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  • SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,SMM咨询项目经理王鹤蒙讲解了中国电线电缆行业铜铝替代的产业现状,并对行业未来发展进行了展望。 行业背景 2021年中国铜消费约1386万吨,电力行业用铜占比高达49%,是用铜最多的行业。电线电缆主要应用在电力行业中,2021年电线电缆用铜约300万吨,约占电力行业用铜量的67%。 电力行业分为发电、输电和配电端 电力行业分为3个部分,分别是发输配,即发电端,输电端,和配电端。 而发电端又被分为5个主要维度,火,水,核,风力和光伏。输电端主要有交流输电线路,直流输电线路和变压器。交流电根据电压可以再细分为1000kv,750kv,500kv,330kv,220kv,及110kv。而直流电可以被分为1100kv,800kv,660kv,500kv,400kv。对于配电端,主要有两种电压,分别是10kv,35kv。 对于不同环节的主要用铜产品,发电段主要用铜有发电机,电线电缆,变压器及其他设备,如开关柜,电抗器,电阻器等。输电端主要是电线电缆和变压器,而配电端主要就是被关注的电线电缆。 高压电缆生产企业高度集中,而中低压电缆生产企业较为分散,企业数量多,产品同质化程度高 像高压电缆,企业数量较少,由于存在品牌,技术,资质等壁垒,高压电缆的市场集中度较高,企业主要分布在江浙及广东一带。 对于中低压电缆,企业数量众多,约有10000家,企业主要分布在东部沿海等地区,如辽宁山东江苏广东等地。 电线电缆铜铝替代现状及展望 凭借明显的价格优势,以及良好的物理性能和丰富的储量,铝对铜造成明显的替代威胁。 铝代铜的主要正驱动因素有三个,分别是价格,物理性能,和丰富的储量,长期以来,铜价是铝的3倍以上,铝在价格方面有明显优势,其次,铝的导电率良好,密度低且韧性高,具备良好的物理性能。此外,我国是贫铜富铝的国家,我国铝矿的储量远远高于铜矿。 当然,铜也有自己的优势,目前,在双碳政策的影响下,铝价很容易被抬高,从而弱化铝的优势,其次,铜的碳排远低于铝,在减碳的压力下,铜就成为了更优的材料选择。 但综上来看,铝其实在大部分情况下具备很强的优势,排除技术要求的影响,铝对铜造成了非常明显的替代威胁。 概念定义 铜单耗即为单个产品铜的消费量,在电线电缆行业,铜单耗即为每千米线缆的铜使用量。 而对于铜单耗是如何计算的,我们主要考虑了两个方面,一方面是净铜替代,即主动替代即被替代了的铜替代。主动替代是指铜替代了其他材料或者产生了新的用铜应用;被替代的铜替代即为铜材被其它材料所替代。两者相减即为净铜替代。 铜单耗的另一方面,即考虑功能性进化,即包括功效提升,小型化及轻量化。功效提升指的是为提升产品效能而增加铜材使用;小型化即为产品结构减小带来的用铜量减少,轻量化是指在结构不变的前提下对产品质量的减少。小型化和轻量化均为铜消费量的下降,被我们统称为微型化。 综合因素评估,电线电缆行业整体铜单耗呈下降趋势 SMM重点从电线电缆的铜单耗方面,分析电线电缆行业的用铜需求变化。电线电缆行业的铜单耗主要受到3个因素影响,分别是微型化、铜替代和功效提升,前两者会导致铜单耗降低,后者会导致铜单耗提高。综合评估下来,电线电缆行业的铜单耗呈下降趋势。 电力行业中,配电端用铜密度最高,发电端次之,最后是输电端 发电段铜单耗由高到低分别是风电,光伏,水电,火电,和核电。 输电端,交流电的铜单耗要高于直流电。 发电端 对于传统发电方式,火电核电及水电,铜主要被消耗在厂内设备中,如厂用变压器、厂用线缆(高压、低压、弱电、控制线缆等)。 根据传统发电流程图,我们可以看到电厂的发电回路分为主回路和分支回路。所发电量的90%由主变压器通过主回路升压至高电压,然后送入国家电网的传输线。剩下的10%用于工厂的内部运营。 对于传统发电模式火电和核电来说,主输电线路耗铜较少,因为发电机功率太大,线路一般是用导体为铝的IPB母线,通常只有小于300兆瓦的发电机主回路可能用铜排。 而对于水力发电来说,发电功率一般小于300兆瓦,故主要回路会采用铜棒。 火电的主要耗铜设备有发电机、变压器、主回路和厂用电线电缆。2010年至2020年未发生铜替代现象 核电的主要耗铜设备有发电机、变压器和厂用电线电缆。2010年至2020年未发生铜替代现象 和火电发电相似,水电的主要耗铜设备有发电机、变压器、主回路和厂用电线电缆。2010年至2020年未发生铜替代现象。 整体来看,在微型化的影响下,三种传统发电方式的铜单耗在不断下降。 未来新增加的火电机组主要是用来更换和升级改造过去的机组,为降低能耗,近十年来新增发电机组容量都以大功率为主。2010年,新装火电机组以330MW为主。 而到2020年,主流机组功率将达到660MW,甚至1000MW。 未来,火电机组仍将以大功率为主,660MW和1000MW等大功率机组的比例将逐渐增加。 发电机功率越大,单位兆瓦的铜耗就越低。 因此,大功率发电机的安装将带来铜单耗的下降。 对于核电来说,中国的核电站数量很少,而且核电机组一直都是大功率。2010年,核电机组容量为900MW。到2020年,主流机组功率增至1400MW。 预计新增核电机组装机容量将进一步增至1600MW。 对于水电机组来说,中国水资源丰富,但多为小河流。2010年前后,小型水电站即小于40兆瓦的机组较多。 随着中国大力发展清洁能源,提倡降低能耗,300MW及其他大功率发电站将成为建设的主力。 传统发电被认为是中国的基础能源和重要的电力来源。根据规定,重要电力必须使用铜导体。因此,铜被替代是基本不可能发生的。 陆上风电铜单耗主要耗铜部件为电缆1和电缆2,电缆4包含架空线和电缆线两部分 对于风电板块,我们将其分为两个部分,分别是陆上风电和海上风电 对于陆上风电来说,主要有4部分电缆存在。线缆1即风力发电机内部的电力电缆;电缆2即连接发电机和箱式变压器的电力电缆;电缆3即连接箱式变压器和集成电路的电力电缆;电缆4:即集成电路电力电缆,包含架空线和电缆线两部分。 陆上风力发电的主要耗铜设备含发电机、变压器和各种电缆。2010年至2020年铜替代趋势明显 近年来,风电补贴减少,风电价格下降,促使风电企业想方设法降低成本。 