我国铜杆线材市场现状及发展趋势
2022-03-21袁孚胜王彤彤
袁孚胜,王彤彤
(中国瑞林工程技术股份有限公司,江西南昌 330038)
目前,国内有124个产业中,有113个产业使用铜制品,占比高达91%,因此铜加工行业与其他行业的关联度非常高。全国拥有1 200多家铜材加工企业,有250余种合金、近千种产品品种。这些铜加工产品被广泛应用于电力、家电、建筑、交通运输和电子,其中电力、家电和建筑等行业需求较大。
由于目前国内仍处于电力投资大力发展时期,电力电缆对铜杆线材需求拉动强劲,电力电缆及漆包线行业对铜杆线材的需求,使铜杆线材产量占铜材产量的半数以上,且不同的线缆产品和生产工艺对铜导体的质量要求也有较大的差别。本文拟针对我国铜杆线材市场现状及发展趋势进行简单论述分析。
1 铜杆线材生产技术现状及产能分布
1.1 铜杆线材生产主要技术
国内铜杆生产主要有上引法、浸渍成型法和连铸连轧法等,其中上引法和浸渍成型法主要用于生产无氧铜杆。
1)上引法。该生产工艺是首先将阴极铜逐块加入熔化炉内进行熔化,并用木炭进行覆盖,熔融的铜液连续流入保温炉内,经由浸入保温炉中的上引机向上连续拉伸产出成品线杆,并在卷取机上卷取成盘。该工艺产品表面光亮,含氧量可控制在10×10-6以下,导电率高;工艺设备占地面积小,一次性投资少,设备结构简单,消耗件少,设备维护费用较低。整条生产线设备操作简单,劳动定员少。但该工艺生产的铜杆为铸态组织,结晶粗而疏松,深加工性能较差,拉细线时断头率高于连铸连轧铜杆。生产过程中添加废铜的难度较大,产品质量容易波动。单台设备的产能低,劳动生产率低,难以形成规模生产,单位产品能源消耗高。
2)浸渍成型法。该方法生产原理来自传统的浸渍制蜡技术,即将扒皮、拉伸后的铜芯杆通过熔融的铜液时,吸收了周围熔融铜的熔化潜热,铜杆温度上升,并在其表面黏附一层凝固的铜,引出之后利用余热进行连续轧制成杆。该工艺生产全过程在保护性气氛条件下进行,产品表面光亮,含氧量控制在10×10-6以下,导电率高,机械性能好;且可利用铸造铜杆坯的余热实现在线连轧,节省了能耗。缺点是工艺复杂,要在保护性气氛条件下进行生产,操作难度大;需要专门的种子线制备设施;其由于铜杆的形成是靠吸收周围熔融铜的潜热,不适应大规模生产。
3)连铸连轧法。该方法采用热态成型的原理生产铜杆。该方法将物料(阴极铜及返回废料)加入竖炉内熔化。铜液通过上溜槽流入保温炉内,再通过下溜槽流入浇铸机的中间包,经过浇嘴流入水平连铸机内冷却、结晶形成铸坯。经过粗轧、中轧、精轧多道次轧制后,最终轧制成铜杆。连铸连轧法产量大,热效率高、能耗低,生产规模可达400 kt/a;铸坯直接进轧机热轧,省去了二次加热所需的能耗;在线采用异丙醇溶液冷却清洗,铜杆表面光亮,对环境无污染。但该工艺单条生产线投资大,占地较大、产能大;只能生产低氧铜杆,无法生产无氧铜杆,不适合小规模生产。
综上所述,由于连铸连轧法生产的铜杆具有长度长、质量稳定、性能均一、表面光亮、成品率高、短流程节能等优点,当前世界铜杆总产量的90%都是采用连铸连轧法生产的。
1.2 产能分布
目前,我国连铸连轧生产线的低氧光亮铜杆年生产能力已超过15 000 kt。2016—2020年我国铜杆产能、产量及产能利用率数据对比如图1所示。
从图1中可以看出,2017年后中国铜杆行业的产能再次进入快速扩张期。据不完全统计,2017—2020年期间,累计新增产能超过4 000 kt,但是随着消费增速的整体放缓,并给没有给新增产能带来更多的释放空间。2018年,我国铜杆产量甚至下降了1.1%,是有史以来铜杆产量的首次下滑,产能利用率也随之下滑了6.03%。2020年,我国铜杆行业运行产能15 400 kt,完成产量约8 979 kt,较上年增长15.3%,平均综合产能利用率58.3%,较上年增长2.1%,产能利用率整体偏低,主要由于集中投产的新增产能,尚未形成有效产能。
