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以铝代铜存误区企业切忌盲跟风

发布时间:2019-03-27 19:15:28

盲目扩张带来的产能过剩,产品质量不稳定,新技术发展还需要很长时间一系列问题证明中国目前不适合大力发展铝合金电缆。

近两年来,铝合金电缆在中国发展的势头看上去很猛烈,以铝代铜的说法也一再被提起。而事实是,在企业一味逐利、纷纷上马铝合金项目时,行业的产能已然过剩。据悉,国内目前铝合金杆的生产能力为130万吨,而实际用量仅在8万吨左右。而盲目扩张带来的产品质量不稳定以及安全性等问题,也为行业带来了非常大的负面影响。

今年,国家能源局正式批准《额定电压0.6/1千伏铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆》的行业标准,并在2015年9月1日起正式实施。这对规范铝合金电缆行业起到了一定的作用。不过也有不少专家指出,

以铝代铜存误区企业切忌盲跟风

虽然行业标准建立了,但是一个新技术从实验阶段到大规模生产阶段,通常还需要很长一段检验的时间,目前中国并不适合快速发展铝合金电缆。那么,以铝代铜的主要问题是什么?会对行业带来哪些损害?首先,这要从铜铝之争的历史来看。

铜、铝电缆的前世今生

世界上根电力电缆诞生于1890年的英国,当时电缆的导体是铜。在这之前几百年就有导体的概念,金属导体有尝试过用铁和银。在不断尝试之后,才找到适合电力传输的导体铜。而关于铝芯电缆,从全球范围看,在上世纪60年代获得了大量的应用。应用的原因有两个因素,一个是资源因素,因为当时铜供不应求,造价也特别高,就退而求其次选择铝,因为铝的导电性是不及铜的,但是它价格便宜。而我们国内因为早期铝矿的品质并不好,到了大概上世纪70年代,国产的铝材才能够达到电工用铝的标准。

而谈到铝合金产品,铝合金用到电缆上并且进行大量运用来自于北美,实际上也有一些偶然的因素。美国在使用铝芯电缆时曾发生了很大的安全事故,由于电线问题导致人员伤亡,美国开始禁止在建筑中再使用铝芯电缆。但是开发商想要省钱,就对纯铝配方做了一些改进,以减少电线事故。这样铝合金电缆就成了铝芯电缆在建筑使用中的一个产品。

从铝合金出现到现在40年,它的配方工艺并没有太大的变化。现在除了北美,世界其他国家极少使用铝合金电缆。欧洲各国目前只使用铜芯电缆或者铝芯电缆,而且使用铝芯电缆的比例也非常小。铜芯电缆依然占到80%~90%左右。

事实上,即使在中国,现在铝合金电缆发展呼声很高的情况下,其实也并不存在所谓的铜铝之争。因为从市场占有率来看,铝合金电缆的比例也不到5%。

盲目发展的四个副作用

盲目上马铝合金电缆项目的个副作用就是产能过剩的问题,除了铝合金杆严重供大于求之外,电缆厂在铝合金生产方面,为了能够做到完全的生产能力,上马了很多设备,而目前设备这块的利用率也非常低。这是个问题。

第二个问题,就是铝合金电缆质量的不稳定性。因为无论是制造铝合金杆,还是铝合金导体,都需要比铝芯电缆更为复杂的技术,比普通的铜电缆也多一些特殊的要求。这些要求可能从难度上来说,并没有特别大,但是跟以前的技术不一样。一个技术从研究到批量应用,国外会花上相当长的时间。我们国内的厂家这块的技术不够成熟。技术不不成熟导致的后果就是铝合金产品的质量差别非常大,有达标的,也有很多不达标的,但是用户又无法检测。

而从电缆行业发展的角度来说,还有第三个问题,就是很多厂家本来是拿这个新产品当做盈利产品去做的,但现在由于厂家的过度竞争,利润大幅度下降。从去年下半年开始到今年一年的时间,铝合金电缆的价格下降了20%。本来厂家上马这个产品是要改善赢利情况,这一点也没有实现。

