换位导线产业深度调研及未来发展现状趋势

换位导线产业深度调研及未来发展现状趋势

高电压等级变压器用电磁线情况及发展趋势（一）全球电力行业的发展状况经济增长对于电力需求的拉动十分显著，从历年经济增长与用电需求的增长量来看，经济增长量与用电需求量息息相关。随着全球现代化进程的加速推进，各国近年都在不断加大对电力基础设施建设的投入，以中国、印度、巴西、南非等经济体为首的新兴市场国家经济发展推进了电力投资的增长。据《BP世界能源数据统计年鉴》，全球发电量2010年至2020年的年复合增长率为2．2%，呈稳定增长趋势，其中亚太地区增速在5%以上。2020年全球受疫情冲击影响，发电量增速有所放缓，但总体仍处于增长趋势。根据世界银行2022年一月发表的《GlobalEconomicProspects》，预计2021年随着疫情后的经济复苏，全球GDP增速将从2020年的-3．4%上升为5．5%。2022年全球GDP预期将维持4．1%左右的增速，2023年经济增速将逐步恢复至疫情前3．2%增速。综上，预期未来全球经济增长仍呈稳定增长态势。同时根据IEA电力市场报告，2021年全球电力需求增长了约6%，该增长是自2010年金融危机复苏以来最大的相对增长。其中，工业对电力需求增长的贡献最大，其次是商业和服务业，最后是居民生活用电。旺盛的用电需求将进一步推动各国对电网等基础设施建设的投资，进而对输配电设备的需求也将稳步增长。（二）我国电力行业的发展状况1、我国电力行业基本情况电力系统由发电、输变电、配电、用电四大系统共同构成。其中，输变电、配电环节是电力系统中发电厂与电力用户之间的输送电能与分配电能的组成部分。输变电是从发电厂或发电厂群向供电区输送大量电力的主干渠道，同时也是不同电网之间互送大量电力的联网渠道；而配电是在供电区内将电能分配至电力终端用户的分配手段，并直接为用户服务。我国电网主要由国家电网、南方电网组成，其中，国家电网覆盖全国26个省、直辖市与自治区，南方电网覆盖广东、广西、云南、贵州和海南5个省。据国家统计局数据，2011年至2021年，我国经济增长的总体情况良好，我国GDP（支出法）从2011年的48．79万亿元上升至2021年的114．37万亿元，GDP复合增速为8．89%。作为支撑国民经济发展的基础性行业，电力行业的增速与国民经济的增速息息相关。2011年至2021年，全国发电量从4．71万亿kWh增至8．53万亿kWh。由于近年来受经济转型以及疫情影响，全国发电量增长有所放缓，但随着疫情后经济复苏，电力行业也势必随着国家产业发展而保持稳定增长。2、我国电网的投资与发展情况加强电网工程建设，能够提高电网安全性和可靠性，实现能源的合理配置，优化能源利用结构，提高能源利用效率，改善生活环境，同时也可以带动相关产业的升级。2010年至2020年，全国电力当年完成额从7，417亿元增至10，189亿元，年均复合增长率为3．23%。其中，电源投资和电网投资规模分别从3，969亿元和3，448亿元增至5，292亿元和4，896亿元。电网投资长期在电力投资占据重要比例，2020年电网投资占当年电力投资总规模的48%。根据国家电网报发布的信息，2021年，国家电网基建投资金额4，024．80亿元，完成年度计划的100．5%。根据中电联数据，我国十二五期间和十三五期间的电网建设投资分别为19，962．9亿元和26，052．4亿元。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，我国将进一步完善国内现代能源体系，加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，加强源网荷储衔接，提升向边远地区输配电能力。根据《中国能源报》资料，在十四五期间的国家输电线路建设中，国家电网计划投资约3，500亿美元（折合人民币约2．23万亿元），南方电网计划投资6，700亿元，合计电网建设计划投资较十三五期间电网建设投资增长11%左右，我国电网建设将迎来新的发展契机。3、我国特高压输电发展状况我国的能源分布不平衡，电力需求集中于东部地区，而发电能力集中于西部地区。