鋁合金電纜的發(fā)明是導(dǎo)體材料的一次革命
國(guó)家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心主任吳長(zhǎng)順就曾做過(guò)鋁合金優(yōu)越性的具體介紹，他表示：“鋁合金導(dǎo)體是通過(guò)在鋁中增加微量的鐵、硅、鋅、等元素并經(jīng)過(guò)工藝處理后形成的合金材料，大大改善了鋁的彎曲、耐腐蝕、機(jī)械加工、耐熱、機(jī)械強(qiáng)度等性能，從而避免出現(xiàn)純鋁導(dǎo)體電纜存在的連接不穩(wěn)定和機(jī)械性能低的問(wèn)題。與銅線纜相比，其安全載流量、導(dǎo)電率和安全性、導(dǎo)體電阻率，特別是截流量完全等同甚至優(yōu)于傳統(tǒng)銅線纜，彌補(bǔ)了硬態(tài)純鋁作為電纜導(dǎo)體的諸多不足之處，解決了鋁電纜在安全性能、電氣性能、機(jī)械性能等方面的重大技術(shù)難題”。
而除了性能的優(yōu)越外，在成本上的優(yōu)勢(shì)也讓電線電纜生產(chǎn)廠家不容小覷。據(jù)悉，導(dǎo)體作為電力電纜的主要構(gòu)成部分，在低壓電力電纜中占電纜原材料成本的70%-80%左右。而鋁合金電纜在成本上相較于銅芯電纜來(lái)說(shuō)優(yōu)勢(shì)明顯。此外，在相同導(dǎo)電性能時(shí)，鋁合金電纜的重量只有銅芯電纜的50%，因此在工程安裝和降低運(yùn)輸成本方面也是有一定的優(yōu)越性。
鋁合金電纜正在成為中國(guó)電纜企業(yè)虎視眈眈的一片藍(lán)海。鋁合金電纜無(wú)論是從生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，還是從應(yīng)用范疇的角度考慮，都很有潛力，也極有可能在未來(lái)的幾年內(nèi)，代替銅芯電纜成為電線電纜生產(chǎn)企業(yè)的新寵。
鋁合金電纜從北美引入中國(guó)已獲得廣泛認(rèn)可
從1968年開始，美國(guó)南方電纜公司就開始研制生產(chǎn)合金電力電纜，隨后加拿大鋁業(yè)、美國(guó)UMI電氣等知名公司也投入該行業(yè)，并在美國(guó)、加拿大、墨西哥等國(guó)家開始推廣應(yīng)用。主要應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、軍事基地、辦公大樓、住宅、酒店、超市、院校、體育場(chǎng)、醫(yī)院、工廠廠房等建設(shè)工程。北美成功應(yīng)用合金電纜近50年，從未出現(xiàn)過(guò)任何安全事故。這是在歐美地區(qū)快速推廣應(yīng)用新型材料合金電力電纜的重要原因之一。
現(xiàn)在在中國(guó)鋁合金電纜已不是新鮮事物，其性能、價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)也經(jīng)過(guò)了權(quán)威檢測(cè)和幾年的市場(chǎng)檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，雖然目前在中國(guó)銅芯線纜仍占超過(guò)90%的市場(chǎng)份額。但這并不能阻止鋁合金電纜逐步為大眾所認(rèn)可、接受的良好勢(shì)頭。
就現(xiàn)階段而言，無(wú)疑我國(guó)銅芯電纜最為民眾所熟知，且它也占據(jù)了電纜市場(chǎng)的主要江山。雖然眼下的銅芯電纜有著強(qiáng)度高、載流量大的特點(diǎn)，并且在業(yè)界廣受認(rèn)可，但由于我國(guó)銅資源先天比較稀缺，市場(chǎng)供求矛盾凸顯，加上銅芯電纜施工安裝難度大、安裝成本高、易盜、易老化等缺點(diǎn)，人們對(duì)于使用新型材料電纜替換銅芯電纜的呼聲也日漸高漲，國(guó)家也擬將使用新型材料電纜代替銅電纜問(wèn)題上升為戰(zhàn)略考慮和安排。
鋁合金電纜已獲國(guó)家政策層面大力支持
據(jù)有關(guān)報(bào)道，國(guó)家工信部已明確表態(tài)將支持鋁合金電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將其納入新材料范疇，列入國(guó)家《產(chǎn)業(yè)調(diào)整指導(dǎo)目錄》。國(guó)家層面開始大力支持鋁合金電纜行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家住建部2012年4月1日正式實(shí)施的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)劃》明確了鋁合金電纜與銅電纜相同的使用地位。各省建設(shè)管理部門也相繼頒布了鋁合金應(yīng)用相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)行業(yè)管理部門已開始制定鋁合金單線和鋁合金電力電纜的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，很快將頒布實(shí)施。
