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電力電纜主要材料

電力電纜絕緣材料和屏蔽材料，特別是高壓和超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜材料，是中國(guó)電纜行業(yè)在該領(lǐng)域的突出弱點(diǎn)或 短板 （所有護(hù)套材料均已定位）。

1. 中低壓電力電纜材料

中低壓電力電纜多采用交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣，XLPE以低密度聚乙烯樹(shù)脂為主要原料，加入抗氧化劑、過(guò)氧化交聯(lián)劑，通過(guò)混合、塑化、造粒制成電纜材料， 包括化學(xué)交聯(lián)、硅烷交聯(lián)、輻照交聯(lián)、紫外線交聯(lián)等。kV以下等級(jí)XLPE所有絕緣材料都已國(guó)產(chǎn)化。

其中，化學(xué)交聯(lián)、硅烷交聯(lián)技術(shù)和應(yīng)用非常成熟，輻照交聯(lián)和紫外線交聯(lián)材料技術(shù)也得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，中壓電纜抗水樹(shù)材料也得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

35kV以下等級(jí)XLPE絕緣材料的性能完全符合使用要求，但與國(guó)外技術(shù)成熟的產(chǎn)品相比，工藝性能穩(wěn)定性和長(zhǎng)期使用壽命的可靠性仍存在差距：一是化工合成樹(shù)脂的性能穩(wěn)定性；二是激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使電纜材料制造商過(guò)度考慮成本，尋求低價(jià)原材料的使用。

具備35kV國(guó)內(nèi)交聯(lián)聚乙烯電纜材料的批量供應(yīng)主要包括浙江萬(wàn)馬聚合物、青島漢電纜、上海化工廠、河南萬(wàn)博塑料有限公司等。

2. 110kV高壓電纜材料

高壓和超高壓電纜要求絕緣材料應(yīng)超凈化。國(guó)外主要供應(yīng)商為石化企業(yè)，完成石油裂解-乙烯聚合-超凈合成的全封閉超凈化生產(chǎn)工藝，如北歐化工、美國(guó)陶氏化工、 日本NUC、韓國(guó)韓華等。

國(guó)內(nèi)高壓電纜制造初期(包括早期35)kV級(jí)交聯(lián)聚乙烯電纜材料)均采用進(jìn)口材料，尤其是北歐化工和美國(guó)陶氏化工(原美國(guó)聯(lián)碳公司) 在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有較高比例。

十二五期間，中國(guó)llOkV自2012年以來(lái)，高壓電纜絕緣料取得了技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，llOkV在電力工程中逐漸用于電纜制造和電力工程。

十三五期間，通過(guò)自主研發(fā)引進(jìn)關(guān)鍵工藝設(shè)備，與上游石化企業(yè)合作，取得了很大進(jìn)展。 主要有大型高壓電纜制造商或電纜材料主要制造商與石化企業(yè)合作，從基礎(chǔ)樹(shù)脂合成到電纜材料制造再到高壓電纜制造和應(yīng)用，形成初步制造鏈。如青島漢纜有限公司與燕山石化有限公司、浙江萬(wàn)馬聚合物材料有限公司與揚(yáng)子石化有限公司、江蘇德威新材料有限公司、揚(yáng)子－燕山石化公司作，燕山石化公司引進(jìn)全套設(shè)備和技術(shù)，都形成了批量生產(chǎn)能力。

目前，高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣材料和屏蔽材料的工藝技術(shù)和生產(chǎn)能力已形成，總生產(chǎn)能力約8萬(wàn)噸／年(含超高壓電纜材料能力)。

3. 超高壓電纜材料

220kV超高壓電纜絕緣和屏蔽材料對(duì)雜質(zhì)含量、數(shù)量和尺寸等凈化要求較高。超凈絕緣材料的主要瓶頸是超凈特殊原材料LDPE本地化供應(yīng)。除基本樹(shù)脂外，配合劑系統(tǒng)的選擇、配方技術(shù)、絕緣材料的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境和工廠生產(chǎn)環(huán)境終會(huì)影響電纜的絕緣性能。

LDPE 原材料問(wèn)題主要是加工流變特性、熔融指數(shù)、分子量分布均勻性、雜質(zhì)含量等技術(shù)要求。LDPE這決定了熔融指數(shù)的波動(dòng)范圍LDPE軟化溫度范圍，保證電纜絕緣層在成熟工藝條件下均勻塑化，工藝尺寸穩(wěn)定性和表面光滑度。二是雜質(zhì)含量要求非常嚴(yán)格，生產(chǎn)車(chē)間要求等級(jí)達(dá)到 1000級(jí)，特殊工藝甚至100級(jí)。從生產(chǎn)、包裝(槽車(chē)或管道)到不與外界接觸，從樹(shù)脂合成開(kāi)始，注意雜質(zhì)和含水量的控制。

