趙要|文
鋁合金導體在國內市場的推廣應用將會使國家節約大量銅資源,減少國家對國外銅資源的依賴度,同時使用戶能夠節約成本,使電纜能夠更便捷安裝。我們有理由相信,鋁合金導體在電力電纜中的應用將會深入人心,甚至在電纜行業中引起一場變革。
我國是鋁的第一生產大國,但是在上世紀80年代初,由于鋁導體生產工藝低下,嚴重影響了鋁導體的使用。主要制約鋁導體推廣和使用因素是達不到國際公認的61%IACS導電率水平,以及與導電率相矛盾的斷裂強度與伸長率,這就嚴重地制約了鋁導體的使用。隨著科學技術的不斷發展,鋁導體加工工藝的不斷進步,人們想出了可以在鋁的熔煉過程中加入一些其他元素,來彌補鋁導體性能的不足,慢慢地發展到今天就形成了現在的鋁合金導體。
從2005年開始,鋁合金導體在電纜中的使用逐步發展起來,由于電纜制造中銅導體一直被人們廣泛使用,銅價居高不下,2008年銅價達到了8萬元/噸的最高點,銅價高的主要原因是我國的銅礦資源匱乏,主要依賴進口,從而也就制約了電纜的生產制造。由于鋁合金導體除了在導電率上與銅存在差距外,在導體壓蠕變、柔韌性、抗腐蝕以及電纜敷設方面都優于銅導體電纜,同時,在導電率上也可以通過擴大導體截面來彌補載流量的缺陷,從而人們也慢慢開始使用鋁合金材料作為電纜導體。銅作為一種戰略性物資,節省銅資源也是國家發展不可忽視的一個方面,因此“以鋁節銅”也就形成了一個熱門的研發和應用領域。

鋁合金電纜連鑄連軋生產線
早在上世紀70年代鋁合金材料已開發成功,并在北美洲獲得應用,這種鋁合金主要是8000系鋁合金作為電纜導電線芯,通常使用的牌號是8017、8030、8176。在2000年左右,天津加鋁成為最早將鋁合金導體制成電纜在中國進行推廣和使用的電纜中外合資制造商,也就是說天津加鋁通過長達十年的時間,在中國進行鋁合金電纜的推廣工作,鋁合金電纜才逐漸被人們所知。
河北欣意電纜公司(以下簡稱“欣意電纜”)也是最早生產鋁合金電纜的國內電纜制造商,在2006年前后,欣意電纜就將鋁合金電纜出口至美國,因為,在北美地區,鋁合金電纜有著長時間的應用背景,很容易被用戶接受。直到2008年,欣意電纜抓住機遇,將鋁合金電纜在國內進行推廣。在鋁合金電纜的推廣過程中也遇到了諸多困難,客戶習慣使用傳統的銅芯電纜,鋁材只有在鋼芯鋁絞線上應用。鋁合金材料作為電纜導體是一項新興事物,很難被人們所接受,并且國內也沒有鋁合金電纜長期使用運行的記錄,用戶對鋁合金電纜在運行的穩定性和使用壽命上存在很大的憂慮。用戶的憂慮只是一個方面,國家的建筑設計規范標準及相關政策上在某些地方也限制了鋁合金電纜的使用,在很大程度上也就限制了鋁合金電纜的推廣。
鋁合金電纜目前主要用于民用建筑上,例如:住宅樓、辦公樓、體育館、軌道交通及一些其他大型民用建筑,對于城市輸配電網絡,還沒有完全推廣開,只是在部分路段進行掛網試運行,從這也可看出國家電力部門對鋁合金電纜的使用還是存在疑慮。其次,鋁合金電纜本身特性也限制了其應用的范圍,比如:消防等級較高的環境和煤礦用電纜,鋁合金的熔點為660℃,銅的熔點在1100℃,銅芯電纜的耐溫等級要明顯優于鋁合金電纜,當發生火災時,銅芯電纜可保證電力的正常傳輸,雖然鋁合金電纜也能達到標準要求的阻燃IA級和耐火I的要求,但是在消防要求等級較高的地方,人們還是偏向使用銅導體電纜。