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文檔簡介
換位導(dǎo)線產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃
我國變壓器行業(yè)的未來發(fā)展趨勢根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù),我國電力消費(fèi)量自2010年的41,934.49億千瓦時(shí)上升至2019年的74,866.12億千瓦時(shí),年復(fù)合增長率超過6.65%,用電需求快速增長。其中,主要的用電需求集中在我國華北、華中、華東地區(qū),以上地區(qū)的工業(yè)用電占比超過六成。工業(yè)用電高能耗及長時(shí)間運(yùn)作的特性要求電量的供應(yīng)需保持穩(wěn)定、充足。我國西北部地區(qū)不僅煤炭資源豐富,還適宜發(fā)展多種新能源發(fā)電,而本地卻用電需求少,存在資源未能充分利用的情況。因此,大容量、遠(yuǎn)距離的輸電是我國電力發(fā)展的主要方向,跨區(qū)域的電耗也決定了提高電壓等級成為輸電技術(shù)的主要發(fā)展方向。超高壓、特高壓輸電具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、少占地的綜合優(yōu)勢,可以大幅度提高電網(wǎng)自身的安全性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。超高壓、特高壓行業(yè)的發(fā)展有利于優(yōu)化我國電網(wǎng)和電源布局,促進(jìn)電力工業(yè)整體和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,能夠有效地實(shí)現(xiàn)能源和資源的配置。因此,建設(shè)超高壓、特高壓電網(wǎng)成為我國電力發(fā)展的必然趨勢。隨著雙碳系列政策的陸續(xù)出臺和持續(xù)落實(shí),我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級加速推進(jìn),風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)迎來歷史發(fā)展機(jī)遇。而我國風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電集中在西部地區(qū),需要通過輸電損耗最小的特高壓輸電將電力輸送到電力需求集中的東南部地區(qū)。2022年5月,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,提出加快推進(jìn)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)。加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。十三五期間,國家電網(wǎng)累計(jì)投運(yùn)13交12直特高壓工程。十四五期間,國家電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)特高壓工程24交14直,涉及線路3萬余公里,變電換流容量3.4億千伏安,總投資3,800億元。綜上,為適應(yīng)我國輸電技術(shù)的發(fā)展,我國變壓器也向著高電壓、大容量的方向發(fā)展。我國在網(wǎng)運(yùn)行的交流輸電變壓器電壓等級已達(dá)到1000kV,直流輸電用換流變壓器電壓等級以達(dá)到±1100kV。在變壓器容量方面,單相變壓器容量已達(dá)到1000MVA、三相變壓器容量已達(dá)到1330MVA。隨著我國提出碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)以來,國內(nèi)新能源轉(zhuǎn)型趨勢持續(xù)加速。電力領(lǐng)域是我國碳排放的重要來源,根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計(jì),2021年火電在全國發(fā)電量中的占比仍高達(dá)67%。為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),自十四五開始風(fēng)電、光伏等新能源有望成為主要的電力裝機(jī)增量。2021年10月26日,《2030年前碳達(dá)峰行動方案》方案中明確提出2025年我國非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗較2020年下降13.5%,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放較2020年下降18%;2030年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放較2005年下降65%以上。