漆包纸包线产业市场前瞻

漆包纸包线产业市场前瞻

高电压等级变压器用电磁线行业的发展状况及发展趋势（一）高电压等级变压器用电磁线基本情况电网运输路线中的变压器与普通的家用电器和工业电机所处运行环境有较大的差异，变压器在电网运输线路中的重要地位决定了所使用的电磁线须具有更优的性能和更高的技术要求。高电压等级电网运输线路变压器所使用的电磁线几乎都使用扁线技术，扁线不仅能够提供更优良的散热效果、转换效率以及功率密度，而且相对比圆线能够大幅减小变压器体积，有效缩减变电站的建设成本和占地面积；由于电网一般采用油浸式变压器，其中所使用的变压器油存在较强的溶解性以及含有一定量的腐蚀性硫，因此变压器所使用的电磁线必须具备较好的耐变压器油的特性；电网线路中常发生短路现象，自然雷击也可能导致线路故障，在这些现象发生时，变压器中将产生较高的反冲电压形成强大的电磁力，温度将在短时间内快速提升，因此变压器用电磁线也需要具备较高的耐热等级以及较高的屈服强度，能够保证变压器在面临以上现象后继续正常使用。尤其对于换流变压器来说，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，这使得换流变压器与普通电力变压器在结构上有所不同，需要电磁线同时满足屈服强度高、高温粘结强度好以及导线整体弯曲刚性优良等技术指标。同时，随着电网建设输电电压等级的升高，变压器及其内部所使用的材料对以上指标的要求都在进一步提升。（二）高电压等级变压器用电磁线发展状况根据数据，我国在网运行的高电压等级变压器对应使用的电磁线总量近十年复合年增长率保持7．37%的增长，电磁线累计使用总量从895，596吨增加至1，698，931吨。其中，交流变压器用电磁线累计使用总量从885，892吨增长为1，653，319吨，复合年增长率为7．18%；直流用换流变压器用电磁线累计使用总量从9，704吨增长为45，612吨，复合年增长率为18．76%。随着我国电网投资的推进，高电压等级变压器用电磁线累计使用总量稳步提升。（三）高电压等级变压器用电磁线发展趋势变压器用电磁线作为变压器的核心部件，未来也向着低碳环保、节能降耗的方向发展。同时，由于电磁线需要长时间的高电压、大电流的环境下运行，其性能指标向着更高机械强度、更耐高温的方向发展。1、高电压等级变压器用电磁线向节能降耗型方向发展在双碳目标下，为了实现低碳环保、落实环境保护和资源节约的要求，我国在进行电网建设的同时，对变压器节能降耗的要求也越来越高。电磁线作为变压器的心脏，必须适应变压器的发展需求，因此也向着降低变压器线圈损耗、缩小线圈体积的方向发展。绕组导线处在交变漏磁场中，根据楞次定律，在闭合回路中产生感应电流（一般称为涡流），从而在导线中产生涡流损耗。单根导线在均匀磁场中产生的涡流损耗与导线沿绕组辐向的厚度平方成正比。所以，电磁线厚度越大则变压器线圈的涡流损耗越大，线圈温升也越高。电流具有集肤效应，即在交流电或变交电磁场下电流主要集中在导体表面移动，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部电流较小。因此，在相同导电截面积下，多根小规格截面积电磁线并绕可以通过更大电流强度。综上，变压器使用超薄厚度和小规格截面积的电磁线将成为发展趋势。随着电力行业的发展，变压器的容量越来越大，由电磁线绕制的线圈的体积也相应越来越大。由一根多根数换位导线代替多根导线并绕，可以简化变压器制造厂的绕制工艺。同时，多根数换位导线更加紧密，可以缩小变压器体积，达到降低变压器制造成本的目的。此外，多根数换位导线还可以增强线圈本身的机械强度，提高变压器抗突发短路的能力。变压器的电压等级越高，电磁线所需要的绝缘强度就越高。在使用目前绝缘材料的情况下，电磁线的绝缘越来越厚，电磁线的外形尺寸也越大，变压器的体积也随之增大，从而增加变压器的制造成本。因此，在不减弱电磁线性能的前提下，通过对现有绝缘材料进行改性或研发新的高强度绝缘材料，减小电磁线绝缘厚度将成为电磁线的未来发展趋势之一。2、高电压等级变压器用电磁线对机械强度的要求越来越高电磁线作为变压器的核心部件，其性能直接影响变压器的性能指标。电磁线的屈服强度越高，则变压器的抗短路能力越强。目前，电磁线行业普遍采用机械变形的方式对电磁线进行硬化处理，以使其达到所需的屈服强度。但是，该硬化处理方式存在两个问题：一是在长期高温环境下，电磁线屈服强度稳定性差，在变压器长期运行后，电磁线屈服强度会出现下降趋势；二是目前的硬化方式所能达到的屈服强度数值较小，难以完全满足电力行业发展的趋势。因此，采用新材料来提高电磁线的屈服强度有望成为电磁线新的发展趋势。3、高电压等级变压器用电磁线需要具备良好的高温粘合性能目前，变压器绕组采用的自粘换位导线其机械性能在常温下满足设计要求，但是在变压器长期高温运行时，由于自粘漆包线的粘结性能会有所下降，导致绕组的机械性能下降，当系统发生突发短路绕组受到很大的电磁力冲击时，容易导致线圈变形致使变压器产生故障，甚至引起火灾，严重的会造成供电系统崩溃。因此，为了满足超高压、特高压电网建设的发展需要，对高温自粘电磁线的研发将是一种发展趋势。（四）新能源车驱动电机用电磁线情况及发展趋势1、我国新能源车行业发展现状在环保理念的推动下，全球新能源车市场保持持续增长，新能源车已经成为汽车产业发展的重要方向。我国在全球新能源车销售市场中处于领先地位，新能源车保有量高速增长。《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》明确提出发展壮大如新能源、新材料、新能源汽车、绿色环保等战略性新兴产业，加快关键核心技术创新应用，增强要素保障能力，培育壮大产业发展新动能。