图1 2016—2020年我国铜杆产能(产量)利用率
2020年,中国有色金属加工工业协会选取了30家铜杆生产企业作为样本进行调查。调查结果表明,样本企业合计涉及产能9 542 kt,生产线38条,占全国铜杆总产能的62%,企业覆盖华东、华南、华中、华北等主要地区。2020年,样本企业累计生产铜杆6 508.1 kt,同比增长16.9%,综合产能利用率68.2%,较上年增长2.4%。其中,华东、华南、华中、华北平均综合产能利用率分别为65.95%、78.24%、68.97%和68.51%,分别较上年下滑1.2%、上涨7.5%和下降0.6%。华东地区作为铜杆最为集中的地区,产能利用率出现略微下降,但是产能和产量都出现较大幅度的上涨。2020年铜杆产能分布示意见图2。
图2 2020年铜杆产能分布示意
从图2中可以看出,华东、华南地区既是主要生产地,又是主要消费地,依然是铜杆分布最多的地区,华东地区铜杆产能占比近70%。按照产能覆盖区域划分,长三角地区占61%、珠三角占11%,环渤海占16%,其他12%,可以看出,产能分布在消费市场较近区域,存在一定的销售半径。尽管随着国产线产能逐渐扩大,产业分布整体尚未发生明显变化。
2 铜杆线材市场及消费结构分析
2.1 铜杆线材市场现状及预测
近年来,随着国民经济发展水平的不断提高,中国电线电缆工业也获得了飞速发展。铜作为电线电缆工业的主要基础材料,目前,我国电线电缆产品的铜消费已位居世界第一位。2020年,中国电线电缆工业的铜消费量超过7 000 kt,占2020年国内铜消费总量的50%以上。
2.2 铜杆线材消费结构分布
从消费区域分布上分析,铜杆消费区域集中在华东、华南等经济较为发达地区。其中,华东地区铜杆消费占全国的41%,华南占19%,剩余地区占40%,见表1。
表1 铜杆消费区域情况%
从产品种类的消费份额上分析,电力电缆占铜杆消费比例最大,约32%,其次为电气装备用线缆,约占铜杆消费的26%,绕阻线、裸铜线、电子及通信线缆约占剩余的42%,见表2。
表2 各种线缆利用铜杆情况%
绕组线产品对铜杆线用铜要求为最高,不仅要求高导电率,同时要具有优良的退火、绕线性能(回弹角)、拉线性能及漆膜覆盖性能。尤其是由于绕组线最细能拉到0.02 mm,对拉线工艺,以及铜杆线的材质要求更高[1]。
铜线材作为全铜消费量最大的品种,一直拉动着全铜消费增长,2020年铜线材全铜消费量8 288 kt,同比增长1.0%,年均增速为1.8%。铜线材还将继续保持对全铜消费量的拉动力。
2.3 铜杆线材进出口现状分析
我国铜杆线的进出口主要表现在电线电缆产品的进出口。其中,在出口方面,我国电线电缆的出口产品主要以低附加值的产品为主,主要贸易对象为邻近的日本、韩国、东南亚国家以及北美、西欧,还有部分通过香港进行转口贸易。其中,输往亚洲的电线电缆贸易额约占58%,北美洲约占19%,欧洲约占16%。输出产品主要以低附加值的产品为主,与欧美日国家同类产品相比,我国线缆产品更具有价格优势。铜线的进口依然主要来自中国台湾地区和韩国,进口量分别占进口总量的30.66%和19.46%。
综上,我国电线电缆的进出口特点主要表现在:
1)出口产品的均价低于进口产品,而且差价呈逐年递增趋势。这主要由于我国在电线电缆产业领域的一些关键技术上依旧受制于人,高技术含量和高附加值产品大多依赖进口。主要进口产品为高端领域的电线电缆,如海油工程电缆、核工业电缆、水电电缆等。这些电缆的生产技术要求较高,我国目前暂时没有能力生产此类电缆。在能源危机的背景下,国家对核电、水电的投入力度不断增加,对核电、水电领域的电线电缆的需求也会大大增加。目前,仅有30%的国有线缆品种可为国际市场接受并参与竞争,多数线缆品种急需提高产品水平和档次。因此,我国出口产品的质量与技术水平亟需提高。
