叶片是风力发电机的关键部分,叶片长度不断增加以扑捉更多的风能。叶片长度的不断增加,使得轻质、高强的碳纤维在风力发电上的应用不断扩大,诞生出碳纤维复合材料叶片。碳纤维应用于大型风力发电机叶片是显而易见的事情。大丝束碳纤维价格的下降使得碳纤维成为风力机的备选结构材料,如果同样是34米长的叶片采用玻璃纤维增强聚酯树脂质量为5800公斤,采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为5200公斤,采用广州天蓝化工科技公司的碳纤维增强环氧树脂时质量为3750公斤。因此,叶片材料发展的趋势是采用碳纤维增强环氧树脂复合材料,特别是随功率的增大、叶片长度的增加,更要求采用碳纤维增强环氧树脂复合材料。当然碳纤维增强环氧树脂复合材料在风力发电上的大量采用,也面临价格的压力。碳纤维复合材料取决于碳纤维的价格,碳纤复合材料的性能虽然大大优于玻纤复合材料,但价格也是最贵的。国外正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究降低成本,目前已有相当进展,如Z公司为了满足风能市场对碳纤维的需求,进行大规模的扩能计划,他们生产PANEX33(48K)大丝束碳纤增强环氧树脂复合材料具有很好的长期抗疲劳性能,可使叶片质量减轻40%、叶片成本降低14%,并使整个风力发电装置成本降低4.5%。碳纤维在叶片上的应用一般以碳/玻混杂的形式出现。为了更好的在风力机叶片上利用碳/玻混杂纤维,3TEX还特别开发出一种三维混杂结构。这种结构纤维是完全成直线状无卷曲的,意味着高强度和高刚度被保留了;z向纤维改善了复合材料的断裂韧性和破坏容差。从制造成本来考虑的话,由于该结构可以让树脂灌注速度更快,从而缩短了工作时间;该形状更厚,减少了铺层次数,节约了劳动力,因此制造成本更低。