但新能源如風(fēng)能、太陽能等存在供應(yīng)不穩(wěn)定、波動大的缺點(diǎn),分布式電源的并網(wǎng)也對電網(wǎng)提出新的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對由此產(chǎn)生的復(fù)雜情況,電網(wǎng)將向各環(huán)節(jié)數(shù)字化、調(diào)度環(huán)節(jié)智能化的柔性電網(wǎng)發(fā)展??紤]到新能源發(fā)電具有波動性的特征,我國逐步形成了以柔性直流為代表的新型輸電技術(shù),具備平穩(wěn)輸電波動性和上千公里遠(yuǎn)距離輸送的能力。因此,在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,以柔性直流為主導(dǎo)的先進(jìn)輸電技術(shù)未來將有大量的應(yīng)用。2022年5月,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,提出加快構(gòu)建適應(yīng)新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)。隨著新型電力系統(tǒng)的加快構(gòu)建,作為輸電系統(tǒng)核心設(shè)備的變壓器也將向著適應(yīng)柔性電網(wǎng)輸電要求的方向發(fā)展。2020年5月29日,國家標(biāo)委會、市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《電力變壓器能效限定值及能效等級》(GB20052-2020),并于2021年6月1日正式實(shí)施。新的國標(biāo)修訂和整合了之前的兩項(xiàng)國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB20052-2013(三相配電變壓器能效限定值及能效等級)、GB24790-2009(電力變壓器能效限定值及能效等級)。在新標(biāo)準(zhǔn)下,各類電力變壓器損耗指標(biāo)下降幅度約在10%~45%,變壓器新國標(biāo)對能效口徑的收緊將推動變壓器的技術(shù)工藝升級以及行業(yè)格局的優(yōu)化。2020年12月,國家工信部、國家市場監(jiān)管總局、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《變壓器能效提升計(jì)劃(2021—2023年)》。《變壓器能效提升計(jì)劃(2021—2023年)》中要求:1、到2023年,高效節(jié)能變壓器符合新修訂《電力變壓器能效限定值及能效等級》(GB20052-2020)中1級、2級能效標(biāo)準(zhǔn)的電力變壓器在網(wǎng)運(yùn)行比例提高10%,當(dāng)年新增高效節(jié)能變壓器占比達(dá)到75%以上;2、加大高效節(jié)能變壓器推廣力度。自2021年6月起,新增變壓器須符合國家能效標(biāo)準(zhǔn)要求,鼓勵使用高效節(jié)能變壓器;3、加快電網(wǎng)企業(yè)變壓器能效提升。推動電網(wǎng)企業(yè)開展在網(wǎng)運(yùn)行變壓器全面普查,制定淘汰計(jì)劃并組織實(shí)施。到2023年,逐步淘汰不符合國家能效標(biāo)準(zhǔn)要求的變壓器。加快電網(wǎng)企業(yè)變壓器升級改造,推行綠色采購管理,自2021年6月起,新采購變壓器應(yīng)為高效節(jié)能變壓器。根據(jù)數(shù)據(jù),目前我國在運(yùn)行變壓器超過1700萬臺,裝機(jī)總?cè)萘考s110億kVA。其中,三級能效及以下在運(yùn)行的變壓器大概1000多萬臺,亟待升級改造。根據(jù)國家發(fā)改委及國家能源局發(fā)布的《十四五現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中明確提出要改造升級配電網(wǎng),推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。智能電網(wǎng)的建設(shè)需全方位提升配電網(wǎng)監(jiān)測和控制的智能化水平。在配電網(wǎng)控制體系中,變壓器與用電設(shè)備直接連接,分布廣泛,導(dǎo)致總耗巨大。因此如何降低變壓器的損耗和確保變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是智能電網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。