2)从我国电线电缆产品的进出口结构来分析,额定电压≤80 V的产品在进出口当中所占比重较大,其余产品则所占比重相对较小。出口产品主要集中在各个电压等级的电缆、布线和绕组线这类产品。在出口产品中,布线所占比例最高,为20.6%,其次是各个电压等级的电缆,所占比例为18.2%,两者所占比例之和接近40%。而在进口产品中,各个电压等级的电缆比例最高,为34.8%,其次是绕组线,所占比例为15.9%。
随着我国“十四五”规划的实施,我国将会掀起一轮大规模的以电力、水利、铁路为主的基础设施建设高潮,这些行业对电线电缆的需求也会有所提升。预计2022年我国电线电缆的进口数量将会提升。
另外产品国际竞争力的影响。国内线缆产品能参与国际市场竞争的能力越来越强,产品质量不断提高,能达到国外环保要求,进而增强了我国电线电缆产品在国际市场的价格竞争力。因此预计2022年我国电线电缆的出口数量将会提升。
3 铜杆线行业特点
铜杆线行业经过几十年的发展,整个行业的产能已超过15 000 kt。该行业具有以下特点:1)属资金密集性行业。行业整体产能大,流动资金占用量大。2)需规模化经营。单位产品利润率低,单条生产线产能大,因此须保证一定的产能利用率。3)地域性强。单位产品加工费低,运输成本直接影响产品辐射范围。4)行业投资门槛低,竞争环境易受干扰。铜杆线生产线的投资少、产值高、建设周期短,因此行业投资门槛较低。5)供需关系不平衡,缺少创新能力。中低端铜杆线材供大于求,同质化现象非常严重;高端铜杆线材生产技术掌握在外资手中,至今仍然需要从外资企业购买。行业整体的创新能力较低,生产技术工艺的研制、开发落后,只重“量”,而忽视了“质”的创新与提高。
随着铜杆线材新建产能的投产,新增产能的大规模释放,行业产能过剩情况将更加显著,加上铜杆行业随着铜消费的放缓以及疫情带来的影响,未来该行业将持续处于竞争白热化阶段。生产企业竞争点也将由单一的价格竞争逐步向品质及品牌竞争转变。伴随贸易商交易频繁,跨区域调货将区域价差的空间进一步缩减,落后产能会加速退出。
对铜导体,一方面要加强对低品位铜采用特殊处理工艺制成电工铜杆的探索研究,以求降低生产成本;另一方面要加强对高导精密超细线、漆包线、汽车线等线缆产品用铜杆的研究[2-3]。
4 铜杆线行业发展趋势预测
目前,我国80%以上的铜杆用于制造电线电缆。随着我国工业总量持续高速发展,电力、建筑、机械、电子、汽车、通信、交通、轻工等行业对电线电缆的需求也在日益增大,且这种需求已从单纯量的增长转变到对高品质的追求,这必然会带动铜杆线行业的发展。
4.1 国家政策对铜杆线行业发展趋势的影响
进入2019年以来,国家政策调控的不断深入,特别是环保督查、质量督查和“三去一补一降”的供给侧改革政策的提出,使铜杆行业未来的发展呈现出新的趋势:1)产业集中度不断提高,产品结构不断优化;2)铜杆产能维持稳定,产量增速放缓,大型企业优势更加突出;3)企业精细化管理程度逐渐提高,产品质量越来越高;4)融资渠道更多,交易灵活度提高。
另外,新能源政策、国家电网特高压等的发展,也为铜杆的需求带来新的增长的态势。总体说来,对铜杆线需求的增速将围绕着国家经济平稳增长的格调,预计年增速将维持在3%~5%,其中,高品质铜杆的需求增速将会超过低品质铜杆增速。
4.2 市场需求预测
