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4月22日,在由 上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办,江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞,山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办,新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办 的 CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会——铜管棒加工产业发展论坛 ,中国建筑卫生陶瓷协会卫浴分会高级顾问林津对卫浴用水龙头行业发展趋势进行了论述。 中国五金行业作为制造业的重要组成部分 近年来在内贸和外贸领域均呈现新的发展趋势 内贸发展趋势 一、消费升级驱动产品结构优化 1.高端化需求增长:随着国内制造业升级和消费水平提升,市场对高精度工具、智能五金(如智能锁具、电动工具)、环保材料等产品的需求显著增加。 2.定制化与场景化:家居五金领域(如橱柜五金、卫浴配件)向个性化、场景化解决方案转型,龙头企业通过设计创新抢占中高端市场。 二、政策与基建拉动需求 1.新基建与城镇化:城市更新、老旧小区改造、5G基站建设等推动建筑五金、工程工具需求;新能源汽车、光伏等产业带动工业五金配件增长。 2.“双循环”政策支持:国家政策鼓励扩大内需,五金企业加速布局下沉市场(三四线城市及农村),通过电商渠道渗透更广区域。 3.相关国补政策:绿色制造与节能减排补贴(绿色产品认证补贴、节能技术改造补贴)、技术创新与产业升级补贴(高新技术企业认定、专精特新“小巨人”企业扶持、智能制造专项补贴)。 三、数字化转型深化 1.线上渠道崛起:天猫、京东、拼多多等平台成为重要销售渠道,直播电商、社群营销助力品牌触达消费者。 2.供应链智能化:龙头企业通过物联网、大数据优化库存管理,实现柔性生产,快速响应市场需求。 外贸发展趋势 一、全球市场格局变化 1.关税影响:关税已从传统的贸易保护工具,演变为大国博弈、产业升级和规则竞争的核心手段。其影响不仅限于商品流动,更深度嵌入技术、气候、地缘政治等多元维度。未来全球市场的胜负手,或将取决于各国如何在开放与保护、效率与安全、竞争与合作之间找到动态平衡。 2.新兴市场潜力释放:东南亚、中东、非洲等地区基建需求旺盛,成为中国五金出口新增长点;“一带一路”沿线国家贸易占比持续提升。 3.欧美市场壁垒增加:环保标准(如欧盟REACH法规)、反倾销调查倒逼企业提升合规能力。 二、出口模式升级 1.跨境电商加速渗透:通过阿里国际站、亚马逊、Tictok、Temu、Shein等TO C线上平台,Wayfair、Homedepot、Lowes等线上线下融合平台,中国企业对接海外TO B & TO C客户,提升海外市场渗透能力。 2.品牌出海与本土化:龙头企业在海外设立仓储中心、售后网点,通过收购当地品牌或建立合资公司提升市场占有率。 三、成本与供应链挑战 1.产业链外迁压力:部分低附加值产能向越南、印度转移,倒逼国内企业向高附加值环节转型。 2.汇率与原材料波动:人民币汇率波动、钢铁等原材料价格不稳定,考验企业成本控制能力。 龙头企业竞争策略 一、技术创新与绿色转型 1.加大研发投入,开发智能化、节能环保产品(如无刷电机工具、可降解涂层五金件)。 2.通过光伏屋顶、废料回收等实践ESG理念,应对国际碳关税(如欧盟CBAM)压力。 二、产业链整合与协同 1.纵向整合上游原材料(如钢材、合金)供应,横向拓展至五金工具配套服务。 2.与家居、电子等行业头部企业合作,提供一站式解决方案。 三、全球化布局 1.在东南亚、墨西哥等地建厂,规避贸易壁垒并降低物流成本(如TikTok电商带动东南亚本地化生产)。 2.参与国际标准制定,增强技术话语权(如主导制定五金工具行业ISO标准)。 未来挑战与机遇 一、挑战 1.国际贸易摩擦加剧,地缘政治风险(如中美博弈)影响供应链稳定性。 2.国内劳动力成本上升,自动化替代需长期投入。 3.中小企业同质化竞争严重,价格战压缩利润空间。 二、机遇 1.RCEP红利:区域自贸协定降低关税,促进亚太市场一体化。 2.