2023年絕緣子行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈全景監(jiān)測(cè)調(diào)研分析及投資戰(zhàn)略規(guī)劃可行性評(píng)估預(yù)測(cè)
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(1)我國(guó)絕緣子行業(yè)發(fā)展歷程:改革開(kāi)放前,因我國(guó)當(dāng)時(shí)工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,環(huán)境污染對(duì)絕緣子產(chǎn)品性能影響較小,國(guó)內(nèi)絕緣子產(chǎn)品主要以瓷絕緣子為主。改革開(kāi)放后,隨著我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出,給我國(guó)當(dāng)時(shí)絕緣配置不足的電網(wǎng)帶來(lái)了較大的運(yùn)行壓力。20世紀(jì)90年代以前,我國(guó)基本上以瓷絕緣子為主,玻璃絕緣子用量較少,而復(fù)合絕緣子尚處于研發(fā)階段。
90年代中期,隨著國(guó)外企業(yè)相繼在我國(guó)建廠,對(duì)國(guó)內(nèi)絕緣子制造企業(yè)產(chǎn)生了一定沖擊,客觀上推動(dòng)了國(guó)內(nèi)瓷和玻璃絕緣子制造技術(shù)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)瓷絕緣子主要生產(chǎn)企業(yè)相繼在產(chǎn)品質(zhì)量提高和高噸位產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面進(jìn)行了重點(diǎn)投入;同時(shí)玻璃絕緣子企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高,之前自爆率高、運(yùn)行差的情況得到改善,但是我國(guó)輸電線路因污穢、雷擊引起的輸電網(wǎng)閃絡(luò)問(wèn)題仍未完全解決。為了遏制周期性的大面積污閃,自20世紀(jì)末開(kāi)始廣泛采用棒形復(fù)合絕緣子或通過(guò)在輸電線路絕緣子涂覆RTV防污閃涂料進(jìn)行處理,在當(dāng)時(shí)基本解決了電網(wǎng)的污閃問(wèn)題,但隨著運(yùn)行年限的增加,兩類產(chǎn)品都出現(xiàn)了運(yùn)行缺陷:棒形復(fù)合絕緣子由于芯棒采用玻璃纖維材料制備,耐老化性能相對(duì)較差,長(zhǎng)期運(yùn)行后易發(fā)生蠕變和脆斷,鳥(niǎo)害、雷電以及污穢導(dǎo)致的沿面閃絡(luò)等;RTV涂料在溫度、紫外照射、放電等因素長(zhǎng)期作用下,涂層出現(xiàn)粉化、起包、剝落現(xiàn)象,涂層厚度合格率下降、憎水性能下降,影響涂料的防污閃性。
進(jìn)入21世紀(jì),一種在傳統(tǒng)瓷、玻璃絕緣子基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子被發(fā)明出來(lái),該產(chǎn)品包括兩種類型:A類由瓷芯盤(pán)、高溫硅橡膠傘套和金屬附件構(gòu)成;B類由盤(pán)形懸式瓷(玻璃)絕緣子和高溫硅橡膠傘套材料構(gòu)成。該產(chǎn)品可以在保持原瓷、玻璃絕緣子穩(wěn)定可靠的機(jī)械拉伸強(qiáng)度的同時(shí)擁有優(yōu)秀的防污性能,并且可以像普通瓷、玻璃絕緣子一樣應(yīng)用于各種不同的輸電線路塔型上。該產(chǎn)品的成功研制,為我國(guó)輸電線路防污閃問(wèn)題提供了一項(xiàng)新的解決方案。
(2)行業(yè)特有的經(jīng)營(yíng)模式:目前國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)負(fù)責(zé)全國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)工作,在行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)鏈中長(zhǎng)期處于核心位置,其發(fā)展規(guī)劃和投資計(jì)劃直接影響用電類產(chǎn)品的市場(chǎng)需求,是國(guó)內(nèi)絕緣子產(chǎn)品的主要采購(gòu)方。因此,行業(yè)內(nèi)企業(yè)的下游客戶主要是國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng),如何滿足上述兩家電網(wǎng)公司對(duì)各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)及技術(shù)指標(biāo)的要求,中標(biāo)所處細(xì)分領(lǐng)域訂單是絕緣子企業(yè)長(zhǎng)久經(jīng)營(yíng)的核心。