近期國(guó)家電網(wǎng)公司針對(duì)十二屆全國(guó)人大二次會(huì)議第9287號(hào)《關(guān)于擴(kuò)大鋁合金電纜在電力行業(yè)應(yīng)用的建議》進(jìn)行正式答復(fù)，國(guó)家電網(wǎng)公司在《答復(fù)》中明確表示：電線電纜“以鋁代銅”具有重要的戰(zhàn)略意義，為進(jìn)一步推動(dòng)鋁合金電纜在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，已將其納入國(guó)家電網(wǎng)公司2014版新技術(shù)目錄。
鋁合金電纜發(fā)展未來(lái)無(wú)可限量
美國(guó)、加拿大等電線電纜生產(chǎn)巨頭生產(chǎn)、使用鋁合金電纜已經(jīng)近50年，而鋁合金電纜也因其良好的電氣性能、優(yōu)異的機(jī)械性能和安全性能備受電線電纜生產(chǎn)廠家和市場(chǎng)的青睞。從發(fā)達(dá)國(guó)家歷史發(fā)展經(jīng)驗(yàn)看，未來(lái)數(shù)年間我國(guó)的線纜行業(yè)進(jìn)行技術(shù)進(jìn)步、新舊線纜材料進(jìn)行整合、新型合金材料根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域需求取代銅質(zhì)材料的趨勢(shì)不可避免。一塊巨石落在一潭湖水中，注定要掀起波瀾，不管這潭湖水是臟水還是清水。因此，在市場(chǎng)一次次地淘洗過(guò)程中，只有那些不懈地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)才可能長(zhǎng)久屹立不倒。
鋁合金電纜的初步應(yīng)用已經(jīng)讓業(yè)內(nèi)看到了它很有可能解決電線電纜生產(chǎn)企業(yè)唯“銅”是從的老大難問(wèn)題。這一點(diǎn)無(wú)論是在2012年的亞洲高端電線電纜峰會(huì)上，還是后來(lái)業(yè)內(nèi)的多次促進(jìn)交流會(huì)中，都有所表現(xiàn)，可見(jiàn)鋁合金電纜的發(fā)展極有可能是勢(shì)不可擋、無(wú)可限量的。據(jù)從2012年的亞洲高端電線電纜峰會(huì)上了解，有眾多知名專業(yè)人士預(yù)計(jì)：鋁合金電纜會(huì)成為電力建設(shè)的主力軍，將占領(lǐng)電纜市場(chǎng)的巨大份額。毫無(wú)疑問(wèn)，鋁合金的借勢(shì)而起是電纜行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和進(jìn)一步發(fā)展的一大契機(jī)。
鋁合金行業(yè)著重強(qiáng)調(diào)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展，深度貫徹國(guó)家“十二五規(guī)劃”。“以鋁代銅”已成為電纜行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2014年甚至未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)的鋁合金電纜的所占比重將逐步增大，即將開啟一個(gè)全新的電纜時(shí)代。業(yè)內(nèi)專家分析，中國(guó)鋁合金電纜行業(yè)在未來(lái)的3-5年內(nèi)，我國(guó)鋁合金電纜的市場(chǎng)規(guī)模將有望達(dá)到3000億元。
鋁合金電纜的研發(fā)嘗試從未停止
合金電纜主要是以AA8000系列中牌號(hào)為AA8176(北美主流牌號(hào))、AA8030鋁合金材料為導(dǎo)體，采用特殊緊壓工藝和退火處理等先進(jìn)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造的新型導(dǎo)體材料電力電纜。鋁合金導(dǎo)體是在電工鋁中加入嚴(yán)格配比形成的合金元素，同時(shí)通過(guò)工藝調(diào)整，使得鋁合金導(dǎo)體的機(jī)械性能大幅提高，解決了純鋁導(dǎo)體的伸長(zhǎng)率低、抗蠕變性能差、柔韌性差等問(wèn)題，增加電纜系統(tǒng)的連接可靠性。另外，保持鋁合金導(dǎo)體的電氣性能與電工鋁導(dǎo)體持平，優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)體鋁合金，電導(dǎo)率在61%-62%IACS左右。
