Astratto
Importante pilastro dell'economia nazionale, l'industria cinese dei cavi svolge un ruolo insostituibile nella trasmissione di energia, nelle comunicazioni informatiche, nelle nuove energie e in altri settori. Nel 2022, il valore totale della produzione dell'industria ha raggiunto 1,64 trilioni di yuan, posizionandosi al secondo posto nell'industria dei macchinari. Il consumo annuale di conduttori in rame e alluminio ha raggiunto rispettivamente 7,54 milioni di tonnellate e 2,2 milioni di tonnellate e il tasso di utilizzo del rame riciclato è aumentato in modo significativo. Questo articolo analizza lo stato di sviluppo e le tendenze dell'industria dei cavi elettrici da sette dimensioni, tra cui i progressi tecnologici, l'innovazione dei materiali, la standardizzazione e la trasformazione digitale, ed esplora il suo percorso strategico nell'ambito dei doppi obiettivi di carbonio, fornendo un riferimento lungimirante per gli operatori del settore.
1. Cavo di alimentazione innovazione tecnologica: il motore centrale della trasformazione energetica
Con il rapido sviluppo delle reti elettriche UHV e della generazione di energia da nuove fonti, i cavi elettrici si stanno evolvendo verso l'alta tensione, la grande capacità e l'intelligenza. Ad esempio, i cavi nazionali ad altissima tensione hanno superato la tecnologia chiave dei 500kV e sono stati applicati su larga scala alle linee da 330kV, risolvendo il problema delle perdite nella trasmissione di energia a lunga distanza. Inoltre, il processo di localizzazione dei materiali isolanti ha subito un'accelerazione. Ad esempio, le prestazioni del polietilene reticolato (XLPE) sono paragonabili al livello internazionale e il costo è stato ridotto di oltre 30%, favorendo l'ottimizzazione dei costi di trasformazione della rete elettrica. Nel campo delle nuove energie, la resistenza alle alte temperature e ai raggi UV dei cavi fotovoltaici è stata significativamente migliorata e la durata di vita è stata estesa a 25 anni, adatta a scenari fotovoltaici desertici e offshore.
2. Rivoluzione dei materiali conduttori: scoperte nel rame riciclato e nelle leghe ad alte prestazioni
Per raggiungere l'obiettivo "dual carbon", l'industria dei cavi ha accelerato la promozione del "risparmio di rame con alluminio" e dell'economia circolare. Nel 2022, l'uso di barre di rame riciclate raggiungerà i 3,5 milioni di tonnellate, pari a 46% del totale dei conduttori di rame del settore. Il contenuto di rame dopo la raffinazione raggiungerà le 99,9%, la conduttività supererà le 100% IACS e il consumo di energia sarà ridotto di 60% rispetto ai processi tradizionali. Anche i materiali in lega di alluminio hanno fatto progressi. La conduttività dei fili in lega Al-Mg-Si è stata aumentata a 57,5% IACS e la resistenza alla trazione è aumentata di 15%. Sono ampiamente utilizzati nelle automobili leggere e nella trasformazione della rete elettrica. La ricerca e lo sviluppo di cavi in rame a cristallo singolo (diametro del filo 0,09 mm) promuove ulteriormente l'aggiornamento delle prestazioni delle comunicazioni 5G e delle apparecchiature elettroniche di fascia alta.
3. Materiali compositi in fibra di carbonio: perturbatori di scenari di profondità e di altissima tensione
I cavi con anima rinforzata in fibra di carbonio presentano vantaggi significativi nelle linee ad altissima tensione e a grande portata. Il conduttore in fibra di carbonio di seconda generazione è stato testato su una linea a 220kV, con una resistenza alla trazione di 40% superiore a quella delle tradizionali anime in acciaio, una riduzione del peso di 60% e una riduzione di 20% dei costi di costruzione delle torri. Nel campo dei cavi d'altura, la tecnologia dell'armatura in alluminio composito in fibra di carbonio resiste a pressioni di 1.000 atmosfere in profondità, supporta la posa di cavi sottomarini di 10.000 metri e aiuta la connessione alla rete eolica offshore e le comunicazioni transoceaniche. Inoltre, l'applicazione della fibra di carbonio nei cavi per l'esplorazione petrolifera consente di operare nei pozzi ultra-profondi dello Xinjiang, a 9472 metri di profondità, ottenendo un doppio risultato in termini di leggerezza e resistenza alle alte temperature (300°C).
