البولي إيثيلين المتصالب (XLPE): التطور الثوري وإمكانات السوق المحتملة للعملاء في مواد عزل الأسلاك والحبال
مادة متطورة ذات إطار شبكي ثلاثي الأبعاد، أعاد البولي إيثيلين المتصالب (XLPE) تشكيل نقل الطاقة الدولي من خلال دفع حدود مقاومة الحرارة للبولي إيثيلين من 70 درجة مئوية إلى أكثر من 100 درجة مئوية. لقد غيرت الأسلاك المعزولة بالبولي إيثيلين المتصالب (XLPE) المشهد التقني، مع ارتفاع مستويات درجة حرارة التشغيل الدائمة من 70 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية ومستويات درجة الحرارة المسموح بها للدائرة القصيرة من 140 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية مقارنة بالكابلات البلاستيكية القياسية. يعمل هذا التحسين المعماري من خلال تقنية الربط المتقاطع على تحسين الخصائص الميكانيكية السكنية ومقاومة التوتر البيئي ومقاومة التلف الكيميائي، مما يجعل من XLPE مادة أساسية لنقل الجهد العالي وربط شبكات الطاقة الجديدة تمامًا والشبكات الأرضية تحت الأرض.
1- ثورة المنتجات: المزايا الأساسية والابتكارات في أداء البولي إثيلين متعدد الكلور
يقوم XLPE بتحويل سلاسل جزيئات البولي إيثيلين المستقيمة إلى شبكة ثلاثية الأبعاد عن طريق تقنيات فيزيائية أو كيميائية، مما يحقق تجديدات أساسية في الكفاءة:
- الكفاءة الكهربائية: يحافظ على العزل المتميز مع مقاومة عزل عالية ومقاومة عالية للعزل ومماس فقدان عازل منخفض، وآمن حتى في درجات الحرارة العالية.
- الأداء الحراري: يتحمل الاضمحلال تحت 200 درجة مئوية، مع درجة حرارة تشغيل طويلة الأجل تبلغ 90 درجة مئوية وعمر افتراضي يبلغ 40 عامًا، وهو ما يتجاوز كثيرًا قيود البولي إيثيلين البولي إيثيلين النموذجية البالغة 70 درجة مئوية.
- الأداء الميكانيكي: تعزيز الصلابة والصلابة ومقاومة التأثير، والتغلب على انقسام القلق البيئي.
- السلامة البيئية: لا ينتج عن الحرق سوى H TWO و CO TWO، وهو مثالي للمناطق الكثيفة التخزين تحت الأرض.
| مؤشرات الكفاءة | XLPE | PE المشترك | بولي كلوريد الفينيل |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة العمل الدائمة. | 90 ℃ | 70 ℃ | 70 ℃ |
| درجة حرارة الدائرة القصيرة. | 250 ℃ | 140 ℃ | 160 ℃ |
| العمر الافتراضي | 40 عاماً | 20- 25 سنة | 15- عشرون عاماً |
| العناصر المحترقة | H ₂ O، CO TWO | دخان أسود، غازات ضارة | الكلور، الدخان الخطير |
2- تحسين التقدم: المنافسة وتطوير 3 تقنيات الربط المتقاطع 3
تهيمن ثلاث تقنيات حديثة سائدة في تصنيع أسلاك XLPE:
- الربط المتقاطع بالغاز الخامل (كيميائي جاف) : يستخدم عوامل البيروكسيد، وهو مناسب للكابلات ذات الجهد العالي 500 كيلو فولت ذات الخصائص السكنية الكهربائية الممتازة.
- ربط السيلان الكيميائي المتقاطع (ماء دافئ) : يتحلل مائيًا في الماء 85-95 ℃ ماء، ويقتصر على 10 كيلو فولت جهد متوسط منخفض بسبب امتصاص الرطوبة.
- الربط المتقاطع بالإشعاع (فيزيائي) : يستخدم مسرّعات الإلكترونات، وهو مثالي للأسلاك ≤ 6 كيلو فولت مع مقاومة استثنائية للحرارة.
