漆包纸包线市场前景

漆包纸包线市场前景

中国电磁线市场供需现状电磁线又称绕组线，是一种具有绝缘层的导电金属电线，是用以制造电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线。电磁线由导体和绝缘层两部分组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆、烘焙而成，普遍具备机械性能、化学性能、电性能和热性能四大性能。电磁线的工作原理是利用法拉第的电磁感应效应，通过电流产生磁场，或切割磁力线产生感应电流，实现电能和磁场能的相互转换，是家用电器、电力设备、工业电机、汽车电机、电动工具、仪器仪表等产品的重要构件。电磁线起源于美国，美国GE公司在1902年制成醋酸纤维漆包线，随后不断开发新的绝缘材料，先后制成了油性漆包线、缩醛漆包线、聚酯漆包线等，丰富了电磁线的种类，使得电磁线适用范围更加广泛。1939年，日本开发了玻璃漆包线，以及德国在1940年制成了聚氨酯漆包线，进一步扩大了单层漆包线的品类。此后，美国道奇公司制成了复合漆包线，使电磁线性能有了较大提升。国内较早制成电磁线的是上海电缆研究所，在1966年制成聚酰亚胺漆包线，聚酰胺酰亚胺漆包线。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。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%。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。我国电磁线主要应用领域情况电磁线广泛应用于电力、家电、通讯、电子、汽车、风电装备、航空航天等多个行业，涵盖了以家电和机电产品为主体的传统行业和以电子信息产品、新能源汽车、新能源、高端装备制造为主导的新兴行业。其中，电磁线在电力领域的应用集中于交流电机、普通变压器、轨道高铁变压器等；在家电应用领域集中于家用空调、冰箱及家用洗衣机等。得益于我国经济强劲增长的大环境以及家电节能补贴、家电以旧换新、家电下乡等多项拉动内需政策的有力支持，我国家电工业实现了快速、稳步的增长。目前，我国家电工业的生产规模已居世界首位。家电行业中空调、洗衣机和电冰箱在生产过程中电磁线用量较大，是家电领域中应用电磁线的主要产品。据国家统计局数据，2021年冰箱、空调和洗衣机三大白电产量达39，446．30万台，同比增长3．56%，其中冰箱、空调和洗衣机产量分别为8，992．10万台、21，835．70万台和8，618．50万台。伴随着新型城镇化进程的推进，家电在三四级市场的扩容不断加快。随着我国城镇化的不断深入，居民消费水平提高，市场对健康环保的高端家电产品需求将会继续增长，未来家电行业将会持续拉动电磁线行业的需求。电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，按工作电源种类可分为直流电机和交流电机，其中交流电机占整个电机行业产量的绝大部分。随着我国机械自动化程度不断提高，电机需求量和种类也日益增加。以交流电机增长为例，根据国家统计局数据，我国交流电机年产量从2001年的6，263．27万千瓦增至2020年的31，705．00万千瓦，2021年我国交流电机产量为40，501．80万千瓦，增长22．6%，我国已成为全球重要的电机制造加工基地。工业电机是电磁线产品的主要需求行业之一，未来高效电机以及变频节能电机的推广将是电磁线需求的重要保障，也是电磁线行业产品升级的重要方向之一。同时，电磁线中的电磁扁线以其在电流承载能力、传输速度、散热性能、材料消耗及占用空间体积等方面的突出优势，技术指标碾压传统圆线电机，将成为未来驱动电机使用的主流选择和必然趋势。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