中金企信國(guó)際咨詢公布的《絕緣子全產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深度分析及投資戰(zhàn)略可行性評(píng)估預(yù)測(cè)報(bào)告(2023版)》
(3)當(dāng)前行業(yè)規(guī)模及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì):隨著我國(guó)用電量需求的持續(xù)增長(zhǎng),近年來(lái)國(guó)家針對(duì)電網(wǎng)投資一直維持在較高水平。2022年度國(guó)家電網(wǎng)全年電網(wǎng)投資5,094億元,2023年度電網(wǎng)投資將超過(guò)5,200億元,投資規(guī)模繼續(xù)保持增長(zhǎng)。截至目前,行業(yè)內(nèi)尚未披露近五年權(quán)威的絕緣子市場(chǎng)規(guī)模數(shù)據(jù),根據(jù)國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司,針對(duì)“山東國(guó)核示范電站500千伏送出工程(威海段)”施工項(xiàng)目制定的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中列示的項(xiàng)目投資總額及絕緣子投入金額進(jìn)行估算,國(guó)網(wǎng)針對(duì)絕緣子產(chǎn)品采買支出的金額通常占總支出的3%左右,據(jù)此預(yù)計(jì)當(dāng)前絕緣子產(chǎn)品在我國(guó)的整體市場(chǎng)規(guī)模為150億元人民幣。結(jié)合上述行業(yè)規(guī)模情況,預(yù)計(jì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如下:
1)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):為提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和供電安全,實(shí)現(xiàn)節(jié)省成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的,電網(wǎng)公司對(duì)輸電線路產(chǎn)品的可靠性和易維護(hù)性不斷提出更高要求。因此絕緣子生產(chǎn)廠家需要保持對(duì)高可靠性、少維護(hù)產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā),并在機(jī)械可靠性、提高環(huán)境適應(yīng)性能、防污閃技術(shù)研究、絕緣結(jié)構(gòu)的精確設(shè)計(jì)等方向開(kāi)展工作。在瓷(玻璃)絕緣子領(lǐng)域,未來(lái)需要繼續(xù)充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)瓷(玻璃)絕緣子和高溫硅橡膠材料的性能優(yōu)勢(shì),做好兩種材料的有機(jī)結(jié)合,同時(shí)提高標(biāo)準(zhǔn)瓷(玻璃)絕緣子結(jié)構(gòu)的適模性和尺寸的均一性,提高粘接和模壓兩種制造工藝的加工質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上,加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的智能制造程度。
2)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì):“雙碳”目標(biāo)提出后,新能源大規(guī)模消納問(wèn)題更加受到重視,由于中國(guó)的資源稟賦特點(diǎn),光伏、風(fēng)電和水力發(fā)電主要在中國(guó)的西北部和西南部,發(fā)電和用電的區(qū)域錯(cuò)配矛盾將更加突出。解決該矛盾的主要手段為電網(wǎng)跨區(qū)域輸電。由于特高壓線路具有可輸電距離遠(yuǎn)、傳送損耗小、輸送功率高、單位容量走線走廊占地面積小等優(yōu)勢(shì),加上中國(guó)領(lǐng)先的特高壓輸電技術(shù),未來(lái)特高壓將是跨區(qū)域輸電的主要方式。近年來(lái),中國(guó)特高壓核準(zhǔn)、建設(shè)節(jié)奏明顯加快。2023年能源工作會(huì)議和國(guó)家電網(wǎng)2023年工作會(huì)議中已提及將駐馬店—武漢、武漢—南昌、張北—?jiǎng)倮?