На ранній стадії розвитку лопатей вітрової енергії, завдяки невеликим лопатям, існують дерев’яні леза, полотна зі шкіряною обшивкою, сталеві балки зі скловолокна зі шкірою, леза з алюмінієвого сплаву тощо. у масштабах розвитку композитні матеріали поступово витісняють інші матеріали. Єдиний доступний матеріал для великих лез.
Однією з переваг композитних матеріалів, з якими не можуть зрівнятися інші окремі матеріали, є їх призначеність. Регулюючи напрямок єдиного шару, можна отримати необхідну міцність і жорсткість у цьому напрямку. Що ще важливіше, анізотропія матеріалів може бути використана для сполучення різних форм деформації конструкції. Наприклад, через згинання і кручення, конструкція перекручується, коли застосовується лише момент згинання.
У минулому ефект зчеплення поперечного перерізу леза був головним болем для дизайнерів, і інженери проектування намагалися усіляко усунути явище зчеплення. Але в авіаційній сфері люди почали використовувати згинально-крутильну муфту та ефект зчеплення з натягом-зсувом із композитних матеріалів для покращення характеристик крила. На лезі концепція дизайну, що викликає згинання та торсіонне зчеплення, контролює аеропружну деформацію леза, яка є аеропружним пошиттям. Завдяки аеропружному різанню зменшується втомне навантаження леза та оптимізується вихідна потужність.
Пластик, армований скловолокном (FRP), є найбільш часто використовуваним композитним матеріалом для сучасних лопатей вентиляторів. Завдяки своїй низькій ціні та відмінним характеристикам FRP займає домінуючі позиції з матеріалів великих лопатей вентилятора. Однак, коли лопаті поступово збільшуються, діаметр вітрового колеса перевищив 120 м, найдовше лезо досягло 61,5 м, а вага леза досяг 18 т. Це висуває більш жорсткі вимоги до міцності та жорсткості матеріалу. Пластикові леза, армовані скляним волокном, більше не можуть відповідати вимогам великомасштабних і легких лез. Потім на місцеву ділянку леза наносять вуглецеве волокно або інші високоміцні волокна, такі як леза довжиною NEGMiconNM82,40 м, леза довжиною LM61,5 м-усі вони використовують вуглецеве волокно у зонах з високими навантаженнями. Зі збільшенням лопатей жорсткість поступово набула важливого значення і стала ключем до дизайну лопатей нового покоління класу МВт.
Використання вуглецевого волокна значно покращило жорсткість лопатей вітрогенераторів, але не збільшило власну вагу. Для моделі V903.OMW компанія Vestas використовує вуглецеве волокно на дальньому промені лопатей серії 44 м. Вага леза становить всього 6 т, що збігається з масою леза V802MW, 39 м. Дослідження у Сполучених Штатах та Європі зазначають, що несучий ламінат зі скловолокна, що містить вуглецеве волокно, є дуже ефективною альтернативою лезам класу МВт. У дослідницькому проекті, що фінансується ЄС, зазначається, що використання вуглецевого волокна в лопатях вітрогенератора діаметром 120 м може ефективно зменшити загальну власну вагу на 38% та зменшити вартість проектування на 14%. Однак вуглецеве волокно дороге, що значно обмежує його використання на лопатях вентилятора.
Сьогодні промисловість з вуглецевого волокна все ще зосереджується на розробці легких, хороших структурних і теплових властивостей з високою доданою вартістю для авіаційних застосувань. Однак багато дослідників сміливо прогнозують, що застосування вуглецевого волокна буде поступово зростати. Ефективність використання енергії вітру буде залежати від способу використання вуглецевого волокна. Якщо в майбутньому необхідно замінити велику кількість скляних волокон, для конкуренції необхідні низькі ціни.