1、2022年11月将绿色进行到底 “风中舞者”如何完美谢幕基于固相力化学加工方法的难再生废弃高分子材料回收利用技术科技成果转化目 录CONTENT01020304企业技术需求科技成果介绍科技成果产业化方案小结31企业技术需求45涉及国家安全和国民经济命脉的中央企业涉及国家安全和国民经济命脉的中央企业全球最大的能源装备制造企业集团之一全球最大的能源装备制造企业集团之一集团公司组建成立并获得外贸资格1984被党中央国务院确定为39户国有重要骨干企业之一1999习近平同志视察东方电气集团并作重要指示2011迈进新时代走上高质量发展新征程2012国内首家累计产量超过6亿千瓦的企业2021好人好马上三线备2、战备荒为人民主要子企业相继开建19661958首个子企业东方电机开工建设66五业协同构建清洁低碳安全高效的现代能源体系打造具有核心竞争力的综合服务解决方案六电并举火电风电太阳能水电核电气电新兴产业节能环保工程与国际贸易现代制造服务电力电子与控制做大大力发展积极培育拓展做强7732%68%东方电气东方电气 6亿千瓦亿千瓦全国装机容量全国装机容量22.9亿千瓦亿千瓦肩负保障国家能源安全的重大责任行业地位约约1/3水电约约1/3火电约约50%核电常规岛约约35%核电核岛约约10%风电市场占有率88亚洲最大风机机组：13MW，叶轮直径211米行业地位2022年2月，福建福清，三峡集团东方电气，亚洲最大3、海上风机下线9 吉林天津北京河北山东河南湖北江苏浙江福建广东内蒙古宁夏甘肃四川安徽贵州东方电气风电(兴安盟)有限公司东方电气风电叶片(兴安盟)有限公司石嘴山天得光伏发电有限公司东方电气(酒泉)太阳能发电有限公司东方电气(酒泉)光伏发电科技有限公司东方电气(酒泉)风电设备有限公司东方电气(酒泉)综合智慧能源科技有限公司酒泉东肃新能源有限公司酒泉东肃马鬃山新能源有限公司中国东方电气集团有限公司(总部)东方电气股份有限公司东方电气集团东方电机有限公司东方电气集团东方汽轮机有限公司东方电气集团东方锅炉股份有限公司东方电气风电股份有限公司东方电气自动控制工程有限公司东方电气集团国际合作有限公司东方电气集4、团财务有限公司东方电气集团科学技术研究院有限公司东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司东方电气集团(四川)物产有限公司东方电气投资管理有限公司东方电气集团(成都)共享服务有限公司四川东树新材料有限公司东方日立(成都)电控设备有限公司德阳东方阿贝勒管道系统有限公司东方凯特瑞(成都)环保科技有限公司东方电气集团大件物流有限公司东方电气（乐山）峨半高纯材料有限公司东方电气风电(凉山)有限公司东方电气洁能科技成都有限公司东方电气(成都)工程设计咨询有限公司东方电气(德阳)电动机技术有限责任公司东方电气新能科技(成都)有限公司东方法马通核泵有限责任公司东吉双岗风电(通榆)有限公司东吉能源科技(通榆)有限5、公司东方电气(印度)有限公司老挝南芒河电力有限公司东方电气集团国际投资有限公司东方电机委内瑞拉有限责任公司东方电气(广州)重型机器有限公司深圳东方锅炉控制有限公司东方电气(广东)能源科技有限公司东方电气（广东）风电设备有限公司东方电气(印尼)有限公司东方电气萨尔瓦多有限公司东方电气厄瓜多尔有限公司东方电气氢能（贵阳）有限公司东方电气(西昌)氢能源有限公司东方电气氢能(雅安)有限公司东方电气国信氢能(德阳)有限公司东方电气中能工控网络安全技术(成都)有限责任公司东方电气氢能(成都)有限公司东方电气(成都)创新科技发展有限公司东方电气(内江)氢能源有限公司德昌东能新能源有限公司东方电气(广元)新能6、源有限公司东方电气（盐源）新能源设备有限公司东方电气石化氢能（凉山）有限公司东方电气(安徽)氢燃料电池科技有限公司东方电气氢能(安徽)有限公司阜阳东方电气氢能源有限公司东方电气(天津)风电叶片工程有限公司东方电气(天津)风电科技有限公司东方电气(北京)氢能科技有限公司东耀新能源(张北县)有限公司东方电气（河北）氢能科技有限公司东方电气风电(山东)有限公司东方电气(山东)能源科技有限公司东方（山东）风电设备制造有限公司河南东方锅炉城发环保装备有限公司东方电气(武汉)核设备有限公司东方电气风电(福建)有限公司东方三峡(江苏)智慧能源有限公司江苏东创氢能源科技有限公司东方电气(镇江)太阳能发电有限公7、司东方菱日锅炉有限公司衢州惠捷新能源科技有限公司衢州惠合新能源科技有限公司境外公司总部1090%的回收率，体系成熟1.2 风机主要部件及回收材料分解尚无成熟的高值零废回收处理技术11风电叶片中纤维和聚合物的组合占据了叶片材料成分的绝大部分重量（约90%），其中增强纤维重量占比60-70，聚合物基体重量占比30-40。