铝电缆替代铜电缆的行为开始出现,不只是线缆,发电机也同样都出现了铜替代现象。 其中,电缆4被铝替代的情况最为严重,在2010-2020年间,98%的电缆4被铝替代,背后主要原因是其对技术要求较低。 2010年,海上风电主要耗铜部件为电缆1和电缆4,电缆4全部为电缆线路 同样的,对于海上风电来说,也主要是这4部分电缆。与陆上风电不同点在于 电缆4:即集成电路电力电缆全部为电缆线路。 海上风力发电的主要耗铜设备为发电机、变压器和各种电缆。不同于陆上风电,受制于海上风电的安装位置及后期维修难度,铜替代现象暂未出现。 预计到2050年,陆上风力发电铜单耗将大幅下降,其主要受轻量化和小型化的影响;对于海上风电,由于电缆4仅为电缆线,其铜单耗要远高于陆上风电。未来,海上风电铜单耗将在小型化的影响下逐渐降低。 海上风电的铜单耗远远大于陆上风电。主要原因是海上风电的电缆4只能使用铜电缆线(海底电缆),而陆上风电的电缆4中只有30%是电缆线,且在2020年已基本被铝电缆取代。 小型化的发生是因为发电机功率逐渐增加,1)使得发电机铜单耗减少;2)在规模效应下,电缆1、2、3的用量也随之减少。 铜替代现象主要发生在电缆3和电缆4,预计未来替代将更加明显。在替代的驱动下,2010年到2050年风电的铜单耗也将逐渐下降。 2010年光伏发电的电缆1和电缆2对铜单耗的贡献最大。 对于光伏发电来说,主要有3部分电缆存在。电缆1:即连接光伏电池并将电力传输至逆变器的电力电缆;电缆2:即连接逆变器和箱式变压器的电力电缆;电缆3:即连接箱式变压器和主变压器的电力电缆。 光伏发电的主要耗铜设备是电线电缆及变压器。2010年到2020年,铜替代现象非常明显,替代率最高高达95% 2010年到2020年,由于光伏发电线路的铜替代现象明显,铜单耗大幅下降。替代主要发生在电缆2和电缆3上。 从2010年到2020年,几乎所有铜电缆都被铝电缆取代。 预计2020年至2050年光伏补贴政策完全结束后,铜替代现象将进一步增加,但其造成的影响将逐渐减弱。 到2050年,电缆2和电缆3上剩余的铜电缆将更换为铝电缆。电缆1也将在未来30年内逐步更换,但更换过程缓慢。 输电端 使用铝绕组线的变压器曾一度出现在电力行业中。但由于频繁故障,2017年国家电网检查后,变压器中的铝绕组线逐渐消失 输电端的电线电缆主要存在两个部分中,1是变压器中,2是输电线路中。 对于输电端的输电线路,2010-2020年,大部分输电线路采用100%铝导体架空线路。100%铜导体的电缆线路仅在110KV、220KV和500KV中存在,所占比例很少 输电线路分为架空线和电缆线。架空线为全钢芯铝绞线,导体为铝。电缆线路的电缆导体全部是铜。 高压电力电缆需要高质量的材料,目前还没有能满足高压电缆技术要求的铝电缆,预计到2050年也不会有突破性进展。 输电线路尤其是高压和超高压输电线路,首选架空线。 原因如下1)架空线路的成本远低于电缆线路。 2)输电线路大多位于空旷地带,空间限制小,且电压越高,绝缘层越容易被电流击穿。故较为安全。 由于城市化的发展,110KV、220KV和500KV电缆线路的比例将增加,输电线路的铜主动替代将略有提高。 除110KV、220KV和500kV外,其他电压等级线路均为钢芯铝绞线(ACSR)。 对于110KV、220KV和500KV线路,由于城市化的发展,电缆线路的比例将增加,直接影响铜单耗逐渐增加。 电缆线路主要敷设在城市附近或城市内高压变电站附近。未来,由于城市化的发展,城市中高压变电站的数量会增加,对电缆线路的需求也会逐渐上升。但由于电缆线路成本较高,铜价又是铝价的3倍以上,故铜单耗的上升幅度有限。 配电端 配电线路主要包括10KV配电线路和35KV配电线路。少数配电线路为110千伏。在计算铜单耗时,SMM将电压≤35kV的线路划分为配电部分,将电压≥110kV的线路划分为输电线路。 10KV线路长度占配电线路总长度的90%。通常,110KV及以上电压经变电站降压至10KV,主要输往居民楼和商业建筑。传输到工厂的10KV线路很少。 35KV线路长度约占配电线路总长度的10%,主要连接变电站和用电量大的工厂。 配电线路分为架空线路和电缆线路。郊区优先选择架空线路,而当配电线路进入城市后,特别是市中心和其他人口密集地区时,为确保安全,多选择电缆线路 35KV配电线路输电距离长,一般送往工厂。郊区和人口密度低的地区线路较多,因此架空线路占比较高,2010年占88%。 10KV配电线路主要送往居民区和商场。人口密度高的地区线路较多,因此架空线路所占比例相对低,2010年占68%。 与输电部分相比,配电部分电压较低,对电缆的技术要求也较低,因此可以使用铝电缆。2010年,铝导体在35KV和10KV电缆线路中所占比例分别为12%和25%。 SMM预计未来配电线路铜单耗将逐渐上升 电缆线路在配电线路中的比例随着城市化的发展而增加,从而使得铜消费量增加;但架空线路仍全部为铝线。 受铝电缆和铜电缆之间的竞争,铜消费将有一定程度的下降。2020年到2050年,铝电缆在10KV和35KV电缆线路中的比例也将增加,但由于铝电缆的性能比铜电缆差,对于高压电缆,导体的质量要求更高,因此35KV线路的铝替代量相对低于10KV线路。 但由于铜消费的增加远高于消费的减少,故2010年到2050年,10KV和35KV配电线路的铜单耗均逐渐增加。 中国配电线路的铜替代率远远低于美国。未来,随着技术的日益成熟,中国的铜替代率将逐步提高 1968年,美国发明了铝合金电缆产品。此后,铝合金电缆在美国的应用非常广泛,在输变电领域得到了较高程度的推广。 2007年前后,铝合金电缆进入中国,并带动了中国企业对铝合金电缆研发和生产的投入。到2020年,我国铝合金电缆虽有一定发展,但进展缓慢,市场占有率较低。主要原因有1)输配电线路电压较高,对电缆的物理性能要求较高。铝合金电缆的相关技术仍在发展中,还不够成熟,无法全面推广和应用。2)铝合金电缆需要配套的铝合金连接器,否则容易造成安全隐患。中国制造商对如何正确选择和使用铝合金连接器的认识不足,相关技术仍在发展中。 未来,随着时代和技术的发展,铝合金电缆在中国配电领域的应用将逐步完善,并向美国靠拢。但在输电领域(电缆线路),尤其是高压输电线路中,由于技术和成本要求极高,铝合金电缆仍没有替代机会。

  • SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,SMM高级分析师于少雪带来了产业链多维视角剖析铜现实与预期下的走势分析。新能源领域依然是拉动未来铜消费的主要引擎,对于2024年后铜供不应求担忧未减。对于铜价走势,预计2023年铜价重心较2022年下移,低库存状态将限制铜价跌幅。 宏观面 2023年7月份全球制造业PMI为47.9% 显示当前全球经济下行态势未改 从全球的PMI上看,虽然7月最新的数据较6月有所回升,但连续两个月处于48以下的低位,也显示当前全球经济下行态势未改,预计未来一段时间全球制造业PMI或持续运行在收缩区间。尤其是欧洲,7月份,欧洲制造业PMI连续12个月在50%以下,此次刷新阶段性新低。当前欧洲通胀压力仍较大,持续的加息并未使得核心通胀有明显缓解,同时地缘政治冲突、金融风险外溢等也将给欧洲经济带来较大不确定性,后续欧洲经济或将面临较高的衰退风险。 从经合组织最新预测来看,由于全球经济复苏仍然脆弱,全球GDP2023年仅增长2.7%,再次放缓了预期。 美CPI见顶回落成事实 经济衰退并非消失 而是延后 目前美国通胀见顶回落已经成为事实,但美国不弱的就业市场,较韧性的耐用品消费数据,显示美国可能不会像之前市场预测的那么快进入到衰退。当然目前美国通胀仍未达到目标水平,美联储仍将维持紧缩的货币政策。目前核心CPI连续第二个月环比增长,能源价格反弹显示通胀放缓也并非一帆风顺。美联储9月加息的必要性下降,预计美联储或“跳过”9月,四季度或继续加息。但在持续高利率的背景下,对美国经济衰退的预期是延后,而并非消失。预期欧美经济衰退将对铜价带来向下的压力,重点关注欧美降息的时间点。 欧洲:能源成本下降和加息令CPI回落亦较为明显 然经济衰退的风险日益增大 因此前能源成本的下滑,欧元区7月通胀继续放缓,但核心通胀率仍与上月持平,服务业通胀继续反弹,欧央行或连续加息的状态。短期内欧元兑美元相互牵制。 长期来看,目前欧元区经济多项指标仍处于历史相对低位,工业 营建 零售等领域信心指数持续回落。持续高利率下,经济衰退预期步伐要比美国走的快一些。 宽信用何以见效?关键还是“信心” 中长期来看,从通胀、房地产等端口数据看,中国经济在持续稳定恢复的过程中依然面临着一些挑战。后市需重点关注国内货币政策发力的方向及其对铜价的影响。 基本面 3月开始随着海外铜矿运输干扰率的降温 铜精矿现货加工费进入回升通道 今年一季度发运集中干扰告一段落,对铜精矿产量影响微乎其微。2023年在新增产能释放+存量项目修复项目增长贡献下,铜精矿仍维持宽松基调。从SMM进口铜精矿指数(周)可以看到,铜精矿现货TC已经涨到了94.03美元这种极高的位置。 进入到8月,硫酸价格季节性上涨,高TC以及硫酸价格返升,国内炼厂生产积极性较高。 2024年后全球粗炼产能的集中上马加剧铜精矿紧张格局 且将改变中国原料进口结构 2024年后全球粗炼产能的集中上马将使得铜精矿由过剩转向紧张。 2023年铜精矿整体将维持相对宽松的局面 从全球铜精矿的供需平衡来看,2023年铜精矿供应量集中释放,2023年长协TC上升至88美元/吨。从远期的逻辑来看,2024年铜精矿过剩幅度明显放缓,2025年开始转而短缺。 原料宽松和新增产能的释放 2023年中国电解铜产量增速创下近几年新高 从当下的基本面来看,得益于原料宽松和新增产能的释放,2023年中国电解铜产量增速创下近几年新高。 一季度以来的再生铜原料“宽松” 缓解了二季度电解铜因炼厂检修减少的预期 除了铜精矿原料宽松外,今年废铜也出现了阶段性相对宽松的格局,缓解了二季度电解铜因炼厂检修减少的预期,助力电解铜产量上涨。 从废铜本身供需来看,2023年废产粗铜投产超20万吨,将继续从原料端与再生铜加工企业进行竞争,面对废铜产量和进口上限是有所降低的局面,预计废铜基本面将延续供不应求的状态,使得精铜的优势相对较强。 进入2023年,从目前来看,铜下游开工率表现历史中等水平。 分板块看:2023年国网计划投资额超5200亿 但投资方向侧重于铝导体 实际消费和宏观数据上的偏差——被低估的消费 地产对铜消费中长期压力犹在 长期拖累家电和传统电力等相关行业 国内库存的加速去化 SHFE近弱远强结构改变 2023年海内外冶炼厂检修计划多位于上半年 对于全球电解铜产量产生干扰 低库存再次给予电解铜价格支撑 2023年一季度上旬以来海外宏观氛围的向好,叠加海外的低库存,支持铜价处于外强内弱,进入三季度该现象才有望改善。 新能源领域依然是拉动未来铜消费的主要引擎 对于2024后铜供不应求担忧未减 对于铜价走势,预计2023年铜价重心较2022年下移,低库存状态将有效阻击铜价回落。