4. Standardizzazione e tracciabilità della qualità: una via d'uscita dal caos industriale
Gli incendi causati da cavi non standard sono responsabili di oltre 50% dei principali incidenti domestici. JD Industry e l'Istituto di ricerca sui cavi di Shanghai hanno lanciato un sistema di tracciabilità "un articolo, un codice", che realizza un monitoraggio completo della qualità attraverso l'identificazione Ecode e aumenta il tasso di rimozione dei prodotti contraffatti e scadenti di 90%. L'implementazione dello standard nazionale per l'industria energetica NB/T 10194-2019 e dello standard di gruppo T/CES 197-2023 ha standardizzato il processo di produzione di nastri in rame e lega di alluminio riciclati e ha promosso la quota di mercato dei prodotti di alta qualità da 65% a 82%.
5. Trasformazione digitale: efficienza della catena di approvvigionamento e produzione personalizzata
JD Industry si affida alla catena di fornitura digitale per abbreviare i tempi di approvvigionamento dei cavi a "211" (consegna il giorno stesso o il giorno successivo) e ridurre i costi di stoccaggio di 30%. La piattaforma Internet industriale integra i dati di 90.000 produttori, pianifica con precisione la produzione attraverso la previsione della domanda e riduce gli arretrati di magazzino di 20%. Inoltre, il software di progettazione dei cavi guidato dall'intelligenza artificiale può abbreviare il ciclo di ricerca e sviluppo da 6 mesi a 45 giorni e supportare lo sviluppo di prodotti personalizzati. Ad esempio, i cavi schermati multistrato progettati per le reti intelligenti hanno un miglioramento delle prestazioni anti-interferenza di 50%.
6. Cluster industriali e struttura del mercato: dalla concorrenza decentrata a quella intensiva
La Cina ha formato tre grandi cluster industriali di cavi nel delta del fiume Yangtze, nel delta del fiume Pearl e a Pechino-Tianjin-Hebei, e l'efficienza di supporto regionale è aumentata di 40%. Tuttavia, la concentrazione del settore è ancora bassa e 90% delle 7.000 aziende si concentrano sui mercati della media e bassa tensione, con una forte concorrenza omogenea. In futuro, le aziende leader conquisteranno il mercato di fascia alta dei cavi ad altissima tensione (come i cavi CC da ±1100kV) e dei cavi speciali (come i cavi resistenti alle radiazioni per l'energia nucleare) attraverso fusioni e acquisizioni. Si stima che la scala del settore raggiungerà 1,6 trilioni di yuan nel 2027.
7. Strategia dei talenti: Collaborazione tra industria, università e ricerca per coltivare una nuova produttività di qualità.
La carenza di talenti per i professionisti dei cavi supera le 100.000 unità e solo poche università offrono discipline correlate. Han Qifang, rappresentante dell'Assemblea Nazionale del Popolo, ha suggerito di costruire un'istruzione professionale "doppiamente di prima classe" e di promuovere la formazione congiunta tra imprese e università, come la costruzione congiunta di una base di formazione da parte di Chenguang Cable e dell'Università Zhejiang Sci-Tech, che sforna ogni anno 500 talenti qualificati. Allo stesso tempo, l'industria deve rafforzare la riserva di talenti composti "tecnologia + gestione" per far fronte alle complesse esigenze delle reti intelligenti e dei progetti EPC all'estero (come la costruzione di reti elettriche ad alta tensione nel sud-est asiatico).
Sintesi
L'industria cinese dei cavi sta passando dall'espansione su scala alla qualità e all'innovazione. La tecnologia UHV, le applicazioni in fibra di carbonio, la catena di fornitura digitale e il sistema di standardizzazione hanno stabilito quattro pilastri per lo sviluppo di alta qualità del settore. In futuro, con l'attuazione degli investimenti in rete per 670 miliardi di yuan previsti dal "14° Piano quinquennale" e l'emergere di esigenze emergenti come le nuove energie e l'esplorazione di acque profonde, l'industria dei cavi dovrà continuare a concentrarsi sull'innovazione dei materiali, sull'aggiornamento dei processi e sul layout globale. Solo attraverso la profonda integrazione di innovazioni tecnologiche, sinergie ecologiche e strategie di talento potremo passare da una "potenza manifatturiera" a una "potenza manifatturiera intelligente".