1.3 风机叶片材质分析轻质高强性能可设计耐腐蚀121.3 风机叶片材质分析风电叶片主要由基于热固性聚合物的复合材料制成，这些聚合物在不可逆过程中发生交联。在抗疲劳性和机械强度方面，交联是获得所需性能的关键要求 复合材料优异的使用机械性能热固性树脂经过固化交联反应后，形成了不溶不熔8、的三维网状体型结构，化学性质较为稳定，一旦报废将难以再熔化或重塑，给降解过程带来了较大的困难和问题 复合材料回收工艺复杂、回收价值不高的难题131.4 风机叶片现有回收工艺 经济效益为负，产生环境污染0 1 物理粉碎法1、环境、经济效益为负，但因技术难度小、实用且易商业化2、适于处理无污染、不含夹芯材料、富含增强材料类风力发电复合材料废弃物0 2物理化学法1、如处理富树脂或纯树脂类生产废弃物，虽经济效益改善较为明显，但仍亏损2、处理费用高、技术难度大、对回收设备要求高，难于推广0 3水泥制造法1、基本无二次污染2、产物价值不高，整体处理过程经济效益为负0 4焚烧热能法1、投资较大、处理设备和技9、术含量高、设备锈蚀严重、焚烧易产生二次污染2、整体处理过程经济性为负141.5 从2023-2025年起，中国风电机组退役及回收市场将迎来大规模增长按照20年设计服役寿命测算，风电行业废旧复合材料（叶片占比超90%）产出情况：“十四五”期间，未来五年产生大约1.5-2万吨；“十五五”期间，2026-2030年大约80-100万吨。由此可见，我国风电废旧叶片等复合材料将在“十五五”期间大规模出现我国服役在15-20年的机组容量累计数据为91.2万千瓦，服役超过20年的机组容量累计数据为34.6万千瓦风机复合材料用量范围在15-17kg/kW之间，按16kg/kW测算，我国风电行业复合材料用量历年10、新增和累计情况15 2020年9月22日，国家主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，宣布：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。未来40年内，没有出现颠覆性的新技术突破，我国能源结构转型和电力系统脱碳将主要依靠风电和光伏发电。十四五规划目标：2025年全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到16.5%左右新固废法2035远景目标纲要“十四五”循环经济发展规划国家鼓励产品的生产者开展生态设计，促国家鼓励产品的生产者开展生态设计，促进资源回收利用进资源回收利用2022 2022 年年 1 11、1 月，工信部、国家发改委等八月，工信部、国家发改委等八部门近日联合印发部门近日联合印发关于加快推动工业资关于加快推动工业资源综合利用的实施方案源综合利用的实施方案，首次将新能源，首次将新能源行业固废回收再利用纳入国家顶层设计文行业固废回收再利用纳入国家顶层设计文件，明确提出推动废旧光伏组件、风电叶件，明确提出推动废旧光伏组件、风电叶片等新兴固废综合利用技术研发及产业化片等新兴固废综合利用技术研发及产业化应用，探索新兴固废综合利用技术路线应用，探索新兴固废综合利用技术路线广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美峰后稳中有降，生态环境12、根本好转，美丽中国建设目标基本实现丽中国建设目标基本实现“重点工程与行动重点工程与行动”包括风电机组叶片包括风电机组叶片等城市废弃物分类利用和集中处置，引等城市废弃物分类利用和集中处置，引导再生资源加工利用项目集聚发展导再生资源加工利用项目集聚发展顶层设计1.6 政策形势161.7 风电行业“零废弃”目标工业循环将依赖于两个关键机制：商业上可行的循环技术，以及制造行业通行的技术应用加快热固性复合材料的可循环性复合材料作为可循环部件应用于工业领域，减少原始生产原料的需求，减少资源消耗172科技成果介绍181953196019892001现在将来第一个高分子工科专业1953年6月，设“高分子化合物13、专业”1954年更名为“塑料工学专业”高分子领域第一个 