目前，國(guó)內(nèi)青島漢纜股份公司、浙江萬(wàn)馬高分子公司、 江蘇德威新材料公司等已經(jīng)具備220kV超高壓電纜超凈XLPE絕緣材料和屏蔽材料的批量生產(chǎn)能力，但實(shí)際使用幾乎是進(jìn)口的，年消耗量約2萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)材料消耗量很少。

半導(dǎo)電屏蔽材料主要用于高壓和超高壓電纜XLPE 電纜的內(nèi)外屏蔽層也需要超凈級(jí)和超光滑。屏蔽材料中的雜質(zhì)含量、屏蔽層的清潔度、屏蔽層與絕緣層的附著力將受到很大影響XLPE 電纜性能。目前國(guó)內(nèi)35kV以下電纜已生產(chǎn)多種半導(dǎo)電屏蔽材料，可滿足電纜性能要求，但llOkV以上電壓等級(jí)的半導(dǎo)電屏蔽材料對(duì)基礎(chǔ)樹(shù)脂、添加劑、炭黑類(lèi)型、 擠出設(shè)備、制造工藝、 生產(chǎn)環(huán)境要求更加嚴(yán)格， 國(guó)內(nèi)仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，屏蔽材料主要依靠北歐化工和陶化工進(jìn)口，少數(shù)由國(guó)內(nèi)企業(yè)提供。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年llOkV以上高壓和超高壓交聯(lián)電纜絕緣和屏蔽材料（包括海底電纜和直流電纜）國(guó)內(nèi)年需求約7萬(wàn)噸，其中國(guó)內(nèi)材料實(shí)際使用約1萬(wàn)噸（主要是llOkV陸用交流電纜)，出口國(guó)外市場(chǎng)約2000噸。

目前， 國(guó)內(nèi)110kV及以上XLPE與國(guó)外成熟的技術(shù)、工藝和產(chǎn)品相比，超凈電纜材料的生產(chǎn)主要存在以下差距：

1) 對(duì)超高壓超凈聚烯烴基礎(chǔ)樹(shù)脂缺乏系統(tǒng)研究，需要解決基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)、聚合、超凈合成工藝和材料性能評(píng)價(jià)技術(shù)；

2) 從超凈聚乙烯樹(shù)脂的制備到超凈合成的不間斷、全封閉的生產(chǎn)過(guò)程，再到儲(chǔ)運(yùn)保障，還沒(méi)有形成國(guó)產(chǎn)化，帶來(lái)了新的困難。超凈材料制備的超凈技術(shù)和工藝(包括雜質(zhì)過(guò)濾技術(shù)、性能評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制體系等。)，以保證聚烯烴電纜材料制備的穩(wěn)定性和連續(xù)性，也存在許多新的技術(shù)問(wèn)題；

3)本地化生產(chǎn)時(shí)間不長(zhǎng)，仍需積累更多的工藝試驗(yàn)和應(yīng)用數(shù)據(jù)，特別是對(duì)電纜長(zhǎng)期使用可靠性的評(píng)價(jià)和評(píng)價(jià)，也是電力用戶對(duì)材料充分信心和認(rèn)可應(yīng)用的重要工作。

4. 高壓和超高壓海底電纜材料

高壓和超高壓海底電纜的生產(chǎn)工藝要求較高，其使用環(huán)境較為復(fù)雜，因此對(duì)電纜材料的要求較高。

目前，國(guó)外市場(chǎng)上只有北歐化工和陶氏化工公司有能力提供高壓海底電纜重要的原材料——絕緣材料和屏蔽材料。

中國(guó)海纜制造商使用的高壓和超高壓海底電纜絕緣材料和屏蔽材料都依賴于進(jìn)口， 包括直流電纜材料。由于供需不平衡，目前呈現(xiàn)出明顯的賣(mài)方市場(chǎng)。高壓海纜絕緣材料和屏蔽材料的研發(fā)和生產(chǎn)也是中國(guó)電纜行業(yè)的迫切任務(wù)，需要在高壓和超高壓電纜材料定位的基礎(chǔ)上繼續(xù)深化研究和生產(chǎn)。

六、電力電纜附件

1. 市場(chǎng)需求

我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)投資仍將穩(wěn)步增長(zhǎng)，包括智能電網(wǎng)建設(shè)、新能源建設(shè)、 配電網(wǎng)改造等， 這將為電纜配件行業(yè)帶來(lái)新一輪的發(fā)展機(jī)遇。