  • 外电8月18日消息,日本电线及电缆加工商协会周五称,日本7月铜电缆的国内销售和出口量同比增长1.8%,至51,800吨。

  • 日本7月铜电缆销售同比增长1.8%

    外电8月18日消息,日本电线及电缆加工商协会周五称,日本7月铜电缆的国内销售和出口量同比增长1.8%,至51,800吨。

  • 电力电缆用绿色环保聚丙烯绝缘的研究介绍【SMM线缆峰会】

    SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,中广核高新核材科技(苏州)有限公司总经理费楚然介绍了电力电缆用绿色环保聚丙烯绝缘的研究背景、研发过程、产品性能、产品工艺、应用案列。 研究背景 政策与发展 现有绝缘存在问题 (1)风险高:交联用DCP属于危化品、易燃易爆,存在一定安全隐患;(2)投资大:悬链设备、厂房造价高,后处理程序复杂,需消耗大量水、电、气;(3)副产物:交联易产生枯基醇、苯乙酮等小分子,增加介电常数与损耗,输电损耗,影响寿命;(4)回收难:材料交联后为立体结构,无法回收利用,焚烧处理污染环境。 研发过程 研发过程中的问题 老化、耐低温:如何提高耐高温老化性,同时提高耐低温性能? 电性能:如何提高电性能,同时不降低其电性能? 可靠性:如何保证PP电缆比XLPE电缆,具有更优良的可靠性? 耐低温性能研究 为适应不同温度区域要求,PP绝缘应有一定的耐低温性能,保证在敷设、弯折、使用过程中不会发生破裂; 模量越大,硬度越高,应力发白越明显;根据研究经验,仅当模量较低时,绝缘料可以保持一定透明性的同时,还能保证较好的抗应力发白性能。 介电性能研究 聚丙烯基材、弹性体对绝缘料的介质损耗因数等影响明显; 抗氧剂等助剂的加入,一定程度上同样影响绝缘料的介电损耗; 抗氧剂含量增、分子中极性基团或元素含量增加,导致形成了大量载流子,绝缘材料中容易形成局部导电网络。在外加电场作用下,载流子定向移动产生漏导电流,可能是导致介质损耗明显增加的原因之一。 抗铜老化研究 (1)两个维度:原材料抗铜老化研究;线缆抗铜老化研究; (2)研究方式:原材料,通过高纯铜粉掺杂或铜箔压片的方式制样,研究老化前后材料性能的变化率;同时研究材料氧化诱导时间的变化规律与趋势;线缆,缆芯带铜老化,研究老化前后拉伸性能的变化趋势;并计算带铜理论使用寿命。 产品性能 产品定位及特性 产品定位: 中、低压电力电缆用聚丙烯绝缘料及屏蔽料 产品特性: (1)优良的电气绝缘性能; (2)良好的耐低温性能; (3)良好的抗氧化性能; (4)热塑性材料,可回收再利用; 产品牌号: 低压:CGN-PP-L105LM、CGN-PP-L105、CGN-PP-L90、CGN-PP-L70 中压:CGN-PP-M105H、CGN-PP-M105、CGN-PP-M105AT(抗水树) 屏蔽:CGN-PB-B105、CGN-PB-D105 产品工艺、应用案列 现有挤出设备 (1)概述:聚丙烯绝缘电力电缆现在主要通过现有XLPE悬链生产设备进行生产;除少数电缆厂购买了国外设备(聚丙烯绝缘、XLPE绝缘通用)外,国内主要电缆厂仍为常规中压XLPE用交联线; (2)螺杆:现有设备为防止XLPE绝缘预交联,螺杆压缩比较小,并不适用于热塑性聚丙烯绝缘料的生产与加工; (3)料筒:现有模温箱最高温只能到200℃,无法满足现有PP绝缘要求(设备上限温度需≥250℃); 产品使用情况-中压 (1)工艺及设备 150挤出机;工艺温度。 加热区:160、170、175、175、180、190℃; 导胶管:195℃;快夹:195℃ (2)线缆规格 PPV22 8.7/15kV 3×95 mm2 产品使用情况-低压 (1)工艺及设备 75挤出机;工艺温度 加热区:160、170、175、175、180、190℃; (2)线缆规格 PPLV22-0.6/1kV 4×240+1×120 mm2

  • 双碳背景下电线电缆行业的机遇和挑战【SMM线缆峰会】

    SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,中国质量认证中心产品认证六部市场与创新发展部部长刘源介绍了双碳背景下的机遇与挑战、若干领域的机遇与策略、行业低碳和高质量发展路径等内容。 双碳背景下的机遇与挑战 《2030年前碳达峰行动方案》 主要目标:到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。 到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。 重点任务:能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动。 国际合作:深度参与全球气候治理,开展绿色经贸、技术与金融合作,推进一带一路建设。 核心八大战略 节约提效优先战略、能源安全战略、非化石能源替代战略、再电气化战略、资源循环利用战略、固碳战略、数字化战略、国际合作战略。 机遇 (1)国内经济持续发展;(2)新基建加速建设及新兴产业发展;(3)数字化、信息化革新的巨大机遇。 挑战 (1)多重因素下的成本压力;(2)电线电缆行业的技术升级与产业转型。 多重因素下的成本压力 电线电缆行业的技术升级与产业转型。 铜、铝、钢芯、橡胶、塑料和护套等原材料多属于高耗能产业,在双碳背景下,上游原材料会面临以下成本因素: (1)上游高耗能企业的供给量将下降,可能会导致价格上涨; (2)上游原材料企业的减碳成本将不可避免通过产业链传递。尤其是电解铜、电解铝冶炼,是产业链上碳排放最高的环节,影响最为显著; (3)在双碳背景下,环保管控也将更加严格,因此上游原材料生产企业在污染物排放的控制和治理成本也将有所增加。 欧盟CBAM碳关税的推出,以及更多的贸易壁垒,会导致出口成本增加。 