| 手机版 | 线缆世界网(CABLE123.CN)
 
 
 
 
当前位置: 首页 » 资讯 » 线缆知识 » 正文

黄崇祺:建立以铝节铜理性发展秩序

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-12-25
        近年来,我国线缆人士对铝合金电缆认知存在着两种极端。一种是认为铝芯电力电缆、铜包铝电力电缆以及铝合金电力电缆无法进入国家电网,“以铝代铜”只是一个遥远的传说。另一种是觉得线缆制造企业的盲目宣传、媒体的过度渲染以及电缆终端用户和设计使用者的质疑,都将助推铝合金电缆市场火热起来。以上的两种观点在铝合金电缆收归国家电网2014版新技术目录的那一刻,都被证实了是错误的。铝合金电缆终于光明正大地进入了电力系统市场。
  
  对此,长期从事铜铝导体研究、生产的上海电缆研究所院士黄崇祺表示,实事求是,线缆行业“以铝节铜”的步伐才能够走得更稳健。
  
  首先,铜、铝(铝合金)导体特性不同,不能简单地理解为谁替代谁或“非黄即白”,因此导体“以铝节铜”应本着实事求是的原则,该用铜的线缆产品就用铜,对可用铜或铝作导体的产品,需经科学试验,试用成功后才能广泛应用,切勿盲目推广。
  
  其次,“以铝节铜”是一个国际性的趋势,但由于各国国情、科学技术的进步和应用程度不同而出现走走停停反复发展,不过前景大体上是明朗的。电缆材料到底是用铜、铝还是铝合金,应由终端用户的设计方案和使用者根据综合经济技术效果和运行安全可靠性来决定。
  
  再次,我国铜铝资源严重不平衡,铜资源严重缺乏,对外依存度高达75%,而铝资源相对丰富,并且国内电解铝产能已经严重过剩。一组数据显示,我国线缆行业的用铜量,占到铜消费总量的50%以上。因此,扩大线缆中铝的应用,对节约铜资源,维护国家资源安全具有重要意义。目前,我国铝合金导体无论在架空导线上还是在电缆上的应用与铜、铝导体相比所占比例都较小,尚不足1%,预计未来铝导体和铝合金导体的用量将大幅度增加。
  
  面对即将到来的“铝合金电缆热”,黄崇祺院士就“以铝代铜”存在的问题进行了总结,以期指导铝合金电缆研发、生产和市场营销活动的健康有序开展。
  
  线缆材料失实报道
  
  失实的宣传报道,扰乱了铝及铝合金电缆应用的正常有序推进。造成的误导之一是铝和铝合金电缆是节能电缆,比铜电缆节能。
  
  ICA的一份调研报告显示,从原生金属材料生产和应用的能耗以及生产金属的单位能耗计算分析比较,原生铝的单位能耗是阴极铜能耗的2.2倍;从综合截流量等因素分析,1吨原铝的能耗仍然比2吨阴极铜的能耗高出约10%;从行业技术进步发展规划计算分析,到2015年,原生铝单位能耗是阴极铜单位能耗的约2.8倍,1吨原生铝的能耗比2吨阴极铜的能耗高出约39%。
  
  由此可见,在原生金属材料阶段和等效能耗方面,铜电缆要优于铝电缆。也就是说,在相同条件下,铜的导电率明显优于铝,更优于铝合金。因此,在应用阶段,线缆产品的终端用户应按综合技术、经济效果和安全运行要求择优选用。
  
  误导之二是在不同条件下,对铜、铝和铝合金导体性能对比的失实报道,导致设计质疑,影响到合理、合适择优选用电缆。
  
  在通常导电率(软状态)相同条件下,铜(100-102%IACS)>铝(63-64%IACS)>铝合金(≥61.0%IACS)。同时在此条件下,通常软状态的柔软性(弯曲性)特别在细线的情况下,铜>铝>铝合金。导体制成电缆后,柔软性(弯曲性)还与电缆的结构比如绝缘、铠装等有关。拿联锁铠装铝合金电缆和钢带铠装铝合金电缆作比较,前者当然为好;金属导体材料耐蚀性的优劣,与其在使用条件下接触的介质或材料密切相关。因此,架空裸导线与电缆线芯用线的使用条件不同,不能混为一谈。
  
