风电齿轮叶片作为风机的核心部件，其性能直接关乎发电效率与机组寿命。玻璃纤维与碳纤维是风电叶片制造的两大主流材料，各有千秋，在风电产业中扮演着重要角色。
玻璃纤维增强塑料（GFRP）是目前应用最广泛的风电叶片材料。它以玻璃纤维为增强体，树脂为基体，经特定工艺复合而成。这种材料成本相对较低，使得风电项目前期投资压力减小。例如，在我国陆上风电领域，大量单机容量为2-5MW的风电机组，多采用玻璃纤维叶片，有效控制了成本，推动了风电在中低风速区域的广泛布局。
玻璃纤维叶片的制造工艺成熟，生产效率高。其成型过程可采用手糊、喷射、真空灌注等多种工艺，像真空灌注工艺，能使树脂均匀浸润玻璃纤维，保证叶片质量稳定，且可实现规模化生产，满足市场对风电叶片的大量需求。玻璃纤维具有良好的耐腐蚀性，在酸雨、沙尘等恶劣环境下，仍能维持叶片性能，保障风电机组长期稳定运行。
不过，玻璃纤维也有短板。随着风机向大型化发展，叶片长度不断增加，目前陆上最长已达130米，海上接近150米。长叶片对材料强度和刚度要求严苛，玻璃纤维模量提升空间有限，已逐渐逼近“天花板”。为满足叶片刚度，不得不增加材料用量，导致叶片重量增加，引发共振、扭转等安全风险，限制了叶片进一步大型化。
碳纤维增强塑料（CFRP）由碳纤维与树脂复合而成，被誉为“新材料之王”。其密度不到钢的四分之一，强度却是钢的7-9倍，在风电叶片制造中优势显著。
在叶片大型化进程中，碳纤维大显身手。以120米级风电叶片为例，应用碳纤维可减重25%-35%。重量减轻不仅降低了叶片自身载荷，还使轮毂、轴承、变桨、塔架等部件载荷下降，实现整机降本。同时，碳纤维模量比玻璃纤维高2.5-3倍，能有效提升叶片结构刚度，解决长柔叶片稳定性问题，使叶片可设计得更细长、轻薄，提升叶尖速比，增加发电效率。如某海上风电项目，采用碳纤维叶片的机组，年发电量较玻纤叶片机组提高45%。
碳纤维还具备出色的耐候性，在沙戈荒高温、沿海高湿盐雾等恶劣环境中，能延长叶片使用寿命。而且，其导电性能可用于叶片除冰系统，在冬季结冰期，通过电流加热确保叶片安全运行。
碳纤维价格高昂，是玻璃纤维的5-10倍，这使得碳纤维叶片制造成本居高不下，限制了其大规模应用。并且，碳纤维生产工艺复杂，对设备、技术要求高，目前产能相对有限，难以充分满足市场快速增长的需求。
现阶段，陆上风电百米级叶片，部分整机商在压力面（PS面）主梁中使用碳纤维，其余部分仍采用玻璃纤维，以此平衡成本与性能。而在海上风电领域，由于对叶片性能要求极高，百米级叶片基本都采用碳纤维主梁。未来随着碳纤维生产技术进步、产能扩张，其成本有望降低，应用将更广泛。同时，研发碳玻混合材料、改进制造工艺，也是提升风电叶片性能、降低成本的重要方向。例如，通过拉挤工艺制造碳玻混合主梁叶片，综合了玻璃纤维低成本与碳纤维高性能的优势。