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2017年中国高性能特种橡胶密封材料行业发展现状及发展前景分析

    (一)行业基本概况

    1、高性能特种橡胶密封材料行业概述

    (1)高性能特种橡胶胶粘带行业简介

    ①胶粘带

    胶粘带是以纸、布、薄膜等为基材,将胶水均匀涂布在上述基材上制成的。根据胶性,可分为溶剂型胶粘带、乳液型胶粘带、热熔型胶粘带、压延型胶粘带、反应型胶粘带等;根据基材的种类,可分为纸基胶粘带、布基胶粘带、薄膜胶粘带、泡棉胶粘带、金属箔胶粘带、无基材胶粘带等;根据应用范围,可分为警示胶带、电工胶带、保护膜纸胶、缠绕膜胶带、封箱胶带、模块胶带等;根据应用环境温度,可分为高温胶带、常温胶带、低温胶带;根据市场普及率划分,可分为普通胶带、特种胶带。经过一百余年的发展,胶粘带行业已经成为世界各国的重要基础化工子行业,胶粘带制品广泛应用于包装行业、轻工行业、运输行业、建材行业、机械行业等各个行业,可用于密封、保护、拼接、识别、包装、固定等各种粘接用途。

    ②高性能特种橡胶胶粘带

    高性能特种橡胶胶粘带是近年来从胶粘带制品制造业中衍生出的一个新兴细分领域,属于新材料行业的一个分支,是橡胶制品业的重要组成部分,主要用于电线电缆接头的绝缘、密封、防水,也可用于管道的保护、修补、密封等。具体而言,高性能特种橡胶胶粘带以橡胶为基材,包扎后与绝缘层融为一体。使用时,解开隔离膜,然后把胶带拉伸以半搭式做缠绕,在其外层再缠数层PVC电气绝缘胶带做外保护,以达到最佳效果,从而起到防水、绝缘、密封、阻燃、耐高压等作用。根据原料不同,高性能特种橡胶胶粘带主要可分为丁基橡胶胶粘带、乙丙橡胶胶粘带、硅橡胶胶粘带、乙丙橡胶丁基橡胶复合胶粘带等种类。其中,丁基橡胶胶粘带防水性能最好,可用于水下电线电缆主绝缘修复;乙丙橡胶胶粘带多用于空气中电线电缆绝缘防水保护,通信电缆接头的防水、保护等;硅橡胶胶粘带多用于150℃以上高温环境中。具体情况如下表所示:

种类
工艺
特点
主要用途
丁基橡胶胶粘带
由丁基橡胶与聚异丁烯等主要原料按照特殊的生产配方混合而成,选用优质特种填料,经过特殊的工艺流程生产出来的环保型无溶剂密封粘结材料。
具有优异的机械性能:粘结强度、抗拉强度高,弹性、延伸性能好,对于界面形变和开裂适应性强;稳定的化学性能:具有优良的耐化学性、耐候性和耐腐蚀性;可靠的应用性能:其粘结性、防水性、密封性、耐低温性和从形性好,尺寸的稳定性好;施工操作工艺简单。
①新建工程的屋面防水、地下防水、结构施工缝的防水处理及高分子防水卷材搭接密封;②市政工程中的地铁隧道结构施工缝的密封防水处理;③彩色压型板接缝处的气密、防水、减震。阳光板工程中接缝处的气密、防水、减震;④汽车装配中的粘接密封处理;⑤钢结构施工中接缝处的防水密封处理;⑥复合铝箔的丁基胶带适合于各种土木屋面、彩钢、钢构、防水卷材、PC板等在阳光照射下的防水密封。
乙丙橡胶胶粘带
带基为乙丙橡胶,表面涂有粘接力强、热稳定性好的胶粘剂。额定工作温度90℃,紧急过载温度130℃甚至更高。
具有优异的物理和电气性能,可以迅速的填充空隙起到防潮密封的作用;卷装外形小,具有耐候性,物理和电气性能不受拉伸程度的影响。
①用于通信设备基站、天线、馈线等终端接头及中间接头处防水;②架空绝缘导线接头的防水密封保护;③电缆外护套修复;④适用于不同电压等级(通常110kV及以下电压等级)的固体介质电缆的主绝缘恢复;⑤适用于1000V及以下马达引线的绝缘;⑥不同电压等级(69kV及以下)母线排连接的主绝缘;⑦地埋线缆的防水密封。
乙丙橡胶与丁基橡胶复合胶粘带
由高性能弹性绝缘材料基材和防水密封胶粘层组成,是解决电气绝缘防水问题的新一代高分子材料。
具有自融性、从形性强的特点;施工操作简单、快速;宽泛的温度使用范围,耐盐雾、抗霉菌的特点符合复杂环境条件下使用的特殊要求。
①对金属、非金属物体具有强黏附性。利用弹性材料拉伸绕包时产生的挤压紧缩,达成防水、密封效果适用于通信、电力、轨道交通、建筑、车辆、船舶舱室内外等的35kV以下电气设备、电缆组件、管网的密封防水、高压绝缘、防腐、耐磨保护;②电气箱、盒等金属/非金属接缝处的双面粘接密封;③电缆绝缘护套及电缆中间连接部位的快速破损修复;④异型异体的绝缘防水包覆;⑤厂房临时电缆的耐磨保护;⑥水网、油路等管线的快速压力密封。
硅橡胶胶粘带
由耐高温无机硅橡胶制成的特种自粘胶带。
具备各种优良的电气及物理性能,如抗电弧、耐候及高低温的特性,可提供优异的表面漏电保护。同时具有抗腐蚀、耐化学侵蚀、耐臭氧及紫外线的特性。
军工设备、大型电机、传感器、汽车、飞机发动机等电气接头及各种电气设备的绝缘绕包;高压终端接头的抗电弧保护及修复。