技术革命窗口期:工业互联网、AI质检等技术应用提升生产效率。 3.绿色经济机遇:全球碳中和目标推动新能源、节能建筑相关五金需求爆发。 市场调研 产品趋势 市场大趋势 市场竞争加剧,行业很“卷”; 客户需求不断升级;新的消费场景不断涌现;性价比——质价比——颜价比;技术创新,智能化不断进步;线上线下同时发力…………… 场景化 当浴室不再只是功能空间,而成为沉浸式体验的容器,刚刚落幕的法兰克福卫浴展,展示了一种趋势:浴室正在成为个性与感官的庇护所。 自然材料、柔和色彩、呼吸的设计语言、结合技术创新,让空间更有温度,也更具对话性, 功能的创新带来更多的使用场景。 其对场景化(沐浴场景、美妆场景、盥洗场景);颜价比(美学主义);技术创新, 智能化(AI)等展开了论述。 产品设计三要素: 客户的需求性、 技术的创新性、商业的永续性。 产品趋势 此外,其还对五金龙头类产品设计趋势进行了介绍。 总结与建议 对内 —— 深耕细分市场,强化品牌与技术壁垒;加速数字化与绿色化转型,提升供应链韧性。 对外 —— 布局多元化市场,通过“品牌+服务”突破中高端市场;利用海外产业园实现属地化运营。 长期战略 —— 从“五金制造”向“五金智造”升级,构建“产品+服务+数据”的生态体系。 未来,中国五金龙头企业需兼顾内贸的消费升级与外贸的全球化竞争,通过创新驱动和战略调整在复杂环境中持续巩固行业地位。 》点击查看CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会专题报道
4月22日,在由 上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办,江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞,山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办,新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办 的 CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会——铜管棒加工产业发展论坛 ,桂林漓佳金属有限责任公司总经理莫兴德对“铜合金管材生产技术现状和提升方向”进行了分享。 铜合金管材生产技术现状 1.1 铜合金管材产量情况和主要应用领域 合金管具有高强、耐磨、耐蚀、导热性好、机加工性能好等特性,白铜、黄铜等铜合金冷凝/热交换管应用于火力发电、核电、石油化工、船舶制造、海水淡化等领域,黄铜管应用与卫浴水暖、供水等,合金管还用于装饰品、电器、机械制造、乐器制造以及新能源等新的应用领域。 1.2 铜合金管主要生产企业 其对铜合金管主要生产企业进行了介绍。 1.3 铜合金管生产工艺 ►熔铸工艺 熔炼工艺主要有工频有芯感应熔炼、无芯感应熔炼、真空感应炉熔炼炉等工艺。 铸造工艺主要有立式半连续铸造、立式连续铸造、水平连续铸造、上引连续铸造等工艺。 ►加工工艺 生产方式有挤压、行星轧制、冷轧、直条拉伸、盘拉等。 1.4 铜合金管主要生产设备 立式半连铸机组、卧式挤压机、液压拉拔机、轧管机。 1.5 铜合金管生产技术面临的主要问题 1.生产工艺长、生产自动化程度低;2.在工艺流程上近20年基本无突破性的进步;3.面临被不锈钢管等产品替代。 铜合金管材生产技术提升方向 2.1 材料创新与高性能化:随着中国航空航天、电子、通讯、新能源、高速铁路等行业发展壮大,加之材料的国产替代需要,铜合金管的需求不断持续增长,同时也对材料本身提出了更高更强的性能要求,由此加速了材料的创新,并朝着高强、高导、高耐磨、高耐蚀、节能环保型方向发展,典型的材料代表有铜铬锆、弥散强化铜合金、铜镍锡、铜钛、铜铁合金、铋黄铜、硅黄铜等。 2.2 短流程工艺的提升和改进:无挤压工艺“上引连铸—冷轧”“水平连铸--行星轧制”在合金管生产上都有各自的局限性,目前正进一步的改进、完善和不断创新,适用于更多牌号,是铜合金精密管材生产工艺的发展方向。 2.3 设备提升: 设备进步是近二十年铜合金管生产技术主要的提升方向。 熔铸设备:提升炉容量和熔化效率进一步提高,降低能耗、延迟炉衬寿命长、提升自动控制水平,新型结晶器研制和应用,铸造生产连续化、自动化方等。 加工设备:发展高速轧机以及多线轧机,高效液压拉伸机,多线、高速、自动化拉伸机,自动化酸洗设备,自动化、高精度、智能化检测设备。 2.4 智能化 数字化: 生产管控:应用智能化、数字化技术实现生产工艺控制,优化生产流程等。 智能检测系统:利用机器视觉和超声波探伤技术实现缺陷自动化检测,提升产品一致性。 此外,其还对桂林漓佳公司的基本情况、公司发展历程、产品特点及优势、产品尺寸及产量、现有生产设备、问题及改进思路和16000T 铜基新材料生产线技改项目等进行了介绍。 》点击查看CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会专题报道