电线电缆行业是国民经济中重要的基础产业之一,具有产品应用广泛,材料、结构、工艺、制造流程、应用领域千变万化,新的应用场景的层出不穷的特点。伴随着市场需求的不断扩大,电线电缆行业也需要不断进行产业转型。 2021年《中国电线电缆行业“十四五”发展指导意见》正式发布,结合双碳战略,把电力电缆及附件领域的发展放在国家新发展阶段、自主创新发展战略、双循环发展新格局的总体框架中进行分析,绘制高质量发展蓝图。 电线电缆行业正在向绿色化、智能化、数字化、高端化转型,通过应用物联网、云计算等技术,实现对电线电缆生产过程的全面监控和管理,提高生产效率和产品质量;通过采用环保材料、节能设备、绿色工艺等方式,有效减少环境影响;通过优化产品结构、提高产品技术含量等措施,更加高效、安全、可靠的生产电线电缆产品,满足不同行业的需求。 若干领域的机遇与策略 新能源汽车充电 新能源汽车充电所涉及的三类电缆: (1)无热管理系统的充电电缆 GB/T 33594 《电动汽车充电用电缆》;CQC11-463426《电动汽车充电用电缆 补充规定》。 (2)GB/T 2099. 1 标准插头的充电电缆 GB/T 5013.4 、GB/T 5023 ;CQC1139 ,带信号控制线芯软电缆标准。 (3)带热管理系统的充电电缆 CQC1147 ,大功率液冷充电电缆。 一带一路互联互通 “一带一路”倡议覆盖60多个国家和地区,人口占世界60%以上,国内生产总值占世界30%左右,同时这些地区也是全球经济增长最快的地区之一。 这些国家和地区的经济发展需要大量的电力支持,同时中国也一直在这些国家大力投资铁路、公路、港口、电网等基础设施项目,这都将推动对电力和电缆、电线等相关产品的需求。在这个背景下,电线电缆行业作为电力出口的重要组成部分,承担着电能的传输和分配任务,面临着巨大机遇和挑战。 产品水平的不断提高:产品的品质和技术水平要不断提高,以适应各种电力传输方式和复杂的环境条件。如石墨烯和碳纳米管等新材料,这些材料可以提高导电性、强度和耐用性。 各国技术标准与准入:沿线各国的电力传输技术标准和规范可能存在差异,产品需要符合当地标准要求。尤其关注沿线各国碳标签的发展、相关法规与范围。 风险识别与规避:在企业“走出去”的进程中,除人身、治安、疾病、自然灾害等风险外,国家政治风险、经济基础、社会风险、环境风险等都成为更为严峻的挑战。 欧盟EU ETS与CBAM 欧盟碳排放交易体系EU Emissions Trading System (EU ETS)。 (1)2005年启动,覆盖欧盟成员国*以及挪威冰岛和列支敦士登,并和瑞士碳市场链接;(2)>10000个排放设施;(3)是欧盟气候变化政策的基石;(4)覆盖欧盟约40%的温室气体排放量(13.16亿吨);(5)全世界交易最活跃的碳市场;(6)总量控制和交易Cap and Trade;(7)2022年全球碳市场85%以上的交易额来自EU ETS。 欧盟碳关税实施分为两个阶段: 过渡阶段:2023年10月1日至2025年12月31日 全面实施阶段:2026年1月开始 行业低碳和高质量发展路径 零碳产品打造 (1)能源替代:2017年度完成锅炉燃料替代,使用清洁能源天然气。 (2)全员参与:加强对职工的知识技能培训,提高员工素质,建立奖惩机制,充分调动员工的积极性, 提高生产效率。 (3)设备运维:设备维护和更新公司对生产设备、管道、阀门等进行定期检查维护,杜绝跑、冒、滴、漏现象发生。 中压1600成缆机摇篮刹车系统改进,使轴承转动平稳,不易产生磨损,有效保护内壁外壁和盖板。提高摇篮顶针刹车系统的寿命,提高刹车安全性能。 (4)节能低碳管理:公司严格控制空调温度(夏季不低于 26℃,冬季不高于 20℃,保证生产及办公需要,避免浪费,降低电耗。) 测算材料利用率,对比先前生产数据,采用工艺技术控制,建立奖惩机制,采用多方位,全过程监控等方法来提高材料利用率。 在各车间安装分表,计量水、电、汽的用量,严格考核,控制成本。 制定节电、节水制度,日常加强综合值班检查,同时培养员工随手关灯、关水龙头的习惯。 加强对胶带、刀片、电池等易耗品的使用管理,避免不应有的浪费。办公复印、打印产生废旧纸张双面使用,节约资源等等。 零碳园区建设 (1)绿色发展战略顶层设计 编制发展规划考虑节能减排降碳规划;投资计划同步确保节能减排降碳投资需求;生产计划兼顾节能减排降碳条件;检查考核需包含和落实节能减排降碳工作绩效。 (2)建立健全体制机制 建章立制,统筹环境管理、能源管理、碳管理;健全组织保障能力,提升碳管理意识能力;健全能耗成本、碳排放总量和强度考核指标;碳资产管理计划(环境、经济、管理)。 (3)自检自查,摸清家底 标准学习培训解读;建立能碳信息系统;自查碳排放;第三方委托核验;建立内控算法、研究与管理办法。 (4)节能降碳分析 确定减排温室气体种类;确定减排能源类型种类;确定减排事业部、业务板块、工艺流程;确定减排方法、机制、效能。 (5)科技创新与应用 绿色技术的研究、实践与推广;节能降碳工艺的引进与应用;二氧化碳的捕集、矿化、化学利用;生物质应用、废塑料回收利用。 (6)能源结构优化 因地制宜制定新能源计划(风、光);新能源使用的同时兼顾经济效益;储能设施的应用;绿电的使用和并网;地源、空气源、水源热泵的使用。 (7)能效提升降碳 设计、结构、工程节能;节能技术研发与利用;合同能源管理;资源循环利用;能源管理制度制订、落实、更新。 (8)积极参与碳交易 充分了解政策要求与机制设计,包括配额分配办法、CCER抵消机制、定价机制、手续费等;将碳交易作为特别事务,内部优化流程,获得充分授权;效果监测跟踪,包括数据统计、价格分析、周月季数据统计分析、市场行情、政策动态监测等;顺畅的沟通机制,包括与部委、地方政府、媒体、核证机构、碳交易所、同行单位、供应链上下级单位建立长效沟通机制;拓宽信息来源渠道等。

