海底电缆敷设与运行需承受较大机械应力、水压和水流作用,还需防范船舶作业与锚害影响,因此在结构设计上与陆缆存在本质差异。海缆通常需要设计金属丝铠装结构以加强机械强度;阻水方面则采用双重设计:纵向阻水以阻水材料填充导体间隙与金属套内,径向阻水一般采用无缝合金铝套作为金属护层,在电缆表面形成致密包覆层,同时起到抵御腐蚀和水压的作用。 这些关键结构工艺,正是海缆区别于陆缆、也是国产厂商推进自主可控与出海替代的核心技术环节。
铠装与阻水:海缆结构的两道关键防线
与陆缆相比,海缆敷设在海底,除电气性能外,对阻水性能、机械性能要求更高,还需具备防腐蚀、防海洋生物能力,以保证使用寿命满足工程需求。
机械防护方面,海缆敷设过程中需承受较大机械应力,运行中还要承受较大水压和水流作用,同时避免船舶作业、锚害等因素影响,因此通常需要设计金属丝铠装结构以加强机械强度。陆缆虽也承受一定机械应力,但以径向压力为主,仅使用皱纹铝套、钢带等作为金属层;皱纹铝套质量较轻、容易被海水腐蚀,并不适用于海底环境。
阻水结构方面,海缆采用纵向与径向相结合的双重设计:纵向阻水结构采用阻水材料填充进导体间隙和金属套内;径向阻水结构一般采用无缝合金铝套作为金属护层,在电缆表面形成致密包覆层,兼顾抵御腐蚀与水压。陆缆使用环境水分较少,导体内通常不具有纵向阻水结构,外层金属护层和塑料护层可起到部分防水作用。
关键结构自主化如何支撑国产替代与出海
海缆一旦发生故障,维修和更换都非常困难,还会影响整个风电场运营,因此运营商对海缆质量高度重视。铠装、阻水等结构工艺的自主化程度,直接决定国产厂商能否满足海外高端市场的准入要求。
从市场格局看,欧洲本土海缆企业占据主导地位。近期国内企业中标欧洲项目,主要原因在于欧洲海风开发力度大,本土企业产能和施工船紧缺,倾向于优先承接利润高的项目,从而让出了部分空间。国内企业虽具备成本优势,但市占率仅为2%-3%。随着欧洲建设周期推进,后续装机大年施工船将更加紧张,国内企业市占率有希望提升至20%左右。海外装机规模增长叠加国产市占率提升,将为国内企业贡献较大的业绩弹性。
常见问题
海缆为什么必须采用金属丝铠装结构?
海缆敷设时需承受较大机械应力,运行中还要承受水压、水流以及船舶作业和锚害影响,机械性能要求较高,因此通常需要设计金属丝铠装结构以加强机械强度。陆缆常用的皱纹铝套容易被海水腐蚀,不适用于海底环境。
海缆的阻水结构是如何设计的?
海缆设计专门的阻水结构:纵向阻水采用阻水材料填充进导体间隙和金属套内;径向阻水一般采用无缝合金铝套作为金属护层,在电缆表面形成致密包覆层,同时起到抵御腐蚀和水压的目的。这一双重设计是海缆区别于陆缆的重要技术特征。
国产海缆厂商出海面临怎样的市场格局?
欧洲本土海缆企业占据主导,开发商在项目建设时一般会优先选择其产品。国内企业虽有成本优势,但市占率仅为2%-3%。当前中标欧洲项目,主要得益于欧洲本土企业产能与施工船紧缺、让出部分利润较低的项目,为国内企业提供了进入机会。