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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，是中國電纜行業(yè)在該領(lǐng)域的突出弱點或 短板 （所有護套材料均已定位）。

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以低密度聚乙烯樹脂為主要原料，加入抗氧化劑、過氧化交聯(lián)劑，通過混合、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XLPE所有絕緣材料都已國產(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，中壓電纜抗水樹材料也得到了越來越多的應(yīng)用。

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

具備35kV國內(nèi)交聯(lián)聚乙烯電纜材料的批量供應(yīng)主要包括浙江萬馬聚合物、青島漢電纜、上海化工廠、河南萬博塑料有限公司等。

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、美國陶氏化工、 日本NUC、韓國韓華等。

國內(nèi)高壓電纜制造初期(包括早期35)kV級交聯(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陶氏化工(原美國聯(lián)碳公司) 在國內(nèi)市場占有較高比例。

十二五期間，中國llOkV自2012年以來，高壓電纜絕緣料取得了技術(shù)突破，實現(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、浙江萬馬聚合物材料有限公司與揚子石化有限公司、江蘇德威新材料有限公司、揚子－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)。除基本樹脂外，配合劑系統(tǒng)的選擇、配方技術(shù)、絕緣材料的儲運環(huán)境和工廠生產(chǎn)環(huán)境終會影響電纜的絕緣性能。

LDPE 原材料問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)車間要求等級達(dá)到 1000級，特殊工藝甚至100級。從生產(chǎn)、包裝(槽車或管道)到不與外界接觸，從樹脂合成開始，注意雜質(zhì)和含水量的控制。

目前，國內(nèi)青島漢纜股份公司、浙江萬馬高分子公司、 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，但實際使用幾乎是進(jìn)口的，年消耗量約2萬噸，國內(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以上電壓等級的半導(dǎo)電屏蔽材料對基礎(chǔ)樹脂、添加劑、炭黑類型、 擠出設(shè)備、制造工藝、 生產(chǎn)環(huán)境要求更加嚴(yán)格， 國內(nèi)仍處于研發(fā)和試驗階段，屏蔽材料主要依靠北歐化工和陶化工進(jìn)口，少數(shù)由國內(nèi)企業(yè)提供。

據(jù)統(tǒng)計，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）國內(nèi)年需求約7萬噸，其中國內(nèi)材料實際使用約1萬噸（主要是llOkV陸用交流電纜)，出口國外市場約2000噸。

目前， 國內(nèi)110kV及以上XLPE與國外成熟的技術(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) 對超高壓超凈聚烯烴基礎(chǔ)樹脂缺乏系統(tǒng)研究，需要解決基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)、聚合、超凈合成工藝和材料性能評價技術(shù)；

2) 從超凈聚乙烯樹脂的制備到超凈合成的不間斷、全封閉的生產(chǎn)過程，再到儲運保障，還沒有形成國產(chǎn)化，帶來了新的困難。超凈材料制備的超凈技術(shù)和工藝(包括雜質(zhì)過濾技術(shù)、性能評價和質(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)問題；

3)本地化生產(chǎn)時間不長，仍需積累更多的工藝試驗和應(yīng)用數(shù)據(jù)，特別是對電纜長期使用可靠性的評價和評價，也是電力用戶對材料充分信心和認(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，因此對電纜材料的要求較高。

目前，國外市場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)出明顯的賣方市場。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. 市場需求

我國電網(wǎng)建設(shè)投資仍將穩(wěn)步增長，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)帶來新一輪的發(fā)展機遇。

長距離、大范圍、高容量、高壓 模式將進(jìn)一步刺激對高壓超高壓電纜和電纜附件的需求。同時，隨著光伏、風(fēng)電、核電等新能源的發(fā)展，對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。世界各國都將海上風(fēng)電作為可再生能源發(fā)展的重要方向。中國也將其納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。中國海上風(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)展帶來了機遇。

目前，中國的電纜配件行業(yè)仍以國內(nèi)市場為主， 主要是為了滿足國內(nèi)需求。由于中國產(chǎn)品在成本和價格上與進(jìn)口產(chǎn)品相比具有競爭力。隨著 一帶一路 建設(shè)的推進(jìn)，將推動沿線地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展， 相關(guān)地域的電力建設(shè)需求將繼續(xù)增長。考慮到 一帶一路 相對落后，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)勢的中國電纜配件企業(yè)帶來了可觀的商機。

未來五年電網(wǎng)建設(shè)中低壓電力電纜平均增長7%-10%, 66kV以上高壓電纜附件也將成為行業(yè)增長的亮點。

根據(jù)以上分析， 各電壓等級電纜附件結(jié)合 2017 年實際需求推測 2020 年市場規(guī)模

2. 技術(shù)創(chuàng)新和存在的問題

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程。電纜附件的開發(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、機械、化學(xué)、聚合物材料等領(lǐng)域。

中國企業(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，國內(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，不僅填補了國內(nèi)空白，打破了國外壟斷，甚至部分產(chǎn)品出口到國外，電壓水平達(dá)到 500kV。國產(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)投資相對較少，研發(fā)能力弱，前瞻性和基礎(chǔ)技術(shù)研究滯后于國外競爭對手，基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵部件開發(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，與國外成熟的水平仍存在差距。行業(yè)高素質(zhì)人才長期短缺，研發(fā)試驗?zāi)芰Ρ∪酰袠I(yè)內(nèi)具有持續(xù)創(chuàng)新能力的制造商較少。

3. 與國外成熟的水平的比較

與國外相比，國內(nèi)電纜配件廠家多，分散，領(lǐng)頭品牌企業(yè)少。總體情況是220kV以下電壓等級附件基本實現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)品，但 220kV 雖然國內(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，致使國內(nèi)電纜附件產(chǎn)品高度同質(zhì)化，低價格成為市場主要競爭手段，部分中低端附件產(chǎn)品領(lǐng)域已存在較嚴(yán)重產(chǎn)能過剩。

4. 發(fā)展建議

對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，缺乏長期系統(tǒng)和 深入的試驗研究。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)、科研機構(gòu)、 用戶合作，通過增加研發(fā)投資、材料、結(jié)構(gòu)、 性能、 壽命長期試驗研究，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)長期運行的可靠性。