對比傳統(tǒng)的變壓器,智能變壓器可通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字接口進(jìn)行信息管理、狀態(tài)診斷與評估、運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測及故障報(bào)警等工作,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵狀態(tài)參量的監(jiān)測、控制與數(shù)據(jù)共享等,并具有良好的自適應(yīng)能力以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行。2022年5月,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,提出著力提高配電網(wǎng)接納分布式新能源的能力。發(fā)展分布式智能電網(wǎng),推動電網(wǎng)企業(yè)加強(qiáng)有源配電網(wǎng)(主動配電網(wǎng))規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行方法研究,加大投資建設(shè)改造力度,提高配電網(wǎng)智能化水平,著力提升配電網(wǎng)接入分布式新能源的能力。綜上,在以上政策的推進(jìn)下,對配電變壓器也將向著智能化變壓器的方向發(fā)展。高電壓等級變壓器用電磁線行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(一)高電壓等級變壓器用電磁線基本情況電網(wǎng)運(yùn)輸路線中的變壓器與普通的家用電器和工業(yè)電機(jī)所處運(yùn)行環(huán)境有較大的差異,變壓器在電網(wǎng)運(yùn)輸線路中的重要地位決定了所使用的電磁線須具有更優(yōu)的性能和更高的技術(shù)要求。高電壓等級電網(wǎng)運(yùn)輸線路變壓器所使用的電磁線幾乎都使用扁線技術(shù),扁線不僅能夠提供更優(yōu)良的散熱效果、轉(zhuǎn)換效率以及功率密度,而且相對比圓線能夠大幅減小變壓器體積,有效縮減變電站的建設(shè)成本和占地面積;由于電網(wǎng)一般采用油浸式變壓器,其中所使用的變壓器油存在較強(qiáng)的溶解性以及含有一定量的腐蝕性硫,因此變壓器所使用的電磁線必須具備較好的耐變壓器油的特性;電網(wǎng)線路中常發(fā)生短路現(xiàn)象,自然雷擊也可能導(dǎo)致線路故障,在這些現(xiàn)象發(fā)生時(shí),變壓器中將產(chǎn)生較高的反沖電壓形成強(qiáng)大的電磁力,溫度將在短時(shí)間內(nèi)快速提升,因此變壓器用電磁線也需要具備較高的耐熱等級以及較高的屈服強(qiáng)度,能夠保證變壓器在面臨以上現(xiàn)象后繼續(xù)正常使用。尤其對于換流變壓器來說,換流變壓器閥側(cè)與直流相連,因此換流變壓器不僅承受交流電壓,而且還需要承受直流電壓,這使得換流變壓器與普通電力變壓器在結(jié)構(gòu)上有所不同,需要電磁線同時(shí)滿足屈服強(qiáng)度高、高溫粘結(jié)強(qiáng)度好以及導(dǎo)線整體彎曲剛性優(yōu)良等技術(shù)指標(biāo)。同時(shí),隨著電網(wǎng)建設(shè)輸電電壓等級的升高,變壓器及其內(nèi)部所使用的材料對以上指標(biāo)的要求都在進(jìn)一步提升。(二)高電壓等級變壓器用電磁線發(fā)展?fàn)顩r根據(jù)數(shù)據(jù),我國在網(wǎng)運(yùn)行的高電壓等級變壓器對應(yīng)使用的電磁線總量近十年復(fù)合年增長率保持7.37%的增長,電磁線累計(jì)使用總量從895,596噸增加至1,698,931噸。其中,交流變壓器用電磁線累計(jì)使用總量從885,892噸增長為1,653,319噸,復(fù)合年增長率為7.18%;直流用換流變壓器用電磁線累計(jì)使用總量從9,704噸增長為45,612噸,復(fù)合年增長率為18.76%。隨著我國電網(wǎng)投資的推進(jìn),高電壓等級變壓器用電磁線累計(jì)使用總量穩(wěn)步提升。(三)高電壓等級變壓器用電磁線發(fā)展趨勢變壓器用電磁線作為變壓器的核心部件,未來也向著低碳環(huán)保、節(jié)能降耗的方向發(fā)展。同時(shí),由于電磁線需要長時(shí)間的高電壓、大電流的環(huán)境下運(yùn)行,其性能指標(biāo)向著更高機(jī)械強(qiáng)度、更耐高溫的方向發(fā)展。1、高電壓等級變壓器用電磁線向節(jié)能降耗型方向發(fā)展在雙碳目標(biāo)下,為了實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保、落實(shí)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的要求,我國在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí),對變壓器節(jié)能降耗的要求也越來越高。