目前新能源产业已成为我国新的经济增长点。根据IEA数据，2021年全球新能源车保有量达到1，650万辆，是2018年的三倍，2016年至2021年期间复合增长率为41%。根据公安部数据，2021年我国新能源车保有量为784万辆，2021年全国新注册登记新能源车295万辆，占全年新注册登记汽车总量的11．25%，同比增长151．61%，2016年至2021年期间新能源车保有量复合增长率达到53．83%。根据国家工信部印发的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，到2025年我国新能源车新车销量达到汽车新车销售总量的20%左右，约为600万辆，在此期间的年均复合增速为34．42%。预计未来在我国的绿色环保理念下，随着新能源产业链的不断完善，新能源车将会保持快速增长。2、新能源车驱动电机的发展现状新能源车驱动电机是新能源车的核心部件之一，其性能决定了车辆行驶过程中的爬坡能力、加速能力及最高车速等车辆主要性能指标。目前我国新能源车使用最广泛的为永磁同步电机。随着新能源车保有量不断扩大，对新能源驱动电机的需求量持续上升，相对应地对电磁线的需求也不断提高。根据招商证券测算，2020年，单辆新能源车平均使用电磁线10千克。到2025年，全球新能源车驱动电机用电磁线市场需求将超过25万吨，中国新能源车驱动电机用电磁线市场需求将超过12万吨。3、新能源车驱动电机及驱动电机用电磁线的发展趋势目前，新能源车驱动电机用电磁线主要是漆包铜圆线。漆包铜圆线在电机内绕制成线圈后将会产生较大的空隙，线圈填充系数只有约35%—40%，导致存在较高的电机铜耗，限制了电机转换效率与电机最高功率密度（3kW/kg）。因此，使用漆包铜圆线的驱动电机在功率密度、散热性能等方面的不足逐渐凸显。使用漆包铜扁线替代传统的漆包铜圆线，可以提高槽满率，使得在相同体积内驱动电机拥有更大的功率，故功率密度较高。目前国内采用的扁线绕组电机最高功率密度达5kW/kg，高于圆线电机最大3kW/kg的功率密度。《节能与新能源汽车技术路线图》提出，2025年我国乘用车电机功率密度将达5kW/kg，这使得扁线电机的发展成为趋势。此外，漆包铜扁线能够增加驱动电机内部各结构的接触面积，有效降低槽内热阻，更好地进行热传导，从而相对圆线电机具有更好的散热性能。综上，扁线电机具有功率密度大、效率高、散热性好等优势，是新能源车驱动电机的一种发展方向。随着新能源车驱动电机向扁线电机的方向发展，对漆包铜扁线的性能提出了更高的要求，需要具备更好的耐电晕性、高PDIV、耐高温、耐油性、耐软化击穿等特点，满足以上要求的漆包铜扁线是未来新能源车驱动电机用电磁线的发展方向。电磁线业务市场情况经过30多年的快速发展，我国电磁线市场已趋于成熟。根据中国电器工业协会电线电缆分会数据，2000年我国电磁线需求量仅约36．7万吨，2020年增加至184万吨，其中，2007年以前，电磁线行业发展迅猛，市场需求量保持了10%以上的年均复合增长率，而在2008年之后，受金融危机等多因素影响，市场需求量增速有所放缓。2008年至2020年，市场需求量年均复合增长率为4．11%。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。美国通用公司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，美国道奇公司发明了自粘性漆包线和复合漆包线，美国杜邦公司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。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。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。电磁线行业竞争格局从行业市场竞争格局来看，我国电磁线生产企业众多，由于通用电磁线生产技术、工艺比较成熟，除几家较大规模的企业外，其余企业产品同质化比较严重，2020年CR5集中度仅为26%。具体来看，国内电磁线行业龙头为精达股份，2021年电磁线销售量24．3万吨，2020年市场份额为11．35%。长城科技、冠城大通2020年市占率分别为7．02%、3．96%。目前仅有精达、长城等电磁线龙头企业有量产扁线的能力。2021年，精达股份、金杯电工、冠城大通扁线销量分别为6000、4255、4465吨（精达为新能源汽车扁线，扁线总销量1．05万吨）。扁线生产壁垒高于普通电磁线，行业集中度有望大幅提升。企业扩产方面，自2020年以来，电磁线头部企业纷纷宣布扩产扁线产能，其中精达股份、长城科技、金杯电工规划产能较大。精达股份预计在2022年实现扁线产能4．5万吨，长城科技规划4．5万吨新能源汽车用扁线，金杯电工预计2025年实现新能源车扁线5万吨。精达股份扁线扩产速度领先于其它企业，扩产规模大且速度快，有望快速积累客户、解决方案，成为扁线领域龙头企业。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。电磁线行业未来发展趋势我国电磁线行业已步入成熟期，行业竞争较为充分。在下游行业需求拉动下，我国电磁线用量整体上呈现不断增长的发展趋势，但由于产能过剩和产品同质化严重，市场竞争较为激烈。目前我国电磁线生产企业众多，规模相差很大，年产一千多吨至年产十万吨不等。由于通用电磁线生产技术和工艺比较成熟，除几家大规模企业外，其余企业产品同质化比较严重，使得电磁线行业竞争较为激烈。扁线从属于电磁线行业，扁线能够提升电机性能，尤其在新能源