(1)电磁线基本概念
电磁线又称绕组线,是一种被绝缘层包裹的导电金属电线,用以绕制电工产品的线圈(线圈也称绕组)。电磁线的工作原理为法拉第电磁感应现象,电流通过线圈产生磁场或线圈切割磁力线产生感应电流,实现电能和磁场能的相互转换。电磁线是电力设备、家用电器、工业电机和交通设备等产品的重要构件,被誉为电机、电器工业产品的“心脏”。
根据不同的分类标准,电磁线又可分成不同的种类,具体如下所示:
根据导体材料属性划分:可以分为铜线、铝线和合金线。
根据导体形状划分:可以分为圆线、扁线和异形线。
根据耐热等级划分:可以划分为 90 级(Y 级)、105 级(A 级)、120 级(E 级)、130 级(B 级)、155 级(F 级)、180 级(H 级)、200 级(C 级)、220 级(C 级以上)、240 级(C 级以上)等。按绝缘层结构分类 可以分为单层、两层复合和三层复合。按应用特性分类 可以分为直焊性、自粘性、自润滑、耐冷媒、耐变压器油、耐电晕、抗辐射等。
根据绝缘层材料划分:可以分为漆包线、绕包线和无机绝缘线。
①漆包线是将绝缘漆涂在导电线芯上,经烘干形成的漆膜作为绝缘层的电磁线。漆包线的特性受原材料质量、工艺参数、生产设备和环境等因素影响而各不相同,是一种功能性材料;
②绕包线是用绝缘纸、玻璃丝、天然丝、合成丝或绝缘膜等紧密绕包在裸导线或漆包线上形成绝缘层的电磁线。由于绝缘厚度大,绝缘强度高,不适合应用在小型电机电器产品,主要应用于大中型电机和电器产品中;
③无机绝缘电磁线是用无机绝缘材料如陶瓷、玻璃膜、氧化膜等作绝缘层的电磁线。无机绝缘线耐热性能、耐腐蚀性能较好,常常用于耐热等级超出有机材料限度的工作环境下。
按绝缘层结构分类: 单层、两层复合、三层复合
按线径规格分类:一般漆包线、微细漆包线。根据信息产业部《电子信息产品分类注释》的分类,漆包线按线径规格划分为一般漆包线和微细漆包线两类,一般漆包线是指线径规格大于 0.6mm 的漆包线,微细漆包线是指线径规格小于 0.6mm 的漆包线
(2)电磁线应用领域概况
电磁线应用领域广泛,根据电磁线的材质、规格、性能不同其适用领域有所区别,电磁线下游主要应用于家用电器、电力设备、工业电机、汽车电机和电动工具等领域。
电磁线应用领域概况如下:
家用电器用:家用电器三大行业—空调、冰箱、彩电全部应用电磁线。代表性电磁线生产企业长城科技等。
电力设备用:电力设备中主要为发电机和变压器使用电磁线。发电机从机械系统吸收机械能,向电系统输出电能;变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的设备。代表性电磁线生产企业金杯电工、经纬辉开、沈阳宏远电磁线等。
工业电机用:电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置。电机从电系统吸收电能,向机械系统输出机械能,主要作为驱动各种机械设备的动力。代表性电磁线生产企业精达股份、长城科技等。
汽车电机用:汽车电机需使用电磁线。除了电机以外,起动机、智能空调、神经元传感器、智能化座椅、自动导航和防撞等基础设备、安全设备和高端配置均需要使用电磁线。代表性电磁线生产企业精达股份、长城科技等。
电动工具用:电动工具包括电钻、电锯、切割机、割草机等等,是日常生产生活的重要设备。电动工具通常以小容量电动机或电磁铁为动力,通过传动结构来驱动工作头,是一种手持式或便携式的机械化工具精达股份、长城科技等。代表性电磁线生产企业精达股份、长城科技等。
(3)全球电磁线行业发展状况
自 1831 年英国物理学家法拉第发现电磁感应现象后,磁和电相互转化的原理被广泛应用。电磁线是完成电磁转化的核心构件,被广泛应用于发电机、电动机和变压器等电器设备中。随着全球对电气应用的不断升级,针对电磁线的产业变革也逐步受到人们的重视。电磁线技术不断研发创新,电磁线种类持续增加,从而为电力应用带来了更多发展可能性。
美国于 1875 年最先获取了绝缘漆和纤维技术专利。在随后的一个世纪,各国都在为电磁线的技术更新作出贡献。
美国通用公司先后研制了醋酸纤维漆包线、油性漆包线、缩醛漆包线、聚酯漆包线等;
美国道奇公司发明了自粘性漆包线和复合漆包线,
美国杜邦公司制成了丙烯酸漆包线、聚酯亚胺漆包线、聚酰亚胺漆包线和聚酰胺酰亚胺漆包线;
日本在 1939 年开发了玻璃漆包线,并在1954 年制成了硅酮漆包线;
德国在 1940 年制成了聚氨酯漆包线;
我国上海电缆研究所分别在 1966年和 1970 年制成聚酰亚胺漆包线和聚酰胺酰亚胺漆包线。
电磁线行业在此期间得到快速的发展,电磁线的性能在各国技术的创新下得到了大幅提升,电磁线的应用领域不断扩大。全球电磁线行业在技术研究的引导下,北美、日本和西欧逐渐成为三大传统生产和研发基地。
进入二十一世纪后,电磁线及其下游产品的制造基地逐渐向亚洲、美洲中南部和东欧等地区转移。目前电磁线行业已成为电力、机电、交通运输、通讯等多个行业相配套的基础产业,全球电磁线产品的需求大幅上升。
(4)国内电磁线行业发展状况
我国电磁线行业较西方国家起步晚,在二十世纪 60 年代才基本拥有电磁线的自主研发和生产能力,并开始注重培养电磁线的专业人才,为后续国内电磁线技术的持续发展奠定了基础;在二十世纪 90 年代,我国电磁线行业不断向西方国家引进先进的电磁线技术和生产设备,在不断的研究学习过程中,我国的电磁线生产能力和技术水平逐步进入全球先进行列,能够生产出良好品质的导线芯材料、绝缘材料、生产设备以及检测设备。进入二十一世纪后,我国不断鼓励并推进以电力设备、工业电机等为代表的基础设施建设,电磁线行业作为工业产品的基础产业,其生产规模在短时间内快速扩张。
目前我国的电磁线的年生产能力超过百万吨,约占全球电磁线生产总量的 50%,部分产品的工艺技术水平已处于全球领先地位。经过长时间的发展,我国电磁线行业生产能力逐渐提升。
电磁线行业内生产企业较多,电磁线的生产技术和工艺流程基本成熟,这些企业的生产规模从年产一千多吨至年产十万吨不等。目前我国已形成了百万吨以上的产能总量,为全球电磁线生产、销售的第一大国和出口国。
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