  • 新能源汽车、储能、光伏、风力发电电缆市场需求分析【SMM线缆峰会】

    SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,浙江三科线缆股份有限公司首席技术官王新华就新能源电缆产业如何拥抱可持续能源经济的未来发表了自己的看法。他表示,2020年全球汽车高压线束将达到22亿美元; 预计到2025年,全球汽车高压线束将达到73亿美元。 可持续能源经济产业发展的初始规划 国家对于可持续能源经济产业的宏伟目标和发展方向 十四五规划和2035远景目标:在类脑智能,量子信息,基因技术,未来网络,深海空天开发,新能源氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。 可持续能源经济未来产业的发展方向:(1)技术前沿性;(2)需求突破性;(3)影响颠覆性;(4)价值战略性;(5)前景爆发性。 特斯拉-马斯克在2023年度大会出台的可持续能源经济目标 一.可持续能源经济3大支柱: (1)制造型可持续能源:太阳能/风能/水力/核能/核裂变; (2)主打固态电池储能产业; (3)智能电动交通工具。 二.可持续能源经济6大任务: (1)淘汰化石能源; (2)使用可再生能源; (3)改造现有电网; (4)实现汽车电动化; (5)全面应用氢能; (6)飞机/船舶完全电动化。 三.可持续能源经济8大内容 (1)交通电气化; (2)电动车产业链; (3)人工智能; (4)风能/太阳能实现设施储备; (5)资源和材料的双循环利用; (6)纯电动化经济建立; (7)新能源的全面智能共享; (8)推广海洋能,地势能,氢能,核能,核聚变,生物质能的互补循环应用。 特斯拉-马斯克的可持续能源目标: 1)储能完成240TWH; 2)可再生电力实现30TWH; 3)制造投资10万亿美元; 4)能源消耗小于燃料经济的50%; 5)可再生能源生产设施仅占0.2%土地面积 6)储能资源达到2022世界GDP10%,不存在无法超越的资源挑战开发。 可持续能源经济产业应用的能源电缆 新能源电缆产业产品分类分布图 新能源汽车高压电缆---轻量化铝合金电缆产品介绍和产品标准及其应用 主要种类:共4类,主要有:非屏蔽型屏蔽型铝合金导体新能源汽车高压电缆,新能源汽车高压导电母线;铝合金编织型新能源汽车高压电缆,新能源汽车铝合金导体充电枪电缆;附带:新能源铝合金光伏电缆,新能源风电塔耐扭转铝合金电缆。 应用场所:电机动力线,DC/DC,车内充电线,电池连接线,PDU线缆。 海洋石油平台用电缆产品标准和相关要求及其应用场景 应用场景:适用海洋工程各类钻井模块,采油平台项目设施上应用的动力,照明,控制和仪表动力或信号连接等浅海或近海开采场所,符合挪威船级社DNV和中国船级社CCS认证;使用寿命至少10年。 核电站用电缆产品标准和相关要求及其应用场景 应用场景:适用于新能源领域核反应堆厂房,核辅助厂房,汽轮机厂房,核反应堆安全壳以内电力传输,控制信号传输,通信传输;使用寿命60年。 光伏电缆和风力发电电缆行业市场需求分析 一.光伏产业发展方向 1)光伏产业链条长,技术颠覆不易;2)行业当前处于突飞猛进阶段;3)政策加持,光伏产业加速发展;4)装机总量再创新高,2027年将突破1000GW;5)智能光伏能支撑能源,分布式光伏建筑成发展主流。 二.光伏产业未来10大发展趋势 1)全球将消失煤电项目; 2)多国立法新建屋顶加装光伏;3)光伏交通:全面建设电动车充电桩; 4)光伏投资成油气巨头新选择;5)数字化融合光伏能源互联网; 6)更多企业加入RE100,100%使用绿电;7)绿色金融产品诞生; 8)分布式电力市场扩大化交易;9)“光伏+储能”制氢模式经济可行; 10)光伏智能家庭化。 三.海上风电产业链市场分析 1)海上风电市场潜力巨大,降本增效成主旋律; 2)海上风电走向大型化,轻量化,风电塔筒电缆需求量骤增; 3)海上风电深海化发展必然化,海上风电发电电缆线性化稳定增长。 四.2030年海上风电装机总量全球化未来需求趋势 1)欧洲海上风电装机总量预计达到160GW; 2) 美国预计海上风电装机总量预计达到30GW; 3)中国预计海上风电装机总量预计达到150GW。 新能源汽车高压电缆/机车电缆和储能电缆行业市场需求分析 一.新能源汽车高压电缆市场需求量预测 1) 2020年,全球汽车高压线束将达到22亿美元; 2)预计到 2025年,全球汽车高压线束将达到73亿美元。 二.新能源储能电缆市场需求量预测 1) 2022~2027年,全球储能总需求累计达到2300GWH,2030年后新增1TWH; 2) 2025年,全球电池储能系统市场规模达到121亿美元; 3)最大储能应用市场是电动汽车领域,2035年装机规模总量将达到3046GWH,年复增长率达到20%。 新能源开采用平台电缆和核电电缆行业市场需求分析 核电发展趋势: 发展主旨(安全稳妥),主打沿海核电,持续加强核能科技自主创新;2025总投资核电装备4800亿元,年复增长率11.26%。 上表图中石油和天然气电缆主要有:中深井测井电缆、潜油泵电缆、超深井测井电缆、高温油泵电缆、潜卤泵电缆、小直径测井电缆、综合测井电缆、射孔电缆、加热电缆、电极系电缆及超声波采油电缆等。 新能源电缆赋能持续能源经济的未来 新能源电缆行业科技创新最新发展动向: 1.光伏电缆 2.风能电缆 3.EV/机车电缆 4.储能电缆 5.开采平台电缆 6.核电电缆 新能源产业未来发展总趋势: (1)清洁能源是下一个“高铁行业”。风能/太阳能可再生能源发电量未来35年预测会爆增7倍,占总发电量的80%; (2)新能源汽车产业是未来10年最为重要的经济抓手,核心是新能源电池的安全性和寿命周期;方向是飞行汽车在智能城市中的普及。 (3)新一代计算平台经济,是车与城市的智能互融网络; (4)新能源产业细分市场竞争格局存在差异,行业投资市场总体平稳,首推绿色能源; (5)把握双碳发展机遇,打造清洁能源世界级装备产业基地;将清洁能源引向绿色化,多元化发展,创新模式走向数字化,开源化。 (6)发挥全球能源互联网=智能电网+特高压电网+清洁能源的全能作用,推动储能产业井喷增长;创新第5代核电产业主流技术,朝多用途方向发展。 新能源电缆产业如何赋能能源经济的科创性? 持续打造智慧城市和发展智慧电网。

