SMM电工会：行业大咖PPT免费领取！

10月31日-11月1日，由常州同泰高导新材料有限公司，上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、山东爱思信息科技有限公司主办的2024（第九届）SMM电工材料产业年会暨导体线缆工业展览会在江苏·常州·星河万丽酒店隆重举行！

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本次会议包括供需交流会、主论坛、电工材料评审委员会工作会议、导体材料发展论坛、线缆新材料论坛、同泰之夜等环节。本次会议邀请了数十位经济学家、科研院所创新课题组长、学者、专家以及上千位企业高管等共同探讨宏观经济形势、铜铝价格、电力市场、导体材料发展以及线缆新材料等内容，促进上下游产业链同仁互动交流，共话行业未来发展！

10月31日 主论坛

大会开幕致辞

致辞嘉宾

常州同泰高导新材料有限公司总经理 邵 俊

SMM执行副总裁 周 柏

发言嘉宾

发言主题：中国与全球宏观经济形式分析和展望——对冲风险VS软着陆

发言嘉宾：东北证券首席经济学家 付 鹏

发言主题：宏观和微观视角下铜铝价格分析及展望

发言嘉宾：上海有色网信息科技股份有限公司行业研究部GM 叶建华

宏观面

2024H2全球主要经济体制造业PMI表现疲弱 担忧美国进入衰退情绪有所抬头

美国的经济数据好坏参半，尤其此前美国PMI数据的下降使得市场担忧美国经济面临衰退的压力。不过，从目前美国市场的需求情况来看，其市场需求仍具有一定的韧性，美国经济暂时未进入到衰退之中，目前全球市场也都在等待美国大选的结果。

从全球经济体的制造业情况来看，出口需求变得十分重要。

出口成为拉动我国经济的重要引擎

明年出口的压力会有所增加，原因除了美国大选结束之后，全球的贸易摩擦会提升，对中国的出口产生干扰之外，第二个欧洲开始进入到了降级的周期过程当中，这个对未来的人民币汇率带来了一定的压力，从而让中国的整体出口面临压力。目前国内铜消费增长主要靠政府投资和出口拉动，从我国政府出台的大规模设备更新以及家电以旧换新等各项利好政策来提振市场信心以及促进消费可以看到这一点。除了政策利好的释放，从以往的经验来看，消费者自身有一个消费潜能也将拉动消费需求的增加，所以明年内需增长值得期待。

