Innowacje technologiczne i plan na przyszłość chińskiego przemysłu kablowego

Streszczenie

Jako ważny filar gospodarki narodowej, chiński przemysł kablowy odgrywa niezastąpioną rolę w przesyłaniu energii, komunikacji informacyjnej, nowej energii i innych dziedzinach. W 2022 r. całkowita wartość produkcji przemysłu osiągnęła 1,64 bln juanów, zajmując drugie miejsce w przemyśle maszynowym. Roczne zużycie przewodów miedzianych i aluminiowych osiągnęło odpowiednio 7,54 mln ton i 2,2 mln ton, a wskaźnik wykorzystania miedzi z recyklingu znacznie wzrósł. Niniejszy artykuł analizuje stan rozwoju i trendy w branży kabli zasilających z siedmiu wymiarów, w tym przełomów technologicznych, innowacji materiałowych, budowy normalizacji i transformacji cyfrowej, a także bada jej strategiczną ścieżkę w ramach podwójnych celów węglowych, zapewniając przyszłościowe odniesienie dla uczestników branży.

Przemysł kablowy

1. Kabel zasilający Innowacje technologiczne: główny silnik wspierający transformację energetyczną

Wraz z szybkim rozwojem sieci elektroenergetycznych UHV i wytwarzaniem nowej energii, kable zasilające są ulepszane do wysokiego napięcia, dużej pojemności i inteligencji. Przykładowo, krajowe kable ultrawysokonapięciowe przełamały kluczową technologię 500 kV i zostały zastosowane na dużą skalę w liniach 330 kV, rozwiązując problem strat w przesyle energii na duże odległości. Ponadto, proces lokalizacji materiałów izolacyjnych uległ przyspieszeniu. Na przykład, wydajność usieciowanego polietylenu (XLPE) jest porównywalna z poziomem międzynarodowym, a koszt został obniżony o ponad 30%, co przyczyniło się do optymalizacji kosztów transformacji sieci energetycznej. W dziedzinie nowej energii, wysoka temperatura i odporność na promieniowanie UV kabli fotowoltaicznych zostały znacznie poprawione, a żywotność została wydłużona do 25 lat, co jest odpowiednie dla pustynnych i morskich scen fotowoltaicznych.

2. Rewolucja w materiałach przewodzących: przełom w recyklingu miedzi i wysokowydajnych stopach

Aby osiągnąć cel "podwójnej emisji dwutlenku węgla", przemysł kablowy przyspieszył promocję "oszczędzania miedzi z aluminium" i gospodarki o obiegu zamkniętym. W 2022 r. wykorzystanie prętów miedzianych z recyklingu osiągnie 3,5 miliona ton, co stanowi 46% wszystkich przewodów miedzianych w branży. Zawartość miedzi po rafinacji osiągnie 99,9%, przewodność przekroczy 100% IACS, a zużycie energii zostanie zmniejszone o 60% w porównaniu z tradycyjnymi procesami. Materiały ze stopów aluminium również poczyniły postępy. Przewodność drutów ze stopu Al-Mg-Si została zwiększona do 57,5% IACS, a wytrzymałość na rozciąganie wzrosła o 15%. Są one szeroko stosowane w lekkich samochodach i transformacji sieci energetycznej. Przełom w badaniach i rozwoju kabli z miedzi monokrystalicznej (średnica drutu 0,09 mm) dodatkowo promuje poprawę wydajności komunikacji 5G i wysokiej klasy sprzętu elektronicznego.

3. Materiały kompozytowe z włókna węglowego: zakłócacze scenariuszy głębinowych i ultrawysokiego napięcia

Kable z rdzeniem wzmocnionym włóknem węglowym wykazują znaczące zalety w liniach ultrawysokiego napięcia i liniach o dużej rozpiętości. Przewód z włókna węglowego drugiej generacji został przetestowany na linii 220 kV, z wytrzymałością na rozciąganie o 40% wyższą niż w przypadku tradycyjnych rdzeni stalowych, redukcją masy o 60% i redukcją kosztów budowy wieży o 20%. W dziedzinie kabli głębinowych, technologia kompozytowych pancerzy aluminiowych z włókna węglowego wytrzymuje ciśnienie głębinowe 1000 atmosfer, wspiera układanie kabli podmorskich o długości 10 000 metrów i pomaga w podłączeniu morskiej sieci wiatrowej i komunikacji transoceanicznej. Ponadto zastosowanie włókna węglowego w kablach do poszukiwania ropy naftowej umożliwia pracę w ultra-głębokich studniach Xinjiang o głębokości 9472 metrów, osiągając podwójny przełom w zakresie lekkości i odporności na wysoką temperaturę (300°C).