3- إطار عمل السوق: المشهد العالمي والاختلافات الإقليمية
في عام 2022، وصل حجم سوق العزل XLPE في جميع أنحاء العالم إلى 9.46 مليار ين ياباني، ومن المتوقع أن يصل إلى 15 مليار ين ياباني بحلول عام 2029 (معدل النمو السنوي المركب 6.71%):.
- الصين: ضوابط مع سوق بقيمة 4.61 مليار ين ياباني (حصة دولية تبلغ 48.771 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت في عام 2022)، ومن المتوقع أن تصل إلى 7.94 مليار ين ياباني بحلول عام 2028 (حصة دولية تبلغ 52.881 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت).
- السعة: أنشأت الصين 325,000 باقة (46.381 تيرابايت 3 طن متري على مستوى العالم) وعرضت 368,000 حمولة (52.561 تيرابايت 3 طن متري على مستوى العالم) في عام 2022.
- المنافسة: تتصدر السوق العالمية شركة داو (حصة 23.861 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت)؛ بينما تستحوذ شركة وانما بوليمر الصينية على 32.481 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت حصة محلية.
4- ظروف التطبيق: الحاجة إلى طاقة ومرافق جديدة.
- الجهد العالي (≥ 110 كيلو فولت): مفضلة لنقل الجهد العالي المستمر تحت الأرض/ تحت سطح البحر، على سبيل المثال، طلب سوميتومو لأسلاك XLPE ذات الجهد العالي المستمر 400 كيلو فولت في أبو ظبي.
- الجهد المتوسط (10- 35 كيلو فولت): يُستخدم على نطاق واسع في الشبكات الحضرية والمجمعات الصناعية ومزارع الرياح.
- الطاقة الجديدة : توسع الطلب على طاقة الرياح البحرية بشكل أسرع، حيث وصل إلى 28,000 طن في عام 2022 (14.551 تيرابايت 3 تيرابايت معدل نمو سنوي مركب متوقع). من المؤكد أن استراتيجية الصين الخاصة بمصادر الطاقة المتجددة بقدرة 1,200 جيجاوات بحلول عام 2025 ستدفع الحاجة إلى ذلك.
- البناء: المنازل الخالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان تجعل من XLPE مثاليًا للمباني الشاهقة والمترو، مما يشكل 201 تيرابايت 3 تيرابايت من الطلب الكامل في عام 2023.
5- التقدم التكنولوجي: علم المنتجات وتحسين العمليات.
- الربط التبادلي بالأشعة فوق البنفسجية: يحل مشكلة ارتفاع استهلاك الطاقة وبطء معدل التفاعل في الطرق التقليدية، مما يحسن الانسجام.
- حل المنتج: تسمح مادة "بورلينك" من بورياليس "Borlink" ذات الجهد العالي المستمر ذات الجهد العالي المزدوج "HVDC" بنقل منخفض الخسارة وقابلية إعادة التدوير، وتستخدم في وظيفة "باسيج" الألمانية.
- مقاومة أشجار الماء: منتجات جديدة تطيل العمر الافتراضي للمنتجات الجديدة إلى > 40 عامًا في الأجواء الرطبة.
- الإنتاج الذكي : > 70% من الشركات الصينية تهدف إلى الإنتاج الذكي بحلول عام 2025، وتحسين المعايير من خلال إنترنت الأشياء.
6- الصعوبات والعملاء المحتملون: أنماط السوق.
- العقبات : ارتفاع وانخفاض معدلات البولي إيثيلين البولي بروبيلين ومنافسيه من البولي بروبيلين البولي بروبيلين/البولي إيثيلين عالي الكثافة والقوانين البيئية الأكثر صرامة (انخفاض استخدام الطاقة في الصين لعام 2023 بمقدار 10%).
- الاتجاهات :.
- تؤدي مهام الجهد العالي المستمر (مثل وصلة نيمو بين المملكة المتحدة وبلجيكا) إلى زيادة الطلب على الجهد العالي.
- إنتاج صديق للبيئة: وصل سعر إعادة الاستخدام في الصين إلى 351 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت في عام 2023، بزيادة 101 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت عن عام 2022.
- مقاومة مستوى درجة الحرارة: قد تعزز المواد المستقبلية مقاومة الحرارة بمقدار 10% والقدرة على التحمل الميكانيكي بمقدار 15%.