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发言主题：期货衍生品护航实体企业稳健发展

发言嘉宾：正泰电气股份有限公司 潘志斌 大宗集采与套保平台负责人

嘉宾访谈——新形势 新发展 新未来

常州同泰高导新材料有限公司总经理 邵 俊

深圳龙电华鑫科技有限公司总经理 高毓霖

先登高科电气股份有限公司总工程师 林熙云

云南多宝电缆集团股份有限公司华北公司总经理 王 勇

11月1日 导体材料发展论坛

嘉宾发言

发言话题：高强高导铜合金真空连续熔铸技术解析

发言嘉宾：中南大学材料科学与工程学院二级教授/博士生导师/院长 李 周

发言话题：高性能铜及铜合金导体材料的组织性能调控

发言嘉宾： 中国科学院金属研究所材料制备与加工研究部研究员 创新课题组长 研究生导师 宋鸿武

一、痕量合金化纯铜材料组织性能调控

痕量合金化键合铜丝制备技术

开发高性能、高纯度稀土合金化键合铜丝，满足0.025mm线径以下稳定拉制，要求低断头率、高表面质量和高单轴长度；

制备超长微细丝线满足：纯度>99.99%，延伸率10%-15%，破断重量42-90mN，电阻率<1.7μΩ・cm，抗氧化性好。

二、铜银合金线坯及超微细丝组织性能调控

►铜丝线现状

目前，我国的丝材制品相关产业发展迅猛，尽管受到中美贸易战的影响，各类丝线产量与需求仍然较为稳定。

铜丝线材产量在铜材总量中位于首位，从2009年到2022年保持稳定增长，2022年达到1026万吨，且出口占比不断增加。

►超微细铜丝线材应用背景

0.02mm以下超微细丝线材稳定拉制成为“卡脖子”技术难题。

►揭示了影响线坯可拉性关键因素—解决了线坯制备关键技术问题

杂质、组织和成分不均匀是线坯超微细拉拔断线的主要原因。

►突破了铜及铜合金线坯组织精细控制难题

开发“稀土微合金化+连续铸造电磁搅拌”新工艺制备Ф16mm连铸杆坯，可实现细晶化、均匀化、纯净化、定向化。

►超微合金化成分设计提升线坯组织及性能

研究揭示了稀土作用微观机制：稀土添加可改善初生相析出状态及形貌分布均匀、尺寸细化、热稳定性好。

》技术贴：高性能铜及铜合金导体材料组织性能调控【电工材料产业年会】

发言话题：铜箔用铜材的需求和未来发展方向

发言嘉宾：深圳龙电华鑫科技有限公司采购部长 谢厚媛

关于电解铜箔

电解铜箔简介

高精电解铜箔，是指将纯度99.9%以上的铜，通过化学反应形成硫酸铜溶液，并在电解作用下，在阴极辊表面产出箔状的产品，根据应用场景可分为锂电铜箔和电路板铜箔，分别用于锂离子电池负极集流体和电子电路制造领域。锂电铜箔的厚度直接影响锂电池的能量密度，相比于8μm锂电铜箔，6μm和4μm锂电铜箔生产的锂电池的能量密度将分别提升锂电池5%/1 1%左右。锂电铜箔厚度及性能对于新能源汽车续航里程意义重大。

电解铜箔应用领域

其对锂电铜箔和电路板铜箔的应用领域进行了详细地介绍。

电解铜箔行业发展趋势

受益于全球新能源汽车市场、锂电储能市场爆发式增长及消费电子市场快速增长，高端电解铜箔市场将迎来爆发式发展期，预计到2027年，市场规模急速增长。

》铜箔用铜材需求和未来发展方向【电工材料产业年会】

发言话题：新能源汽车线缆标准要求与未来展望

发言嘉宾：莱尼电气线缆（中国）有限公司博士 杨华山

发言话题：铜铝替代在电力和家电行业的未来趋势展望

发言嘉宾：SMM市场部总监 徐得安

研究背景

铜需求基本背景

2023年中国铜消费约1,536万吨，电力行业用铜占比高达46.7%，家电占比13.8%。

铝代铜的驱动因素

凭借明显的价格优势，以及良好的物理性能和丰富的储量，铝对铜造成明显的替代威胁。

其从：长期以来，铜价是铝价的3倍以上；铝的基础性能良好（导电率性良好、密度低、韧性高）；我国是贫铜富铝的国家；双碳政策潜在“抬高”铝价（铜的碳排远低于铝以及在降碳压力下，铜成为更优的材料选择和双碳政策导致铝价提高，弱化了铝的成本优势）等进行了详细地解读。