  • 光储充一体化系统用电缆的标准与要求【SMM线缆峰会】

    SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,全国电线电缆标准化技术委员会技术委员刘波分享了链接光伏、储能、充电站——光储充一体化系统用电缆的标准与要求。我国大陆海岸线长1.8万公里,按照理论研究,可安装海上光伏的海域面积约为71万平方公里。按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模超过70GW。相比湖泊、水库等水上光伏电缆,海上光伏系统用电缆的要求更为苛刻。 光储充一体化系统用电缆的标准与要求 光伏+储能+充电一体化系统 提高清洁能源的利用 通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡 解决新能源汽车充电站配电容量不足的问题。 满足高峰期用电需求,削峰填谷,节省电价费用。弥补了太阳能发电不连续性的不足, 解决可再生清洁能源高渗透率的关键所在。 解决企业单独运营充电桩收益不理想的问题。 光储充一体化系统用电缆的标准与要求 安徽省濉溪全国最大公交场站光储充项目 光伏发电装机800kW,储能装机13MWh,直流充电桩70台 上海崇明区动力电池梯次利用“风光储充”一体化智慧能源项目 上海电气电站集团在崇明区量身打造的集“风光储充”于一体的智慧能源项目。 江苏省首个电动汽车退役电池梯次利用“光储充”一体化电站 南京市六合服务区电动汽车快充站,江苏省内首个电动汽车退役电池梯次利用“光储充”一体化电站。 江苏省江阴市光储充新能源车棚光储充项目 江西省南昌大学光氢储充独立智能微网系统 四川省泸州市“光储充”示范项目 山东省青岛“光储充”一体化公交充电站 云南省滇中地区“光储充”直流快充示范站 陕西省泾阳“风光储充用”多能互补示范项目 光储充设备用电缆标准的技术要求 《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》 11月2日,国务院办公厅印发,“光储充放”一体化充电站得到官方背书。 规划提出: 我国新能源汽车进入加速发展新阶段 新能源汽车产销量连续五年居全球首位,产业进入叠加交汇、融合发展新阶段。 提高技术创新能力 深化“三纵三横”研发布局。 推动新能源汽车与能源融合发展 促进新能源汽车与可再生能源高效协同。 鼓励“光储充放”(分布式光伏发电—储能系统—充放电)多功能综合一体站建设。 光伏发电系统用电缆 光伏电缆标准化历程:线缆标准发展历史;接线盒及连接器标准;标准差异。 IEC 62930标准介绍 热寿命评价: 试验方法:IEC 60216-1+IEC 60216-2;寿命终点:断裂伸长率保留率50%。要求:通过阿累纽斯回归曲线外推至20000h时的温度指数TI, TI≥120ºC。 热老化温度和时间设计的原则 1)低温点:当断裂伸长率保留率达到50%的最小时间为5000小时; 2)高温点:当断裂伸长率保留率达到50%的最小时间为100小时; 3)老化温度间隔不能大于20℃,外推温度不能大于25℃。 对于耐温等级120℃的材料,可以选择145℃、165℃、185℃至或145℃、160℃、175℃至少三个温度点进行老化试验。 铝合金导体光伏电缆 铝合金导体光伏电缆在光伏行业的应用 1.交流侧 – 可广泛应用 2.直流侧 – 已开始尝试投入使用 面临的技术挑战: 1.载流量小 2.抗拉强度低,耐弯曲性能差 3.铜铝连接问题:铝合金表面氧化膜、铜铝电化学腐蚀、铜铝膨胀系数不一致、铝的压蠕变变形大。 性能需求: 减轻电缆重量;具备耐臭氧、耐酸碱和耐环境气候等耐外部环境特点;25年长寿命;降低安装成本,可直埋,可用于多组件串并联。载流量满足要求;铝导体机械性能满意;铜铝连接安全;统一的型号和实验项目,避免要求不一。 光伏电缆新兴应用场景 —— 水上漂浮光伏(FPV) 太阳能电站不可避免地需要庞大的空间,但在印度和新加坡等人口密集的亚洲国家,可用于建设太阳能电站的土地却非常稀缺或很昂贵,有时两者兼有之。 解决这一难题的方法之一就是将太阳能电站建造在水面上,通过使用浮体架台支撑电板,并将所有电板连接在一起。这些浮体架台采用中空结构,由吹塑工艺制成,成本相对较低。可以将其想象为一个由坚固的硬质塑料制成的水床网。这类漂浮式光伏电站合适的选址包括天然湖泊、人造水库以及废弃的矿井和坑洞等。 水上漂浮用光伏线缆标准2 PfG 2750/09.20 海上光伏爆发 我国大陆海岸线长1.8万公里,按照理论研究,可安装海上光伏的海域面积约为71万平方公里。按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模超过70GW。 截至2022年5月,我国确权海上光伏用海项目共28个,累计确权面积共1658.33公顷。其中,江苏18个,山东4个,浙江3个,辽宁2个,广东1个。浙江省确权面积最大,为770.89公顷。 山东、浙江等东南沿海省份正在大力推动海上光伏的发展,并出台了具体细则。除了分布式、大基地、海上正成为光伏应用的重要场景和争夺重点。 2022年9月30日,山东省海洋局发布《关于推进海上光伏发电项目海域立体使用的通知》。 同日,2022年9月30日,浙江省自然资源厅公开征求《关于规范光伏项目用海管理的意见(征求意见稿)》意见。 海上光伏发电系统用电缆 相比湖泊、水库等水上光伏电缆,海上光伏系统用电缆的要求更为苛刻 由淡水变为海水(更好的阻水性能,更高的材料耐水解能力) 更强的湿热环境(电缆要满足湿热测试要求) 更强的阳光照射(提高电缆的耐UV性能) 海上高盐雾的腐蚀(增加材料耐盐雾测试) 潮湿情况下易发霉(增加材料耐霉菌测试) 海上光伏电缆标准重点变化 1.绝缘电阻测试;2.绝缘长期耐直流测试;3.耐盐雾腐蚀; DC 2000V PV cable 增加系统电压可显著降低成本并进⼀步降低均化能源成本,因为太阳能数组将可放入更多的串联太阳能组件。 根据IEC 61140,太阳能组件的防护等级应为二级。二级太阳能组件旨在安装在预计⼀般用⼾会接触和接触绝缘带电部件的地方。并且,系统电压超过1500V DC时只能安装在工业设施中。 只有经过训练了解高压应用以及使用太阳能组件和其故障模式相关的危害的人员可以进行维修。 绝缘厚度增加 电气实验参数调整 新型号PV2000-K 2000h UV测试的引入 电池储能系统用电缆 电池储能系统用电缆的定义 电化学储能系统用直流侧电缆是电池储能系统中连接直流侧的电池模块之间、电池簇之间、电池簇与汇流箱及电池簇与储能变流器之间的电缆 储能电缆绝缘和护套材料的技术要点 高速发展的新兴行业,标准不能缺失 需方:不适用的电缆安全隐患有哪些?高电压、发热大、使用环境因素影响、电缆阻燃…… 应该如何对电缆选型?材料、截面积、厚度、使用寿命、柔软度…... 供方: 应该执行什么标准?IEC、EN、GB…… 应该如何进行电缆设计?材料、截面积、厚度、测试要求、客户附加要求……研发投入大、试错成本高 PfG 2693新版与TICW 27 电化学储能系统用直流侧电缆 联合标准 范围 本标准适用于电池储能系统中直流侧的电池组间、电池组与汇流箱间所使用的电缆。本标准规定的电缆,额定电压为DC 1500V及以下,导体长期最高运行温度为90℃、125℃和150℃。 电化学储能系统用直流侧连接用电缆是电池储能系统中连接直流侧的电池模块之间、电池簇之间、电池簇与汇流箱及电池簇与储能变流器之间的电缆。 2 PfG 2693/03.23 电池储能系统用电缆 新能源汽车充电系统用电缆 电动汽车充电模式 充电电缆 主要标准 2020年6月19日,中国电力企业联合会、国家电网有限公司与CHAdeMO协议会、东京电力控股株式会社共同主办的新一代电动汽车充电技术中日联合发布会在北京举行,发布了新一代ChaoJi充电技术白皮书与CHAdeMO3.0标准。 目前的实车测试结果显示,ChaoJi充电技术的最大充电电流可达360A,未来目标是充电功率可高达900kW,仅需充电5分钟就能行驶400km,电动汽车充电将变得更加方便快捷。 液冷充电桩电缆 其还介绍了制冷剂相容性试验;液冷管承压试验;液冷管;制冷剂等有关内容。

  • 新能源汽车车载数据缆的应用现状及前景【SMM线缆峰会】

    SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,莱尼电气线缆(中国)有限公司产品经理朱俊慧对新能源汽车车载数据缆的应用现状及前景进行了解析。 新能源汽车行业发展现状 2020 ~2023 新能源乘用车销量 2022年,新能源汽车销售6,887,000辆车,较2021年度增长率达93.4%。 新四化发展形式:网联化、智能化、电动化和共享化 网联化:2025年100%的汽车都将实现联网!2035年75%的行驶车辆都将实现无人驾驶! 新能源汽车数据线缆应用 车载数据传输线应用 同轴数据线Coaxial ›用于天线、 360 环视 、 GPS 等,平均每辆智能汽车用量约在 20 30m 不等; 高速传输线HSD ›用于显示屏、 USB 等, 平均每辆智能汽车用量约在 3 20 m 不等;100M 以太网线 Ethernet ›用于各个功能单元之间的连接平均每辆智能汽车用量约在 5 50m 不等;1G以太网线 Ethernet ›用于主干网络连接,平均每辆智能汽车用量约在 5 10m 不等; 新能源汽车数据线缆设计标准 主要包括:标准及技术要求;设计标准要求;设计结构:标准设计和混合设计;设计材料主要参考:热力学、电气性能、机械性能以及化学等参数;关键测试参数等。 4.新能源汽车数据线缆未来趋势 数据传输线发展路线图 10Gbps 以太网

