Page 110 - 《中国电力》2026年第3期

2026 年 第 59 卷

表 1 防/除冰方法对比
Table 1 Comparison between different de-icing methods
序号 除冰方法 优点 缺点 风险点
1）施工简单
1）防覆冰效果有限，不适用于覆冰严重风场 1）仅延缓结冰，无法阻止重度覆冰
1 超疏水涂层 2）安全、易维护
2）易磨损，使用寿命短 2）实际应用中需频繁修复，增加运维成本
3）可延迟结冰时间
1）施工简单 1）低温失效，在低温度下存在结冰风险
2 疏冰涂层 磨损后影响防除冰性能
2）安全、易维护 2）易磨损，使用寿命短
1）施工简单 1）磨损后，防除冰性能下降
1）阴天或低温失效，在低温度下存在结冰风险
3 深色涂层 2）安全、易维护 2）易磨损，使用寿命短 2）夏天高温时可能因光热效应导致叶片
3）无需外部能源 过热，对叶片结构安全性产生不利影响
1）无防冰功能 1）高电压系统存在电气安全与电磁干扰
4 电脉冲法 功耗低，除冰速度快 2）容易对叶片造成疲劳损伤 风险
3）改造难度大 2）增加雷击风险
需在叶片内部实施，可能会影响叶片的重
5 超声波法 高效节能，环保无污染 设备成本高，安装复杂，技术不成熟
量、材料和平衡
1）无防冰功能
1）功耗低，效果好
6 气动脉冲法 2）冰厚度适应性差，低温环节性能衰减 反复高压冲击可能引发复合材料疲劳损伤
2）无雷击风险
3）工艺路线在叶片上很难实现
1）除冰效果良好 1）功耗较高
1）增加雷击风险
7 电加热法 2）可分区加热，优化策略降 2）施工难度大 2）维护难度大
低能耗 3）现有方案可靠性不高
1）除冰效果随叶片长度增加而降低，不适用于
1）对于小叶片除冰效果良好 长柔叶片
2）施工方案相对简单 2）能耗高，效率低，加热缓慢 1）内腔温度过高，影响叶片寿命
8 气热法
3）可以采用防冰和除冰相结 3）无法分区加热 2）气热管道重量较重，存在结构安全风险
合的控制策略 4）对叶片本体结构有要求，需要在内腔形成气
流循环通道
1）环保清洁、易维护对加热 1）设备需露天固定安装，存在损坏风险
1）所需能耗较大，设备成本高
9 红外辐射 表面损害小 2）需征地放置设备 2）需精准定位照射角度，偏移可能导致
2）效率高 局部过热
1）有效防护时间短，成本高
10 液流融冰 可快速应急，除冰快 材料可能污染土壤
2）不适用于连续长时间覆冰气候
不同硅油和不同 SiO 纳米颗粒含量的方法，成功 热碳纤维，研发了一种新型光热涂层。通过吸收
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地制造了多种注入润滑剂的涂层。 太阳光产热，有效防止冰的形成并去除积冰，该

另有研究认为可以根据界面的结合能（或韧 涂层具有“鲁棒性”，能够承受酸雨和沙粒的冲
性）来描述涂层疏冰性能，密歇根大学研制了一 刷，适用于户外及高空环境。

种低界面韧性涂层 [43] ，并将其涂覆在 1 m 的铝板 3.2 主动式除冰技术
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上进行防覆冰实验。与普通的超疏水涂层相比， 主动除冰方式主要有机械类以及热力类。机
疏冰涂层使用寿命更久，可靠性更高，具有更好 械类除冰方法是采用机械力在物理层面使冰层破
的 市 场 应 用 前 景 ， 但 仍 然 不 满 足 长 效 防 冰 的 需 裂脱离，达到除冰目的，包括电脉冲法、超声波
求，且对于严重覆冰风场，也只能起到延缓结冰 法和气动脉冲法等。热力类除冰方法是利用加热
效果。 的方式使叶片表面温度升高，实现融冰的效果，

3.1.3 黑色涂层 主要方式是电热法、气热法及红外辐射等。
在太阳光照射下，黑色涂层能够吸收可见光 电脉冲法是通过电容向脉冲线圈放电，产生
和近红外光等波段的光能，并将其转化为热能， 强磁场进而在金属蒙皮上产生瞬态高幅值脉冲力，
使叶片表面温度升高 [44-46] 。温度升高有助于加速 并使表面冰层破碎而脱落 [47-50] 。电脉冲法具有效
冰层的融化，即使在较为严重的覆冰情况下，也 率高、能耗低、对材料损伤小等特点，但在风电
能使叶片表面的冰层处于不断融化的状态，防止 机组叶片除冰领域中的应用还处在实验研究阶段。
冰层增厚。文献 [44] 利用新型两亲性材料结合光 超声波法，主要是利用水平剪切波和兰姆波

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