应该理性看待电力电缆中的“以铝代铜”
记者:目前在产能过剩的大背景下,在电力电缆领域“以铝代铜”的呼声似乎愈来愈高,其中有没有合理的成分?对于铜铝行业的产能过剩问题的化解会产生哪些影响?
王厚余:盲目提倡“以铝代铜”将对政府决策、技术进步、行业发展,甚至对电线电缆市场的有序运行造成误导,铝及铝合金导体难以完全替代铜导体,必须要理性慎重看待铜铝替代问题,鼓励铜铝导体在电力电缆领域的良性竞争,警惕恶性竞争,防止“以铝代铜”等盲目推行铝导体的口号致使产品质量下降、生产大起大落、市场秩序被破坏。
第一,导体性能上,铜具有绝对优势。从导电性能方面看,铝导体的导电率只有铜导体的60%左右,铝合金导体要更差些。在抗氧化腐蚀能力方面,由于铜铝元素有不同的原子结构,铝的化学性能比铜要活泼得多,因此铝导体的抗氧化腐蚀能力比铜导体要差得多,无论是纯铝还是铝合金导体都一样,因此其起火概率大约为铜导体的10倍左右。在抗电化腐蚀能力方面,铝的电极电位比铜的要低得多,铝导体因而很容易被电化腐蚀,特别是在铝导体与铜导体或其它导体相接触的情况下。从热膨胀角度来看,铝导体的线性膨胀系数远大于铜导体,无论是纯铝还是铝合金导体的热膨胀系数基本是一样的,这会导致热胀冷缩后的接触不良,甚至产生接触不紧密、氧化发热等事故,并且会恶性循环。从抗张强度和抗蠕变能力角度看,从极限抗张强度和屈服抗张强度来比较,铜导体最好,纯铝导体最差,铝合金相比纯铝有较大的改进,但仍不及铜导体。综合几个方面的主要性能来看,无论是导电性能、机械性能还是耐腐蚀性能,均为铜优于铝及铝合金。
第二,在技术安全上,中国不适宜大量采用铝及铝合金导体。在特别强调安全可靠、安全系数要求较高的情形下必须使用铜导体,在有较强振动、线缆容易折断、高温潮湿的环境下也应使用铜导体,比如操作线路、二次线路、励磁线圈、消防线路。在居民住宅线路中,为保障居民生命财产安全,必须全部采用铜线。而在对铜有腐蚀性的环境下,以及架空输电线路、较大截面的中频线路和高频线路等情况下,在管理水平较高的前提下才可以使用铝来替代铜。美国等发达国家即对铝及铝合金电缆的使用进行了严格限制,对生产流程、产品质量、安装标准、维修技术进行严格规定,我国尚未达到足够的技术水平,出于安全考虑不适宜大量采用铝及铝合金导体。
第三,在经济效益上,铝芯电缆具有优势。电力电缆的经济选型主要考虑整个全生命周期(30年)投资和损耗费用之和最小的选项。在线路运行过程,30年的损耗所耗费的成本要远远高于初期投资建设的费用,铜导体由于其导电率高、电阻小,平均损耗要低于铝导体和铝合金导体。但是经济选型取决于应用方向和设计使用年限,房地产等行业的主要投资集中在初期建设阶段,选用铝或铝合金就更为经济。
第四,在我国电缆行业已经产能过剩的情况下,再推动铝电缆替代铜电缆,势必造成大批铜电缆设备闲置。过去我国在铜铝市场及电力电缆市场的产业政策有一定的失误,市场上已经出现了一定程度的产能过剩,但是消除产能过剩必须要用客观的方法,应避免政府和行业在被个别企业绑架的情况下制定错误的产业政策,从而进一步扩大过剩或导致二次过剩。以铝电缆替代铜电缆不仅不能解决电解铝行业的产能过剩问题,反而会带来更严重的铜行业产能过剩问题。据估算,替代100万吨铜,仅产生50万吨铝需求,这对于化解总产能3000万吨、过剩产能800万吨的铝冶炼行业恐怕是杯水车薪。而减少的100万吨铜需求,则会对精铜消费总需求仅900万吨的铜市场造成巨大冲击。而目前我国电缆相关行业已经产能过剩,据统计,2014年国内铜杆行业产能约为1162万吨,实际产量约为565万吨,行业产能利用率仅为49%;然而在5年前,行业产能利用率还保持在60%以上。