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    (2)冷缩套管行业简介

    电缆附件是指电力电缆线路中的各种终端头及中间连接头,是连接电缆本体及使电缆与变压器、架空线、变电站等相连接,实现电能传输必不可少的装置。几十年来,我国电缆附件的发展经历了从绕包式到金属壳体、瓷套+灌胶,再到尼龙、塑料、环氧外壳+灌胶(1960~1987年),再到热缩式、硅橡胶预制式+热缩套管、预制式+冷缩套管(1988~2000年)、硅橡胶全冷缩式(2001年至今)的过程。2001年后,硅橡胶全冷缩式附件已成为高压电缆附件中的主流应用产品。不同类型电缆附件的适用性比较情况如下表所示:

结构特征
绝缘和屏蔽都是用带材(通常是橡胶自粘带)绕包而成的电缆附件
利用热固性树脂(环氧树脂,聚氨脂或丙烯酸酯)现场浇铸在经过处理后的电缆末端或接头处的模子和盒体内,固化后而形成的电缆附件
将具有电缆附件所需要的各种性能的热缩管材、分支套和雨套(常用于户外终端头)套装在经过处理后的电缆末端或接头处,加热收缩而形成的电缆附件
利用橡胶材料,将电缆附件里的增强绝缘和屏蔽层在工厂内模制成一个整体或若干部件,现场套装在经过处理后的电缆末端或接头处而形成的电缆附件
利用橡胶材料,将电缆附件里的增强绝缘和应力控制部件在工厂里模制成型,再扩径加以支撑物,现场套装在处理后的电缆末端或接头处,抽出支撑物,收缩压紧在电缆上而形成的电缆附件
适用电压范围
35kV及以下
35kV及以下
35kV及以下
110kV及以下
110kV及以下
附件种类
终端头
适用
适用
适用
适用
适用
中间接头
适用
适用
适用
适用
适用
规格
现场安装
操作要求
不高
不高
耗费工时
成本

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    ②冷缩式电缆附件

    冷缩式电缆附件是一种弹性记忆橡胶材料,其原理是用弹性记忆橡胶(常用的有硅橡胶和乙丙橡胶)为基体原料,以压力注射模塑工艺成型,经过硫化后进行扩张使其发生预定的、数倍于原始尺寸的弹性形变,之后插入能方便拆卸的塑料线芯支撑管固定这种形变。现场安装时,将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端或接头处,抽出内部支撑的塑料螺旋条(支撑物),压紧在电缆上而构成电缆附件。冷缩式电缆附件具有绝缘性良好、弹性高、抗老化、耐腐蚀、耐高温、憎水性强等特点,还具有结构简单、体积小、施工便利、无需专业工具操作、适用范围广等优点。与热收缩式电缆附件相比,冷缩电缆附件不需用火加热,且在安装以后挪动或弯曲不会如热收缩式电缆附件出现附件内部层间脱开的危险(因为冷缩式电缆附件靠弹性压紧力)。根据使用场所不同,冷缩式电缆附件分为户内终端、户外终端、中间接头。户内终端主要部件:户内终端头、冷缩指套、冷缩绝缘管、冷缩密封管、配附件等;户外终端主要部件:户外终端头、冷缩指套、冷缩绝缘管、冷缩密封管、配附件等;中间接头主要部件:中间接头主体、铠装带、防水带、配附件等。

