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技术分享：直流电缆纳米复合材料及测试方向【电工材料产业年会】

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。纳米复合材料分散性能测试通过SEM可以看出，纳米粒子在PE中分布均匀，聚集态纳米粒子粒径在100-200nm之间，分散良好。熔体流动速率试验结果表明，材料在加速老化的过程中，纳米粒子没有发生二次团聚。TGA试验结果表明，制备系统稳定运行后，PE中纳米粉末实测浓度与添加值相等，浓度相对稳定。三纳米复合材料性能表征 1.空间电荷性能为研究高压、高温、长期电压下的空间电荷性能，进一步测试了复合材料试样在90℃下并加压24h后的空间电荷分布情况。由图可知，随着加压时间的增加，S1试样中的空间电荷分布几乎没有发生明显变化。分析表明，纳米复合材料在较严苛情况下的电场畸变率不超过5%，其具备良好的空间电荷抑制性能。 2.电阻性能测试了纳米复合试样S1在温度30℃、50℃、70℃和90℃下的电阻率与温度的关系，电场为20kV/mm。并与其它两个试样（S2和S3）进行了对比。 S1试样中添加的纳米粒子形成了更深的陷阱，降低了载流子迁移率，引起电导率下降或电阻率升高，即能够降低绝缘热损耗。 3.直流击穿性能测试了纳米复合试样S1在温度30℃、50℃、70℃和90℃下的直流击穿场强与温度的关系。并与其它两个试样（S2和S3）进行了对比。纳米复合材料S1具有最高的直流击穿电场强度，这说明通过添加纳米粒子抑制了空间电荷积累，降低了局部电场畸变，间接地提高了击穿电场。 4.机械性能上述的电气性能测试研究表明，柔直电缆纳米复合绝缘材料的空间电荷、电阻率、直流击穿等方面性能优异，这可能与纳米粒子在XLPE中引入了较深的陷阱能级有较大的关联。另外，也测试了研发纳米复合绝缘料的拉伸、热延伸、老化等方面的性能，并与现有商用直流料进行了对比。四直流电缆空间电荷测试技术 1.空间电荷产生原因及危害空间电荷的产生既可以是由于自由电荷被材料内部的陷阱能级捕获，也可以是由于外加电场导致的偶极极化等，主要指陷阱电荷或束缚电荷。空间电荷可以来源于外加高场后的电极注入，也可来自于高场引发的杂质解离，但前者被认为是空间电荷形成的主要原因。对于XLPE绝缘直流电缆而言，聚乙烯的结构特点是结晶相和非晶相共存，这种结构可以看作是含有大量局域态的晶体能带结构，在XLPE直流电缆生产过程中，通常添加抗氧剂、交联剂等，这些都可认为是杂质。 2.空间电荷测试方法电声脉冲法(pulsed-electro acoustic, PEA)和压力波法(pressure wave propagation, PWP) 是最常用的空间电荷测试方法，起源于上个世纪七八十年代，其方法原理针对平板试样，且已在多篇文献中提及。 PEA法和PWP法是空间电荷测试的两种最基本的方法，分辨率在同一数量级。在实际的测试中，这两种方法具有互补性，可根据需要进行选择。 ►PEA法测试系统价格便宜，设备灵巧，使用方便。但受制于高压脉冲发生器，其信号较小，需反复测试并取平均值。同时，受限于压电转换薄膜的工作温度，其工作温度一般不高于70℃ ►PWP法测试系统价格较贵，设备笨重。但其使用脉冲激光，信号强度大，一般仅需一次即可获得可靠数据。同时，样品的测试温度可达90℃以上。根据试验条件和测试样品种类，可分为平板试样空间电荷测试、模型电缆空间电荷测试、电缆空间电荷测试。 ►平板试样测试是最为快速的空间电荷测试方法，能根据试验需要迅速改变试样的温度、电压，但试片的平行结构与电缆轴形存在一定差异。 ►模型电缆测试也是相对较为简单的空间电荷测试方法，同时其保存了电缆的轴形结构，因此所测数据也有一定的可靠性。 ►电缆空间电荷测试能真实地反映电缆绝缘的空间电荷分布情况，但其在试样处理和操作上存在较大的复杂性。 3.模型电缆空间电荷测试方法在国内，同济大学、国网电科院等单位开展了PWP法电缆空间电荷测试系统的研究。 ►由电缆试样的空间电荷信号可以看到，随着外加电场升高，电缆绝缘界面及内部空间电荷明显增长。 ►可以看出，电缆绝缘的同极性空间电荷主要来自于内半导电电极注入。 ►在直流电缆开发过程中，通过绝缘中空间电荷的测试，能较快地判断直流电缆的空间电荷性能，并对直流电缆料的配方、工艺研究，甚至直流电缆的结构设计具有指导意义。 4.电缆空间电荷测试方法通过国网公司科技项目支持，国网电科院目前已开发用于±320kV柔直电缆的空间电荷测试系统。该系统基于激光压力波法，已能完成二十几毫米厚度电缆绝缘层的空间电荷测试。此系统不但测试信号强、信噪比高，还能测试较高温度下的空间电荷分布。最后，其对国网电科院实验验证中心电缆检测进行了介绍。》2024（第九届）SMM电工材料产业年会暨导体线缆工业展览会专题报道来源：SMM