  一般而言,纯铝的耐蚀性能比铝合金强,生产企业曾试图加入某种元素,研发耐蚀铝合金,但到目前还未进入工业性应用。在铁和硅含量比较低的电工用铝中,如加入适量稀土,在盐雾中(相当于在沿海地区架设的钢芯铝绞线线路)试验证明,可改善其耐蚀性,但如果含铁、硅较高的铝,则其结果相反。作为电缆线芯用的铜、铝、铝合金,一般而言,它们的耐蚀性应为铜>铝>铝合金,需要指出的是做电缆线芯用的铜线,如果在绝缘材料中有硫,则铜表面就会产生“发粘发黑”的腐蚀产物。在这种情况下电缆铜线表面要镀一层锡,其原因就是要使锡起到隔离的作用,铜包铝线的耐蚀性,一旦铜线表面出现“针孔”(露铝),将加速线缆电化腐蚀,从而导致脆断。
  
  铝合金电缆并非想象中“热”
  
  盲目扩大铝合金电缆项目建设,造成了投资上的失误,同时又使线缆行业的中低档产品过剩现象进一步恶化。
  
  ICA国际铜业协会的另一份针对北美、欧洲等主要的世界电力电缆市场的调研报告显示,在世界范围内每年生产的用于传输电能的电线电缆,包括装备用电缆、工业用电缆、建筑用电缆、电力系统用电缆和裸导线(BOHC、架空导线),所用的导体量是23.12百万吨铜当量(2012),铜的份额是42.6%;而工业用和电力系统用电力电缆,所需要的导体量为7.01百万吨铜当量(2012),铜份额为50.6%。报告所采用的数值是以铜当量来计算的,即1吨铝的铜当量是2吨。
  
  据悉,欧洲是用铝比较多的地区,使用于电缆和架空线的铝约为51.5%,其中架空导线用铝(包括铝合金)为74%,电缆用铝为26%,并且电力电缆用导体只用铝,不用铝合金。
  
  北美和中国是8000合金的主要用地,其中北美只将其用于建筑用低压电缆。据CRU英国商品研究所2013年9月的报告称,2012年铝芯绝缘电力电缆消费增速为6.4%,在金属绝缘线缆中表现最强劲,但净增长量不大;铝芯电缆在印度应用最普遍,在日本应用最少。按导体重量计算,全球36.8%的电力电缆使用了铝导体,其中日本使用铝芯电力电缆的市场份额只有4.3%,而印度使用铝芯电力电缆占了整个市场份额的85%。铝芯电缆主要应用在电力传输领域,工业用电力电缆仍主要为铜芯电缆;尽管铜价高,但铝的替代进程还不是很迅速,铝芯电力电缆的比例在2004-2011年间只增长了9%;架空绝缘电缆在电力传输领域中的应用已越来越大(这种电缆的结构主要是铝导体或钢芯铝绞线加绝缘),中国2012年的用铝量已达17万吨。
  
  当前,线缆行业内已掀起投资铝合金电缆的热潮,有说100家的,也有说200家的,众说纷纭,由此政府与企业互动,政府要GDP,企业要政府批地,要银行贷款。黄崇祺院士最担心的是线缆产品严重过剩以及铝合金电缆产品质量如何保证,市场上已有不法厂家将铝电缆当铝合金电缆出售,以谋取高额利润。
  
  标准亟需出台
  
  电缆线芯用铝合金线要求的技术门槛比较低,而且又是软态线,导电率不成问题,且强度要求又不高,再加上现在国产铝原材料普遍含硅较低。事实证明,在制订“电缆导体用铝合金线”国家标准时,有6个参与制订标准的电线电缆厂送交了试验样品。同等条件下进行验证对比结果显示,加稀土的电缆导体用铝合金线的机械、导电率和抗蠕变性能,无突出优势,和未加稀土的电缆导体用铝合金线一样,只是都达到了标准的合格范围而已。
  
  为了提高电线电缆芯用铝合金线的蠕变性能,方便电缆安全连接,北美加铝和南方线材公司分别在铝中加入较高的铁,他们在六十年代就申请了专利,八十年代又形成了8000的系列标准,一直沿用至今,因此制订相关标准时必须遵循科学技术的道理和市场配置法则。
 
 
[ 资讯搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]