    ③冷缩套管

    冷缩套管是冷缩电缆附件重要组成部分,具有绝缘、密封、防护等功能,是冷缩式电缆附件户内、户外终端中广泛采用的一种部件。常见的冷缩套管主要有硅橡胶冷缩套管及三元乙丙橡胶冷缩套管。具体情况如下表所示:

种类
工艺
特点
主要用途
硅橡胶冷缩套管
先制备硅橡胶管或部件,将其扩张并嵌入支撑物,应用时将支撑物抽出,硅橡胶管则自动复位收缩在被包覆的物体上,是一种利用硅橡胶拉伸后自动复原的特性制造的高分子材料。
①对电缆本体具有持久恒定的界面压力:硅橡胶冷缩套管由于直径小于电缆本体,且能与电缆同步进行热胀冷缩运动,始终对电缆本体形成一种压力从而达到持久的密封效果;②局部放电量低:硅橡胶冷缩套管的局部放电量一般在3PC左右,符合国际标准,而热缩式电缆附件的局部放电量有时会大于10PC;③耐候性好:硅橡胶冷缩套管采用特种硅橡胶制成,其主链由硅氧键(Si-O)组成,Si-O键的键能高达443.08kJ/mol,所以具有优良的耐紫外线、耐臭氧、耐辐照、耐γ射线和耐X射线的性能;④温度适用范围宽:硅橡胶的工艺成型温度在170~200℃,制品在-50~200℃间,其电性能、机械性能基本不变;⑤安装简便:安装时,只需抽去塑料支撑条,电缆终端橡胶件就会迅速收缩包紧在电缆上。
①电力电缆终端接头;②通信接头的防水密封;③化工管道防腐、电子电器绝缘、军工火炮系统的节点防护、汽车及铁路客车机车线束接头保护等需要绝缘、密封及防腐的应用场合。
三元乙丙橡胶冷缩套管
以三元乙丙橡胶为基材,利用其优异的物理、化学和电气性能,拉伸后自动复原的特性制造的高分子材料。
①适合较宽范围不同规格电缆的连接密封,可以用于室内、室外、架空、放入水中或埋设等场合电力、通信等电缆上;②橡胶回弹性强韧、径向回缩力大,永久变形小,即使长期使用对电缆仍保持恒久的径向压力,密封紧密,防潮、防水、防尘性能优异;③由于三元乙丙橡胶具有优异的回弹性和“弹性记忆”,能起到优异的密封效果;在风吹动摇摆的动态环境下仍能保持非常好的密封效果;④耐盐雾腐蚀、耐酸碱、耐臭氧老化、耐天候老化、耐紫外线老化性能优异;⑤机械强度高,柔软性好,具有优异的耐刺扎、耐磨损、耐疲劳的物理机械性能。
①通信基站等无线通信塔及暴露在外的终端、接头、天线、馈线等的连接处密封;②多种规格中低压电力电缆连接的绝缘保护以及通信电缆、光缆的密封;③电缆、光缆中间、终端的防水、防潮密封;④户内外、架空及埋地等领域;⑤工具把手、管道的修复等;⑥其它类型连接件的密封。

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    2、市场发展情况

    (1)高性能特种橡胶胶粘带市场发展概况

    ①全球高性能特种橡胶胶粘带市场发展概况

    世界胶粘材料工业起步于医药行业的膏贴制剂。1845年,Shecut和Day研制出医用膏贴制剂,是胶粘带行业开端的标志。进入20世纪,1925年美国3M公司成功研发出具有遮蔽功能的胶粘带,首次将胶粘带的应用领域拓展到封箱包装和交通运输领域,市场需求随之大增,促成了行业的第一次大发展。二次世界大战期间,美国、英国、德国、日本研制了合成高分子聚异丁烯—聚乙烯基醚、聚萜烯等的胶粘带;1945年—1952年,美国、英国、加拿大、日本都研制了PVC、PE防腐胶粘带和EVA、丙烯酸酯、缩醛类胶粘带;美国分别于1956年、1957年研制了有机硅系压敏胶粘带、导电胶粘带;1960年,美国3M公司研制了无纺布制成通气性外用胶粘带以及热熔性压敏胶带。此后,随着丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等高分子合成材料聚合与生产工艺的提高,以特种橡胶为基材的高性能特种橡胶胶粘带开始涌现。纵观发展历史,胶粘带从密封、连接、固定、遮蔽保护等基本功能扩展到防水、导电、绝缘、抗紫外线、导热等多种复合功能,已经从传统的胶粘材料制造业逐步演化成一个科技含量高、应用领域广、下游细分行业多的新兴材料行业。未来,高性能化将成为胶粘带行业发展的趋势,高性能胶粘带在整个胶粘带市场的占比将不断提高。随着胶粘带生产技术的成熟和应用市场的推广,近年来,全球胶粘带市场规模持续增长,高性能特种橡胶胶粘带市场表现尤其突出。据欧洲胶粘性胶带行业协会统计,2013年全球胶粘带市场总量为393亿平方米,市场规模约为405亿美元。2013年至2018年,全球胶粘带市场销售量年均增长率预计将达到5%,销售额年均增长率达6.5%。其中,高性能特种橡胶胶粘带等特种胶带的增长速度将处于细分市场的领先地位,销售量年增长率预计将达到5.4%。