SMM上海有色网2024-12-25

大连商品交易所2024-12-25聚乙烯仓单日报

/分库昨日仓单量今日仓单量增减聚乙烯浙江明日（奔牛港） 600 600 0 聚乙烯物产中大化工（奔牛港） 900 900 0 聚乙烯物产中大化工（铁道畅兴） 600 600 0 聚乙烯浙江四邦（青州中储） 397 397 0 聚乙烯东北中石油（青州中储） 900 900 0 聚乙烯东北中石油（杭州临港物流） 700 700 0 聚乙烯东北中石油（天津全程） 1,161 1,161 0 聚乙烯浙江明日（浙江兴港） 1,400 1,400 0 聚乙烯小计 6,658 6,658 0 总计 6,658 6,658 0

99qh2024-12-25

大连商品交易所2024-12-24聚乙烯仓单日报

/分库昨日仓单量今日仓单量增减聚乙烯浙江明日（奔牛港） 600 600 0 聚乙烯物产中大化工（奔牛港） 900 900 0 聚乙烯物产中大化工（铁道畅兴） 600 600 0 聚乙烯浙江四邦（青州中储） 397 397 0 聚乙烯东北中石油（青州中储） 750 900 150 聚乙烯东北中石油（杭州临港物流） 0 700 700 聚乙烯东北中石油（天津全程） 911 1,161 250 聚乙烯浙江明日（浙江兴港） 1,400 1,400 0 聚乙烯小计 5,558 6,658 1,100 总计 5,558 6,658 1,100

99qh2024-12-24

大连商品交易所2024-12-23聚乙烯仓单日报

/分库昨日仓单量今日仓单量增减聚乙烯浙江明日（奔牛港） 600 600 0 聚乙烯物产中大化工（奔牛港） 900 900 0 聚乙烯物产中大化工（铁道畅兴） 600 600 0 聚乙烯浙江四邦（青州中储） 397 397 0 聚乙烯东北中石油（青州中储） 750 750 0 聚乙烯东北中石油（天津全程） 911 911 0 聚乙烯浙江明日（浙江兴港） 1,400 1,400 0 聚乙烯小计 5,558 5,558 0 总计 5,558 5,558 0

99qh2024-12-23

大连商品交易所2024-12-20聚乙烯仓单日报

/分库昨日仓单量今日仓单量增减聚乙烯浙江明日（奔牛港） 600 600 0 聚乙烯物产中大化工（奔牛港） 900 900 0 聚乙烯物产中大化工（铁道畅兴） 600 600 0 聚乙烯浙江四邦（青州中储） 397 397 0 聚乙烯东北中石油（青州中储） 750 750 0 聚乙烯东北中石油（天津全程） 911 911 0 聚乙烯浙江明日（浙江兴港） 1,400 1,400 0 聚乙烯小计 5,558 5,558 0 总计 5,558 5,558 0

99qh2024-12-20

大连商品交易所2024-12-19聚乙烯仓单日报

/分库昨日仓单量今日仓单量增减聚乙烯全程天津 46 0 -46 聚乙烯北京迅邦 1 0 -1 聚乙烯厦门象屿（青州中储） 130 0 -130 聚乙烯浙江明日（奔牛港） 600 600 0 聚乙烯物产中大化工（奔牛港） 900 900 0 聚乙烯物产中大化工（铁道畅兴） 600 600 0 聚乙烯浙江四邦（青州中储） 447 397 -50 聚乙烯东北中石油（青州中储） 750 750 0 聚乙烯东北中石油（天津全程） 1,250 911 -339 聚乙烯浙江明日（浙江兴港） 1,400 1,400 0 聚乙烯小计 6,124 5,558 -566 总计 6,124 5,558 -566