国家重点实验室1989年6月，世行贷款，我国75个首批建设的国家重点实验室之一“双一流”学科建设内容之一以先进高分子为特色的材料科学与工程学科已经进入世界ESI学科排名前1行列第一个高分子研究所1960年批准创建我国高校第一个高分子研究所第一个高分子学院2001年，我国高校中第一 个以高分子学科为主体的 学科型学院院士塑料工学专业首届本科生毕业生（1957年）四川大学高分子材料中国最早的高分子工科建成世界高分子科学研究中心打造与美国Akron大学、麻省大学、德国马普所齐名的高分子研究基地教工约300人在读学生2330人本科生1229人硕士14、生821人博士生280余人195619四川大学高分子学科SCI论文全球高校同类学科第一高分子学科领域世界TOP10机构（按2010年SCI论文数量排序）国家自然科学基金委员会化学十年：中国与世界（2012）2500余篇四川大学高分子发表论文数在全球高校 同类学科名列第一2006 2016年SCI收录高分子方向文章 全球机构排名TOP10*摘自材料人报告丨2006-2016年高分子领域全球SCI论文纵览20与国内行与国内行业龙头业龙头企企业业共建研共建研发发平台平台21主要成果主要成果获获准授准授权发权发明明专专利利110余余项项发发表学表学术术期刊期刊论论文文550余篇余篇获获国国家家技技术术15、发发明明奖奖二二等等奖奖2项项，何，何梁梁何何利利基基金金科学科学与与技技术术创创新新奖奖，中中国国专专利利金金奖奖1项项，省部省部级级特等特等奖奖1项项、一等、一等奖奖5项项、二等、二等奖奖3项项，等，等多多项项技技术实现产业术实现产业化化应应用，建成工用，建成工业业生生产线产线培养博培养博士士、硕硕士研究生士研究生263人人23主要研究工作主要研究工作高分子材料先先进进制造加工新理制造加工新理论论新技新技术术新装新装备备1.固相力化学加工固相力化学加工规规模化制模化制备备高分子微高分子微纳纳米米功能功能复复合材料合材料难难再生再生废废弃高分子材料弃高分子材料回回收利用收利用规规模化固相高模16、化固相高值值化利用化利用生生物物质质材材料料2.泡沫塑料制泡沫塑料制备备和加工和加工3.聚乙聚乙烯烯醇醇热热塑加工塑加工4.塑料管旋塑料管旋转挤转挤出加工出加工5.微型加工微型加工6.3D打印加工打印加工7.无无卤卤阻燃塑料制阻燃塑料制备备和加工和加工24 固相力化学加工固相力化学加工发发明以明以剪切剪切力力为为主的主的固固相相力力化学加工化学加工装装备备，攻克上，攻克上述述难难题题，实现实现产业产业化化应应用用传统传统加工加工装装备备：熔：熔体体（液相液相）加）加工，工，不能加工不能加工交交联联型型复合材料复合材料传统传统粉碎装粉碎装备备：冲冲击击力力，不不能室温粉能室温粉碎黏碎黏弹弹性性材17、材料料传统传统加工加工装装备备难难以解决以解决的世的世界界难题难题：规规模化制模化制备备高高分子微分子微纳纳米功米功能复合材能复合材料料有效回收有效回收利用利用废废旧旧复合材料复合材料规规模模化固化固相相高高值值化利化利用用交联结构交联结构材料材料25 arccossin2 cos(2 )cos2 nn :o 2 上下槽面二面角：上下槽面二面角：在一个周在一个周期碾期碾磨中磨中：设计设计固相固相力化力化学加工装学加工装备备的的核心核心结结构构：三三维维剪剪:arccos(sin2 cos 2 cos2 )0n物料运物料运动动轨轨迹迹方方程程r r2 2 =k k +C C螺旋螺旋线线，路路经长18、经长(1)(1)建立了固相力化学加工理建立了固相力化学加工理论论类类似剪刀似剪刀剪断剪断物物料料三三维维剪！剪！阐阐明明提供提供强强大大剪切力剪切力的机理的机理26(2)(2)发发明了系列固相力化学加工装明了系列固相力化学加工装备备固相力固相力化化学加学加工装工装备结备结构构示示意意图图扇区数扇区数n n磨槽数磨槽数m m槽棱槽棱宽宽 槽面槽面倾倾角角系系列列固固相相力力化化学加学加工工装装备备27室温超室温超细细粉碎黏粉碎黏弹弹性塑料性塑料例例：聚：聚丙丙烯烯粉碎粒度达微粉碎粒度达微纳纳米米级级球磨球磨24h固相剪固相剪切切碾磨碾磨力化学反力化学反应应，解交，解交联联剪剪切切应应力力交交联键19、联键断断裂裂交交联结联结构构，不不熔熔不不溶溶不不能再能再加加工工部部分解分解交交联联可可再加再加工工使使用用解交解交联联程度程度可可达达70%，粒粒径径 