電磁線作為變壓器的心臟,必須適應(yīng)變壓器的發(fā)展需求,因此也向著降低變壓器線圈損耗、縮小線圈體積的方向發(fā)展。繞組導(dǎo)線處在交變漏磁場中,根據(jù)楞次定律,在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流(一般稱為渦流),從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生渦流損耗。單根導(dǎo)線在均勻磁場中產(chǎn)生的渦流損耗與導(dǎo)線沿繞組輻向的厚度平方成正比。所以,電磁線厚度越大則變壓器線圈的渦流損耗越大,線圈溫升也越高。電流具有集膚效應(yīng),即在交流電或變交電磁場下電流主要集中在導(dǎo)體表面移動,越靠近導(dǎo)體表面,電流密度越大,導(dǎo)體內(nèi)部電流較小。因此,在相同導(dǎo)電截面積下,多根小規(guī)格截面積電磁線并繞可以通過更大電流強(qiáng)度。綜上,變壓器使用超薄厚度和小規(guī)格截面積的電磁線將成為發(fā)展趨勢。隨著電力行業(yè)的發(fā)展,變壓器的容量越來越大,由電磁線繞制的線圈的體積也相應(yīng)越來越大。由一根多根數(shù)換位導(dǎo)線代替多根導(dǎo)線并繞,可以簡化變壓器制造廠的繞制工藝。同時(shí),多根數(shù)換位導(dǎo)線更加緊密,可以縮小變壓器體積,達(dá)到降低變壓器制造成本的目的。此外,多根數(shù)換位導(dǎo)線還可以增強(qiáng)線圈本身的機(jī)械強(qiáng)度,提高變壓器抗突發(fā)短路的能力。變壓器的電壓等級越高,電磁線所需要的絕緣強(qiáng)度就越高。在使用目前絕緣材料的情況下,電磁線的絕緣越來越厚,電磁線的外形尺寸也越大,變壓器的體積也隨之增大,從而增加變壓器的制造成本。因此,在不減弱電磁線性能的前提下,通過對現(xiàn)有絕緣材料進(jìn)行改性或研發(fā)新的高強(qiáng)度絕緣材料,減小電磁線絕緣厚度將成為電磁線的未來發(fā)展趨勢之一。2、高電壓等級變壓器用電磁線對機(jī)械強(qiáng)度的要求越來越高電磁線作為變壓器的核心部件,其性能直接影響變壓器的性能指標(biāo)。電磁線的屈服強(qiáng)度越高,則變壓器的抗短路能力越強(qiáng)。目前,電磁線行業(yè)普遍采用機(jī)械變形的方式對電磁線進(jìn)行硬化處理,以使其達(dá)到所需的屈服強(qiáng)度。但是,該硬化處理方式存在兩個(gè)問題:一是在長期高溫環(huán)境下,電磁線屈服強(qiáng)度穩(wěn)定性差,在變壓器長期運(yùn)行后,電磁線屈服強(qiáng)度會出現(xiàn)下降趨勢;二是目前的硬化方式所能達(dá)到的屈服強(qiáng)度數(shù)值較小,難以完全滿足電力行業(yè)發(fā)展的趨勢。因此,采用新材料來提高電磁線的屈服強(qiáng)度有望成為電磁線新的發(fā)展趨勢。3、高電壓等級變壓器用電磁線需要具備良好的高溫粘合性能目前,變壓器繞組采用的自粘換位導(dǎo)線其機(jī)械性能在常溫下滿足設(shè)計(jì)要求,但是在變壓器長期高溫運(yùn)行時(shí),由于自粘漆包線的粘結(jié)性能會有所下降,導(dǎo)致繞組的機(jī)械性能下降,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)短路繞組受到很大的電磁力沖擊時(shí),容易導(dǎo)致線圈變形致使變壓器產(chǎn)生故障,甚至引起火災(zāi),嚴(yán)重的會造成供電系統(tǒng)崩潰。因此,為了滿足超高壓、特高壓電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展需要,對高溫自粘電磁線的研發(fā)將是一種發(fā)展趨勢。(四)新能源車驅(qū)動電機(jī)用電磁線情況及發(fā)展趨勢1、我國新能源車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀在環(huán)保理念的推動下,全球新能源車市場保持持續(xù)增長,新能源車已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。我國在全球新能源車銷售市場中處于領(lǐng)先地位,新能源車保有量高速增長。《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出發(fā)展壯大如新能源、新材料、新能源汽車、綠色環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,增強(qiáng)要素保障能力,培育壯大產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動能。