、川渝特高壓工程以及隴東—山東、寧夏—湖南等項(xiàng)目納入重點(diǎn)推進(jìn)名單,2023年至2024年特高壓建設(shè)有望迎來(lái)第一階段的密集核準(zhǔn)、招標(biāo)期,結(jié)合上述項(xiàng)目以直流工程為主的特點(diǎn),預(yù)計(jì)釋放特高壓投資約1,500至1,600億元人民幣,特高壓建設(shè)在進(jìn)一步發(fā)揮電網(wǎng)投資拉動(dòng)作用的同時(shí),也為絕緣子企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了重大機(jī)遇,如何更好的滿足特高壓線路建設(shè)中對(duì)絕緣產(chǎn)品的需求是絕緣子企業(yè)未來(lái)業(yè)務(wù)開(kāi)拓的核心方向。
(4)行業(yè)技術(shù)水平及技術(shù)特點(diǎn):絕緣子是輸電線路絕緣的主體,其作用是懸掛導(dǎo)線并使導(dǎo)線與桿塔、大地保持絕緣,避免掛網(wǎng)運(yùn)行后,受風(fēng)、冰、霧、雨、雪、鳥(niǎo)、污穢、溫度、外力、電弧、工頻電場(chǎng)等因素綜合影響,致使電氣或機(jī)械性能失效,發(fā)生閃絡(luò)或擊穿,甚至斷串掉線事故。絕緣子不但要能承受工作電壓和過(guò)電壓,同時(shí)還要可以承受導(dǎo)線的垂直荷載、水平荷載和導(dǎo)線張力。因此,絕緣子必須有良好的絕緣性能和足夠的機(jī)械性能。
在我國(guó)電力系統(tǒng)中,輸電線路上使用的絕緣子型式主要有四類,即瓷絕緣子、玻璃絕緣子、棒形復(fù)合絕緣子和瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子。下圖對(duì)不同絕緣子的技術(shù)水平及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了比對(duì):
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根據(jù)各種絕緣子的特點(diǎn),考慮瓷絕緣子、玻璃絕緣子、棒形復(fù)合絕緣子以及瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子各自的積污特性及自潔性能,可以得出以下對(duì)比結(jié)論:
①普通瓷質(zhì)和玻璃絕緣子單片絕緣子的閃絡(luò)電壓較低,由于其下表面存在凹凸曲面,在干旱少雨的環(huán)境中自潔性差,容易積污,不易清掃。在污穢較重的地區(qū)不宜選用該種絕緣子。
②棒形復(fù)合絕緣子耐污閃性能高,成本便宜,但使用壽命受機(jī)械性能影響,在重覆冰地區(qū)及耐張塔上使用對(duì)線路安全運(yùn)行有風(fēng)險(xiǎn),而且需要更換金具,所以使用有一定的局限性。
③RTV絕緣子涂層:涂覆涂料一般有兩種方式,一種是在工廠出廠前對(duì)瓷絕緣子集中浸涂,另一種是待瓷絕緣子安裝完成后在現(xiàn)場(chǎng)桿塔上高空涂刷。無(wú)論采用何種方式,RTV絕緣子涂層屬于常溫膠,老化速度高于高溫膠,其劣化涂層難以清理,導(dǎo)致復(fù)涂層表面粘接不理想,多次反復(fù)涂覆之后,涂層雜質(zhì)積累易導(dǎo)致絕緣性能劣化。另外現(xiàn)場(chǎng)噴涂RTV室溫硫化硅橡膠涂料需要高空作業(yè),在保證噴涂厚度前提下施工難度極大,易發(fā)生傷亡事故、對(duì)沿線漁業(yè)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境影響較大、占用電網(wǎng)停電指標(biāo),工作量大,耗資多,給運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)較大困難。
另?yè)?jù)山東電力研究院調(diào)研,部分超高壓線路絕緣子涂覆涂料后,在日常運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中出現(xiàn)涂料涂層粉化,復(fù)涂后再次粉化的情況。涂料易受夏季高溫紫外線強(qiáng)、春秋季多雨的氣候環(huán)境影響,應(yīng)用效果難以達(dá)到預(yù)期。
④瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子:由于采用了硅橡膠復(fù)合外套,具有和棒形復(fù)合絕緣子相同的優(yōu)良憎水性,具有良好的防污閃性能,對(duì)于防止鹽霧產(chǎn)生的污閃效果明顯,有效防范導(dǎo)電霧等瞬時(shí)污穢影響,同時(shí)又兼具穩(wěn)定可靠的機(jī)械強(qiáng)度;