4月22日,在由 上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办,江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞,山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办,新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办 的 CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会——铜管棒加工产业发展论坛 ,江西鸥迪铜业有限公司销售总经理张国栋对“铜合金材料在卫浴和制冷行业的机遇与挑战”这一主题进行了分享。 一、应用现状 家用暖通系统、两联供系统, (一)水暖卫浴行业 (二)制冷行业 1.空调领域关键作用:主要用在空调蒸发器,冷凝器,压缩机线圈,管路,功能阀门及配件。 2.冰箱领域广泛应用:主要用在蒸发器,冷凝器,压缩机线圈,管路,接头等配件。 3.市场需求相对稳定:以家用空调为例:2024年全球共产出两亿台,保有量基数非常大,同时空调的更换寿命一般为10-15年,一直在循环。 二、应用发展趋势 (一)技术创新推动性能提升 合金成分与工艺优化:通过优化合金成分和加工工艺。 纳米技术应用突破:在铜材料表面制备纳米涂层,提高卫浴产品强度,提高其抗菌、自清洁等特殊性能,满足消费者健康需求。 技术创新助力产业升级:技术创新推动铜及铜合金材料生产企业不断升级增强企业市场竞争力。 (二)健康,绿色环保成为发展方向 1.生产工艺优化 企业不断优化生产工艺,降低能耗和污染物排放,提质增效. 2.提高内外循环利用率 企业内部对用水,余热,废物料等进行二次循环利用,完善再生铜的回收技术,有效降低成本。 3.健康,绿色发展助力行业转型 身体健康最重要,节能减排是方向。 (三)定制化需求促使产品多样化 卫浴行业产品定制化:随着生活水平和生产工艺的不断提高,个人之间的需求和审美差异,使个性化智能化模块化的定制产品成为趋势。 制冷行业产品定制化:针对不同使用场景和客户需求,制冷行业出现了各种定制化的非标产品,满足要求,减少浪费,节能降耗。 定制化推动市场拓展:定制化产品满足了消费者和客户的多样化需求,有助于企业拓展市场份额,提高产品市场占有率。 三、替代材料的发展趋势 (一)塑料材料在卫浴行业的崛起 其从成本与加工优势、性能差距与应用局限、竞争态势与市场影响等角度进行了阐述。 (二)铝合金材料在制冷行业的竞争 01成本与重量优势:价格低重量轻。 02性能不足与应用限制:导热性远低于铜,场景应用受限。 03 竞争态势与行业影响:铜价持续走高,用量继续扩大。 (三)不锈钢材料在制冷行业的竞争(一) (三)不锈钢材料在制冷行业的竞争 (二) 四、面临的挑战 (一)原料供应不稳定 再生铜供应问题:供应紧张,缺口大,依赖进口,价格时常倒挂。 铜精矿资源问题:铜矿资源紧缺,受主要产铜国政治经济局势影响大。 供应风险较大:各种不稳定因素增加了企业的生产成本和经营风险。 (二)成本压力不断增大 铜价波动影响:需要更多资金和精力应对价格不稳定带来的风险。 其他成本因素:能源,环保,人工等成本的增加也加大了企业成本的压力。 成本压力与企业生存:企业的管理费用随着铜价的上涨而不断提高,需要破局寻找生存之道。 (三)市场需求变化快速 卫浴行业需求变化:随着生活水平的不断提高卫浴行业消费者需求从基本使用功能转向个性化、智能化、健康化绿色环保等多元化需求。 制冷行业需求变化:制冷行业随着节能减排政策推进,消费者对制冷设备能效要求提高,企业需采用新技术、新材料提高产品能效水平。 