    ②我国高性能特种橡胶胶粘带市场概况

    近三十年来,我国国民经济持续快速发展,建筑建材、汽车、食品、日化、电子电器、物流、通信、医疗、电力、矿业保护及包装等领域取得了长足进步,有力带动了胶粘带产品的市场需求和创新应用,胶粘带产品产量及销售量持续较快增长。目前,中国已成为胶粘带产品的主要生产国和消费国之一,是世界胶粘带产业转移的主要承接国,产销量占全球总产量的比例不断提升。据中国胶粘剂和胶粘带工业协会的统计数据,我国胶粘带产量从2009年的125亿平方米增加到2014年的185.8亿平方米,累计增长48.64%,年复合增长率为8.25%;销售额从2009年的244.7亿元增长到2014年的380.4亿元,累计增长55.46%,年复合增长率为9.22%。进出口方面,从2010年起我国进口胶粘带的数量维持在合理水平上,不再出现大幅增长现象,基本保持在15万吨左右的水平;出口数量则保持强劲的增长势头,出口产品附加值稳步提高。2014年后我国胶粘带行业将保持良好的发展趋势,产量和出口数量将持续不断增加。其中,通用型产品(如BOPP包装胶带、PVC绝缘胶带、建材用保护膜产品)增长将减缓,年增长率预计为4%-5%;而环保节能型和高新技术型产品将有较大发展,如热熔型、生物降解型、改性型、高性能多功能型胶粘制品,年增长率预计高于8%。随着通信、电力、矿业、轨道交通等应用领域对高性能特种橡胶胶粘带需求不断扩大,越来越多的国内胶带生产企业重视采用新型基材、新型配方技术及自动化加工设备,将推动高性能特种橡胶胶粘带产业深入发展。

    (2)冷缩套管市场发展概况

    美国3M公司上世纪60年代中期发明了冷缩材料技术,但并没有在应用领域做太深入的工作。80年代后期,3M公司开始在北美地区尝试将其应用于电缆接头,但限于当时的材料为乙丙橡胶,收缩速度慢,永久变形大,存储期不能过长,给客户的应用带来了诸多不便。90年代初期,3M公司开始用硅橡胶替代乙丙橡胶做冷缩材料,才使得材料和技术得到统一,发挥了硅橡胶材料作为优异绝缘材料的特性。1994年,3M公司的冷缩材料进入中国市场,最初受热缩材料风头正劲的影响,并未获得市场的认可。1998年后,冷缩式电缆附件的综合优势被市场认可,市场需求急速增长,成为客户最受欢迎的新技术产品。当前,冷缩式电缆附件的应用已成为全球趋势。冷缩套管等冷缩电缆附件产品具有施工方便、绝缘强度高、性能可靠等优点,受到市场的欢迎,在国内外通信、电力、矿业、轨道交通等应用领域,已成为替代热缩材料和部分普通胶粘带的首选产品。现阶段,冷缩套管等冷缩式电缆附件已在我国电力系统中普遍应用,取得较多运用经验的包括北京、上海、广州、武汉、石家庄、沈阳、南京、厦门、济南等供电局。目前,国内冷缩材料市场主要份额仍被国外公司占领。国内冷缩套管行业的先进制造企业通过持续的研发投入不断推进生产工艺的改进,产品性能日益提高,逐渐趋于世界先进水平,并开始在国内外市场占据一定的份额。在全球通信、电力、轨道交通行业快速发展及我国“一带一路”战略的背景下,未来国内冷缩套管产品将迎来巨大的市场机遇。

    (二)行业前景分析

    1、通信领域

    (1)应用场景

    手机是当今日常生活中不可缺少的沟通工具,人们在充分享受手机便捷性的同时,也会遇到手机带给我们的“麻烦”。造成用户手机无信号的主要原因之一系移动通信基站天馈线系统故障,其常见故障原因有三:天线故障、电缆故障、接头故障;其中,最为常见的故障为天馈线接头故障。而接头故障,最主要问题就是接头的防水密封出现问题。由于通信基站大多处于楼顶高处、郊外等特殊的地理位置,处在户外、太阳光直射、常年雾大、风大、空气湿度大、雨水多的环境,因此解决通信基站接头的防水密封问题需使用同时具备防水、绝缘、耐高低温、耐紫外线等功能的高性能特种橡胶密封材料。

