风机叶片专用翼型已成系列，但还存在很大改进空间。采用柔性叶片也是一个发展方向，利用新型材料进行设计，从而改进空气动力和叶片受力状态，增加可靠性和对风能捕获量。

在开发新的叶片外形上也进行大量尝试，Enercon公司对33m叶片进行空气动力实验，经过精确的测定，叶片的实际气动效率为56%，比按照Betz计算的最大气动效率低约3～4%。为此，该公司对大型叶片外形型面和结构都进行了必要的改进，包括为抑制生成扰流和旋涡在叶片端部安装“小翼”；为改善和提高涡轮发电机主舱附近的捕风能力，对叶片根茎进行重新改进，缩小叶片的外形截面，增加叶径长度；对叶片顶部和根部之间的型面进行优化设计。在此基础上，Enercon公司开发出旋转直径71m的2MW风力发电机组，改进后叶片根部的捕风能力得以提高。Enercon公司在4.5MW风力发电机设计中继续采用此项技术，旋转直径为112m的叶片端部仍安装有倾斜“小翼”，使得叶片单片的运行噪音小于3个叶片(旋转直径为66m)运行时产生的噪音。

风机机组正朝着大型化发展，叶片长度越来越长，捕获的风能越来越多。风场经营者和能源公司都看好大叶片，因此Enercon公司的6MW机组应运而生，GE公司的7MW机组研发紧锣密鼓，而英国正在研制10MW的巨型风力机。如此大功率风机配套的叶片将是超规模的。普遍采用的玻纤增强聚脂树脂、玻纤增强环氧树脂将无法满足要求。所以必须开发更为先进的材料，具备轻质、高强以及刚性好的性能。

碳纤维的使用已成必然，但一般以碳/玻混杂的形式出现。3TEX开发了一种三维混杂结构。这种结构具备高强度、高刚度特性，同时该结构能使树脂灌注速度加快，缩短工作时间。且这种结构较厚，减少了铺层层数，节约劳动力，降低了生产成本。实际结果表明，使用这种混杂纤维形式比全玻璃钢叶片减轻质量约为10%左右。

自变叶片风轮至少由主轴、框架、子轴和叶片构成。主轴在框架中心，框架和叶片绕主轴旋转。子轴约在叶片三分之一的位置，固定在框架上，叶片绕子轴旋转。离子轴较长的叶片部分分别位于框架的两侧。

当风吹向如右图1所示的风轮时，右边叶片紧贴框架，推动框架绕主轴旋转；左边由于没有框架挡住（叶片长边位于框架另一侧），因叶片长边受力大于短边，故叶片会绕子轴旋转到最小迎风面积，风的阻力很小。左右两边受力不同，从而造成压力差推动风车转动。

（1）水平轴三叶型风轮特点

风轮的目的是利用风能发电。现有风力发电机主要是水平轴三叶型，由于该类型在风向转变时须随风摆动造成结构较为复杂，能量损耗大，噪音大，且影响寿命、成本和维修。

（2）现有垂直轴型风轮特点

垂直轴型风轮不需要随着风向摆动，电机位置固定，运作稳定，噪音小等。而现有垂直型发电机虽然不受风向影响，然而风叶有一半时间处于逆风周期。如萨伏纽斯风阻型风力机是利用风叶的形状的改变，在顺风周期时迎风面风叶是凹面风压较大，在逆风周期时迎风面是凸面风压较小，从而造成压力差推动风车转动;机翼型定

叶风力机是利用机翼的升力来推动风车转动，但是这两种风车的顺风周期和逆风周期迎风面面积一样，故而在低风速时功率启动扭力低。使得垂直轴型风力机比类似尺寸的水平轴型功率小，同功率风电机的造价垂直轴型贵很多，因此现有垂直轴型风力机没有能够得到推广，同时大型的垂直轴型尤其是兆瓦级的难以实现。

（3）垂直轴自变叶片风轮的特点

垂直轴自变叶片风轮继承了现有垂直轴型风轮的优点，克服了其缺点，从而形成独有的特点：风轮不需要随着风向摆动，电机位置固定，能量利用率大，启动风速小；运作稳定，噪音小，安全可靠；结构简单，施工方便，成本和维修费用小等。