市场需求变化与企业适应:市场需求变化快,企业之间竞争激烈。需要看清自身的优势和劣势及时做出相应调整。 五、应对策略与未来展望 (一)加强供应链管理 拓展采购渠道、完善再生铜回收、套期保值规避风险、供应链管理与企业竞争力。 (二)持续创新与技术升级 (三)拓展新兴市场 把握新兴经济体机遇:积极开拓新兴市场,用增量来平衡铜材被替代的减量缺口。 加强国际合作:加强与国际厂商的合作,借用国外本土资源,拓展国际市场渠道。 隆低市场依赖风险:增加客户群体多样性,平衡企业大客户大市场比例。 新兴市场与行业前景:新型市场刚性需求,持续关注把握机遇。 (四)未来展望 铜及铜合金在卫浴水暖和制冷行业的应用发展趋势一定是:生产工艺,物料成本,性能需求三方平衡的结果。 》点击查看CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会专题报道
4月22日,在由 上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办,江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞,山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办,新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办 的 CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会——铜管棒加工产业发展论坛 ,深圳市连接器行业协会先进基础材料应用研究中心执行主任周明亮对“连接器用铜合金材料发展趋势”这一主题进行了分享。 连接器是什么? 此外,其还对连接器的供应链进行了阐述。 连接器行业各终端主要应用 AI算力需求爆发式增长 AI应用场景不断扩展:随着AI技术的不断进步,越来越多的领域开始应用AI技术,如自动驾驶、医疗影像、智能制造等,这些应用都需要强大的AI算力支持。 AI模型复杂度提升:为了提高AI模型的精度和性能,需要训练更复杂的模型,这也直接导致了对AI算力的需求大幅增加。 数据量激增:AI应用需要处理的数据量非常庞大,随着数据量的不断增加,对算力的需求也随之增长。 高速化、高频化 高速高频成新趋势:随着数据传输速率的不断提升,高速连接器和高频连接器将成为未来的发展趋势,特别在5G通信、数据中心和高速计算领域。 市场需求显著增长:高速高频连接器需求显著,源于其对数据传输的极致追求与信号完整性的严苛要求,是推动数字化转型的关键力量。 技术创新驱动发展:技术创新如材料科学、精密工程等携手,为高速高频连接器注入强劲动力,引领数据传输时代迈向新高度。 应用领域持续扩大:从高科技电子到医疗健康,从智能制造到智慧城市,高速高频连接器大显身手,深度融入并推动各行各业实现产业升级与变革。 服务器行业技术创新方向 高效能计算技术:高效能计算技术可以提高服务器的计算性能,满足AI算力需求,同时降低能耗,是服务器行业的重要技术发展方向。 定制化与模块化设计:为了满足不同领域对服务器的需求,定制化和模块化设计将成为服务器行业的重要趋势,这可以提高服务器的灵活性和可扩展性。 安全性与可靠性提升:随着云计算和大数据的普及,服务器的安全性和可靠性问题日益突出,未来服务器行业将更加注重安全性和可靠性的提升。 数字基础设施 5G通信与数据中心:5G通信和数据中心等数字基础设施的快速发展,显著提升了对连接器的需求,特别是那些能够满足高速数据传输和严格信号完整性要求的高性能连接器。 连接器市场需求:预计2025年全球连接器市场规模将达到1000亿美元,其中数字基础设施是连接器的主要应用领域之一,总占比达30%左右。 高性能要求:随着数字基础设施的日益复杂,连接器在高速数据传输和信号完整性方面面临更高要求,需具备低损耗、高稳定性和良好信号完整性等特性,以确保数据传输的准确性和可靠性。 汽车行业 新能源汽车崛起:新能源汽车的蓬勃发展,推动了连接器在汽车行业的应用,尤其是高压和高速连接器,以满足电池管理系统和复杂车载电子系统的高性能需求。 性能要求提升:随着新能源汽车对电池管理系统和复杂车载电子系统的需求增加,连接器需具备更高性能,包括耐高压、高速传输和强抗干扰能力,确保汽车电气系统的稳定运行。 市场需求增长:中国新能源汽车市场蓬勃发展,2023年销量达688.7万辆,同比增长近一倍。