    目前常见的通信基站天馈线系统防水密封解决方案主要有三种:1、高性能特种橡胶胶粘带+PVC绝缘胶带;2、冷缩套管+高性能特种橡胶胶粘带;3、内置胶泥冷缩套管。其中,“高性能特种橡胶胶粘带+PVC绝缘胶带”方案目前使用量最多,内置胶泥冷缩套管因其安装方便、防水性好,应用率不断提高。不同类型防水材料在通信设备基站中的应用比较情况如下:

资料来源:公开资料询整理

    (2)市场前景

    ①全球移动通信行业

    在过去的二十多年时间里,全球移动通信完成了由80年代1G(AMPS制式),向90年代2G(GSM)的更替,再迈向新千年时代的3G(WCDMA)及2010年开始的4G(LTE)的技术跨越。从3G时代开始,移动通信网速得到大幅提高,使移动宽频上网成为可能。全球移动数据流量增长强劲,在2008-2014年年复合增长率达到50%,其占整个互联网数据流量的比例,从2008年的0.9%快速增加到2013年中的25%,至2014年年初已达32%。据全球移动设备供应商协会(GSA)预测,2013到2019年全球移动数据流量将增长10倍。到2020年全球移动用户数量将达到55亿,占到全球人口的70%;到2020年,全球移动数据流量将达到每月30.6EB,而在2015年为3.7EB;全球移动数据流量将达到366.8EB,而在2015年为44.2EB。据思科预测,到2020年,全球移动网络平均速度将比2015年(2.0Mbps)增长3.2倍,达到6.5Mbps。全球4G采用率是移动速度提升的主要催化剂,全球4G网络规模将保持高速增长。据GSA统计,截至2015年9月份,已经有147个国家部署了442张TE商用网络,其中,发展中国家覆盖率只有19.4%,而发达国家覆盖率已经达到了91%。据全球移动通信系统联盟(GSMA)预测,4G网络覆盖率将由2013年内覆盖全球人口的22%增长到2020年的64%,增量主要来自于亚太、拉美、中东和非洲、欧洲地区(其中,亚洲4G用户的全球占比从2013年的39%急速攀升至2014年的47%,为4G用户最多的大洲)。全球4G用户数预计将从2014年底的5亿户上升到2020年的37亿户。据思科预测,到2020年,4G联接将占到总体移动联接数量的40.5%,相比2015年的13.7%增长显著。从2015年到2020年,4G流量将增长13倍。到2020年,4G联接在总体移动数据流量中所占的比例,将从2015年的47%增长至72%。

全球移动通信技术的发展历程

资料来源:公开资料整理

    全球移动电话用户数量的不断增长和新型数据业务的出现带来了移动互联网的快速发展,也对移动通信网络的覆盖率、网速和质量提出进一步的要求,促使运营商加大对新一代移动通信网络的投资,移动通信设备供应商爱立信、诺基亚、华为、中兴等成为主要的受益者。移动通信基础设施是运营商资本支出的主要构成部分,目前不同制式的网络叠加成为普遍安排,为保障数据传输的速率和稳定,则必须部署更多的基站和更高的建站密度。全球已建移动通信基站保有量从2009年的401.4万个增长到2013年的779.3万个,每年新增基站数量从2009年的49.8万个扩大到2013年的112.5万个。随着移动互联网和4G网络技术的快速发展,未来几年全球通信基站投资规模将继续保持增长势头,并带动全球新增通信基站数量的持续增长。2014年全球移动通信基站投资规模进一步上升至482亿美元。预计到2017年,这一数据将达到520亿美元。其中,4G网络建设将成为推动全球基站投资的主力军,亚太地区继续保持全球基站部署最多的地区,中国在亚太地区的4G基站市场仍占据主导地位,将拥有全球超过65%的4G基站,为全球拥有4G基站数量最多的国家。

2014-2017年全球移动通信基站投资规模(亿美元)