随着我国长期稳定的经济增长对电力的需求持续增加，我国迫切需要建设大规模、远距离的高压输电线路，最终完成西电东送工程建设。特高压输电具有输送容量大、送电距离长、线路损耗低、节约土地资源、节省工程投资等显著技术优势，能大幅提升我国电网输送能力，是当今输电技术的最高水平及未来电网发展的方向，我国在特高压输电技术方面领先全球。在特高压输电中，交流输电与直流输电各有优势。特高压交流输电在构成交流环网和短距离传输领域优势突出，主要定位于近距离大容量输电和更高一级电压等级的网架建设，实现各大区电网的同步互联，适合作为大区域中枢，担当网架的主干；特高压直流输电在点对点长距离传输、海底电缆、大电网联接与隔绝等领域优势突出，主要定位于远距离大容量输电以及部分大区、省网之间的互联，适合实现大区域联网。自2006年起至今，我国特高压建设主要经历了四个发展阶段：探索与示范阶段（2006年至2010年）：我国特高压直流输电工程是从2006—2007年以云南—广州、向家坝—上海项目为起点开始建设和发展，基础是超高压直流技术。我国首条特高压交流输电工程是2006年12月开工建设的晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程。2006年至2010年，我国共有4条特高压线路开工，其中交流工程1条、直流工程3条。截至2010年，我国累积完工特高压线路长度3，985千米。第一轮发展阶段（2011年至2013年）：在本阶段中，我国明确结合大型能源基地建设，采用特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术，以形成大规模西电东送、北电南送的能源使用格局，并加快区域和省级超高压主网架建设，重点实施电力送出地区和受端地区骨干网架及省域间联网工程，完善输、配电网结构，提高分区、分层供电能力。2011年至2013年，我国共有5条特高压线路开工，其中交流工程2条、直流工程3条，截至2013年累积完工特高压线路长度8，780千米。第二轮发展阶段（2014年至2017年）：为缓解大气污染，2014年5月，国家能源局提出加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道的建设（其中含四交五直特高压工程），优化建设电网主网架和跨区域输电通道，并发挥跨省跨区特高压输电通道消纳可再生能源的作用。2014年至2017年，我国共有13条特高压开工，其中交流工程5条、直流工程8条。截至2017年，我国累积完工特高压线路长度为30，692千米。第三轮发展阶段（2018年至今）：在能源输送需求及加大基础设施领域补短板力度的双重影响下，特高压输电工程迎来第三轮快速发展时期。2018年至2021年，我国共有14条特高压开工，其中交流工程8条、直流工程6条。截至2021年，我国累计完工特高压线路长度44，892千米。截至2021年底，我国已建成特高压线路31条，其中直流输电线路18条、交流输电线路13条，累计在运特高压线总长度4．4万千米。在建特高压线路5条，其中直流输电线路2条、交流输电线路3条。根据《中国能源报》资料，十四五期间，国家电网规划建设特高压线路24交14直，涉及线路3万余公里，变电换流容量3．4亿千伏安，总投资3，800亿元，对比十三五特高压建设投资额2，800亿元，增速约35．7%。在碳中和背景下，我国对碳排放量提出了严格的规划，新能源装机占比提升后特高压将成为解决消纳和完善电网主网架布局和结构的核心抓手；此外，新基建是构建双循环新发展格局的核心，而特高压建设则是新基建支持的重点方向，在碳中和和新基建的双重推动下特高压有望迎来新一波建设高峰。电磁线行业概况（一）电磁线基本概念电磁线又称绕组线，是一种被绝缘层包裹的导电金属电线，用以绕制电工产品的线圈（线圈也称绕组）。电磁线的工作原理为法拉第电磁感应现象，电流通过线圈产生磁场或线圈切割磁力线产生感应电流，实现电能和磁场能的相互转换。电磁线是电力设备、家用电器、工业电机和交通设备等产品的重要构件，被誉为电机、电器工业产品的心脏。