矿物绝缘电缆:我国电力电缆行业不宜推行“以铝代铜”

发布日期: 2017-08-14 23:39:21 点击数:

矿物绝缘电缆据悉,一段时间以来,一些企业、媒体提出“以铝代铜”具有“战略意义”,应视为“发展方向”,认为可节约短缺的铜资源等。近日,由国务院发展研究中心资源环境与政策研究所承担的《我国铜铝资源在电力电缆市场应用战略规划研究》课题,经深入调研后提出:要理性慎重看待铜铝替代问题,发挥市场在铜铝资源配置中的决定性作用;我国电力电缆行业不宜推行“以铝代铜”。就有关问题,记者近日采访了课题组负责人——国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长谷树忠研究员。
 
谷树忠研究员介绍,我国电力电缆行业呈现出“以铜为主”的格局。目前,我国电线电缆工业年产值已突破万亿元大关,成为制造业中仅次于汽车制造业的第二大产业,同时也极大地带动了铜、铝等重要原材料产业和上、下游相关产业的快速发展,在国民经济发展中具有十分重要的作用。目前我国电线电缆工业铜、铝导体总产量分别为484 万吨和220 万吨,分别约占全国用铜、铝量的64%和13%,约占全球电线电缆铜导体产量的33%。国内电力电缆的“以铝代铜”的替代竞争主要集中在低压和中压地下电力电缆。从整体来讲,铜导体一直是电力电缆行业用量的主力。
 
在我国,电缆工业是铜的第一用户。在电缆工业中,铝能否代替铜?消费哪一种资源是基于何种原则的呢?谷树忠研究员说,矿产资源消费有其自身的规律性。我们课题组进行了综合研究,结论是:铜导体在电力电缆领域综合性能优于铝导体。比较而言,铜导体拥有更优的物理、化学和机械性能,特别是具有优良的导电性、抗腐蚀性和抗蠕变性,且技术成熟、安全可靠、维护方便、安装容错率高,是世界各国电力电缆领域普遍采用的主要导体材料。有四个理由提醒我们必须要理性慎重看待铜铝替代问题,不宜推行“以铝代铜”。
 
第一,从电力电缆行业铜铝替代的可行性角度看,无论是导电性能、机械性能还是耐腐蚀性能,均为铜优于铝、铝合金。具体来说,导电性能方面:铝导体的导电率只有铜导体的60%左右,铝合金导体要更差些。在抗氧化腐蚀能力方面,由于铜铝元素有不同的原子结构,铝的化学性能比铜要活泼的多,因此铝导体的抗氧化腐蚀能力比铜导体要差得多,无论是纯铝还是铝合金导体都一样,因此其起火概率大约为铜导体的10倍左右。
 
在抗电化腐蚀能力方面:铝的电极电位比铜的要低得多,铝导体因而很容易被电化腐蚀,特别是在铝导体与铜导体或其他导体相接触的情况下。
 
从热膨胀角度来看:铝导体的线性膨胀系数远大于铜导体。这会导致热胀冷缩后的接触不良,甚至产生接触不紧密、氧化发热等事故,并且会恶性循环。
 
从抗张强度和抗蠕变能力角度看:从极限抗张强度和屈服抗张强度来比较,铜导体最好,纯铝导体最差,铝合金相比纯铝有较大的改进,但仍不及铜导体。
 
第二,从技术安全角度看,在特别强调安全可靠、安全系数要求较高的情形下必须使用铜导体;在有较强振动、线缆容易折断、高温潮湿的环境下也应使用铜导体。特别在居民住宅线路中,为保障居民生命财产安全,必须全部采用铜线。而在对铜有腐蚀性的环境下以及在架空输电线路、较大截面的中频线路和高频线路等情况下,在管理水平较高的前提下才可以使用铝来替代铜。事实上,对铝及铝合金电缆的使用,美国等发达国家作了严格限制。我国尚未达到足够的技术水平,出于安全考虑,不适宜大量采用铝及铝合金导体。
 
第三,从经济效益的角度看,电力电缆的经济选型主要考虑整个全生命周期(30年)投资、损耗和运营维护费用之和要最小。在电缆线路运行过程中,30年的损耗所耗费的成本要远远高于初期投资建设的费用。就初期投资讲,铜电缆成本较高,但由于铜导体导电率高、可靠性高,最终平均损耗要低于铝导体和铝合金导体,铜电缆的损耗和运营维护费用较低。
第四,从化解产能过剩角度看,目前冶炼企业产能过剩问题是电解铝行业的难题,也在铜冶炼行业显现。推行铜铝替代,对化解我国铝工业产能过剩杯水车薪,却可能对铜工业造成严重打击。以铝电缆替代铜电缆不仅不能解决电解铝行业产能过剩,反而会带来更严重的铜行业产能过剩。据估算,替代100万吨铜,仅产生50万吨铝需求,这对于化解总产能3000万吨、过剩产能800万吨的铝冶炼行业恐怕是杯水车薪。而减少100万吨铜需求,则会对精铜消费总需求仅900万吨的铜市场造成巨大冲击。而目前我国电缆相关行业已经产能过剩,2014年国内铜杆行业产能约为1162万吨,实际产量约为565万吨,行业产能利用率仅为49%;而5年前行业产能利用率还保持在60%以上。而我国现有电线电缆厂家近4000家,其中生产铜电线电缆厂家占大多数,行业年产值1.2万亿元。在我国电缆行业已经产能过剩的情况下,再推动铝电缆替代铜电缆,势必造成大批铜电缆设备闲置、投资浪费。
 
谷树忠研究员说,近些年,一些企业在铜铝替代问题上没有从国家、社会整体利益出发,编造数据,误导舆论,盲目提倡“以铝代铜”。这将对政府决策、技术进步、行业发展造成误导。必须要理性慎重看待铜铝替代问题,鼓励铜铝导体在电力电缆领域的良性竞争,要防止盲目推行“以铝代铜”等使产品质量下降、市场秩序被破坏。
 
我国铜铝矿产资源相对短缺,铜铝再生资源及世界铜铝矿产资源总量相对充足。2050年,国内回收的再生铜便能全部满足铜消费的需求。
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