目前新能源產(chǎn)業(yè)已成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。根據(jù)IEA數(shù)據(jù),2021年全球新能源車保有量達(dá)到1,650萬輛,是2018年的三倍,2016年至2021年期間復(fù)合增長率為41%。根據(jù)公安部數(shù)據(jù),2021年我國新能源車保有量為784萬輛,2021年全國新注冊登記新能源車295萬輛,占全年新注冊登記汽車總量的11.25%,同比增長151.61%,2016年至2021年期間新能源車保有量復(fù)合增長率達(dá)到53.83%。根據(jù)國家工信部印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,到2025年我國新能源車新車銷量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右,約為600萬輛,在此期間的年均復(fù)合增速為34.42%。預(yù)計(jì)未來在我國的綠色環(huán)保理念下,隨著新能源產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善,新能源車將會保持快速增長。2、新能源車驅(qū)動電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀新能源車驅(qū)動電機(jī)是新能源車的核心部件之一,其性能決定了車輛行駛過程中的爬坡能力、加速能力及最高車速等車輛主要性能指標(biāo)。目前我國新能源車使用最廣泛的為永磁同步電機(jī)。隨著新能源車保有量不斷擴(kuò)大,對新能源驅(qū)動電機(jī)的需求量持續(xù)上升,相對應(yīng)地對電磁線的需求也不斷提高。根據(jù)招商證券測算,2020年,單輛新能源車平均使用電磁線10千克。到2025年,全球新能源車驅(qū)動電機(jī)用電磁線市場需求將超過25萬噸,中國新能源車驅(qū)動電機(jī)用電磁線市場需求將超過12萬噸。3、新能源車驅(qū)動電機(jī)及驅(qū)動電機(jī)用電磁線的發(fā)展趨勢目前,新能源車驅(qū)動電機(jī)用電磁線主要是漆包銅圓線。漆包銅圓線在電機(jī)內(nèi)繞制成線圈后將會產(chǎn)生較大的空隙,線圈填充系數(shù)只有約35%—40%,導(dǎo)致存在較高的電機(jī)銅耗,限制了電機(jī)轉(zhuǎn)換效率與電機(jī)最高功率密度(3kW/kg)。因此,使用漆包銅圓線的驅(qū)動電機(jī)在功率密度、散熱性能等方面的不足逐漸凸顯。使用漆包銅扁線替代傳統(tǒng)的漆包銅圓線,可以提高槽滿率,使得在相同體積內(nèi)驅(qū)動電機(jī)擁有更大的功率,故功率密度較高。目前國內(nèi)采用的扁線繞組電機(jī)最高功率密度達(dá)5kW/kg,高于圓線電機(jī)最大3kW/kg的功率密度?!豆?jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出,2025年我國乘用車電機(jī)功率密度將達(dá)5kW/kg,這使得扁線電機(jī)的發(fā)展成為趨勢。此外,漆包銅扁線能夠增加驅(qū)動電機(jī)內(nèi)部各結(jié)構(gòu)的接觸面積,有效降低槽內(nèi)熱阻,更好地進(jìn)行熱傳導(dǎo),從而相對圓線電機(jī)具有更好的散熱性能。綜上,扁線電機(jī)具有功率密度大、效率高、散熱性好等優(yōu)勢,是新能源車驅(qū)動電機(jī)的一種發(fā)展方向。隨著新能源車驅(qū)動電機(jī)向扁線電機(jī)的方向發(fā)展,對漆包銅扁線的性能提出了更高的要求,需要具備更好的耐電暈性、高PDIV、耐高溫、耐油性、耐軟化擊穿等特點(diǎn),滿足以上要求的漆包銅扁線是未來新能源車驅(qū)動電機(jī)用電磁線的發(fā)展方向。中國電磁線產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測電磁線是制造電工產(chǎn)品中的線圈或繞組的絕緣電線,又稱繞組線。電磁線廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)電、電氣設(shè)備、家用電器、電子、通訊和交通等領(lǐng)域,直接服務(wù)對象是變壓器、電抗器、繼電器、電機(jī)電器等產(chǎn)品。與歐美發(fā)達(dá)國家相比,我國電磁線行業(yè)起步較晚,但成長迅速,經(jīng)過50多年的發(fā)展,我國電磁線行業(yè)現(xiàn)已形成了百萬噸以上的生產(chǎn)能力,成為世界電磁線生產(chǎn)、銷售、使用第一大國和出口基地。