风力发电行业对大型叶片的轻量化有持续需求。虽然叶片主梁仍以连续玻璃纤维或碳纤维增强材料为主，但叶片的腹板、挡雨环、避雷系统支架等部件可以受益于碳纤维短切增强复合材料的应用。这些部件要求一定的强度和刚度，同时重量轻、耐疲劳、耐候性好。
以叶片腹板上的加强筋为例，传统方案采用手糊玻璃钢，生产效率低且重量较大。采用碳纤维短切增强乙烯基酯树脂或聚氨酯树脂，通过树脂传递模塑或注射成型工艺，可以制造出形状一致、厚度均匀的预制件。碳纤维短切的加入使得在相同刚度下减重20%至30%，这对平衡叶片重心、减小变桨载荷有正面作用。设计时需要避免锐角过渡和厚度突变，以减少应力集中。
避雷系统支架是叶片内部的重要附件。金属支架虽然强度足够，但会增加雷击风险且易锈蚀。碳纤维短切增强热塑性塑料制造的非金属支架具有耐腐蚀、不导电（需控制碳纤维含量低于渗流阈值）或可控导电（专门设计导通路径）的特点。值得注意的是，如果碳纤维短切含量较高形成导电通路，反而会吸引雷电流，因此用于避雷支架时应保持材料的绝缘性，即碳纤维短切含量在3%以下，或者采用表面喷涂绝缘涂层。
挡雨环安装在叶片根部与轮毂连接处，用于防止雨水进入机舱。这一部件暴露于户外环境，承受风载和温度变化。碳纤维短切增强聚酰胺或聚氨酯材料具有较低的吸水率和良好的尺寸稳定性，能适应-30至+60摄氏度的宽温域。由于挡雨环为大型部件，模具成本较高，但碳纤维短切增强材料的低收缩特性有助于简化模具设计，减少后加工。
在加工工艺选择上，对于年产数千件的中等批量，注射成型是较为经济的方案。对于更大尺寸的部件，可采用模压成型或反应注射成型。设计时需要关注碳纤维短切的取向：对于承受周向应力的圆环形部件，宜采用周向进胶或旋转模具使纤维沿周向排列。
耐久性方面，风机叶片部件需要经受20年以上的户外老化考验。碳纤维短切本身对紫外光不敏感，但树脂基体需要添加紫外线吸收剂和抗氧剂。盐雾、湿热和交变载荷共同作用下，需通过加速老化试验验证设计寿命。已有案例表明，碳纤维短切增强复合材料在海上风电样机上经过5年运行，部件状态良好。
通过上述轻量化设计思路，碳纤维短切有望在风机叶片非主承力部件中得到更广泛应用，助力风电机组整体性能提升。