長(zhǎng)距離、大范圍、高容量、高壓 模式將進(jìn)一步刺激對(duì)高壓超高壓電纜和電纜附件的需求。同時(shí)，隨著光伏、風(fēng)電、核電等新能源的發(fā)展，對(duì)高壓超高壓直流電纜附件的需求也將顯著增加。其中，海上風(fēng)電已成為世界風(fēng)電發(fā)展的研究熱點(diǎn)。世界各國(guó)都將海上風(fēng)電作為可再生能源發(fā)展的重要方向。中國(guó)也將其納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。中國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展已進(jìn)入大規(guī)模、 商業(yè)化發(fā)展階段。因此，它也給海底電纜附件（海底電纜終端、中間接頭和維修接頭）的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。

目前，中國(guó)的電纜配件行業(yè)仍以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主， 主要是為了滿足國(guó)內(nèi)需求。由于中國(guó)產(chǎn)品在成本和價(jià)格上與進(jìn)口產(chǎn)品相比具有競(jìng)爭(zhēng)力。隨著 一帶一路 建設(shè)的推進(jìn)，將推動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 相關(guān)地域的電力建設(shè)需求將繼續(xù)增長(zhǎng)?？紤]到 一帶一路 相對(duì)落后，加上技術(shù)落后、供應(yīng)能力有限、 進(jìn)口依賴度高，給具有成本效益優(yōu)勢(shì)的中國(guó)電纜配件企業(yè)帶來(lái)了可觀的商機(jī)。

未來(lái)五年電網(wǎng)建設(shè)中低壓電力電纜平均增長(zhǎng)7%-10%, 66kV以上高壓電纜附件也將成為行業(yè)增長(zhǎng)的亮點(diǎn)。

根據(jù)以上分析， 各電壓等級(jí)電纜附件結(jié)合 2017 年實(shí)際需求推測(cè) 2020 年市場(chǎng)規(guī)模

2. 技術(shù)創(chuàng)新和存在的問(wèn)題

電纜附件的發(fā)展與電纜的發(fā)展密不可分。它還經(jīng)歷了從充油絕緣到干絕緣，從中壓到高壓和超高壓的過(guò)程。電纜附件的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)不是單一的成熟技術(shù)，而是多學(xué)科綜合技術(shù)，主要涉及電氣、機(jī)械、化學(xué)、聚合物材料等領(lǐng)域。

中國(guó)企業(yè)缺乏電力電纜配件的核心技術(shù)，特別是在超高壓電力電纜配件的研發(fā)方面，一直受到技術(shù)的限制。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)少數(shù)領(lǐng)頭技術(shù)企業(yè)自主研發(fā)的電纜配件逐漸成熟，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了國(guó)外壟斷，甚至部分產(chǎn)品出口到國(guó)外，電壓水平達(dá)到 500kV。國(guó)產(chǎn)電纜附件的質(zhì)量和可靠性也有了很大的提高。

除少數(shù)頭企業(yè)外，國(guó)內(nèi)大多數(shù)電纜配件制造商的主要產(chǎn)品是中低壓電纜配件或金具產(chǎn)品，大多數(shù)生產(chǎn)規(guī)模小，研發(fā)投資相對(duì)較少，研發(fā)能力弱，前瞻性和基礎(chǔ)技術(shù)研究滯后于國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵部件開(kāi)發(fā)滯后。特別是在高壓、超高壓電纜配件和特種電纜配件方面，與國(guó)外成熟的水平仍存在差距。行業(yè)高素質(zhì)人才長(zhǎng)期短缺，研發(fā)試驗(yàn)?zāi)芰Ρ∪?，行業(yè)內(nèi)具有持續(xù)創(chuàng)新能力的制造商較少。

3. 與國(guó)外成熟的水平的比較

與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)電纜配件廠家多，分散，領(lǐng)頭品牌企業(yè)少?？傮w情況是220kV以下電壓等級(jí)附件基本實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，但 220kV 雖然國(guó)內(nèi)企業(yè)可以制造上述電纜附件，但工程數(shù)量和性能相對(duì)較少，關(guān)鍵部件為應(yīng)力錐，使用的原材料基本依賴進(jìn)口。

由于研發(fā)創(chuàng)新能力不足，致使國(guó)內(nèi)電纜附件產(chǎn)品高度同質(zhì)化，低價(jià)格成為市場(chǎng)主要競(jìng)爭(zhēng)手段，部分中低端附件產(chǎn)品領(lǐng)域已存在較嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩。

4. 發(fā)展建議

對(duì)于高壓超高壓電纜附件和直流電纜附件， 其基礎(chǔ)技術(shù)研究滯后，缺乏長(zhǎng)期系統(tǒng)和 深入的試驗(yàn)研究。高壓和超高壓電纜附件的基礎(chǔ)材料仍需依賴進(jìn)口。因此，電纜附件企業(yè)應(yīng)與電纜制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、 用戶合作，通過(guò)增加研發(fā)投資、材料、結(jié)構(gòu)、 性能、 壽命長(zhǎng)期試驗(yàn)研究，鞏固基礎(chǔ)，提高電纜附件的性能、質(zhì)量水平和電纜系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。