预计到2025年,销量将突破1000万辆,将进一步推动连接器在汽车领域的应用。 智能汽车 电池技术:锂离子电池能量密度持续提升,固态电池等新技术不断涌现,充电效率与续航里程大幅提升。 自动驾驶技术:从辅助驾驶向完全自动驾驶迈进,传感器、算法、数据处理能力显著提升,推动自动驾驶技术不断成熟。 车联网与智能座舱:车载互联系统更加智能,智能座舱实现多屏互动、语音控制等功能,提升驾驶体验。 车云协同与绿色计算趋势 车云协同技术发展:车云协同是实现自动驾驶的重要技术之一,它要求车辆与云端进行高效的数据交互和算力协同,这将推动绿色计算技术在服务器行业的应用。 绿色计算降低能耗:绿色计算技术可以降低服务器的能耗,减少碳排放,符合环保和可持续发展的要求。 政策支持与推动:各国政府都在积极推行节能减排政策,鼓励绿色计算技术的发展和应用,这将为绿色计算在服务器行业的应用提供政策支持和市场动力。 工业控制领域 1.自动化与智能制造:工业控制领域对连接器的需求主要集中于自动化设备和智能制造,对连接器的可靠性、耐久性和数据传输能力有极高的要求。 2.恶劣环境挑战:在高温、高湿、强振动等恶劣工作环境下需具备出色的耐候性、密封性和机械强度,以确保设备稳定运行和数据准确传输。 3.技术创新与应用:为了满足工业控制领域对高性能连接器的迫切需求,连接器制造商正加大研发投入,致力于开发具有创新性技术和材料的新一代连接器产品。 消费电子行业 1.AI智能产品普及:智能手机、平板电脑和可穿戴设备等消费电子产品Ai化,及更新换代,持续推动连接器在消费电子领域的应用需求增长,是连接器市场的重要驱动力。 2.性能要求提升:随着消费者对电子产品质量和性能期望值的提高,信号传输、电源连接和数据传输等方面对连接器的性能要求也日益增加。 3.市场增速放缓影响:消费电子市场增长放缓,对连接器行业产生一定影响。为保持竞争力,连接器制造商需不断创新,提升产品性能,同时对铜加工行业的高精特新材料提出了要求。 智能化、集成化 智能集成引领潮流:AI与物联网技术浪潮正盛,推动连接器向智能化、集成化转型,预示未来科技新方向。 智能元件集成化:智能集成化连接器集传感器、控制器于一体,实现自监测、自诊断与自适应功能。 提升系统可靠性:智能集成化设计通过实时监控与智能调节,有效提升系统的稳定性和可靠性。 促进产业升级:智能集成化连接器引领产业革新,加速从传统制造向智能制造的转型升级步伐。 铜合金在连接器的应用预测 2.连接器行业用铜概况——接器为什么要用铜? 良好的导电性、耐磨性和耐腐蚀性、良好的机械性能、加工性能好、较高的热稳定性。 铜合金应用示例 连接器成本拆解(RJ45部件为例) 连接器根据不同的种类型号,铜的成本占15-80%,大多微型连接器铜的成本靠近50%左右。 2.连接器行业用铜概况——连接器市场概况 2023年连接器全球总量818亿美元,中国是最大的制造国,占约30%,并维持相对较高的CAGR。对应铜材相关成本价值约占40%, 中国约为200万吨。 3.机遇——连接器行业各主要行业增长预测(2026F) 铜合金材料应用量 汽车领域: 预计到2025年,中国汽车领域对铜合金材料的应用量将达到约50万吨,随着新能源汽车市场的扩大,铜合金材料的应用量将持续增长。 数字基础设施: 数字基础设施领域对铜合金材料的应用量预计将达到约100万吨,铜合金材料在数字基础设施领域的应用将持续扩大。 消费电子 :消费电子行业对铜合金材料的应用量预计保持稳定,约为60万吨,铜合金材料在消费电子领域的应用将继续发挥重要作用。 其还介绍了新材料趋势——连接器各类常见合金类汇总的相关内容。 铜合金应用和技术发展 铜合金板带应用和技术发展 应用领域:广泛应用于汽车高压连接器和电池管理系统的关键部位,数字基础设施的高速数据传输和高频连接器,以及消费电子产品的信号传输。 材料优化:优化合金成分和热处理工艺提升铜合金板带的导电性、强度和加工性,如采用高强高导铜合金替代传统合金,增强连接器的性能和可靠性。 表面处理技术:通过电镀和喷涂等表面处理技术提升耐腐蚀性、耐磨性和导电性,例如热浸镀锡技术显著增强了连接器的可靠性和耐久性。 微细加工技术:随着连接器小型化和微型化的趋势,对铜合金板带的微细加工技术提出更高要求,通过精密设备和工艺实现微细加工和精密制造。 