按应用特性分类可以分为直焊性、自粘性、自润滑、耐冷媒、耐变压器油、耐电晕、抗辐射等。根据绝缘层材料划分可以分为漆包线、绕包线和无机绝缘线。①漆包线是将绝缘漆涂在导电线芯上，经烘干形成的漆膜作为绝缘层的电磁线。漆包线的特性受原材料质量、工艺参数、生产设备和环境等因素影响而各不相同，是一种功能性材料；②绕包线是用绝缘纸、玻璃丝、天然丝、合成丝或绝缘膜等紧密绕包在裸导线或漆包线上形成绝缘层的电磁线。由于绝缘厚度大，绝缘强度高，不适合应用在小型电机电器产品，主要应用于大中型电机和电器产品中；③无机绝缘电磁线是用无机绝缘材料如陶瓷、玻璃膜、氧化膜等作绝缘层的电磁线。无机绝缘线耐热性能、耐腐蚀性能较好，常常用于耐热等级超出有机材料限度的工作环境下。（二）电磁线应用领域概况电磁线应用领域广泛，根据电磁线的材质、规格、性能不同其适用领域有所区别，电磁线下游主要应用于家用电器、电力设备、工业电机、汽车电机和电动工具等领域。（三）全球电磁线行业发展状况自1831年英国物理学家法拉第发现电磁感应现象后，磁和电相互转化的原理被广泛应用。电磁线是完成电磁转化的核心构件，被广泛应用于发电机、电动机和变压器等电器设备中。随着全球对电气应用的不断升级，针对电磁线的产业变革也逐步受到人们的重视。电磁线技术不断研发创新，电磁线种类持续增加，从而为电力应用带来了更多发展可能性。美国于1875年最先获取了绝缘漆和纤维技术专利。在随后的一个世纪，各国都在为电磁线的技术更新作出贡献。美国通用先后研制了醋酸纤维漆包线、油性漆包线、缩醛漆包线、聚酯漆包线等，美国道奇发明了自粘性漆包线和复合漆包线，美国杜邦制成了丙烯酸漆包线、聚酯亚胺漆包线、聚酰亚胺漆包线和聚酰胺酰亚胺漆包线；日本在1939年开发了玻璃漆包线，并在1954年制成了硅酮漆包线；德国在1940年制成了聚氨酯漆包线；我国上海电缆研究所分别在1966年和1970年制成聚酰亚胺漆包线和聚酰胺酰亚胺漆包线。电磁线行业在此期间得到快速的发展，电磁线的性能在各国技术的创新下得到了大幅提升，电磁线的应用领域不断扩大。全球电磁线行业在技术研究的引导下，北美、日本和西欧逐渐成为三大传统生产和研发基地。进入二十一世纪后，电磁线及其下游产品的制造基地逐渐向亚洲、美洲中南部和东欧等地区转移。目前电磁线行业已成为电力、机电、交通运输、通讯等多个行业相配套的基础产业，全球电磁线产品的需求大幅上升。（四）国内电磁线行业发展状况我国电磁线行业较西方国家起步晚，在二十世纪60年代才基本拥有电磁线的自主研发和生产能力，并开始注重培养电磁线的专业人才，为后续国内电磁线技术的持续发展奠定了基础；在二十世纪90年代，我国电磁线行业不断向西方国家引进先进的电磁线技术和生产设备，在不断的研究学习过程中，我国的电磁线生产能力和技术水平逐步进入全球先进行列，能够生产出良好品质的导线芯材料、绝缘材料、生产设备以及检测设备。进入二十一世纪后，我国不断鼓励并推进以电力设备、工业电机等为代表的基础设施建设，电磁线行业作为工业产品的基础产业，其生产规模在短时间内快速扩张。目前我国的电磁线的年生产能力超过百万吨，约占全球电磁线生产总量的50%，部分产品的工艺技术水平已处于全球领先地位。经过长时间的发展，我国电磁线行业生产能力逐渐提升。电磁线行业内生产企业较多，电磁线的生产技术和工艺流程基本成熟，这些企业的生产规模从年产一千多吨至年产十万吨不等。目前我国已形成了百万吨以上的产能总量，为全球电磁线生产、销售的第一大国和出口国。根据中国电器工业协会电线电缆分会数据显示，2020年国内电磁线产量为176万吨，过去五年内复合增长率为2．41%。未来电磁线行业发展趋势随着电磁线下游行业的需求更加多样化，以及下游行业的产品升级、技术更新，将带来电磁线行业新的产品需求，使得品种更加丰富。随着绝缘材料的改进和新产品的开发，热级范围得到扩大，相同热级的品种增加，满足了不同行业的需求。目前我国电磁线生产企业众多，其产能从年产一千多吨至年产十万吨不等，其中铝基电磁线生产企业产能超过一万吨的较少，且其产品同质化较为严重，使得电磁线行业竞争较为充分。