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2014年，全球碳纖維區域理論產能達到118000噸，而且各大碳纖維制造商還陸續宣布了大幅擴產計劃。國際碳纖維應用市場需求量為53500噸，繼續以6%～8%的年增速不斷擴大，應用領域進一步拓展，其主要應用領域比例如下：航空航天29%、體育休閑14%、汽車13%、葉片11%、壓力容器5%。國際碳纖維產業及下游應用市場均呈現欣欣向榮的景象。

近10年，國產高性能碳纖維及其復合材料在關鍵技術、裝備及應用等方面取得了突破性進展。我國T300級規模化碳纖維產品性能已經達到國際水平，并在航空航天領域得到了應用；低成本干噴濕紡T700級碳纖維已建成千噸級生產線，產品進入初步應用階段；T800級碳纖維噸級線建成，并已實現批量生產。但高模、高模高強碳纖維的工程化制備技術以及更高等級碳纖維的制備關鍵技術還有待攻關。

截至2014年底，我國大小碳纖維生產企業有近40家，理論產能19，600噸，實際產量3700噸，主要產品為12K及以下規格小絲束PAN基碳纖維。2014年，國內碳纖維總需求量約1.23萬噸，其中，60%應用于體育休閑領域，15%應用于建筑領域，8%應用于電力（電纜）領域，3%應用于航空航天。

但國內碳纖維應用水平與國外存在較大的差距，尤其國產碳纖維在以下領域的應用比例偏低。

由于低成本、穩定化、規模化生產技術的欠缺，絕大多數國內碳纖維產品的成本與市場售價倒掛，我國碳纖維企業面臨著國內企業間競爭和國外企業惡意壓價的內憂外患，生存狀況不容樂觀。

為改善我國碳纖維研發、生產與應用相互脫節，市場應用技術開發滯后，產業牽引力不足的不利局面，中國碳纖維及復合材料產業發展聯盟以碳纖維在電力方面的應用為突破口，協調組織產業內企業和應用單位，聯合推進碳纖維復合芯導線在新建線路中的應用，以期聚焦、突破產業關鍵和共性技術難題，提高產業創新能力和競爭能力，擴大我國碳纖維及復合材料產業在工業領域的應用。

碳纖維復合芯導線載流量大，增容和裕容特性優異。碳纖維復合芯導線通過以下方法實現增容：它采用軟鋁替代硬鋁，導電率從61%IACS增到63%IACS；與鋼芯鋁絞線相比，碳纖維復合芯導線可在160℃下運行，因此可提高運行溫度，實現高溫增容；與傳統圓線結構相比，碳纖維復合芯導線外層采用型線結構，相同外徑下，導線鋁截面填充率可以增加10%-30%；在單位長度等重量的情況下，碳纖維復合芯導線的鋁截面比鋼芯鋁絞線增加10%-30%。

對已建線路改造工程，在不更換原有桿塔的情況下，采用碳纖維復合芯導線，可以成倍提高線路輸送容量。對新建線路，尤其是輸送容量不穩定或需求不明朗的新建線路，采用碳纖維復合芯導線能提供強大的裕容能力，滿足未來區域輸送容量的增長要求，并可適應輸送容量的大落差波動，增強線路對輸送容量變化的應變能力。

碳纖維復合芯導線重量輕、強度高、安全性好。普通鍍鋅鋼絲的密度為7.8kg/dm3，強度在1240Mpa-1340Mpa之間，而碳纖維復合芯的密度為2.0kg/dm3，是鍍鋅鋼絲的1/4，強度分為兩個等級：2100Mpa和2400Mpa。可見碳纖維復合芯導線的重量輕，強度高，安全性更好。

碳纖維復合芯導線初始弧垂及弧垂變化小，綜合經濟性較好。碳纖維復合芯導線拉重比大，線膨脹系數小，線路架設的初始弧垂小，運行過程中弧垂變化少，因此可降低桿塔高度，節約桿塔數量，減少塔基占地面積，從而節約土地資源，降低輸電線路綜合建造成本。

碳纖維復合芯導線傳輸損失小，節約能源。在相同外徑、相同傳輸容量下，碳纖維復合芯導線的線損更低，可以節約能源，降低線路運行成本。

碳纖維復合芯導線有較好的防覆冰和耐覆冰特性，環境適應性好。碳纖維復合芯導線可以輸送更大的負荷，運行線溫可更高，且外徑光滑，因此具有很好的防冰性能。同時，由于強度高，碳纖維復合芯導線具有更好的耐覆冰性能，可以在北方寒冷環境中使用。

碳纖維復合芯導線耐環境老化性能好，壽命長。碳纖維耐腐蝕，碳纖維復合芯導線對酸雨等環境具有極強的抵抗力，也避免了傳統導線在通電時鋁線與鍍鋅鋼線之間的電化學腐蝕現象，具有優異的介電性能，使用壽命長。

為解決現有輸電線路導線弧垂過大，對地凈距離不足的問題，20世紀90年代，日本開發出新型碳纖維芯鋁絞線，以替代傳統的鋼芯鋁絞線。

這種復合材料芯線主要由碳纖維和熱硬化性樹脂構成。用12000根直徑為7μm的聚丙烯晴碳纖維，涂上未硬化的熱硬化性樹脂絞在一起，再纏上有機纖維形成一根股線，然后，用7根股線絞成合成絞線。再經過最后的熱處理使樹脂完全硬化，形成復合材料芯線。