99qh2024-12-19

大连商品交易所2024-12-18聚乙烯仓单日报

/分库昨日仓单量今日仓单量增减聚乙烯全程天津 46 46 0 聚乙烯北京迅邦 1 1 0 聚乙烯厦门象屿（青州中储） 130 130 0 聚乙烯浙江明日（奔牛港） 600 600 0 聚乙烯物产中大化工（奔牛港） 900 900 0 聚乙烯物产中大化工（铁道畅兴） 600 600 0 聚乙烯浙江四邦（青州中储） 447 447 0 聚乙烯东北中石油（青州中储） 750 750 0 聚乙烯东北中石油（天津全程） 1,250 1,250 0 聚乙烯浙江明日（浙江兴港） 1,400 1,400 0 聚乙烯小计 6,124 6,124 0 总计 6,124 6,124 0

99qh2024-12-18

山东道恩高分子材料股份有限公司邀您共聚2024 SMM（第九届）电工材料产业年会

塑性弹性体TPE、热塑性聚丙烯、热塑性聚乙烯、硅烷交联、辐照交联六大系列，十五大产品，八十多种牌号。产品广泛应用于35KV以下中低压电力电缆绝缘、布电线、光伏、控制电缆、通信线缆、新能源汽车高低压线、充电桩、UL美标电子电器连接线、国防军工、港机拖链、风力发电、机器人、轨道交通、油田等各个领域。道恩股份坚持创新驱动发展，拥有一批国家及省市高端研发人才，着力打造动态硫化平台、酯化合成平台、氢化平台和改性塑料平台等四个高端创新平台，形成了“1229”的全国研发布局，是国内产能最大、品种最多的高分子复合材料生产基地之一。道恩股份始终秉承“产品为根、以人为本、科技引领、客户至上”的经营理念，深耕产业链、产品链和企业链，形成全产业链的竞争优势，促进企业高水平进步，推动行业高质量发展，为客户提供一站式新材料应用解决方案。联系方式耿立新 13504241448 SMM负责人张国政 15020238447 zhangguozheng@smm.cn 点击立即报名 2024SMM(第九届)电工材料产业年会暨导体线缆工业展览会来源：SMM

SMM上海有色网2024-12-14

河北卓意电缆助力SMM打造《2025年中国电线电缆高分子材料产业分布图》

法硅烷料、一步法架空料、紫外光辐照料、聚乙烯护套等。企业愿景：追求卓越人生打造百年品牌。联系方式陈会宏 18803393599 》》点击链接立即领取“2025年中国电线电缆高分子材料产业分布图”《《 SMM联合制作联系人胡磊 13761039625 hulei@smm.cn 来源：SMM

