慎重看待铜铝替代问题-铝合金电缆

时间：2021/7/28 10:22:19　浏览：1169次

  矿产资源消费有其自身的规律性，要理性慎重看待铜铝替代问题

  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。

  研究员介绍，我国铝合金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，电缆工业是铜的靠前用户。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？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。

  靠前，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，铜导体较好，纯铝导体较差，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较小。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，较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。