對于礦用電纜,人們更加傾向于使用銅芯電纜。最后,價格因素也會影響到人們對鋁合金電纜的選擇,鋁合金電纜具有優異的機械性能和電氣性能,在某些方面甚至要優于銅電纜,鋁芯電纜在性能上更是無法與鋁合金電纜相比,這也就形成了銅芯電纜纜價格最高,鋁合金電纜其次,鋁芯電纜價格最低。因此,在某些地方,人們更喜歡用價格較低的鋁芯電纜,而不愿使用價格略高的鋁合金電纜,這也影響了鋁合金電纜的使用。
鋁合金電纜蓬勃發展起來也是在最近幾年,人們逐漸意識到了鋁合金電纜優勢以及電纜的巨大利潤空間,很多電纜廠家推出自主品牌的鋁合金電纜,都聲稱自己生產的電纜具有良好的抗蠕變性能、抗拉強度、延伸性及耐腐蝕性,其實市場上的鋁合金電纜性能也是參差不齊,造成了市場的混亂,同時也給用戶在使用上造成了很大的困惑。在眾多鋁合金電纜生產廠家中也不乏真正生產性能優異的企業,但是,以那些性能不達標的鋁合金電纜來冒充性能優異的鋁合金電纜,就阻礙那些真正生產性能優異的鋁合金電纜企業的發展。
歸根結底,鋁合金電纜與其他電纜的區別就是電纜導體的不同,再進一步說就是鋁合金桿材生產工藝不同。鋁合金桿材生產過程中,添加其他微量元素比例不同,微量元素添加比例的不同也就造成鋁合金導體性能上存在差異。有些生產規模不大的電纜廠家,根本不具有鋁合金桿材的生產設備,這些鋁合金桿材都是外購,這就從根本上無法控制鋁合金電纜質量。另外,具備鋁合金桿材生產的設備廠家,在生產過程當中微量元素的添加比例也是存在很大差異,也沒有一個具體的國家標準進行規范,以上兩點就是造成目前鋁合金電纜生產不規范的原因。

鋁合金電線電纜
欣意電纜就是鋁合金電纜發展過程中由于沒有統一標準而受損失的一方。為了規范鋁合金電纜生產的現狀,欣意電纜起草了《稀土高鐵鋁合金桿》國家標準,標準號為GB/T29920-2013,目前該標準于2013年11月27日發布,將在2014年8月1日實施。此標準實施后,很大程度上規范鋁合金電纜的生產,杜絕那些性能不達標的鋁合金電纜產品。這不僅保護了用戶利益,也保護了鋁合金電纜生產廠家的利益,促進鋁合金電線電纜生產行業步入正軌。
鋁合金電纜在性能上有別于傳統銅蕊電纜,用戶很難改變對它固有的認識,作為一種新型電纜,其在國內的發展也不過才幾年的時間,天津加鋁數十年堅持不懈的推廣,也是看到了鋁合金電纜的發展趨勢,這種堅持是基于鋁合金電纜在北美市場成功應用40年的經驗,看到了它廣闊的發展前景。
欣意電纜作為最早將鋁合金電纜帶入國內的生產企業,從根本出發點上有別于天津加鋁,因為國內銅資源是愈來愈匱乏,利潤空間逐漸縮小,提出了“以鋁代銅”的理念。隨著銅資源日益枯竭,人們會將傳統固有思維進行轉變,逐步適應使用鋁合金電纜。從國家發展層面來看,也是需要考慮到國家總體資源保護與利用的戰略,欣意電纜總裁于貴良在參加全國人民代表大會上就提出了《關于搶抓鋁合金電纜市場的建議》的提案報告,也得到了國家相關部門的認可。
綜上所述,我們有理由相信鋁合金電纜發展前景是光明的,隨著時間的推進,行業發展的逐步規范,國家標準制定并實施,鋁合金桿材加工工藝不斷改進,成本的降低,這些都將促使用戶逐漸接受鋁合金電纜產品。中