根據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會電線電纜分會數(shù)據(jù),2020年國內(nèi)電磁線產(chǎn)量176萬噸,2020年中國電磁線需求量達(dá)到約180萬噸。2021年中國電磁線產(chǎn)量為180萬噸,同比增長2.3%。目前,全國從事電磁線生產(chǎn)的企業(yè)多達(dá)上千家,其中具有一定規(guī)模的廠家約200家,年生產(chǎn)能力在5萬噸以上的企業(yè)不超過10家。從競爭格局來看,2020年電磁線市場CR6僅為25.8%,長尾效應(yīng)顯著。根據(jù)《十四五規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》等政策規(guī)劃,國家層面將推進(jìn)電線電纜行業(yè)的技術(shù)升級和智慧化改造。我國電線電纜行業(yè)未來的發(fā)展方向有:智慧能源系統(tǒng)建設(shè)加快、特高壓建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大、農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)力度加大和國際能源電力合作逐步推進(jìn)。十四五期間,我國主要省份也提出了電線電纜行業(yè)的發(fā)展方向。其中,遼寧、上海等地均提出了要加大力度對農(nóng)村電網(wǎng)改造,推進(jìn)鄉(xiāng)村智能電網(wǎng)建設(shè)。其他省份的規(guī)劃中也指出要提升電力的基礎(chǔ)設(shè)施保障水平,加強(qiáng)電網(wǎng)的升級改造。電磁線作為電線電纜行業(yè)的一部分,隨著國家十四五規(guī)劃對電線電纜行業(yè)發(fā)展方向的明確,電磁線行業(yè)也將迎來一系列政策利好,市場需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。全球電磁線行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r自1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象后,磁和電相互轉(zhuǎn)化的原理被廣泛應(yīng)用。電磁線是完成電磁轉(zhuǎn)化的核心構(gòu)件,被廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和變壓器等電器設(shè)備中。隨著全球?qū)﹄姎鈶?yīng)用的不斷升級,針對電磁線的產(chǎn)業(yè)變革也逐步受到人們的重視。電磁線技術(shù)不斷研發(fā)創(chuàng)新,電磁線種類持續(xù)增加,從而為電力應(yīng)用帶來了更多發(fā)展可能性。美國于1875年最先獲取了絕緣漆和纖維技術(shù)專利。在隨后的一個(gè)世紀(jì),各國都在為電磁線的技術(shù)更新作出貢獻(xiàn)。美國通用公司先后研制了醋酸纖維漆包線、油性漆包線、縮醛漆包線、聚酯漆包線等,美國道奇公司發(fā)明了自粘性漆包線和復(fù)合漆包線,美國杜邦公司制成了丙烯酸漆包線、聚酯亞胺漆包線、聚酰亞胺漆包線和聚酰胺酰亞胺漆包線;日本在1939年開發(fā)了玻璃漆包線,并在1954年制成了硅酮漆包線;德國在1940年制成了聚氨酯漆包線;我國上海電纜研究所分別在1966年和1970年制成聚酰亞胺漆包線和聚酰胺酰亞胺漆包線。電磁線行業(yè)在此期間得到快速的發(fā)展,電磁線的性能在各國技術(shù)的創(chuàng)新下得到了大幅提升,電磁線的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。全球電磁線行業(yè)在技術(shù)研究的引導(dǎo)下,北美、日本和西歐逐漸成為三大傳統(tǒng)生產(chǎn)和研發(fā)基地。進(jìn)入二十一世紀(jì)后,電磁線及其下游產(chǎn)品的制造基地逐漸向亞洲、美洲中南部和東歐等地區(qū)轉(zhuǎn)移。目前電磁線行業(yè)已成為電力、機(jī)電、交通運(yùn)輸、通訊等多個(gè)行業(yè)相配套的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),全球電磁線產(chǎn)品的需求大幅上升。電磁線行業(yè)概況(一)電磁線基本概念電磁線又稱繞組線,是一種被絕緣層包裹的導(dǎo)電金屬電線,用以繞制電工產(chǎn)品的線圈(線圈也稱繞組)。電磁線的工作原理為法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電流通過線圈產(chǎn)生磁場或線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流,實(shí)現(xiàn)電能和磁場能的相互轉(zhuǎn)換。