使用復合材料葉片的主要優點有:①重量輕、強度高、剛度好。眾所周知，復合材料的性能是可設計的，可以根據葉片的力學特性設計強度和剛度，從而減輕葉片的重量；②如果葉片的設計壽命為20年，將經歷108周以上的疲勞交變，因此材料的疲勞性能較好。復合材料缺口敏感性低，內阻尼大，抗震性能好，疲勞強度高；(3)風力發電機組安裝在室外，近幾年發展了海上風電場。由於受酸、堿、水汽等各種氣候環境的影響，復合材料葉片耐候性好，能滿足使用要求；④維護方便。復合材料葉片除了每隔幾年在葉片表面噴漆外，壹般不需要大的維護。2.1復合葉片材料系統
風力發電機葉片是由復合材料制成的薄殼結構，壹般由根部、殼體和加強筋或梁組成。復合材料在整個風力發電機葉片中的重量壹般占90%以上。復合材料葉片發展之初，采用的是廉價的玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂體系，直到今天仍是大部分葉片使用的材料。隨著葉片長度的不斷增加，這種系統在某些場合已經不能滿足要求，於是自然而然，碳纖維這種性能更好的增強材料進入了葉片制造商的視野。文獻中討論了添加碳纖維對復合材料葉片的影響。壹般認為22m以下的葉片采用玻璃纖維，42m以上的葉片采用碳纖維或碳-玻璃混雜纖維[8]。樹脂基體方面，聚酯樹脂價格低，成型工藝好，但性能壹般，而環氧樹脂正好相反，性能優越但價格高，工藝可操作性差。所以目前壹些刀片廠商普遍采用的是成本和性能介於兩者之間的乙烯基樹脂。
鑒於碳纖維在國際上的高昂價格，有人認為葉片生產用碳纖維太貴，其實不然。壹方面，由於葉片長度的增加，其對剛度的要求更加嚴格。在制造更大的葉片時，簡單的玻璃纖維已經不能滿足要求。碳纖維的剛度約為玻璃纖維的三倍，碳纖維制成的復合材料剛度約為玻璃鋼的兩倍。從這個意義上說，碳纖維的引入是必要的，也是必須的。另壹方面，由於葉片尺寸的增大，其質量也越來越龐大。高性能碳纖維的引入可以大大減輕葉片的重量，隨著葉片重量的減輕，轉子葉片殼體、傳動軸、平臺和塔蓋也可以減輕[9]，從而整體降低風機的成本，抵消或部分抵消碳纖維的引入帶來的成本增加。隨著大型和超大型海上風機的制造和運行，碳纖維在風機葉片上大規模應用的時代已經為期不遠。
2.2復合材料葉片的制造工藝
目前的葉片成型工藝壹般是在每個專用模具上成型葉片蒙皮、主梁等零件，然後在主模具上將兩個蒙皮、主梁等零件膠合裝配在壹起，經過合模、加壓、固化後制成整體葉片。具體成型工藝大致分為七種【10】:①手糊；②真空樹脂成型(VIP)；③樹脂傳遞模塑(RTM)；④西門子樹脂浸漬工藝(Scrimp)；⑤纖維纏繞工藝(FW)；⑥木纖維的環氧飽和過程(西)；⑦成型。上述工序中，①、④、⑤、⑤為開模成型工序，②、③、⑤為閉模成型工序。
傳統葉片生產壹般采用開模工藝，尤其是手工糊片，會產生大量苯乙烯等揮發性有毒氣體，給操作人員和環境帶來危害。另壹方面，隨著葉片尺寸的增大，為了保證發電機的穩定運行和塔架的安全，需要保證葉片重量輕，質量分布均勻。這推動了葉片生產技術從開式模具向閉式模具發展。閉模工藝，如現在流行的真空樹脂導入成型法，不僅可以大大減少成型過程中苯乙烯的揮發，而且容易精確控制樹脂含量，從而保證復合材料葉片質量分布的均勻性，提高葉片的質量穩定性。隨著葉片尺寸的不斷增大，在生產制造過程中出現了壹些過去中小型葉片生產中從未遇到過的新問題。
3.1大模具問題
大型復合材料葉片的形狀和尺寸與其制造模具密切相關。為了保證復合材料葉片的設計形狀和尺寸精度，葉片長度越長，成型時對模具的剛度和強度要求越高，模具的重量和成本也會大大增加。為了降低模具重量和模具成本，大型復合材料葉片的制造模具逐漸從金屬模具轉變為復合材料模具，這也意味著葉片可以做得更長。使用復合材料模具的主要優點是:①為了達到最佳的氣動效果，葉片具有復雜的氣動外形，在風輪的不同半徑處，葉片的弦長、厚度、扭轉角和翼型都是不同的。如果是金屬材質，在模具上實現這些變化是非常困難的，使用復合模具可以大大降低工藝難度；(2)由於模具和葉片由同質材料制成，且模具的熱膨脹系數與葉片材料的熱膨脹系數基本相同，制造的復合材料葉片的精度和尺寸穩定性優於金屬模具制造的葉片產品；③使用復合模具還可以大大縮短模具的制造周期，提高生產效率。
3.2真空樹脂引入成型法中的樹脂固化時間
真空樹脂註射成型(VIP)在許多葉片成型工藝中的優勢逐漸顯現，具有投資少、操作簡單、工作環境好、產品性能好等諸多優點。目前，VIP正被廣泛應用於葉片制造領域。在傳統的VIP工藝中，壹般先將樹脂、促進劑、固化劑按比例混合，然後開始真空吸註。只要控制好促進劑和固化劑的用量，這種方法用在壹般尺寸的零件上是沒有問題的。但在葉片等大尺寸復合材料構件的制造中，由於吸膠和註膠時間較長，如果控制不好，很容易在註膠前凝膠。另外，用膠量大的時候，桶裏配好的膠液也可能會爆炸。為了防止這種情況，可以考慮設計壹種樹脂和固化劑的混合裝置。吸註前樹脂和固化劑在不同的容器中，吸註時樹脂和固化劑實時混合，避免爆聚和凝膠過快，增加了生產安全性，節約了原材料用量。