铜铝替代在电力行业的现状及展望

电力工业流程图与分类：电力行业分为发电、输电和配电端。

其中，发电端主要用铜产品：发电机、电线电缆、变压器和其他设备。

输电段主要用铜产品：电线电缆、变压器。

配电端主要用铜产品：电线电缆。

电缆生产商：高压电缆生产企业高度集中，而中低压电缆生产企业较为分散，企业数量多，产品同质化程度高

►高压电缆：企业数量少；由于存在品牌、技术、资质等壁垒，高压电缆的市场集中度较高。

►中低压电缆：中低压电缆企业上万家；对技术和投资要求低，导致市场竞争激烈，产品同质化程度高。

电线电缆行业铜需求变化分析：综合因素评估，电线电缆行业整体铜单耗呈下降趋势。

电力行业用铜分析：电力行业中，配电端用铜密度最高，发电端次之，最后是输电端。

2.1发电端

传统发电流程：对于传统发电方式，火电核电及水电，铜主要被消耗在厂内设备中，如厂用变压器、厂用线缆（高压、低压、弱电、控制线缆等）。

电厂的发电回路分为主回路和分支回路。所发电量的90%由主变压器通过主回路升压至高电压，然后送入国家电网的传输线。剩下的10%用于工厂的内部运营。

火电与核电的主输电线路耗铜较少，因为发电机功率太大，线路一般是用导体为铝的IPB母线，只有小于300MW的发电机主回路可能用铜排。

水力发电功率一般小于300MW，主要回路采用铜棒。

2010-2050年传统发电方式铜单耗

整体来看，在微型化的影响下，三种传统发电方式的铜单耗在不断下降。

水力发电的铜单耗明显高于火电和核电，总铜单耗超过3吨/兆瓦，而火电和核电铜单耗不足2吨/兆瓦。

2010 - 2050年，三种传统发电方式均无铜替代发生。铜单耗在规模效应带来的微型化影响下逐渐减小。

微型化来自以下方面：发电机装机功率的增加会导致铜单耗的减少，如火力发电，通常在>300MW的发电机主回路中采用IPB母线, IPB的比例会随着装机功率的增加而增加。

传统发电铜替代分析

传统发电被认为是中国的基础能源和重要的电力来源。根据规定，重要电力必须使用铜导体。因此，铜被替代是基本不可能发生的。

陆上/海上风电主要用铜线缆流程

陆上风电主要耗铜部件为电缆1和电缆2，电缆4包含架空线和电缆线两部分；海上风电主要耗铜部件为电缆1和电缆4，电缆4全部为电缆线路。

风电铜单耗

预计到2050年，陆上风力发电铜单耗将大幅下降，其主要受轻量化和小型化的影响；对于海上风电，由于电缆4仅为电缆线，其铜单耗要远高于陆上风电。未来，海上风电铜单耗将在小型化的影响下逐渐降低。

海上风电的铜单耗远远大于陆上风电。主要原因是海上风电的电缆4 只能使用铜电缆线（海底电缆），而陆上风电的电缆4 中只有30% 是电缆线，且在2020 年已基本被铝电缆取代。

小型化的发生是因为发电机功率逐渐增加，1）使得发电机铜单耗减少；2）在规模效应下，电缆1、2、3 的用量也随之减少。

铜替代现象主要发生在电缆3 和电缆4，预计未来替代将更加明显。在替代的驱动下，2010 年到2050 年风电的铜单耗也将逐渐下降。

光伏发电关键铜线缆流程

对于光伏发电，主要耗铜的电缆有三种，其中电缆1（连接光伏电池并将电力传输至逆变器的电力电缆） 和电缆2（连接逆变器和箱式变压器的电力电缆）对铜单耗的贡献最大。

►光伏耗铜情况：受铜替代的影响，光伏发电铜单耗整体呈下降趋势。

•2010 年到2020 年，由于光伏发电线路的铜替代现象明显，铜单耗大幅下降。替代主要发生在电缆2 和电缆3 上。从2010 年到2020 年，几乎所有铜电缆都被铝电缆取代。

• 预计2020 年至2050 年光伏补贴政策完全结束后，铜替代现象将进一步增加，但其造成的影响将逐渐减弱。

• 到2050 年，电缆2 和电缆3 上剩余的铜电缆将更换为铝电缆。电缆1 也将在未来30 年内逐步更换，但更换过程缓慢。

风电+光伏铜替代分析

陆上风电，所有线路或出现铜铝替代，电缆3和电缆4可能性最大；海上风电对电缆的质量要求高、风险承受能力低，因此几乎不可能更换电缆；光伏发电线缆铜铝替代可能性较低，若补贴消失考虑成本或出现铜铝替代。