近年來(lái)，也有企業(yè)投入資金和人力用于新材料的研發(fā)，先后研發(fā)出了銅包鋁、銅包鋼等產(chǎn)品，但目前經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的實(shí)踐來(lái)看，依然很不完善。進(jìn)而因?yàn)樾阅艿戎T多原因而在應(yīng)用上受到很大的限制，未能掀起與銅抗衡的新氣象。從眼前的客觀現(xiàn)實(shí)來(lái)看，研發(fā)代替銅材的新材料，依然是刻不容緩之大計(jì)!因?yàn)槟壳拔覈?guó)的電線電纜行業(yè)正受著產(chǎn)能過(guò)剩、競(jìng)爭(zhēng)激烈的煎熬，如果不能尋找及研發(fā)出技術(shù)含量高、性能優(yōu)異的新材料代替價(jià)格日益高昂的銅材，對(duì)于電線電纜行業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一種制約。而對(duì)于電線電纜生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑也是一種牽絆，嚴(yán)重拖累了生產(chǎn)企業(yè)的利潤(rùn)形成，阻礙行業(yè)的健康發(fā)展。
連接技術(shù)存誤區(qū)，鋁合金電纜發(fā)展受限于連接端子問(wèn)題
但目前國(guó)內(nèi)鋁合金電纜行業(yè)發(fā)展還要認(rèn)真解決在應(yīng)用中遇到的瓶頸即應(yīng)用技術(shù)中的連接技術(shù)問(wèn)題和應(yīng)用上普遍存在的認(rèn)知錯(cuò)誤。
銅芯電纜是由單種金屬材料制造而成，經(jīng)過(guò)幾十年的應(yīng)用，銅纜的應(yīng)用技術(shù)和連接端子等附件配套產(chǎn)品已非常成熟。鋁合金電纜因其導(dǎo)體為鋁合金材料，之前國(guó)內(nèi)并無(wú)與鋁合金電纜性能相一致的鋁合金銅連接端子等技術(shù)和相配套產(chǎn)品。通常用戶對(duì)導(dǎo)體鋁合金不太了解，生產(chǎn)廠家因買不到鋁合金電纜專用連接端子，自己也無(wú)力開發(fā)、生產(chǎn)，加之也缺乏對(duì)電纜連接技術(shù)重要性的認(rèn)知。
現(xiàn)在行業(yè)中都錯(cuò)誤地采用原來(lái)用于連接鋁電纜的銅鋁過(guò)渡端子和近來(lái)出現(xiàn)的僅為了提高端子導(dǎo)電性能的所謂高導(dǎo)電率微合金銅過(guò)渡端子(對(duì)外亦聲稱鋁合金端子，實(shí)則混淆概念)，實(shí)際上這些應(yīng)用方案都是極其錯(cuò)誤的。鋁合金電纜是為了改善純鋁電纜在物理、機(jī)械、抗壓蠕變等性能存在缺陷和不足，使用中存在連接等安全隱患而發(fā)明的新型導(dǎo)體材料。現(xiàn)在鋁合金電纜的應(yīng)用，在連接中又錯(cuò)誤的采用鋁或與鋁合金電纜性能不一致的所謂其它非導(dǎo)體鋁合金作為連接，那么所有鋁或與鋁合金電纜性能不一致的非導(dǎo)體鋁合金的缺陷仍然存在，安全隱患仍然存在。眾所周知，電纜在應(yīng)用中的安全隱患基本都出在連接上。目前鋁合金電纜在連接上因?yàn)殇X或所謂與鋁合金電纜性能不一致的非導(dǎo)體鋁合金的存在，鋁合金電纜的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值根本就無(wú)法得以發(fā)揮和體現(xiàn)，這將造成與直接使用鋁電纜沒(méi)有什么區(qū)別。
鋁合金電纜在應(yīng)用中存在的這個(gè)問(wèn)題若不能引起業(yè)內(nèi)和用戶的重視和重新認(rèn)識(shí)，將使鋁合金電纜的應(yīng)用與鋁電纜一樣，使用中存在致命的安全隱患。這將不利于鋁合金電纜這種本身具有性能優(yōu)勢(shì)和真正使用價(jià)值的新技術(shù)、新產(chǎn)品得以普及。鋁合金電纜的應(yīng)用，亟待行業(yè)提供真正正確的完美連接方案，即采用與鋁合金電纜性能一致的鋁合金銅連接端子作為連接附件的完美連接解決方案。
(責(zé)編：胡佳、林浩)
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