3.3葉片的固化
在葉片生產過程中，由於模具尺寸巨大，壹般無法通過烘箱等傳統的外部加熱方式進行固化，生產壹般只在室溫下進行，導致葉片固化周期較長，難以進行更連續的生產。解決方法是葉片在模具上基本成型後脫模，然後在室外進行光照後固化處理。目前，許多企業采用這種刀片生產方式，如國內刀片龍頭企業AVIC寶鼎輝騰。然而，這種方法也有其固有的缺點。生產受天氣影響，產品脫模前在模具中停留時間長，會影響生產效率。為此可以考慮在模具中內置熱源，如鋪設流體加熱管道或電熱布，通過內置熱源加熱模具實現葉片的快速凝固，從而實現不受自然條件限制的連續生產。而且由於光照後的烘烤方式受氣候因素制約嚴重，目前的葉片生產基地大多建在光照充足的北方。采用內置熱源的葉片模具後，葉片生產的氣候要求大大放寬，可以尋求在南方建立葉片生產基地，從而在全國構建更加合理的葉片產業格局。
3.4葉片的長途運輸
目前，世界上所有的風力發電機葉片都是采用整體模具生產，體積和重量都很龐大，葉片生產只能在生產基地進行，因此葉片運輸問題日益突出。壹方面，出於安全考慮，世界各地的鐵路、公路管理部門對貨物的長度和高度都有限制，比如風力發電機的葉片和塔架都是幾十米甚至更長，機艙罩壹般都是三米甚至更高，塔架下翼緣直徑超過。另壹方面，我國風電場分布廣泛，位置偏遠，交通不便。建設風電場時，大型葉片的運輸成本非常高，有些地區甚至根本無法交付。可以說，長距離運輸問題日益成為制約風力發電發展的瓶頸。對此，可以考慮采用組合模具制造葉片，即將風機葉片成型模具設計成可拆卸、便於運輸的組合模具，將模具、工裝、重要零件、原材料通過普通公路或鐵路運輸到大型風電場附近，快速搭建簡易車間，在風電場現場制造葉片；另壹種思路是采用組合葉片，即把葉片做成幾段，使其尺寸在公路運輸的最大允許範圍內，運到風電場後再進行組裝。但這種想法能否應用於實踐還有待實驗驗證，目前還沒有這方面的報道。
3.5報廢刀片的處置
風力發電是可持續產業之壹，但目前使用的復合材料葉片是不可回收的，這成為復合材料葉片最大的隱憂。熱固性樹脂制成的復合材料葉片目前很難回收，壹般處理只是露天堆放。隨著風電葉片的尺寸和數量越來越大，這些葉片退役後對環境造成的影響不容忽視，這也與我們目前倡導可持續發展的宗旨相違背。
針對這個問題，目前的發展趨勢是對葉片的增強材料進行改進，比如使用生物質材料，即使用木材和樹脂復合，通過層壓來制作葉片。有報道稱，梯度層積竹材料的比模量已經超過玻璃纖維增強復合材料，比強度也達到了同壹個數量級。但是，雖然層壓竹料的樹脂用量減少了，但還是需要熱固性樹脂，只能治標不治本。最徹底的解決辦法是開發可回收的熱塑性復合材料葉片，這方面的研究也取得了壹些成果。愛爾蘭Gaoth Tec Teo公司、日本三菱重工和美國Cyclics公司簽署合作協議，開發熱塑性復合材料葉片，玻璃纖維增強Cyclics公司的低粘度熱塑性CBT & reg；樹脂制成了世界上第壹個12.6m可回收風力發電機葉片。據說這種葉片退役後，平均每套葉片回收的物料可以達到19t，這是壹個前所未有的數據。然而，在制造更大的葉片時，這種熱塑性樹脂的當前性能可能並不理想。據說上述公司目前正在研發30米以上的葉片。這種“綠色葉片”能否廣泛應用於大型風機，還有待時間的驗證。
3.6其他問題
目前風力發電整體形勢大好，但也有反對的聲音。比如，壹些動物保護主義者認為風力發電會危及壹些動物的生存，而另壹些人則認為風力發電有噪音汙染，影響景觀。此外，雖然風力發電價格每年以3-5%的速度下降，但我國風力發電上網電價仍然較高[14]。需要指出的是，任何技術都不是完美的，都可能存在瑕疵。風力發電作為壹項可以造福子孫後代的事業，壹般來說是利大於弊的。在這個問題上，壹方面政府需要加大宣傳力度，糾正公眾對風力發電壹些問題的看法；另壹方面，政府也可以考慮加大對風電的政策支持和引導，提高風電的價格競爭力，實現我國風電產業又好又快發展。風力發電的發展依賴於大量風力發電機的生產制造，而風力發電機離不開葉片，而葉片的制造需要復合材料產業的支撐。風力發電對中國復合材料行業來說是壹個難得的機遇。選擇最佳的材料體系和制造技術來制造高質量的復合材料葉片，以滿足風力發電快速發展的需要，是我們的目標。目前，壹些新思路和新技術，如內置熱源的大型復合材料組合模具、改進的真空引入樹脂成型工藝、可回收的熱塑性葉片樹脂基體等，可能會發展成為引領未來風電葉片研究和制造的新熱點。