随着我国经济增速放缓、电磁线行业竞争加剧、劳动力成本上升以及环保方面更高的要求，行业内中小企业将面临较大的经营压力。同时，由于本行业为资金密集型行业，对于资金要求较高，存在规模经济，因此，未来具有较大规模的电磁线生产企业的市场份额将进一步提高，市场集中度将随之提高。我国变压器行业的发展状况（一）变压器基本情况在输电网中，电气设备可以分为一次设备和二次设备，其中一次设备是供电系统的主体，直接用于生产、变换、输送、疏导、分配和使用电能，二次设备是对电力系统内一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备。电网中运行的变压器是电力系统中重要的输配电设备，可以将一种电压的电能转换为另一种电压的电能。变压器一般分成电力变压器、换流变压器和电抗器等，其中：①电力变压器主要是用于输电及配电使用的变压器；②换流变压器用于远距离直流输电线路两端的换流站，与换流器连接将交流电能和直流电能互相转换；③电抗器用于线路里的限流或限压，补偿高压输电线的容性电流或电压，从而起到稳定电网的作用。在超/特高压交流输电中，交流变压器为核心设备；在超/特高压直流输电中，换流变压器是核心设备。换流变压器在交流电网与直流线路之间起连接和协调作用，将电能由交流系统传输到直流系统或由直流系统传输到交流系统，是交、直流输电系统中换流、逆变两端接口的核心设备。由于换流变压器阀侧与直流相连，因此换流变压器不仅承受交流电压，而且还需要承受直流电压，因此换流变压器的结构特殊、复杂，关键技术高难，对制造环境和加工质量要求严格。换流变压器制造技术是世界变压器制造领域的尖端技术之一，代表着目前变压器制造业的最高水平，我国换流变压器技术水平已达国际领先水平。当前国内仅有特变电工、中国西电、保变电气、山东电力设备等少数几家企业掌握换流变压器制造技术。（二）我国高电压等级变压器行业的发展状况我国变压器生产企业较多，细分行业集中度与电压等级的上升成正比。在特高压变压器领域，特变电工、保变电气、中国西电、山东电力设备具有±800kV特高压直流输变电、1000kV特高压交流输变电成套设备的研制和生产能力。根据2019年至2021年特高压交流变压器、特高压直流用换流变压器中标情况，中标企业主要为特变电工、山东电力设备、保变电气和中国西电。在电压等级500kV及以上变压器市场，亦主要为以上四家等国内企业及西门子、ABB等外资企业。2011年至2020年，随着我国电力投资建设的推进，我国高电压等级（110kV电压及以上）变压器容量逐步提升。中电联数据显示，我国高电压等级变压器的累计容量从375，186万kVA增加至748，228万kVA，年复合增长率7．97%。其中，高压变压器的累计容量从2011年的268，836万kVA稳步提升至2020年的494，022万kVA，复合年增长率为6．99%。近十年，我国超高压交流变压器的容量随着电网投资的逐步提升，从94，853万kVA增加至190，719万kVA，复合年增长率为8．07%；超高压直流用换流变压器的容量从7，028万kVA增长为14，930万kVA，复合年增长率为8．73%。超高压交流变压器容量和超高压直流用换流变压器容量预计将继续维持增长。特高压变压器在十三五期间迎来建设高峰，年均投入及修建里程均超过十二五，特高压变压器累计容量大幅增长。其中，特高压直流用换流变压器累计容量增至30，557万kVA，特高压交流变压器累计容量增至18，000万kVA。预计在十四五期间，随着电网投资规模的增大，对特高压变压器的需求将会进一步上升。在国家双碳政策的战略指导下，国家工信部、国家市场监管总局和国家能源局联合发布《变压器能效提升计划（2021—2023年）》，大力推广高效节能变压器在输电网中的使用，逐步淘汰在网运行的低效变压器。随着特高压、超高压线路建设的持续扩张和高效节能变压器对低效变压器的替代，未来变压器累计总容量将不断上升。中国电磁线产业发展预测电磁线是制造电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线，又称绕组线。