海缆通过阻水导体、半导电阻水带等结构强化阻水与机械性能,使其能长期承受海水浸泡与高压环境,这是其应用于海上风电与跨海输电的基础。下游需求释放的核心路径有两条:一是海上风电从近海向深远海发展,推动海缆从交流向柔性直流、从低压向高压升级;二是跨海电网互联对长距离、大容量输电的需求持续提升。海缆下游需求的核心驱动力是海上风电的远海化与高压化,同时柔性直流海缆在长距离输电场景中的经济性优势正在显现。

海缆阻水结构如何支撑海洋应用

与陆缆相比,海缆在结构上为满足阻水性能和机械性能进行了针对性改变,例如采用阻水导体、增加半导电阻水带等。这一结构基础使海缆能够在海水浸泡、高压、腐蚀性强的海洋环境中长期稳定运行,是下游海上风电与跨海输电工程得以实施的前提条件。

在绝缘材料方面,交联聚乙烯因导热性好、输送容量大、损耗低,是应用最广泛的绝缘材料。不过目前国内交联聚乙烯仍以进口为主,供应受外部因素影响较大,国产化率提升是产业链关注的方向。

海上风电远海化拉动海缆需求结构升级

海缆的技术趋势分为短期与中长期:短期是从低压向高压升级,中长期是从交流向柔性直流转换。具体来看,阵列海缆从 35kV 向 66kV 升级,送出海缆从 220kV 向 330kV 乃至 500kV 升级。电压等级越高,绝缘材料被击穿的可能性越大,对制造工艺要求也越高。

随着海上风电向远海发展、输电距离拉长,柔性直流海缆的经济性会相对增强。对于容量 400MW 及以上的海上风电场,交直流输电方案的造价曲线交叉点出现在 60-70km 输送距离之间:输送距离在 70km 以内时交流电经济性更强,超过 70km 时柔性直流方案更具优势。柔性直流海缆不存在交变电磁场,不会损耗导体、金属套等材料,在相同电缆类型、导体截面和敷设条件下,载流量和输电容量也更大。

跨海输电与高压海缆的技术壁垒

跨海电网互联同样构成海缆的重要应用场景。高压化趋势下,500kV 海缆的技术难点主要在于绝缘材料的电气性能——本体绝缘与工厂接头绝缘因热历史不同,可能导致交联聚乙烯晶相结构差异,进而引发工频击穿、电树枝发展等问题。柔性直流海缆的技术难点则集中在绝缘加工环节,导体屏蔽、绝缘与绝缘屏蔽的三层共挤是最关键工序,两个绝缘界面的光滑统一对电场分布和长期电气性能稳定性至关重要。

目前,国内具备 500kV 交流海缆与柔性直流海缆生产能力的企业均只有三家,技术壁垒构成了行业的高进入门槛。

常见问题

为什么海缆比陆缆更强调阻水结构?

海缆长期浸泡在海水中,且承受深海高压与腐蚀环境,因此必须通过阻水导体、半导电阻水带等结构强化阻水与机械性能,这与陆缆在结构上形成关键差异,也是海缆可靠运行的基础保障。

柔性直流海缆相比交流海缆有哪些优势?

柔性直流海缆不存在交变电磁场,不会损耗导体、金属套等材料,且在相同电缆类型、导体截面和敷设条件下,载流量和输电容量更大。在长距离输电场景中,柔性直流方案的经济性优势会随距离拉长而逐步显现。

海缆需求结构正在发生怎样的变化?

海缆需求正从近海向深远海、从交流向直流、从低压向高压演进。阵列海缆从 35kV 向 66kV 升级,送出海缆从 220kV 向 500kV 升级;随着输电距离超过经济性临界点,柔性直流海缆的占比有望持续提升。