SMM上海有色网2024-11-26

【专题报告】从需求端看化工品板块逻辑，探寻潜在拉动力

于哪个板块。乙烯产业链下游主要需求为聚乙烯品种，占比64%；其他四个品种占比不到40%。以PE为例，其下游主要涉及膜类，终端主要包装板块和日用品，但涉及工业、农业、社会消费各个方面。其他品种终端相对比较集中的为乙二醇，下游聚酯占比93%，终端主要在纺织板块，占比75%；聚氯乙烯下游主要为管材、型材，终端应用主要在房地产，占60%；而苯乙烯终端主要为家电相关，占比40%；环氧乙烷主要为地产基建。丙烯产业链中间品主要为聚丙烯，占比72%，其下游种类多，占比多为耐用品（如汽车、家电、周转箱等），也涉及农业、工业和医疗卫生，没有很明显的倾向性。丙烯链其他中间品种下游也较复杂。作为碳四链的代表丁二烯，下游中间品主要为顺丁橡胶、丁苯橡胶和ABS，其中顺丁橡胶下游主要应用在轮胎板块，其终端主要为汽车及运输行业。芳烃链基础原料为三苯，其中甲苯、二甲苯上端联合装置生产可调节度较高，但下端产业链较单一，主要就是PX-PTA-聚酯-纺织产业链。而纯苯产业链中间品众多，下游产品复杂，涉及终端广泛，下游相对占比较高的为中间品苯乙烯，终端主要涉及家电、地产，己内酰胺、己二酸主要涉及纺织，苯酚、苯胺等多为复合材料。 2、从需求及对应终端看各化工品特点如果单从终端归属来看化工品，具有明显板块属性的有乙二醇、PTA（纺织板块）、PVC（房地产板块）、顺丁橡胶（轮胎-汽车）、丁苯橡胶（造纸）、己内酰胺（纺织）、EB-ABS（家电板块），其终端单一板块占比均超过50%；聚烯烃特别是聚乙烯更贴合社会消费，PP有较强的耐用品属性。这些品种从逻辑上，与终端板块的景气度关联性更高。但对比化工品表需和终端数据可以看出，一是很多有明确终端板块关联的品种，在前期并没有表现出多高关联度，而是在近几年特别疫情之后才出现明显的关联度提升；从供需的角度，主要是前期产能未能满足需求，表需增速更多和自身投产周期有关，而随着品种产能过剩供应饱和，其核心制约因素主要是看需求承载力，跟随需求增速波动。因此从这个关联情况，一定程度上也可以判断一个行业是否开始进入过剩周期。二是也可以从绝对增速来看，表需增速明显、持续高于对应板块增速的化工品，也可以理解为供需偏紧，而表需增速已经明显弱于板块增速的品种，即为过剩。从这两个角度来看：像聚烯烃-社消疫情之后开始进入过剩；PVC-房地产也是疫情之后，但近两年和房地产增速是出现分化，过剩已经在修复；EB-家电、丁苯橡胶23年之后开始过剩、聚酯-纺织链开始有过剩迹象但仍未完全饱和；顺丁橡胶未饱和。二、当前化工需求端核心拉动点-以纯苯为例 1、纯苯上半年高需求分析纯苯下游涉及面广，特别从2023年底至2024年上半年为化工板块最强品种，除了因供应端弹性不足外，其需求端的强劲也是主要因素。拆分到终端来看，纯苯下游涉及三大板块，燃烧、家电和纺织服装，具有典型的代表性。其中燃烧需求国内用乙苯调油较少，主要体现在全球芳烃在北美的调油上，实际带来的是纯苯的国际贸易流动问题，这里不做探讨。【见调油专题】从累计表需数据来看，往年纯苯增速主要受下游EB产量增速影响，且和其他下游化工增速趋势也基本一致，从2021年底开始三者出现短期劈叉，而在2023年10月之后EB增速明显走弱，纯苯持稳，但其他四大化工下游却出现明显的持续上升，这是支撑上半年纯苯高估值的核心因素。如果继续拆分来看，其他四大化工需求中己内酰胺占比最大是核心拉动，己二酸弹性最大且有很强的周期性质。而从终端应用来看己内酰胺下游PA6占比98%，终端主要涉及纺织和部分工程塑料。己二酸下游PA66和PA6应用范围基本一致，只是PA66性能更好，工程塑料占比应用更高，其近两年终端新增需求主要在户外用品（功能服装、帐篷、背包等）和新能源汽车配件上。苯胺下游核心需求为MDI（又分聚合MDI和纯MDI，比例大致7:3），其中纯MDI终端应用与己二酸类似偏纺织，聚合MDI常用于制造聚氨酯材料，作为无醛胶粘剂、轻量化复材、节能环保泡沫等方面的应用是近年的热门；其终端占比较大的为冰箱冰柜，而且聚合MDI自身的出口量包括其产品（冰箱、新能源汽车）的出口属性均较高，其需求核心为出口型品种（占比在70%以上）。而苯酚下游主要是双酚A（占比54%）和酚醛树脂（占比34%），这两个下游品种的终端应用均十分广泛，难以量化追踪。 2、高端纺织、家电、汽车板块仍是支撑从纯苯的终端分析来看，当前维持纯苯非EB化工需求的板块，主要是户外运动、汽车、家电。疫情之后户外运动快速发展，从消费频次看，2024年上半年的同比增速达到59.78%。在户外运动经营主体方面，截至2024年9月，我国共有17.7万余家户外相关企业；其中1-9月，新增注册户外相关企业达4.2万余家，比2023年同期增长近50%。虽然爆发式增长难持续，但通过对比中国和发达国家的户外参与率可以看到，新增的户外需求仍将维持高增速。