1、11中邮证券证券研究报告海缆专题一:产品类型与敷设方案行业投资评级:强大于市 王磊/贾佳宇中邮证券研究所 新能源团队2023年1月29日2核心观点请参阅附注免责声明 海缆结构与生产工艺:海缆结构与型号:海缆产品普遍采用三芯结构,每一芯又包含导体、绝缘、屏蔽、护套等结构,按照电压等级与导体截面积不同又可区分出多种型号;生产工艺与设备:导体层的绞制与绝缘层的交联工艺最为重要,其中交联工艺设备(VCVCCV)价值量最高,主要由海外企业供应,订货周期在一年半到两年时间,是制约行业扩产节奏的重要因素;生产原料:铜约占原料总成本的七成,此外同等导体截面积下,更高电压等级电缆对于绝缘材料需求也大幅提升(体现
2、在绝缘层厚度增加),目前高电压等级海缆绝缘材料主要由北欧化工与陶氏化学供应,国产化替代空间较大;海缆选型及敷设方案:集电缆:主要有35kv、66kv两个电压等级,66kv输电容量约为35kv海缆的1.8倍,随着单机容量提升,66kv单一回路上可以链接更多风机,减少回路数降低成本,逐步取代35kv市场份额;送出缆:主要包括交流送出与直流送出两种方式,目前交流送出为主,包括220kv、330kv、500kv等方案,随着单一风电场容量的提升,更高电压等级的送出方案将占据主流;在海风开发向深远海发展过程中,直流送出凭借大容量、低损耗的优势,输电距离越长,经济优势越明显;风险提示:海风开发进度不及预期;
3、海缆竞争格局出现较大变化。YUiZrUhVsVcZxPxP9PaOaQmOrRnPpMiNpPqRfQmPrQaQrRuNvPnNqMNZmPsP3海缆选型及敷设方案二目录一海缆结构及生产工艺4 4一海缆结构1.1 海缆产品形态1.2 海缆生产工艺1.3 海缆生产主要原料5n 海缆产品一般可分为单芯海缆(直流、交流)、三芯海缆(交流),目前交流海缆普遍应用技术难度更高的三芯形式。n 单芯海缆n优点:外径小,单位重量轻,电缆的敷设及检修难度小,同时,因为单位重量、弯曲半径较小等因素,在相同的制造条件下单芯海缆的制造长度可以较长;n缺点:占用较大的海域面积,敷设费用较高;n 三芯海缆n优点:具有平
4、衡的负载,在铠装层中没有感应的循环电流,敷设费用也低;n缺点:外径较大,单位重量大,电缆的敷设及检修难度相对较大;1.1 海缆产品形态图表1:单芯光电复合海底电缆结构图资料来源:中天海缆招股说明书,中邮证券研究所请参阅附注免责声明图表2:三芯光电复合海底电缆结构图 资料来源:中天海缆招股说明书,中邮证券研究所61.1 海缆产品形态-主要结构与制作工艺请参阅附注免责声明n 铜单线绞合导体:单丝在绞线机上逐层绞合。导体通过模具或辊轮装置紧压,既可以逐层紧压,也可绞合后紧压。n 导体屏蔽:由挤包的半导电材料组成,消除导体表面的电场集中,防止绝缘层与导体之间产生间隙而引起局部放电,主要为过氧化物交联型
5、聚乙烯。n 绝缘层:电缆的绝缘为内外电势表面极高的电势差提供了有效屏障,一般使用交联聚乙烯,通过交联工艺将低密度聚乙烯的长分子链形成三维网状,从而将热塑性的聚乙烯转变成热固性的交联聚乙烯。n 绝缘屏蔽:由挤包的半导电材料组成,挤包在每个缆芯绝缘层上,起到均匀电场作用,以及防止绝缘层与金属屏蔽之间产生间隙而引起局部放电图表3:三芯海缆结构图-铅套护套资料来源:CNKI,交联聚乙烯绝缘海底电缆在中国海洋风电建设中的典型应用和发展前景,中邮证券研究所71.1 海缆产品形态-主要结构与制作工艺请参阅附注免责声明n 阻水屏蔽护套:绝缘必须予以保护,免受水分侵入的损害,以保持绝缘强度,同时使用金属使内部完
6、全绝缘。之前使用铅套+聚乙烯护套,后转为铜丝复合铜带代替铅套作为金属屏蔽形式。n 中间填充:一般为PP材料。n 铠装:重要的结构元件,提供机械保护和张力的稳定性。通过2-8mm的镀锌低碳钢丝或是铜丝单丝绞制而成。n 外披层:外皮层用以保护在运输、深埋安装过程中的海缆铠装,一般是沥青表面+聚丙烯绳(PP绳)外披绳。图表4:三芯海缆结构图-铜丝复合铜带护套资料来源:CNKI,交联聚乙烯绝缘海底电缆在中国海洋风电建设中的典型应用和发展前景,中邮证券研究所8n 海底电缆的基本结构为:导体、绝缘、金属屏蔽、金属层及护套、填充、铠装、复合光纤、辅助材料等。n 导体:用于承载电流,通常由铜或铝组成,国内主要