電磁線是電力設(shè)備、家用電器、工業(yè)電機(jī)和交通設(shè)備等產(chǎn)品的重要構(gòu)件,被譽(yù)為電機(jī)、電器工業(yè)產(chǎn)品的心臟。按應(yīng)用特性分類可以分為直焊性、自粘性、自潤滑、耐冷媒、耐變壓器油、耐電暈、抗輻射等。根據(jù)絕緣層材料劃分可以分為漆包線、繞包線和無機(jī)絕緣線。①漆包線是將絕緣漆涂在導(dǎo)電線芯上,經(jīng)烘干形成的漆膜作為絕緣層的電磁線。漆包線的特性受原材料質(zhì)量、工藝參數(shù)、生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境等因素影響而各不相同,是一種功能性材料;②繞包線是用絕緣紙、玻璃絲、天然絲、合成絲或絕緣膜等緊密繞包在裸導(dǎo)線或漆包線上形成絕緣層的電磁線。由于絕緣厚度大,絕緣強(qiáng)度高,不適合應(yīng)用在小型電機(jī)電器產(chǎn)品,主要應(yīng)用于大中型電機(jī)和電器產(chǎn)品中;③無機(jī)絕緣電磁線是用無機(jī)絕緣材料如陶瓷、玻璃膜、氧化膜等作絕緣層的電磁線。無機(jī)絕緣線耐熱性能、耐腐蝕性能較好,常常用于耐熱等級超出有機(jī)材料限度的工作環(huán)境下。(二)電磁線應(yīng)用領(lǐng)域概況電磁線應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,根據(jù)電磁線的材質(zhì)、規(guī)格、性能不同其適用領(lǐng)域有所區(qū)別,電磁線下游主要應(yīng)用于家用電器、電力設(shè)備、工業(yè)電機(jī)、汽車電機(jī)和電動工具等領(lǐng)域。(三)全球電磁線行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r自1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象后,磁和電相互轉(zhuǎn)化的原理被廣泛應(yīng)用。電磁線是完成電磁轉(zhuǎn)化的核心構(gòu)件,被廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和變壓器等電器設(shè)備中。隨著全球?qū)﹄姎鈶?yīng)用的不斷升級,針對電磁線的產(chǎn)業(yè)變革也逐步受到人們的重視。電磁線技術(shù)不斷研發(fā)創(chuàng)新,電磁線種類持續(xù)增加,從而為電力應(yīng)用帶來了更多發(fā)展可能性。美國于1875年最先獲取了絕緣漆和纖維技術(shù)專利。在隨后的一個(gè)世紀(jì),各國都在為電磁線的技術(shù)更新作出貢獻(xiàn)。美國通用先后研制了醋酸纖維漆包線、油性漆包線、縮醛漆包線、聚酯漆包線等,美國道奇發(fā)明了自粘性漆包線和復(fù)合漆包線,美國杜邦制成了丙烯酸漆包線、聚酯亞胺漆包線、聚酰亞胺漆包線和聚酰胺酰亞胺漆包線;日本在1939年開發(fā)了玻璃漆包線,并在1954年制成了硅酮漆包線;德國在1940年制成了聚氨酯漆包線;我國上海電纜研究所分別在1966年和1970年制成聚酰亞胺漆包線和聚酰胺酰亞胺漆包線。電磁線行業(yè)在此期間得到快速的發(fā)展,電磁線的性能在各國技術(shù)的創(chuàng)新下得到了大幅提升,電磁線的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。全球電磁線行業(yè)在技術(shù)研究的引導(dǎo)下,北美、日本和西歐逐漸成為三大傳統(tǒng)生產(chǎn)和研發(fā)基地。進(jìn)入二十一世紀(jì)后,電磁線及其下游產(chǎn)品的制造基地逐漸向亞洲、美洲中南部和東歐等地區(qū)轉(zhuǎn)移。目前電磁線行業(yè)已成為電力、機(jī)電、交通運(yùn)輸、通訊等多個(gè)行業(yè)相配套的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),全球電磁線產(chǎn)品的需求大幅上升。(四)國內(nèi)電磁線行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r我國電磁線行業(yè)較西方國家起步晚,在二十世紀(jì)60年代才基本擁有電磁線的自主研發(fā)和生產(chǎn)能力,并開始注重培養(yǎng)電磁線的專業(yè)人才,為后續(xù)國內(nèi)電磁線技術(shù)的持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ);在二十世紀(jì)90年代,我國電磁線行業(yè)不斷向西方國家引進(jìn)先進(jìn)的電磁線技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,在不斷的研究學(xué)習(xí)過程中,我國的電磁線生產(chǎn)能力和技術(shù)水平逐步進(jìn)入全球先進(jìn)行列,能夠生產(chǎn)出良好品質(zhì)的導(dǎo)線芯材料、絕緣材料、生產(chǎn)設(shè)備以及檢測設(shè)備。