4. Standaryzacja i identyfikowalność jakości: wyjście z branżowego chaosu

Pożary spowodowane niestandardowymi kablami stanowią ponad 50% poważnych wypadków w kraju. JD Industry i Shanghai Cable Research Institute uruchomiły system identyfikowalności "jeden element, jeden kod", który realizuje pełne monitorowanie jakości poprzez identyfikację Ecode i zwiększa wskaźnik usuwania podrobionych i tandetnych produktów o 90%. Wdrożenie krajowej normy przemysłu energetycznego NB/T 10194-2019 i normy grupowej T/CES 197-2023 znormalizowało proces produkcji taśm z miedzi i stopów aluminium pochodzących z recyklingu oraz zwiększyło udział w rynku produktów wysokiej jakości z 65% do 82%.

5. Transformacja cyfrowa: wydajność łańcucha dostaw i spersonalizowana produkcja

JD Industry polega na cyfrowym łańcuchu dostaw, aby skrócić czas zakupu kabli do "211" (dostawa tego samego lub następnego dnia) i zmniejszyć koszty magazynowania o 30%. Przemysłowa platforma internetowa integruje dane od 90 000 producentów, dokładnie planuje produkcję poprzez prognozowanie popytu i zmniejsza zaległości magazynowe o 20%. Ponadto oprogramowanie do projektowania kabli oparte na sztucznej inteligencji może skrócić cykl badawczo-rozwojowy z 6 miesięcy do 45 dni i wspierać rozwój niestandardowych produktów. Na przykład, wielowarstwowe ekranowane kable zaprojektowane dla inteligentnych sieci mają poprawę wydajności przeciwzakłóceniowej o 50%.

6. Klastry przemysłowe i struktura rynku: od zdecentralizowanej do intensywnej konkurencji

Chiny utworzyły trzy główne klastry przemysłu kablowego w delcie rzeki Jangcy, delcie rzeki Perłowej i Pekinie-Tianjin-Hebei, a regionalna wydajność wsparcia wzrosła o 40%. Koncentracja przemysłu jest jednak nadal niska, a 90% z 7000 firm koncentruje się na rynkach średniego i niskiego napięcia, z silną jednorodną konkurencją. W przyszłości wiodące firmy zajmą wysokiej klasy rynek kabli ultrawysokiego napięcia (takich jak kable prądu stałego ±1100 kV) i kabli specjalnych (takich jak kable odporne na promieniowanie dla energetyki jądrowej) poprzez fuzje i przejęcia. Szacuje się, że skala branży osiągnie 1,6 biliona juanów w 2027 roku.

7. Strategia na rzecz talentów: Współpraca między przemysłem, uniwersytetami i badaniami w celu kultywowania nowej jakości produktywności

Luka talentów wśród specjalistów w dziedzinie kabli przekracza 100 000, a tylko kilka uniwersytetów oferuje powiązane dyscypliny. Przedstawiciel Narodowego Kongresu Ludowego Han Qifang zasugerował zbudowanie "podwójnej pierwszej klasy" edukacji zawodowej i promowanie wspólnych szkoleń między przedsiębiorstwami i uczelniami, takich jak wspólna budowa bazy szkoleniowej przez Chenguang Cable i Zhejiang Sci-Tech University, która dostarcza 500 wykwalifikowanych talentów rocznie. Jednocześnie branża musi wzmocnić rezerwę złożonych talentów "technologia + zarządzanie", aby sprostać złożonym potrzebom inteligentnych sieci i zagranicznych projektów EPC (takich jak budowa sieci wysokiego napięcia w Azji Południowo-Wschodniej).

Podsumowanie

Chiński przemysł kablowy przechodzi od ekspansji skali do jakości i innowacji. Technologia UHV, zastosowania włókien węglowych, cyfrowy łańcuch dostaw i system standaryzacji ustanowiły cztery filary dla wysokiej jakości rozwoju branży. W przyszłości, wraz z wdrożeniem inwestycji w sieć o wartości 670 miliardów juanów w ramach "14. planu pięcioletniego" i pojawieniem się nowych wymagań, takich jak nowa energia i eksploracja głębin morskich, przemysł kablowy musi nadal koncentrować się na innowacjach materiałowych, modernizacji procesów i globalnym układzie. Tylko dzięki głębokiej integracji przełomów technologicznych, synergii ekologicznej i strategii talentów możemy osiągnąć skok od "potęgi produkcyjnej" do "inteligentnej potęgi produkcyjnej".