铜合金棒线材应用和技术发展 应用领域:铜合金棒线材在汽车、工业控制及其他领域均有广泛应用,用于制造连接器的接触件、引脚等关键部件及传输线缆,要求材料具备高导电性。 材料创新:通过研发新型铜合金材料如高强高导铜合金和铜基复合材料,提高棒线材性能和应用范围,如采用铜镍硅合金替代传统合金增强导电性和强度。 精密加工技术:随着连接器向小型化、微型化方向发展,对铜合金棒线材的精密加工技术提出了更高要求,需采用先进设备和工艺实现精密加工和微型化制造。 环保生产:通过采用环保材料和优化生产工艺降低能源消耗和环境污染,例如使用无铅、无镉等环保材料替代传统有毒材料以提升产品的环保性能。 高强高导铜合金的研发与应用 性能难点:高强高导铜合金的研发与应用面临导电性与强度平衡的挑战。优化合金成分与热处理工艺,提升导电性同时保证强度,是制造高性能连接器的关键。 合金优化:针对高强高导铜合金,开展深入的合金成分设计与热处理工艺研究。通过试验验证,选出最佳合金配方与热处理规范,实现性能突破,满足高性能需求。 应用拓展:强化铜合金的推广与应用,覆盖汽车、通信、工业控制等多领域。发挥其高强度高导电性优势,提升连接器的耐久性与效率,推动产业升级与进步。 此外,其还对连接器行业协会及深连协材料中心-在材料方面的工作方向等内容进行了简单地介绍。 》点击查看CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会专题报道
4月22日,在由 上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办,江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞,山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办,新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办 的 CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会——电工输配电产业论坛 ,国际铜业协会北京代表处首席代表、低碳驱动项目负责人/正高级工程师梁栋对“电机变压器行业绕组线铜基材料发展趋势”这一主题进行了论述。 电动机变压器中铜应用介绍 电线电缆产品分类和应用领域 绕组线应用领域 铜合金绕组线的研究趋势 高性能导线:低氧含量导体、高柔韧性、高强度高导电率。 铜在电动机和变压器中的应用 其列举了铜在电动机和变压器中的应用案例进行了阐述。 电动机变压器的发展趋势 全球的低碳化发展趋势 • 欧盟:2030年温室其它排放比1990年减少55%,2050年达到碳中和 • 日本:2050实现碳中和 • 英国:2045年实现净零排放,2050年实现碳中和 • 加拿大:2050年实现碳中和 • 中国:2030年碳达峰,2060年碳中和 • 截至2023年9月,全球已有超过150个国家承诺碳中和,覆盖了全球80%以上的二氧化碳排放量、GDP和人口。 碳达峰、碳中和的过程就是全社会电气化与再电气化的过程 再电气化的要求需求侧进一步提高能源利用效率 碳达峰、碳中和的过程就是全社会电气化与再电气化的过程;电气化是指将传统能源(如煤炭、石油)驱动的设备或系统转变为电力驱动;再电气化则是在此基础上进一步优化,比如使用可再生能源发电,或者提高电力系统的效率。 不同驱动系统的效率 1840年的蒸汽机热效率估算大概是3%,后面出现的凝汽式蒸汽机为8%,蒸汽机最高的热效率也不过才20%。 ⇒ 家用轿车的汽油机热效率普遍在40%以下,柴油机的热效率可以达到40-46%。 电动机驱动系统具有最高的效率,一般在90%以上,最高可以超过95%。 内燃机的热效率 ▪内燃机的热效率上限就是卡诺循环,就是说高温热源和低温热源温度差越大,热效率越高; ▪ 热机要达到95%的卡诺循环效率,高温热源的温度需要23000℃; ▪ 卡诺循环是理想情况下的过程,现实过程中温度越高越不容易实现绝热,实际效率远低于卡诺循环; ▪ 现有能量效率超过95%的驱动方式,只有电动机系统。 电动机变压器的高效化的发展方向 ➢ 《关于统筹节能降碳和回收利用加快重点领域产品设备更新改造的指导意见》:明确提出到2025年,在运能效达到节能水平(能效2级)及以上的高效节能电机占比较2021年提高超过5个百分点,当年新增高效节能电机占比较2021年提高15个百分点,高效节能变压器占比提高10个百分点以上。 ➢ 《工业能效提升行动计划》:围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备,持续开展能效提升专项行动,加大高效用能设备应用力度。 ➢ 《2024—2025年节能降碳行动方案》:到2025年,在运高效节能电机、高效节能变压器占比分别提高5个百分点以上、10个百分点以上。 ➢ 《电机更新改造和回收利用实施指南(2023年版)》:鼓励电机生产企业加大科技创新,提升能效水平,推动重点行业有关企业排查设备能效水平和运维情况,对能效低于准入水平(能效3级)的电机实施更新改造。 全球高效电动机的发展趋势 其详细介绍了全球多国高效电动机的发展趋势。 提高电动机能效的途径 增加有效材料,降低绕组损耗和铁耗;采用较好的磁性材料和工艺措施以降低铁耗;缩小风扇降低通风损耗;通过设计和工艺措施降低杂散损耗;应用计算机优化设计,降低损耗提高效率;采用永磁转子、铜转子降低转子损耗;结合信息技术、电力电子技术提高系统能效。 新型电动机——双转子电动机 双转子电机的定子位于中间,其中一个转子位于定子内部,一个转子在定子外部 ▪ 内外两个转子同步旋转 ▪ 电磁线安装在中间定子上以产生磁场 ▪ 双转子电机的主要优点是其显著的效率和原、 材料消耗的显著降低(主要是电工钢)。 空心杯电动机 ▪ 空心杯电机得名于其转子部分的设计。空心杯电机的转子在结构上突破了传统电机的结构形式,采用的是无铁芯转子,是一个空心的杯状结构,内部环绕着绕组和磁铁。 ▪ 这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗司时其重量和转动惯量大大降低,从而减少了转子自身的机械能损耗。 ▪ 德国的DFFaumhaber 在1958 年研制出斜绕组线圈绕制技术,并经过不断开发和完善,在1965年获得空心杯电机转子线圈斜绕组专利技术正式标志着空心杯电机的诞生。 ▪ 空心杯电机主要可以用于灵巧手环节。 新型电动机系统对于铜材料的要求 ►空心杯电动机 ▪ 导电性要求:空心杯电动机的绕组通常使用高导电性的铜线,以减少电阻和能量损耗,提高电机的效率和性能 ▪ 强度要求:虽然空心杯电动机的绕组主要强调导电性,但铜线也需要一定的机械强度,以承受电机运行中的电磁力和离心力。此外,换向器和电刷等部件可能使用铜合金材料,如银铜、铬锆铜等,这些合金在保持较高导电性的同时,具有更好的强度和耐磨性,以适应频繁的电刷接触和电流传输。 ►双转子电动机 ▪ 导电性要求:双转子电动机的转子绕组通常采用高导电性的铜材料,以降低绕组电阻,减少能量损耗,提高电机的效率和功率密度。铜的导电性能优异,能够有效传导电流,确保电机的正常运行。 ▪ 强度要求:双转子电动机的转子结构相对复杂,需要承受较高的机械应力和电磁力。因此,铜材料需要具备足够的强度和韧性,以保证转子在高速旋转和负载变化时的稳定性和可靠性。一些高性能的双转子电动机可能会使用铜合金,这些合金在保持一定导电性的同时,提供了更高的强度和硬度。 铜基材料的发展趋势 电动机高效化——铜扁线 在电动汽车驱动电机领域,扁线电机已经是目前主流的电机绕组形式 与圆线相比,扁线有利于电机槽满率的提升,一般圆线电机的槽满率为50%左右,而扁线电机的槽满率能达到70%以上。 采用扁线可以在定子槽空间不变的条件下,填充更多的铜线,通过更大的电流,产生更强的磁场,进而提升功率密度。 其还对某驱动电机圆线扁线性能对比进行了举例说明。 电动机高效化——铜转子 提高效率;降低温升、运行可靠;减少体积、减轻重量;降低电动机成本。 其对75KW-2 铜转子和铝转子电动机进行了比较。 铜转子还有:焊点多,工艺复杂,强度不稳定;质量控制难度大,一致性差;端环导条需单独加工,成本高;生产效率低,难以规模化生产等问题。 其还对稀土压铸铜合金、高强高导铜合金(高强高导铜合金一般是指σb ≥ 600MPa,导电率≥80 %IACS)等进行了介绍。 高效化铜解决方案——提高导电性 “超级铜”利用石墨烯的导电性和力学性能与铜材料片堆叠制成,实现了石墨烯和铜的优势互补;目前超级铜的导电率可以提高到106-108%IACS。 》点击查看CCIE-2025SMM(第二十届)铜业大会暨铜产业博览会专题报道
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