  • 首席专家:航空航天线缆对材料选用的标准与发展趋势【SMM线缆峰会】

    SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,南京全信传输科技股份有限公司首席专家李峰对航空航天线缆对材料选用的要求标准与未来发展趋势进行了分析与展望。他表示,线缆材料的高性能对提高结构效率、提高服役可靠性及延长使用寿命极为关键,是航空航天线缆材料持续发力的方向。在航空领域中,减重是永恒的主题。商用飞机出厂交付时,飞机是要称重的,超重罚款。目前普通材料已具备国产能力,先进材料还需研究攻关。 航空航天线缆发展史 航空线缆的发展史,其实是材料的发展史。 航空线缆的发展,主要是围绕可靠性(电性能、机械性能、耐环境性能等)和减重的方向演进。 航空线缆的绝缘材料,经历了以下阶段: 一代材料对应一代装备 第1代: 线缆采用PVC、聚烯烃绝缘;涡喷发动机涡轮前温度≤1300K,发动机采用镍基合金;同时代的民航客机以波音707为代表。 第2代: 线缆采用PTFE、FEP绝缘;涡轮前温度≈1500K,发动机材料添加3%铼。 第3代: 线缆采用XETFE绝缘;涡扇发动机涡轮前温度1700K,发动机材料添加6%铼;同时代民航客机以波音747为代表。 第4代: 线缆采用PTFE/PI+PTFE绝缘,涡轮前温度接近2000K,发动机材料添加4%铼+4%钌;同时代民航客机以空客A350系列为代表。 航空航天线缆简介 航空航天线缆 用途:飞行器电力系统、通信系统、控制系统,为飞行器提供动力和信号。 类别:高温安装线、射频同轴电缆、对称数据电缆、特种光缆。 航空航天线缆特点 航空航天线缆标准 目前航空航天线缆标准主要由MIL-美军标、EN-欧标、ABS-空客标准、BMS-波音材料标准、NASA-美国宇航局标准等。我国该领域相关标准基本对标MIL标准。 航空航天低频安装线主要由四大系列:MIL-81044系列、MIL-16878系列、MIL-81381系列、MIL-22759系列、MIL-27500系列,我国与之对应的军标为GJB 773B-2015。 对线缆的基本要求 技术指标稳定性好 -- 航空航天装备的功能更加复杂、强大,价值更高,线缆必须稳定可靠。 适应新的发展趋势 -- 在满足设计功能的前提下实现轻量化、高可靠、低成本。 提高自主可控水平 -- 从线缆国产,到线缆材料国产。 轻量化:减轻线缆及线束重量,提高飞行器的有效载荷;减小结构尺寸,提高柔软度,满足在狭小空间敷设的要求。 高可靠:适应高低温、高湿、温度冲击、原子氧、辐照、紫外线等恶劣条件;耐老化,工作寿命满足装备要求。 低成本:合理控制成本,适应大批量应用;提高生产效率,满足高强度消耗要求。 GJB 773B-2015中对航空航天线缆性能有以下要求: 航空航天线缆材料 美标SAE AS22759(电线通用规范)对材料的基本要求 航天线缆禁用: a) 禁止使用纯锡(纯度≥97%)作为电缆裸露外屏蔽镀层材料; b) 禁止使用锂、镁、汞、纯锡等材料以及有放射性的材料; c) 禁止使用真空下释放有害气体的非金属材料及其他禁/限用的工艺材料。 可用: a) 金属材料: 镀银铜、镀银铜合金、镀镍铜、镀镍铜合金、镀银/镍铜包铝等单根及绞合导体; b) 氟塑料: PTFE(车削带、生料带、微孔带)、FEP、PFA、ETFE、X-ETFE等; c) 其它材料:PEEK、PI复合薄膜、镀银/镍纤维等。 导体材料技术指标 铜导体、铜合金导体:兼顾高强度、高导电性、柔软性。 非金属材料技术指标 氟塑料:兼顾电绝缘性能、机械性能和环境性能。 国内外标准体系不够完善; 进口材料机械性能余量较大,纯度较好; 进口材料形成系列,可覆盖的范围较宽; 进口材料的稳定性、一致性较好。 PTFE/PI/PTFE复合带性能要求:该材料为PI膜基础上双面涂覆PTFE形成,直接决定了产品的电性能和机械性能。 PTFE带性能要求:该材料为关键材料,直接决定了产品的耐潮、耐水解和耐电弧性能。 氟塑料绝缘线缆易出现的问题 生产过程中易出现的问题: 适合的挤出温度区间不易控制,塑化效果需长期摸索; 表面易出现杂质颗粒、麻点,材料纯净度需提升; 易出现颜色分散不均的情况; 最薄点厚度、同心度等指标易出现波动。 测试过程中易出现的问题: 成品绝缘抗张强度、断裂伸长率易出现不合格; X-ETFE成品的交联度验证易出现波动; 小规格线规产品的绝缘热伸缩试验易不合格。 国产材料目前存在的主要问题 导体:国内具备高强度、超高强度、特高强度铜合金导体生产能力;特殊导体综合性能、加工质量与进口导体有显著差距。 绝缘护套:氟塑料需提高纯净度,减少杂质;极限性能与进口材料有差距;带材外形尺寸和表面质量需改善。 其它:对国产化存在一定认识误区。 如: 个别规格达到标准就等于满足使用要求? 一两次试制之后就可以批量应用?质量一致性和稳定性不理想。 未来发展趋势 国产化整体情况 普通材料已具备国产能力,先进材料还需研究攻关;国产绝缘护套材料尚未有效实现系列化,选择面窄;常规性能与进口材料差距较小,极限性能差距较大;质量管控水平还需提升,改善材料纯净度、一致性。 正确认识国产化流程 在正式替换材料之前,须完成多次试制和改进,对备选材料进行充分、有效的评估,确保产品质量可靠。完成必要的试验、小批试用后,才具备正式使用的条件。 对关键原材料的变更,必要时须通过用户单位和管理机构的评审。 轻量化要求 减重 在航空领域中,减重是永恒的主题。商用飞机出厂交付时,飞机是要称重的,超重罚款。 通过导体减重:为了进一步降低电缆系统的重量,部分大截面的电源线(AWG8~AWG04)由铜导体换成了铝合金导体。 通过优化绝缘结构或新材料选用实现减重。 其他要求 高性能、高可靠、低成本 航空航天线缆不断向着高强度、柔软、耐高低温、抗氧化、耐腐蚀等高性能、高可靠方向发展; 线缆材料的高性能对提高结构效率、提高服役可靠性及延长使用寿命极为关键,是航空航天线缆材料持续发力的方向; 航空航天线缆从过去单纯追求高性能发展到现今综合考虑性能与成本之间的平衡,低成本、高可靠贯穿了材料选型、结构设计、制造组装、检测评价和维护维修等全体系全过程。

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