電纜行業的銅鋁之爭持續了很多年,尤其在銅價居高不下,電纜生產企業利潤率急劇下滑的情況下,以鋁節銅甚至是以鋁代銅的呼聲尤為高漲。但是對于以鋁節銅是否行得通卻是各有說法。有的以歐美為例,證明鋁合金電纜的可靠性;而另外一方面卻在通過另外一些證明材料,來說明鋁合金與銅芯電纜才存在一定的差異性。因此,銅鋁之爭一直難以分出高低,鋁合金電纜的發展也一直止步不前。
到了2006年,國家質量技術監督局和建設部發布了《住宅建設設計規范》,給鋁合金電纜可謂是澆了冷水,在《住宅建設設計規范》有關電氣的章節中,明確出現了導線應采用銅線的規定。自此,銅芯電纜繼續占據上風,而以鋁節銅則又變成了一種行業的呼吁,但未能有相關政策保駕護航。
但這樣的情況在最近終于發生了改觀。日前,在國家質檢中心與安徽省政府等聯合舉辦的電線電纜峰會上,工信部可謂給鋁合金電纜正了名,工信部表示,將引導企業積極開展關鍵技術、前沿技術和基礎技術研究,通過技術創新加快產業結構調整。推進自然交聯線纜工序,促進循環水冷或氣冷技術應用,加速高效電纜料設備研發、硅烷交聯乙丙橡膠電纜研發、硅烷交聯聚乙烯電纜絕緣的再生利用研究。
而在不久前的以鋁節銅研討會上,工信部以及國家發改委都表示,將擴大鋁材在電力行業的應用,并由此取代銅材。據悉,以鋁合金為芯線的電纜在低壓建筑物、構筑物及其附屬設施配套等場合可以大量利用。以此可緩解銅價居高不下而造成國內電纜行業產品價格高、利潤率低的問題。根據工信部提供的數據顯示,2012年,國內電線電纜行業用銅量逐漸升高,其中電網行業用銅量超過500萬噸,占國內銅消耗的60%以上。由此可見,鋁合金電纜技術以及鋁包銅技術在未來將迎來極大的發展,對于整個電纜行業發展的帶動或許也是功不可沒。
而之所以電纜銅導體和鋁導體會有那么大的分歧,其實很大一部分原因在于銅銷售方和鋁銷售方,并非全部站在電纜行業發展的角度考慮。銅開發、制造和銷售方自然希望電纜行業多選用銅材,相反的,鋁開發、制造和銷售方又希望電纜行業能夠使用鋁材。但是對于電纜行業來說,那種材料性能穩定、成本低、自然才是被選用的根本條件。
從成本方面來看,鋁材的價格自然要遠低于銅材,那么問題的關鍵就出在兩者的性能對比上。由于銅的比重為8.96克/立方厘米,是鋁(2.7克/立方厘米)的3.65倍,而銅的電阻率為0.01851Ωmm2/m,是鋁(0.0294Ω"mm2/m)的63%.根據國家推薦標準,在20℃時,銅的某截面直流電阻值與對應大兩個規格的鋁相當,從理論上來說,用鋁作為電線電纜的原料比銅劃算的多。
在實際應用中,由于繞組線對體積的要求相對較高,鋁對銅的替代作用不是特別明顯;但在電力線和通信線領域,情況則要嚴重的多。在射頻信號傳輸領域,CCA(CooperCladAluminum,銅包鋁)材料對銅的替代能力相當強。銅包鋁是在鋁或鋁鋼合金芯材表面同心包覆銅層,按規格的不同,銅重量占比主要在15%-25%之間。由于高頻信號傳輸的趨膚效應,有線電視信號在0.008mm以上的銅層表面傳遞,銅包鋁內導體能完全滿足信號傳輸要求,其信號的傳輸特性與相同直徑線銅體相一致。
隨著近年來鋁合金電纜以及以鋁代銅技術不斷優化,其性能也大為改觀。在此,以市面上比較成熟而普遍的銅包鋁電力電纜和電氣裝備用電線電纜為例,我們看到優勢十分明顯。