美國CTC(CompositeTechonologyComporation)公司成功開發了新型復合材料合成芯導線。其系列ACCC(復合芯鋁絞線)導線芯是由碳纖維為中心層，和玻璃纖維包覆制成的單根芯棒，將碳纖維與玻璃纖維進行預拉伸后，環氧樹脂浸漬，然后在高溫模子中固化成型。芯線外層與鄰外層為梯形截面鋁線股。導線經常規型試驗，證明其具有良好的機械特性和電氣特性。

ACCC導線與常規的鋼芯鋁絞線相比，在外徑相同時，復合芯鋁絞線外層允許纏繞超過28%的導電鋁線。成品重量與常規的鋼芯鋁絞線相似，它能夠利用現有線路鐵塔而不需改造。碳纖維復合芯鋁絞線ACCC能夠傳輸相同外徑鋼芯鋁絞線兩倍的電流，而且在容量增加一倍的同時，顯著地提高了電網的安全性和可靠性。

隨著國民經濟的持續高速發展、工業化與城鎮化步伐不斷加快，我國對用電量的需求急劇增加，原有輸電線路面臨著成倍擴容的需求。此外，西電東送、南北互供，以及各類特高壓聯網等工程也需要建設大容量的新電網。若采用多分裂、大截面的傳統鋼芯鋁絞導線增加輸電容量，則因導線荷載加重，需要大大增加鐵塔占地、塔材和基礎投資。另外，在桿塔荷載大的中國重覆冰地區、沿海高風速地區和容量不穩定的風電輸送等工程，傳統導線的經濟性較差。

為節約材料和土地資源，減少運輸途中電耗，自2005年以來，中國電力科學研究院、上海電纜研究所、遠東復合技術有限公司、中復碳芯電纜科技有限公司等近20家單位開展了碳纖維復合芯導線的產品研究、制造和工程應用研究，并成功研發出碳纖維復合芯導線。目前，國內有碳纖維復合芯導線生產企業14家，年產能超過10萬公里。其中，自主研發的產品已達到國外同類型產品的技術性能水平，玻璃化轉變溫度、拉伸強度等超過國外同類型產品。

在標準制定方面，上海電纜研究所牽頭國內十余家單位，共同完成了碳纖維復合芯的國家標準《纖維增強樹脂基復合材料芯棒》（GB/T29234-2012），以及導線的國家標準《復合材料芯架空導線》（送審稿）。中國電力科學研究院牽頭完成了國家電網公司企業標準《碳纖維復合材料芯架空導線》（Q/GDW1851-2012）、《碳纖維復合芯鋁絞線施工工藝及驗收導則》（GDW388-2009），為碳纖維復合芯導線的推廣奠定了技術基礎。

2006年7月，首條ACCC碳纖維復合芯導線在福建龍巖電業局“園田塘—曹溪220kV”高壓輸電線路掛網運行，該線路全長5.2公里，改造后輸送容量提高一倍。該工程利用原線路鐵塔及大部分金具、瓷瓶等原設備，施工比常規導線工程改造縮短三個多月的工期，大大縮短了舊線路改造的停電時間。此后逐步在遼寧、深圳、陜西、北京等全國多個省區輸電線路工程中試用。

2008年，嘉興“220kV汾湖—嘉善”同塔雙回路增容改造線路總長度11.5公里，技改工程采用ACCC/TW-413替換LGJ-400/35導線后，輸送容量比原來擴大了一倍，但重量卻減輕了大約20%。

2008年，天津電網在景衛220kV、總長度11.26公里線路使用碳纖維復合芯導線，總投資低于新建同容量常規線路投資約30%，減少新建線路一半占地面積，節約了可觀的土地資源。其試運行兩年來，安全穩定，效益明顯。

截至2014年初，全國已有超過300多條碳纖維復合芯導線輸電線路運行，基本上屬于增容改造或擴建線路，電壓等級覆蓋35kV到500kV。其中，在220kV電力線路上，最長已經運行了近5年的時間，在500kV萬順Ⅲ線上已經運行了1年多時間，整體運行狀態良好，相關參數符合規范要求。總體看，近5年工程應用方面取得了明顯進步，發展勢頭良好。

我國已成為世界上使用碳纖維復合芯導線最多的國家，單線總長度超過2萬公里，其中，國產碳纖維復合芯導線單線長度超過1萬公里，在施工和運行等方面積累了一定經驗。

我國電力工業每年將以13%的速度發展，電線電纜市場需求巨大。若按10%的需求以碳纖維復合芯導線替換，每年需求量將超過200萬km，潛在的應用市場相當可觀。

隨著國內碳纖維及碳纖維復合芯導線產業技術的不斷進步，碳纖維復合芯導線在舊線路改造中的應用獲得了業內認可。但目前缺乏碳纖維復合芯導線的系統性應用規劃和應用指導，碳纖維復合芯導線的生產和經營陷入困境，其突出問題有：

我國缺乏碳纖維復合芯導線的專業設計軟件、設計規范和工程應用數據庫，使技術人員前期設計工作受到限制。國內碳纖維復合芯導線的施工規范和試驗驗收規范有待完善，配套的桿塔需要專門設計、制造。

目前，碳纖維復合芯導線無損探測技術已經由山東大學突破。國家電網也已設立專項課題，對碳纖維復合芯導線配套的設計規范、安裝施工規范、試驗驗收規范、入網評價準則開展研究。