5 m固相微固相微纳纳米分散、混合米分散、混合，相畴相畴结结构由粉体粒构由粉体粒度及其分布决定度及其分布决定聚合物聚合物粉碎粒度粉碎粒度PA680 nmPP,PS0.32 mPC,PPS1050 mPES,PEEK110 mHDPE,废废旧橡旧橡胶胶,SBS微米微米级级(3)(3)固相力化学加工装固相力化学加工装备实备实施技施技术术特征和效果特征和效果28固相力化学加工高分子固相力化学加工高分子态态高高值值高效回收利用高效回收利用废废弃弃复20、合材料29混混杂废杂废弃弃材料室温固相室温固相超超微粉碎微粉碎快速微快速微纳纳分散，固相相分散，固相相畴畴调调控控，提高提高性性能能交交联联型型材料解交解交联联，可，可再再加工加工再制造先再制造先进进加工技加工技术术废废弃弃材料高高值值高高质质原料制品制品 风电风电叶片超微粉叶片超微粉碎碎废废弃弃风风电电叶片叶片风电风电叶叶片片水刀水刀切切割割风电风电叶叶片片强强力力粉粉碎碎固固相相剪剪切切碾碾磨磨超微超微粉碎粉碎20 0.11468Wind turbine blade Cumulative mass percent（%）Number frequency(%)0101001000204060821、0100MV=115.2mCumulative mass percent（%）Particle size(um)风电风电叶片平均粒径叶片平均粒径115.2微米，玻微米，玻纤纤保持保持较较高高长长径比径比303科技成果产业化方案313.1“揭榜挂帅”破解企业技术难题“揭榜挂帅”也被称为“科技悬赏制”，是以重大需求为导向，以解决问题成效为衡量标准，通过市场竞争激发创新活力的一种科研课题分派机制和奖励机制。数值模拟高分子材料节能储能碳捕集氢能降碳生物质环保323.2 争创国家资源碳中和技术创新中心聚焦三大平台建设和三大主题研发，构建资源碳中和技术成群成链创新网络，催生万亿级重要产业集群，打造行业国际22、领军企业，推动资源碳中和科技革命。牵头单位大型产业示范基地社会基金研究院+平台公司构建碳中和技术 创新网络四川 大学中物院中石化东方 电气四川 环科院清华 大学国家资源碳中和技术创新中心三大三大平台平台三三大大研发主题研发主题科技基础设施平台关键技术研发平台孵化转化与服务平台减污降碳协同废弃生物质利用废弃高分子循环重庆 环科院华东理工333.3 资源碳中和集成攻关大平台总体建设方案高分子材料工程国家重点实验室水力学与山区河流开发保护国家 重点实验室国家烟气脱硫工程技术研究中心 制革清洁技术国家工程实验室环保型高分子材料国家地方联合工程实验室能源植物生物燃油制备及利用国家 地方联合工程实验室国家23、级企业技术中心(SEI、LPEC)龙头企业：中石化等5家 装备制造商：东方电气等工程公司：SEI、LPEC等10家转化基地：高等学校科技成果转化和 技术转移基地、高分子材料与工程国 际联合研究中心、能源储备与CCUS 国际合作研究基地基础研究技术创新成果转化资源碳中和关键技术集成攻关大平台（从原始创新到成果转化创新链布局，长远支撑重要关键行业发展）集成四川大学优势资源，构建从资源碳中和原始创新到产业化的全创新链地方政府：四川省成都市三纵一 横343.4 基于固相力化学加工方法的风机叶片回收利用技术科技成果转化（1）企业提出需求，高校、科研院所对接需求后双方达成合作意向后，共同进行立项，并由企业24、提供进一步研发经费。（2）在现有成熟的固相力化学加工技术的基础上，针对风机叶片的回收及资源化利用进行进一步研究开发，完成小试揭榜挂帅成熟技术再开发（3）形成原始科技成果，相关专利由企业及研发单位共同享有。（4）进行后续试验、工程应用开发，完成中试。相关中试、工程样机等费用由企业承担。科技成果共享（5）基于制造企业的产业布局，协助完成产业化设计方案（形成标准化的回收利用技术标准、装备标准等）产业化设计（6）双方组建合资公司，首先为制造企业自身的风机叶片制造基地提供退役风机叶片的处理及资源化回收生产线的设计、设备提供、调试、运维服务等，进而在行业内提供第三方服务产业化实施退役风机叶片 零废 高值 回收处理技术35牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。感恩时代，感谢公司、高校提供的广阔平台！划发展。感恩时代，感谢公司、高校提供的广阔平台！请各位领导批评指正请各位领导批评指正！