双碳政策加持,电力绝缘材料国产化突围迎爆发机遇!
1、电力电工绝缘系统和材料行业概述
根据国家标准GB/T2900.5-2013,绝缘材料是低导电率的材料,用于隔离不同电位的导电部件,可以是固体、液体或气体,或其组合。绝缘材料分为八大类,包括漆、树脂、浸渍纤维制品、层压和卷绕制品、塑料、云母制品、胶粘带和其他绝缘材料。
这些材料广泛应用于发电设备、电机、电子、医疗和航天等领域,要求具备优良的电气、热和机械性能,以确保电气设备的可靠、安全运行。关键性能指标包括绝缘电阻、击穿电压、介质损耗和机械强度等。随着电力产品使用领域的扩展和电压的提高,传统绝缘材料已无法满足复杂的应用需求,促使开发多功能组合绝缘结构,如整体浇注式组合绝缘、环氧树脂-玻璃纤维复合结构等。
为了应对不同材料之间的兼容性问题,国际领先的欧美企业提出了绝缘系统的概念,强调将多种绝缘材料整合为一个整体进行研发和生产。这一思路有助于提升电气设备的安全性和可靠性,也推动了电力电工绝缘材料的进一步发展。
2、绝缘系统及材料在电力电工行业的运用及发展趋势
(1)绝缘系统及材料在发电领域的运用情况
在发电领域,发电机的核心部件如定子绕组、铁芯和励磁绕组需要大量绝缘材料,以防止短路,尤其是在大型发电机中,对绝缘材料的机械和电气性能要求较高。随着电机功率密度的提高,国内许多发电机生产企业已转向少胶云母带真空压力浸渍(VPI)工艺,这种工艺能够简化高压电机线圈的制造,提高整体性和材料利用率。
少胶云母带具有高云母含量和优良的电气性能,通过缠绕在导线表面形成多层绝缘结构。在其外层通过VPI工艺填充环氧酸酐树脂,固化后与云母带紧密结合,形成整体的固体绝缘结构。少胶云母带在常温下柔软,易于包绕线圈,并具备良好的透气性和渗透性,从而确保树脂能够充分渗透到绝缘层的微孔中,有助于抽出空气和挥发物。固化后的环氧树脂提供优良的电气和机械性能,以及耐潮和耐化学性,确保线圈的整体性能。
(2)绝缘系统及材料在供电领域的运用情况
在特高压输配电领域,绝缘材料主要用于变压器、高压套管和母线等设备。以高压套管为例,传统的油浸电容式套管因存在密封不良、油泄露和火灾隐患等问题而面临挑战。相对而言,胶浸纸干式套管因其无油设计、优良的防火防爆性能和免维护特点,逐渐受到关注,成为行业升级的重要方向。
早期的胶浸纸干式套管技术多由国外引进,但近年来我国高压套管厂家通过技术引进和创新,成功研发了适用于直流±800千伏和±1100千伏系统的多种干式套管,形成了较为完整的产业链。在国家“双碳”战略和设备更新的推动下,特高压输变电设备正在加速无油化改造。
胶浸纸干式套管的制造工艺复杂,使用特种环氧树脂和固化剂,并在真空条件下进行浇注和固化,以确保材料的均匀性和性能。随着特高压输电向高电压、大容量发展,对绝缘材料的耐热性、机械强度和介电损耗等性能的要求不断提高,以保证电力设备的安全稳定运行。
(3)绝缘系统及材料在电力电工行业的发展趋势
绝缘材料正朝着高性能和系统化方向发展。随着电力系统向高电压、大容量和长距离输电的趋势,行业对绝缘材料的要求不断提高,强调优良的绝缘性能、机械强度、耐高温能力及环保特性。厂商通过研发耐热性、耐电晕性和粘结性能优异的树脂体系,以及优化云母纸的制造工艺,提升材料品质。
同时,行业也逐渐认识到绝缘材料之间的兼容性的重要性,综合绝缘系统相比单一材料具有更大优势,能确保绝缘结构的整体性与均匀性。供应商可根据客户需求提供定制化的解决方案,涵盖研发、设计、生产和维护,帮助客户节省材料筛选时间并降低开发成本。因此,由多种绝缘材料组成的系统逐步成为市场主流,客户倾向于进行系统化组合采购,以实现高效、经济的生产目标。
(4)政策驱动下高端化国产化提速,适配新型能源体系建设
中央经济工作会议明确 “加快新型能源体系建设”,十五五规划建议聚焦能源清洁低碳转型,政策红利持续释放。行业将重点突破耐高温、低损耗等高端绝缘材料技术,对接特高压输电、新能源消纳等场景需求,国产化替代向核心材料和关键部件延伸,同时贴合绿电直连、就近消纳等政策导向优化产品布局。
(5)AI 全链条赋能行业升级,筑牢安全与效率双重底线
AI 技术深度融入绝缘材料研发、生产及运维全流程。研发端通过算法优化材料配方与结构设计,提升耐压耐热性能;生产端实现自动化质量监控与能耗优化;运维端依托机器视觉、数据建模实现缺陷检测与故障预测,契合新型电力系统 “安全高效” 的建设要求,推动行业从传统制造向智能升级转型。
3、下游电力电工行业发展情况
绝缘系统及材料主要用于电力电工领域,包括发电、输电、配电、用电各环节,该行业的发展与下游的发展呈现较强的相关性,基本取决于我国在电力领域的投资。“十四五”期间,提升需求响应能力成为能源转型的重点内容之一,同时加快建设新型电力系统,我国电力系统投资有序推进,进入新的成长阶段。截至2024年末,我国电源基本建设投资完成额为11,687亿元,同比增长20.80%,投资增速较快;全国发电装机容量33.49亿千瓦,同比增长14.69%,其中,水电4.36亿千瓦,同比增长3.2%;火电14.44亿千瓦,同比增长3.80%;核电0.61亿千瓦,同比增长6.90%;风电5.21亿千瓦,同比增长18.00%;太阳能发电8.87亿千瓦,同比增长45.20%,风电、太阳能等新能源装机实现快速增长。
2020-2025年我国电力投资情况
资料来源:普华有策
当前我国稳步推进的大型风电光伏基地多处于西部地区,当地生产的部分电力需要通过电网向外输送,因此作为新能源消纳的重要方式,特高压电网受到高度重视,发改委和能源局不断强调建设跨区域输电通道。
在国家电网的“碳达峰、碳中和行动方案”中,提出了在“十四五”期间优化全国特高压输电网络的计划,以提升清洁能源的接纳能力。预计到“十四五”末期,国内特高压输电能力将突破1亿千瓦。2024年,《能源工作指导意见》强调加快多个特高压工程的建设,包括陕北-安徽和甘肃-浙江等线路。
截至2024年末,我国电网基础设施投资达到6083亿元,同比增长15.32%。到2025年,将进一步推动重点领域的安全能力建设和设备更新,特别是在输配电及可再生能源领域。同时,国际上也在推进与周边国家的电网互联互通,计划到2030年建设9项跨国特高压输电工程。
因此,未来几年,电力领域的高投资景气度和国产化进程将持续促进电力绝缘系统及材料行业的发展,市场需求将保持旺盛。
4、行业内主要企业
电力电工绝缘系统及材料行业,由于行业历史悠久,市场参与者众多,竞争较为充分,主要企业包括固德电材、浙江荣泰、平安电工、Isovolta、SWECO、Huntsman、东材科技、巨峰股份、博菲电气等。
行业内主要企业
资料来源:普华有策
《“十五五”电力电工绝缘系统和材料行业细分市场调研及投资战略规划报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。(PHPOLICY:MJ)