應(yīng)用瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子不需要周期性計(jì)劃停電防污清掃,減少了日常維護(hù)工作量,減少了因停電清掃絕緣子而造成少送電量的損失和因停電造成的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的損失,減少了線路維護(hù)作業(yè)過(guò)程中發(fā)生意外事故的幾率,既提高了電網(wǎng)的安全運(yùn)行可靠性,也減少了清掃維護(hù)人力物力,具有良好的社會(huì)效益。
同時(shí),按照電網(wǎng)建設(shè)全壽命周期管理理念,對(duì)技術(shù)方案或設(shè)備選擇時(shí)通常進(jìn)行全壽命周期的經(jīng)濟(jì)性比較,包括線路建設(shè)時(shí)的基建投資和線路投運(yùn)后的運(yùn)行成本。為了防止周期性大面積污閃事故的發(fā)生,運(yùn)維檢修單位在基建完成后會(huì)在普通瓷、玻璃絕緣子上定期復(fù)涂涂料,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大,而瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子在不噴涂涂料的情況下有效壽命周期一般在20年以上,因此盡管瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子價(jià)格高,初始投入大,但是在高污染、重污穢及天氣環(huán)境惡劣區(qū)域,瓷(玻璃)復(fù)合絕緣子憑借優(yōu)良的憎水性和憎水遷移性能,抗污閃能力強(qiáng),具有免維護(hù)、免清掃的特殊優(yōu)勢(shì),綜合費(fèi)用支出更少,在全壽命周期內(nèi),具有一定的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。
(5)衡量核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo):衡量絕緣子產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)包括產(chǎn)品的電氣性能和機(jī)械性能。
1)電氣性能:絕緣子的電氣性能是指在一定的過(guò)電壓下不被擊穿的性能。電氣性能是衡量絕緣子能否滿足輸電線路工作需要的重要指標(biāo),絕緣子的電氣性能必須滿足在過(guò)電壓下(工頻電壓、操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓)不被擊穿。對(duì)于不同電壓等級(jí)輸電電路,絕緣子的耐受電壓要求各不相同,為避免在運(yùn)行中被擊穿,絕緣子的擊穿電壓需要高于閃絡(luò)電壓。沿著絕緣表面發(fā)生的破壞性放電稱為閃絡(luò),具有良好的憎水性及其憎水遷移性是防止閃絡(luò)的關(guān)鍵。絕緣子具有良好的電氣性能,防止線路閃絡(luò)是確保輸電線路安全運(yùn)行的核心。
2)機(jī)械性能:絕緣子在運(yùn)行中可能會(huì)受到導(dǎo)線重力和張力、風(fēng)力、覆冰重量、導(dǎo)線振動(dòng)、地震和其他機(jī)械力的作用,為滿足輸電線路安全性和穩(wěn)定性的需要,絕緣子的機(jī)械性能需滿足抗拉、抗壓、抗彎、抗機(jī)械沖擊等,只有滿足以上幾種基本機(jī)械性能指標(biāo),才能保證絕緣子在工作中達(dá)到輸電線路的工作需要,提高輸電線路的整體穩(wěn)定性。
(6)行業(yè)與上、下游行業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性:絕緣子產(chǎn)品上游為瓷、玻璃絕緣子企業(yè)和有機(jī)硅企業(yè)。其主要原材料為瓷或玻璃絕緣子和硅橡膠材料,成本占比較高。經(jīng)過(guò)與瓷或玻璃絕緣子廠家多年合作,采購(gòu)價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定,波動(dòng)較小;硅橡膠材料受大宗商品價(jià)格波動(dòng),對(duì)公司產(chǎn)品成本有一定影響。下游行業(yè)為輸電行業(yè)。作為輸配電及控制設(shè)備制造業(yè)的一部分,其規(guī)模與增長(zhǎng)率受宏觀經(jīng)濟(jì)周期、電力工程、電網(wǎng)投資等影響。我國(guó)現(xiàn)階段如特高壓電網(wǎng)、城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造、鐵路電氣化改造等諸多電力工程的持續(xù)推進(jìn),為絕緣子行業(yè)的快速發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。
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