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    ②中国移动通信行业

    我国移动通信网络技术已经走过了第一代模拟技术(1G)、第二代数字技术(2G)和第三代宽带数字技术(3G),目前正处在第四代移动通信技术(4G)高速普及与研究第五代移动通信技术(5G)的阶段。2013年12月,工信部向中国移动、中国电信、中国联通发放TD-LTE标准的4G网络牌照,从此开启了中国4G网络建设的蓬勃发展时代;2014年6月,中国电信和中国联通获批LTE-FDD标准的试验网牌照,在内地重点城市开展LTE-FDD与TD-LTE标准的融合组网试验,并提供相应的4G服务。经过近两年的发展,我国已建成全球规模最大的4G网络,拥有全球最多的4G通信基站和4G用户。随着4G业务的发展,我国移动通信基站总数已从2010年底的139.8万个增加到2016年底的599.4万个,年复合增长率达26%,移动网络服务质量和覆盖范围持续提升,这主要得益于我国4G基站的爆发式增长。截至2016年底,我国共拥有4G基站约263万个,比上年新增86.1万个;4G用户数达7.7亿户,比上年新增3.4亿户,在移动电话用户中的渗透率达58.2%。随着4G网络覆盖范围的扩大及接入速率的提高,移动用户加速向4G迁移,4G用户全面超越2G/3G用户。

2010-2016年全国移动通信基站数量变动趋势

资料来源:公开资料、智研咨询整理

    2017年1月,国家发展改革委、工业和信息化部联合制定的《信息基础设施重大工程建设三年行动方案》中提出,加快移动基站新建和改造,积极推进4G网络升级,优化完善室内覆盖,提升热点接入能力,扩大行政村广度覆盖。统筹做好无线局域网热点覆盖和应用推广,全面提升高速移动互联网应用体验。重点推进6个项目,涉及资金3,902亿元。积极构建低频LTE网络,全面推进5G研发。深入推进共建共享,加强移动通信基站站址资源的储备和供给,深入普及高速无线宽带应用,到2018年,新增4G基站200万个,实现乡镇及人口密集的行政村4G网络全面深度覆盖,移动宽带用户普及率超过75%。综上,随着移动通信网络技术的不断进步,我国及全球移动基站建设将加快步伐。由于移动通信基站系统担负着无线射频信号的发射、接收和处理任务,是网络覆盖系统的核心设备,其运行稳定性直接影响通信、数据服务质量,其中,良好的天馈线接头及电线电缆接头的防水、绝缘、阻燃、密封解决方案对通信基站稳定运行尤为重要。未来,新建通信基站和旧站改造对防水绝缘密封材料的产量和质量都提出了更多更高的要求,将带动高性能特种橡胶胶粘带及冷缩套管需求量的持续增长。

    2、电力领域

    (1)应用场景

    电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。为了减少电力传输过程中的损耗,发电机组发出的电能先要通过升压变压站,以高压或者超高压的形式通过输电网络传输到负荷中心附近的降压变电站,再经过几层的降压,最终通过配电网络输送到各个负载中心。

资料来源:公开资料整理

    电缆附件是指电力电缆线路中的各种终端头及中间连接头,是连接电缆本体及使电缆与变压器、架空线、变电站等相连接,实现电能传输必不可少的装置,它与电缆一起构成电力输送网络。电缆附件的种类繁多,目前常用的电缆附件主要有绕包式、浇灌式、冷缩式、热缩式、预制式等种类。其中,绕包式电缆附件是指绝缘和屏蔽均使用带材绕包而成的电缆附件,可适用于35kV及以下中低压电力电缆中间接头和终端处的主绝缘以及电缆外护套保护,防水绝缘胶带等高性能特种橡胶胶粘带是构成绕包式电缆附件的主要材料之一。冷缩式电缆附件主要适用于35kV及以下中低压电缆的中间连接及终端连接,既能恢复电缆的性能,又能保证电缆长度的延长及终端的连接;冷缩套管是冷缩电缆附件的重要部件,可起到绝缘、防水、密封、机械保护的作用。高性能特种橡胶胶粘带及冷缩套管作为重要的电缆附件,其在电力领域的市场规模及供求情况直接受电力工业发展及下游电力电缆制造业的影响。目前,我国电缆附件行业仍以国内市场为主导,以满足内需为主。