2.2输电端

铝绕组变压器：使用铝绕组线的变压器曾一度出现在电力行业中。但由于频繁故障，2017年国家电网检查后，变压器中的铝绕组线逐渐消失。

2010-2050 年输电线路铜单耗

由于城市化的发展，110KV、220KV 和500KV 电缆线路的比例将增加，输电线路的铜主动替代将略有提高

•除110KV、220KV 和500kV 外，其他电压等级线路均为钢芯铝绞线（ACSR），铜单耗为0。

•对于110KV、220KV和500KV线路，由于城市化的发展，电缆线路的比例将增加，直接影响铜单耗逐渐增加。

•电缆线路主要敷设在城市附近或城市内高压变电站附近。未来，由于城市化的发展，城市中高压变电站的数量会增加，对电缆线路的需求也会逐渐上升。但由于电缆线路成本较高，铜价又是铝价的3倍以上，故铜单耗的上升幅度有限。

输电端铜替代分析：由于技术限制，在输电端没有铜替代品。

• 根据规定，电缆线路的铜替代损耗为中等。

• 由于高压电缆的技术要求限制较高，通常在输电端没有铜替代品。

2.3配电端

►配电线路中主要铜产品的流程：配电线路主要耗铜线路包括10KV 和35KV 配电线路

• 配电线路主要包括10KV 和35KV 配电线路。

• 10KV 线路长度占配电线路总长度的90%。通常，110KV 及以上电压经变电站降压至10KV，主要输往居民楼和商业建筑。传输到工厂的10KV 线路很少。

• 35KV 线路长度约占配电线路总长度的10%，主要连接变电站和用电量大的工厂。

配电线路铜单耗：SMM预计未来配电线路铜单耗将逐渐上升。

• 电缆线路在配电线路中的比例随着城市化的发展而增加，从而使得铜消费量增加；但架空线路仍全部为铝线。

• 受铝电缆和铜电缆之间的竞争，铜消费将有一定程度的下降。2020 年到2050 年，铝电缆在10KV 和35KV 电缆线路中的比例也将增加，但由于铝电缆的性能比铜电缆差，对于高压电缆，导体的质量要求更高，因此35KV 线路的铝替代量相对低于10KV 线路。

• 但由于铜消费的增加远高于消费的减少，故2010年到2050 年，10KV和35KV配电线路的铜单耗均逐渐增加。

中外铜替代比较- 配电线路：中国配电线路的铜替代率远远低于美国。未来，随着技术的日益成熟，中国的铜替代率将逐步提高。

• 1968 年，美国发明了铝合金电缆产品。此后，铝合金电缆在美国的应用非常广泛，在输变电领域得到了较高程度的推广。

• 2007 年前后，铝合金电缆进入中国，并带动了中国企业对铝合金电缆研发和生产的投入。到2020 年，我国铝合金电缆虽有一定发展，但进展缓慢，市场占有率较低。主要原因有1）输配电线路电压较高，对电缆的物理性能要求较高。铝合金电缆的相关技术仍在发展中，还不够成熟，无法全面推广和应用。2）铝合金电缆需要配套的铝合金连接器，否则容易造成安全隐患。中国制造商对如何正确选择和使用铝合金连接器的认识不足，相关技术仍在发展中。

• 未来，随着时代和技术的发展，铝合金电缆在中国配电领域的应用将逐步完善，并向美国靠拢。但在输电领域（电缆线路），尤其是高压输电线路中，由于技术和成本要求极高，铝合金电缆仍没有替代机会。