随着国家基础项目建设的迅速扩大和装备制造业的迅猛发展,交通业、建筑业、家电业、汽车业等都会以年增10%以上的速度发展,机电制造业、造船业等也会以6%~8%的速度增长。由此,各种装备用线缆(含绕组线)的应用量也将随之大幅增加。今后几年,预计中国线缆工业用铜量将以年8%~10%的速度递增。作为基本的电力材料,铜线材行业需求预计会在以下几个线材类型保持强劲势头。
1)高端汽车线束。随着汽车功能的增加,电子控制技术的普遍应用,电气件越来越多,电线也随之越来越多,线束变得越粗越重。基于此,先进的汽车引入了CAN总线配置,采用多路传输系统,这使得汽车线束需求旺盛。当前,汽车线束市场高度垄断,住友集团、矢崎总业株式会社、德尔福和莱尼四大汽车线束制造商的市场份额占全球市场的75%以上。另外,新能源汽车对线束输送能力、机械强度,绝缘保护和电磁兼容方面都有更高的要求,价格也要比传统汽车线束提高20%~40%。汽车电线束行业是一个劳动密集型、低投入高产出的行业,卡车产品产值成本率一般可控制在70%左右,盈利空间大。专家预测,未来5年,全球汽车线束增速大概在11%~12%左右。而东亚及东南亚无疑成为汽车线束的最大市场。
2)高等级电磁线。电磁线是用以制造电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线,是电机、电器、家用电器、电子和通信等产品的主要配套原材料,也是使用高质量铜线的大户。随着家用电器的更新换代,电子通信行业的高速发展,对漆包线、漆包线铜材要求更趋严格。国内电磁线市场需求增长受传统的机电行业、以家电为主导的新兴行业和以电子信息为主体的高科技行业以及经济全球化等四大因素的联合拉动下,带动电磁线市场需求越来越高,推动电磁线行业持续的高速发展。随着国内新兴产业的不断发展,对电磁线品种和质量也有更高的要求。因此,尽快调整产品结构,提高国内特种电磁线产品技术含量和附加值,不断推出适应市场需求的品种,是国内电磁线行业发展的现实需要。目前国家能源局发展规划司正在牵头组织制定有关新能源产业的规划,《新兴产业产业规划》被业界奉为“国家新能源发展战略”。从《新兴能源产业规划》来看,不仅涵盖我们常说的可再生能源开发,还包括大家一直很关注的智能电网、新兴的能源技术,如电动汽车、充电站的发展。
3)其他各种高导超细线。(1)电源线。电源线主要用于冰箱、电视、空调、洗衣机、微波炉、音响、DVD、VCD、电脑、复印打印机、各类测试仪器等家用、办公、生产等电器。随着全球经济的逐渐复苏,技术的不断进步,家用电器、商务办公、网络等终端产品的市场需求日益增大,作为配套原材料的电源线,其市场需求亦将不断增加。(2)通信线。通信线主要用于计算机、视频终端、通讯及仪器仪表灯行业。随着通信业的飞速发展,国内外需求日益增加。(3)医疗设备用线。医疗设备用线用于核磁共振装置、电子胃镜、咖玛刀、彩色B超、心脑电图机、各种纤维内窥镜、分析检测仪等,随着国际上医疗器械和保健设备的销量增加,医疗线市场潜力巨大。(4)室内软光缆。室内软光缆主要用于建筑物内的通信、计算机网络和监控。随着全球上网热导致电脑热,又导致光缆热,国外室内光缆应用正快速增长。我国室内光缆目前主要用于新型办公大楼及高档住宅楼等少数智能大厦,较少进入普通住宅及用户。随着人们对各种信息需求量的扩大,相关终端通信设备和光缆价格的降低,室内光缆进入普通家庭的步伐将大大加快。
4 结论
综上所述,我国铜杆线材行业经过几十年的发展,生产规模已处于世界领先水平,但高端铜杆线的技术水平和生产能力与国外先进企业仍有一定差距。随着国家供给侧结构性改革的不断推进,“转方式、调结构、促转型”将成为铜杆线行业的发展新常态。未来我国铜杆线行业将由高速增长期换挡中低速增长期,铜杆线材产品将向高端化过渡。