电磁线广泛应用于电力、机电、电气设备、家用电器、电子、通讯和交通等领域，直接服务对象是变压器、电抗器、继电器、电机电器等产品。与欧美发达国家相比，我国电磁线行业起步较晚，但成长迅速，经过50多年的发展，我国电磁线行业现已形成了百万吨以上的生产能力，成为世界电磁线生产、销售、使用第一大国和出口基地。根据中国电器工业协会电线电缆分会数据，2020年国内电磁线产量176万吨，2020年中国电磁线需求量达到约180万吨。2021年中国电磁线产量为180万吨，同比增长2．3%。目前，全国从事电磁线生产的企业多达上千家，其中具有一定规模的厂家约200家，年生产能力在5万吨以上的企业不超过10家。从竞争格局来看，2020年电磁线市场CR6仅为25．8%，长尾效应显著。根据《十四五规划和2035远景目标纲要》等政策规划，国家层面将推进电线电缆行业的技术升级和智慧化改造。我国电线电缆行业未来的发展方向有：智慧能源系统建设加快、特高压建设规模扩大、农村电网建设力度加大和国际能源电力合作逐步推进。十四五期间，我国主要省份也提出了电线电缆行业的发展方向。其中，辽宁、上海等地均提出了要加大力度对农村电网改造，推进乡村智能电网建设。其他省份的规划中也指出要提升电力的基础设施保障水平，加强电网的升级改造。电磁线作为电线电缆行业的一部分，随着国家十四五规划对电线电缆行业发展方向的明确，电磁线行业也将迎来一系列政策利好，市场需求将进一步扩大。中国电磁线行业发展历程电磁线作为现代工业基础性产品，在电力设备、工业电机、家用电器、汽车电机、电动工具、仪器仪表等国民经济诸多领域中都有广泛应用，下游行业的各项支持政策均对电磁线行业有着促进作用。电磁线产业链的上游领域主要包括导体、绝缘材料和润滑材料等；下游应用领域广泛，在电力设备、家用电器、工业电机、电动工具、汽车电机、仪器仪表等行业有广泛的应用市场。我国电磁线行业成长迅速，已成为世界电磁线生产、销售、使用第一大国和出口基地。经过30多年的快速发展，我国电磁线市场已经趋于成熟。目前，我国在电磁线产量上已成为世界第一生产大国，具有年产百万吨以上的生产能力，约占全球生产总量的50%。根据中国电器工业协会电线电缆分会数据显示，2020年国内电磁线产量为176万吨，过去五年内复合增长率为2．41%。预计国内电磁线产量将保持稳定的增速，2022年达到184万吨。从行业需求量来看，据统计，2016-2020年中国电磁线需求量从154．3万吨提升至184万吨，CAGR为4%。随着扁线应用于新能源领域，如新能源汽车带动耐电晕、高热级复合结构和小扁线的应用，扁线应用场景得到延展。从中国电磁线下游结构看，电磁线下游以传统行业为主，家电、电力设备、工业电机、汽车占比分别为33%、31%、18%、8%。电磁线行业面临的机遇与挑战（一）电磁线行业面临的机遇2022年5月，国家发改委和国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，提出加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统。电磁线作为与电力、机电、交通运输、通讯等多个行业领域配套的基础性产业，随着未来以上领域持续大量的投资建设，将会迎来广阔的市场发展空间。我国清洁能源（包括水电、风电与太阳能）分布极为不均，风电和太阳能发电主要集中在东北、华北和西北地区，水电主要集中在三峡、云南、四川等西南地区。但是用电的大省却集中在华北、华东、华中地区。特高压线路经济传输距离能达到3000公里甚至更远，具有输送容量大、距离远、效率高和耗损低的特点，可以有效解决我国用电供需结构不平衡问题。国家电网提出将于十四五期间新建特高压线路24交14直，涉及线路长3万余公里，总投资共计3，800亿元，相较十三五结束时14交12直线路数量大幅度提升，特高压线路在电网建设中结构性增速明显，这也为特高压变压器用电磁线带来了巨大的发展空间。2020年5月29日，国家标委会、国家市场监督管理总局发布《电力变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2020），并于2021年6月