还有一个副作用,就是电缆行业对铝合金研究太少,推广的厂家又片面夸大它的应用面。在适合的场合用,不适合的场合也在用。在不该用的场合推广,事故率肯定要高,电缆系统的可靠性下降,终势必会影响用户对中国电缆行业的信心。

以铝代铜的三个误区

其实,片面提出以铜代铝会带来很多问题,这里面也存在不少认识上的误区。刚刚提到的铝合金电缆的应用场合问题就是其中一个。

误区一:铝合金电缆可以应用在所有场合

关于适用场合的问题,要先从铜、铝电缆的性能上来分析。首先,无论是在导电性、热稳定性、机械性能以及抗氧化性能上,铜都要比铝好得多。铝合金比铜的优势就是重量要轻一些。所以铜电缆适用面可以很宽。铝合金适用在哪里?就是重要性不高、可靠性要求低一些的地方,可以省些钱。比如放到工业建筑和一般的非人口密集的建筑都是可以的。其他的还是用铜比较好,安全性和可靠性都比较高。

正如中国电力科学院配电室顾问教授级高级工程师侯义明所言,铝合金电缆由于其特点,可以用在中端用户、桥架、沿海和一些有架空需要的特殊地区,而城市配电运行重要的是运行安全性问题,因此铜芯电缆更为适合。

误区二:铝合金电缆只要解决连接性的问题,就可以大范围使用

推广应用铝合金电缆的技术障碍是铜铝电缆连接金具附件和插头插座的适应性问题,这一点已经在业内达成共识。在使用铝合金导体建筑电缆的配电系统中所发生的火灾,主要起因也是铜铝电缆插头插座的技术性能。不过关于连接性问题,并不是想象中那么简单,也并不是解决连接问题就万事大吉了。

一位业内专家指出,他曾经在一家钢厂看到他们使用铝合金电缆。钢厂有很多6000伏的大型电机,在使用铝合金电缆时,因为铝合金导电性差,接头也要大,接头大了根本装不进接线盒。有人说连接性是铝合金电缆碰到的紧迫的问题,的确如此,但这个说法也并不全面。如果要推广铝合金电缆,除了看清楚这个紧迫的问题,还要解决适应性和可操作的问题。电缆装上之后,要保证20年到30年的寿命,要把这个产品应用好,而不是说现在能接上。这一点是很多厂家没有考虑的。

误区三:铜资源紧张,必须用铝来代替

这是一个比较旧的提法了。我们国家在上世纪70年代时,铜资源紧张,没有大量的外汇来进口铜,所以提出以铝代铜,是一个折中的做法。而看现在的情况,国内铜价已经降至40000元/吨,是铝的2倍多一点,不像2006、2007年时铜价飞涨,是铝价格的4~5倍。现在从经济上讲,以铝代铜并没有很大意义。而且现在国内铜的产量已经可以满足内需的45%左右,预计5年时间,中国在全球开采的铜矿,可以满足全部的内需,也就是说,5年之后铜资源不会再紧缺。

而且,从生命周期来看,铜是100%可回收的。从回收利用率来说,铜在电缆应用的回收率可做到100%,而铝则是0。而目前铜杆厂使用回收的铜做再生铜杆的比例也越来越高了。可见,资源不会是个制约的因素。

总之,在现有阶段以及未来的发展路径中,由于自身性能的原因,铝合金电缆比较适合作为铜电缆的一种补充,在某些特定场合下运用。一味地呼唤以铝代铜,会给用户带来很大的安全隐患,不利于行业长期发展。

铜、铝合金电缆部分性能之比较

l导电性:铜优于铝合金,铝合金导电性是铜的60%~61%

l热稳定性:铜优于铝合金,铜导体耐热温度高,铝是软金属,熔点比较低

l机械性能:铜优于铝合金,铝合金电缆强度比较低,还不如纯铝;好的铝合金的伸长率能跟铜接近,但还是差一些

l抗氧化性:铜优于铝合金,铜的金属稳定性比铝更高。另外,铜被氧化之后,氧化层可以参与导电,而铝被氧化之后,氧化铝是绝缘体。

l耐腐蚀性:铜优于铝合金

l重量:铝合金比铜轻

(:中冶有色技术)

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