    (2)市场前景

    得益于我国经济的高速发展,“十二五”期间我国电力工业取得了巨大发展。据中国电力企业联合会统计,“十二五”期间国内电网基本建设投资完成额累计达1.99万亿,相比“十一五”期间增长32.7%。2016年国家电网公司电网投资额达到4,977亿元,承诺2017年电网投资额将达4,657亿元。另据公开资料,国家电网规划2015年到2020年国家电网将投资2.7万亿建设特高压等电网工程,到2020年形成东部、西部两个同步电网;南方电网规划到2020年建成“八回交流、十回直流”18条西电东送输电通道,送电规模达到4,600万千瓦,比“十二五”末增长26%。“十三五”期间,我国电力投资规模仍将持续扩大。值得注意的是,长期以来我国配电网发展的严重滞后,网架结构薄弱、供电半径长、设备老化等问题突出,农村电网低电压、动力电不足等问题普遍。随着新型城镇化、农业现代化的深入推进,新能源、分布式电源以及电动汽车等多元化负荷的快速发展,急需加快城乡配电网建设改造,实现传统配电网向智能配电网转型升级。国家发改委、能源局先后发布的《关于加快配电网建设改造的指导意见》和《配电网建设改造行动计划(2015~2020)年》明确提出,2015-2020年配电网建设改造投资不低于2万亿元,其中“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元。不断扩大的电力投资规模带动了电力电缆及电缆附件市场需求的迅速增长。电力电缆方面,“十二五”期间,我国电线电缆制造业总体保持了较好的增长势头。预计2012-2017年,我国电网建设用中、低压电力电缆将平均增长9-10%左右,2012-2020年我国电力电缆处于一个中、高速发展期。电缆附件方面,根据电力系统的建设情况,电力电缆附件等绝缘保护材料约占电网投资额的1.3%;其中,35kV及以下中低压电缆配件约占电缆配件总量的40%。按照上述比例测算,2015-2020年,国家电网投资所需的电力电缆附件市场容量约为351亿元,其中35kV及以下中低压电缆配件的市场空间约为140.4亿元。2016年全国电网投资(含国家电网和南方电网)所需的电力电缆附件市场容量合计约69.6亿元,其中35kV及以下中低压电缆配件的市场空间约为27.8亿元。随着我国电力投资规模的不断扩大,尤其是配电网建设改造及农网升级改造步伐的加快,将带动电力电缆及电缆附件行业的发展,带动高性能特种橡胶胶粘带及冷缩套管的市场需求。

    3、矿业领域

    (1)应用场景

    矿用电缆是指矿业开采工业使用的地面设备和井下设备用电线电缆产品,其中包括采煤机、运输机、通信、照明与信号设备用电缆,以及电钻电缆、帽灯电线和井下移动变电站用的电源电缆等,矿用电缆均为阻燃电缆,矿用电缆的电压等级一般在10kV及以下。矿井下供电线路复杂,煤炭、矿石的开采中常因电机发热、接头不良造成击穿而引起爆炸或火灾事故。此外,由于矿用电缆常暴露于极端易受磨损的环境中,电缆原始护套容易磨损,后续需要持续修补。对于矿用电缆的中间连接问题,由于煤矿井下环境中空间狭小、空气潮湿,可能存在着煤尘和瓦斯爆炸的危险,若采用热缩电缆中间接头,需要明火热缩,极不适合煤矿井下;而采用浇灌式电缆中间接头,体积大,亦不适于井下狭小的空间。而冷缩套管由于在使用时不用明火,安装不需要专用工具,简便快捷,且对电缆本体有持久的径向压力,密封防水性能好。当前,由于硅橡胶冷缩套管具有优良的绝缘性和高恢复弹性,使内面结合紧密,不会因电缆运行呼吸作用而产生电击穿,应力部分与主绝缘复合为一体,有效地解决了电缆半导体导电层屏蔽断面处的应力集中问题,确保绝缘可靠,安全运行。因此,硅橡胶冷缩套管在矿山等易燃易爆场所电缆中间接头连接上有良好的应用效果。对于持续修护问题,由于矿用电缆经常会被搬动,其表面绝缘经常会受到磨损,因此,在涉及井下电缆外护套破损处理时就需要使用电缆修复材料。目前,电缆绝缘外护套材料主要分为交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等材料,其中交联聚乙烯属于热固性材料,无法重复熔融再次利用,在现场只能采用矿业用高性能特种橡胶胶粘带进行修复;聚乙烯、聚氯乙烯虽属于热塑性材料,可以再次高温熔融后进行低压电力绝缘和护套的修复,但考虑到矿业电缆的苛刻使用环境及安全性因素,通常亦采用上述高性能特种橡胶胶粘带进行修复。矿业用高性能特种橡胶胶粘带具有坚韧、耐磨的带基,同时胶泥的自修复性可提供良好的防潮性,在矿用电缆及接头的护套修复上具有良好的应用前景。