進(jìn)入二十一世紀(jì)后,我國不斷鼓勵并推進(jìn)以電力設(shè)備、工業(yè)電機(jī)等為代表的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),電磁線行業(yè)作為工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其生產(chǎn)規(guī)模在短時(shí)間內(nèi)快速擴(kuò)張。目前我國的電磁線的年生產(chǎn)能力超過百萬噸,約占全球電磁線生產(chǎn)總量的50%,部分產(chǎn)品的工藝技術(shù)水平已處于全球領(lǐng)先地位。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展,我國電磁線行業(yè)生產(chǎn)能力逐漸提升。電磁線行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)較多,電磁線的生產(chǎn)技術(shù)和工藝流程基本成熟,這些企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模從年產(chǎn)一千多噸至年產(chǎn)十萬噸不等。目前我國已形成了百萬噸以上的產(chǎn)能總量,為全球電磁線生產(chǎn)、銷售的第一大國和出口國。根據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會電線電纜分會數(shù)據(jù)顯示,2020年國內(nèi)電磁線產(chǎn)量為176萬噸,過去五年內(nèi)復(fù)合增長率為2.41%。電磁線行業(yè)發(fā)展歷程電磁線根據(jù)導(dǎo)體不同可以分為銅基電磁線、鋁基電磁線和合金電磁線,其中市場上應(yīng)用最多的為銅基和鋁基電磁線。電磁線的上游行業(yè)主要為鋁、銅和絕緣材料的生產(chǎn)加工企業(yè),下游應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,覆蓋了家用電器、變壓器、工業(yè)電機(jī)等眾多領(lǐng)域,下游行業(yè)的發(fā)展直接影響了電磁線行業(yè)的發(fā)展。目前我國電磁線生產(chǎn)企業(yè)眾多,其產(chǎn)能從年產(chǎn)一千多噸至年產(chǎn)十萬噸不等,其中鋁基電磁線生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能超過一萬噸的較少,且其產(chǎn)品同質(zhì)化較為嚴(yán)重,使得電磁線行業(yè)競爭較為充分。近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)增速放緩,電磁線市場規(guī)模增速也逐步放緩。我國變壓器行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r(一)變壓器基本情況在輸電網(wǎng)中,電氣設(shè)備可以分為一次設(shè)備和二次設(shè)備,其中一次設(shè)備是供電系統(tǒng)的主體,直接用于生產(chǎn)、變換、輸送、疏導(dǎo)、分配和使用電能,二次設(shè)備是對電力系統(tǒng)內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、測量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備。電網(wǎng)中運(yùn)行的變壓器是電力系統(tǒng)中重要的輸配電設(shè)備,可以將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能。變壓器一般分成電力變壓器、換流變壓器和電抗器等,其中:①電力變壓器主要是用于輸電及配電使用的變壓器;②換流變壓器用于遠(yuǎn)距離直流輸電線路兩端的換流站,與換流器連接將交流電能和直流電能互相轉(zhuǎn)換;③電抗器用于線路里的限流或限壓,補(bǔ)償高壓輸電線的容性電流或電壓,從而起到穩(wěn)定電網(wǎng)的作用。在超/特高壓交流輸電中,交流變壓器為核心設(shè)備;在超/特高壓直流輸電中,換流變壓器是核心設(shè)備。換流變壓器在交流電網(wǎng)與直流線路之間起連接和協(xié)調(diào)作用,將電能由交流系統(tǒng)傳輸?shù)街绷飨到y(tǒng)或由直流系統(tǒng)傳輸?shù)浇涣飨到y(tǒng),是交、直流輸電系統(tǒng)中換流
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