技術(shù)被證明有效，很有可能在幾年內(nèi)，會迎來很大的國際需求。