    (2)市场前景

    采矿业是国民经济的基础行业,2014至2016年,全国采矿业固定资产投资分别达到14,681亿元、12,971亿元及10,320亿元,占当年全国固定资产投资(不含农户)的比例分别达2.9%、2.4%及1.7%。近些年,国家日益重视矿业领域安全生产工作,2010年7月,国务院下发《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2011]23号);2014年8月,国家安全监管总局、国家煤矿安监局联合下发《煤矿安全监察执法监督办法(试行)》(安监总煤调〔2014〕93号);2015年12月,国家安全生产监督管理总局发布了《煤矿重大生产安全事故隐患判定标准》(国家安全生产监督管理总局令第85号)等矿业安全生产法规,对我国矿业领域安全作业的规范日益严格。在煤矿井下环境中,可能存在着煤尘和瓦斯爆炸的危险。为保证矿业生产过程的安全,各矿业公司不断加大对各环节的安全保障投入力度,矿用电缆及接头的中间连接及外护套的修复即是其中的重要一环,能够有效减少开采作业中因电机发热、接头不良造成击穿而引起的爆炸或火灾事故。我国采矿业本身规模庞大。2016年全国规模以上采矿业全年主营业务收入达49,646.7亿元,占全国规模以上工业企业全年主营业务收入的4.3%。未来几年,随着我国矿业领域的安全监管日益严格,矿业公司对安全保障的投入力度进一步加大,高性能特种橡胶胶粘带及冷缩套管等矿用电缆连接和护套修复材料的市场需求将十分可观。

    4、轨道交通领域

    (1)应用场景

    ①铁路系统

    铁路供电系统分为两部分:电力供电和牵引供电。电缆在电气化铁路中广泛运用于两方面,一是牵引供电系统27.5kV上网电缆,采用地下直埋式敷设;二是电力供电系统10kV贯通电缆,其敷设方式为在箱式变电站高压柜间引接,沿路基、桥梁两侧的电力电缆槽及站场内电力电缆沟(槽)敷设。电缆附件是客运专线和高速铁路牵引供电系统一项重要材料,近年来也因电缆附件相继出现一些问题,给客运专线和高速铁路安全可靠运行带来隐患,电缆附件已成为牵引供电系统最薄弱环节。电缆附件故障在电缆线路故障中占有极高比例,电缆附件安装中密封不良造成的问题在电缆施工中具有一定普遍性。目前客运专线和高速铁路电缆中间接头和电缆终端接头广泛使用的为冷缩式电缆附件。为保证客运专线和高速铁路安全、可靠供电,在对铁路用电缆附件进行施工安装及修复时往往需要多重密封,高性能特种橡胶胶粘带和PVC绝缘胶带是电缆附件与电缆接头处外部密封的重要材料。

    ②城市轨道交通

    城市轨道机车、地铁区间隧道、地铁车站、设备安装等建设需要大量的电力电缆、通信电缆、隧道特殊用电缆以及抗漏泄和射频电缆等。轨道交通用电缆主要为各种35kV及以下的中、低压电缆,属于固定敷设类型。因轨道交通用电缆长期敷设在潮湿的环境下,水分子容易通过橡胶或塑料层渗透到电缆的内部,引起电缆绝缘电气性能下降,甚至造成安全事故。此外,由于地下空间鼠害严重,电缆外护套易发生破损,另外电缆敷设空间狭小,施工时容易损伤电缆。类似于矿业领域,轨道交通专用电缆设备的中间连接、终端连接及电缆护套破损修补均需要具备防水、防潮、绝缘、耐磨等功能的高性能特种橡胶胶粘带及冷缩套管等电缆附件。

    (2)市场前景

    近年来,铁路交通行业保持了良好的发展态势。2016年7月,国务院印发的《中长期铁路网规划》中提出,到2020年,一批重大标志性项目建成投产,铁路网规模将达到15万公里,其中高速铁路3万公里,覆盖80%以上的大城市;到2025年,铁路网规模达到17.5万公里左右,其中高速铁路3.8万公里左右,网络覆盖进一步扩大,路网结构更加优化,骨干作用更加显著,更好发挥铁路对经济社会发展的保障作用。城市轨道交通方面,据中国城市轨道交通协会数据,2015年全国城轨交通完成投资3,683亿元,同比增长27%,“十二五”期间累计完成投资12,289亿元。预计“十三五”期间,我国城轨交通仍将保持快速增长、良性发展的势头,建成投运线路将超过3,000公里,投资规模将达到1.7-2万亿元,至“十三五”期末全国运营路线长度将达到6,000公里以上,城轨交通在城市发展和城市交通中的作用进一步显现。未来几年,随着我国铁路投资及城市轨道交通建设规模的不断扩大,将带动高性能特种橡胶胶粘带及冷缩套管等电缆附件产品需求的持续增长。

    相关报告:智研咨询发布的《2018-2024年中国日用橡胶制品市场供需预测及发展趋势研究报告

本文采编:CY331

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