配电端铜替代分析：根据配电线路设计规范，35KV电缆线路建议使用铜电缆，而10KV则没有说明。这意味着10KV更容易被更换。

铜铝替代在家电行业的现状及展望

家电行业铜需求变化分析：综合因素评估，家电行业整体用铜密度呈下降趋势。

家电行业用铜分析：核心家电中，冰箱换热器用铜密度最高，空调次之，最后是洗衣机。

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线缆新材料论坛

嘉宾发言

发言话题：高压电缆交联聚乙烯绝缘料基础问题研究

发言嘉宾：西安交通大学电气工程学院教授 李盛涛

发言话题：实用高温超导材料制备及性能提升

发言嘉宾：上海市高温超导实验室副主任 周迪帆

发言话题：用于线缆的高分子材料循环再利用

发言嘉宾：华南理工大学材料学院/全国塑料标准化技术委员会改性塑料分会 教授/副主任 何 慧

发言话题：直流电缆绝缘材料及测试方向

发言嘉宾：国网电力科学研究院博士/高级工程师 朱智恩

一、柔性直流电缆系统

1 柔性直流输电技术

按照采用的换流器件不同，直流有两种。1）基于晶闸管的电流源型换流器（Line Commutated Converter, LCC)。传统。2）采用IGBT、IGCT等元件构成电压源型换流器（Voltage Source Converter，VSC）。新型。

ABB称为轻型高压直流（HVDC Light），西门子称为新型高压直流（HVDC Plus），我国称为高压柔性直流（HVDC Flexible）。

2 柔直输电技术应用范围

3 柔性直流电缆系统组成

柔性直流输电系统包括换流变压器、VSC换流站、柔性直流挤出绝缘电缆线路三部分，构成参见下图：

图中C部分代表了柔性直流电缆系统，包括电缆本体、电缆附件（接头和终端）。此技术落后于其它技术的发展，成为决定柔直输电技术整体发展的关键。

4 柔性直流电缆绝缘材料

绝缘电缆材料是整个柔直电缆系统的核心，决定了能够达到的电压等级高度。其常用的PE通过物理方法（例如紫外辐照）或者化学方法（如DCP）进行交联，材料由线型结构变为网状结构XLPE（交联聚乙烯），机械性能、耐温性能显著提高。

PE是由晶体和非晶部分组成，存在较多的界面；在电缆绝缘的试制过程中，会添加抗氧剂、交联剂等物质；另外，在电缆交联后，由于脱气不完全，可能形成孔洞等。这些物理缺陷、杂质等均是空间电荷积聚的成因。

与交流电缆交变电场不同，直流电缆绝缘在直流电场长期作用下，绝缘内部容易积累空间电荷，并引起绝缘电场发生畸变。因此，必须使用能够抑制空间电荷积累的电缆绝缘材料。

据相关文献报道，空间电荷使得电缆绝缘电场畸变最高达8倍，这将加速材料的电老化，甚至击穿破坏，缩短材料的使用寿命。

二、直流电缆用纳米复合材料超净

纳米复合材料

国内关于柔直电缆绝缘料研究较为热门的是无机纳米掺混，主要有MgO、SiO2、ZnO等几种无机纳米粒子作为空间电荷抑制剂用于柔直电缆绝缘料中。它的空间电荷抑制效果、在PE中的分散性能是研究需要关注的重点。

国网电科院对柔直电缆绝缘料的空间电荷性能进行了充分的柔直料配方A2试样在不同电场、不同温度和不同加压时间条件下，均具有良好的空间电荷抑制能力。

由于纳米粒子添加含量较小，在保证其优良空间电荷性能的同时，其常规电气性能、机械性能也能满足相关要求。

纳米复合材料存在问题及解决方案

存在以下问题：①整体制备环境不洁净，空气中含有成分复杂的各种污染物和水份，影响材料性能；②制备工序复杂，易引入杂质，如金属颗粒等；③采用电子计量称，原料计量精度低；④纳米材料易逸出，成分不稳定。

纳米复合材料超净试制系统

为了解决柔直电缆绝缘料制备过程中存在的问题，国网电科院新建了国内首个超净、恒温、低湿柔直电缆绝缘料试制成套装置。实验室最高洁净等级达100级，计量称、挤出机、水下切粒机均采用国际领先的供应商设备。

发言话题：高压电缆附件硅橡胶绝缘性能提升及模拟仿真研究进展

发言嘉宾：青岛科技大学/山东省高压绝缘系统与先进电工材料工程研究中心教授 博士生导师/副主任 李国倡

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