以PA6、己内酰胺及终端情况推测，其板块增速预计近两年仍将维持在20%左右的增速。同时就以化纤板块来说，中国人均纤维用量16-17公斤，美国36-37公斤，欧盟和日本25公斤左右，可见中国与欧美的差距仍大；而据Textile Exchange预测，自2000年开始人均纤维消费量5年增速虽有周期但均维持在5%-20%区间波动。汽车板块其增长点，一是从户外角度，户外运动多需要携带较多装备，且目的地多处于公共交通不便的城郊区域，因此私家车是提升户外运动便利度必不可少的工具。而我国的人均汽车保有量还比较低。二是当前新能源转型是大趋势，国内外的新能源汽车需求前景广阔。券商预测未来5年汽车产量增速仍维持在3-5%水平。家电方面，拆解三大白色家电的出口额增量，可以发现美国市场的贡献率已只有10%、16%、18%，已经不再是主要增长点，新兴市场如拉美、东欧、中东才是家电出口主要增量区域。而如果再考虑到新兴市场的GDP增速和家电的占有率仍低，家电出口潜力仍在。而内需方面家电新一轮以旧换新正在进行（券商普遍预测半年度的拉动在5%以上，甚至在20%，预计2024年底结束后未必不会延续）。三大家电近年的产量累计增速预计维持在10%以上。梳理需求端，我们大致可以总结出品种所处的周期，通过终端也可以大致预测未来增速（见图表20）.不过通过终端判断的时间周期较长，且化工品交叉和替代关系较复杂。如其中聚烯烃终端占比复杂，只能大致通过社会消和GDP来侧面预估增速，像PVC其表需增速和地产也出现明显分化，包括BR橡胶的增速和汽车、轮胎及天橡不匹配，说明有新的需求增长点/代替出现，这些也需要更细节的指标去验证。三、总结和展望 1、对比化工品表需和终端数据可以看出，一是从和终端关联度，观察其核心是需求端还是供应端决定行业增速，来判断一个行业处于什么周期。二是可以从绝对增速来看，表需增速明显、持续高于对应板块增速的化工品，也可以理解为供需偏紧，反之即为过剩。从这两个角度：像聚烯烃-社消疫情之后就开始进入过剩；PVC-房地产也是疫情之后，但近两年和房地产增速是出现分化，过剩已经在修复；EB-家电、丁苯橡胶2023年之后开始过剩；聚酯-纺织链开始有过剩迹象但仍未完全饱和；顺丁橡胶仍未饱和（终端汽车低增速，与高表需不匹配，考虑为替代因素）。 2、而通过对部分终端板块的分析，如近年高端化纤的需求增长能维持在20%左右增长；而全球化纤增速未来5年也预计维持在10%左右。家电方面，出口增量已主要靠新兴国家拉动，以其高GDP增速和低人均使用率来看，预计家电将维持10%的年增速。因此从供需大矛盾角度看，值得关注的如EB-家电、MEG-PTA-聚酯板块（特别是高端化纤），终端需求增速仍在高位，核心看是否存在供应受限的上涨机会。而聚烯烃、PVC终端处于低增速周期，核心关注是否存在供应放量的下行机会。能化组：田大伟 Z0019933 18818236206 混沌天成研究院是一家有理想的大宗商品及全球宏观研究院。在这个研究平台上，我们鼓励跨商品、跨资产、跨领域的交叉研究，传统数据和高科技结合，致广大而尽精微，用买方的态度去分析问题，真理至上，关注细节，策略导向。中国拥有全世界最全面的工业体系，产业链上下游完整，各类原材料和副产品把产业链连接成复杂的产业网。扎根于中国，我们有着产业研究最肥沃的土壤；深度研究中国也一定可以建立投资全球的优势。中国的期货市场正趋于专业化和机构化，我们坚信这样求真的研究也必将给投资者带来有效的服务和真正的价值。我们关于商品研究提升的三点结论：第一是要提高研究效率：要提高快速学习、快速反应的能力。我们这份职业的目的是研究最重要的矛盾点，把握行情，不是做某个商品的百科全书。所以要有针对当前矛盾，迅速搜集相关信息，并形成有依据的见解。通过国内外网络资料，各方数据库，新闻媒体，电话产业人士，遍读行业报告等方式，用一切可能的手段，不辞辛苦，把问题搞清楚。研究员只有具备这样的快速研究能力，才能让一丝丝的灵感不被错过，拨开云天见月明，形成有洞察力的见解。第二是要提升魄力格局：利用产业周期的思维，把眼光放长放远，对于行情要有想象力，也要有判断大行情的魄力和格局。把未来20%以上的价格波动作为自己的研究目标，而不能仅盯着短期的一个开工率或库存来做短期行情。决定商品大方向的就是产业周期，不能解决的矛盾点可能会产生极端行情，研究员应该把产业周期和关键矛盾点作为价格判断的发力点。大格局出来后，去跟踪每个阶段的利润、库存、开工等短期指标，看是否和大格局印证从而做出后续的思考和微调。长周期和短期矛盾共振行情会大而流畅。第三是要树立求真精神：以求真的态度去研究和交易。不要怕与众不同，不要怕标新立异，要有独立思考的精神。创造价值的过程一定不是寻找同行认同的过程，而是被市场认同的过程。

混沌天成期货2024-11-21

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