我国输电线路铁塔市场现状与前景分析

我国输电线路铁塔市场现状与前景分析
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一、输电线路铁塔简介
输电线路塔简称电力铁塔，是指以铁、钢等金属为主要材料制造的用于支持高压、超高压或特高压架空送电线路的导线和避雷线的构筑物。

当前我国输电线路建设过程中使用的铁塔产品主要分为角钢塔、钢管杆、钢管塔几类。

角钢塔主要用于高压、超高压输电线路的架设，多使用在10kV、35kV、110kV、220kV、500kV及以下输电线路中，按塔型分为直线塔、转角塔、终端塔等。

钢管杆多使用于城乡结合部或城区，施工安装占地面积小，在10kV、 20kV、35kV、110kV、 220kV及以下输电线路中应用较广。

钢管塔主要使用在特高压输电线路及大跨越工程中，随着近年国家特高压电网建设的快速推进，钢管塔市场迅速增长。

二、我国输电线路铁塔市场现状
自从1879年点燃了第一盏电灯，我国就开始了输电线路建设。

输电线路铁塔作为输电线路的一个重要部分，在我国经历了几次大的发展，早期输电线路杆塔以木材为主，到后来以钢筋水泥杆为主，新中国成立后，国家开始建设220kv、330kV、500kV输电线路工程，才开始大量使用钢材作为输电塔的主要材料。

随
着国家对电力建设的大力投入，我国输电线路铁塔市场需求不断扩大，各铁塔制造企业也获得了快速成长。

但是由于我国电力工业市场化改革进程时间较短，我国输电线路铁塔制造行业发展过程中仍面临诸多问题。

1、生产技术工艺有待提升
输电线路铁塔的生产过程一般要经历放样、焊接与镀锌三个阶段，虽然由于中国工业装备制造业的进步，我国铁塔产品的加工制造已基本实现了数控自动化。

但是在放样精度、焊接强度及热镀锌技术与工艺方面，我国铁塔制造企业仍有较大的改进和提升空间。

（1）放样技术现状
铁塔放样是指将铁塔的整体设计图分解为实际生产加工所需要的零件加工图、明细表及相应的技术资料的过程。

目前我国的铁塔的生产的第一步一般是各
铁塔企业根据电网公司提供的具体输电线路的铁塔图纸进行放样加工工作，由于铁塔的尺寸较大，放样过程中一个非常细小的误差就会导致生产出来的铁塔难以组立，因此对铁塔放样的准确性要求很高。

放样作为铁塔生产过程中的第一道工序，直接影响铁塔产品的质量和生产周期。

我国输电线路铁塔行业放样工作随着我国制造业的兴起以及计算机技术的飞速发展，经历了数十年的演化，已普遍从原有的手工放样发展为计算机软件放样。

随着科学技术的不断发展，手工放样工作的弊端越来越突出，铁塔企业已经逐渐意识到，放样技术已经成为企业发展的关键和必经的突破口，并开始大量采用计算机软件放样。

此外，随着近十几年计算机图形处理技术的飞速发展，计算机放样软件也发生了日新月异的发展变化。

从最早的二维坐标文本数据文件输入的放样软件到三维坐标文本数据文件输入，又到三维坐标AutoCAD下交互输入，最后又发展到自主知识产权三维实体工作平台下交互输入数据的放样软件，已经历了四代软件的发展。

由于2008年冰冻灾害后，各电力设计院对铁塔结构设计更为严格，铁塔结构更为复杂，而且电网公司对于铁塔产品的质量也提出了更高的要求。

未来各铁塔企业仍须加大在放样方面的研发力度，不断提高科技人员的放样技术水平，加强各放样流程的优化管理方式研究、放样软件新技术引进与研发升级，进一步提高企业整体放样技术含量，提高放样合格率与准确率。

（2）焊接工艺现状
焊接是保证输电线路铁塔质量的基础工艺环节，是铁塔制造企业提高产品质量打造品牌的重要部分，也是最能体现一个企业工艺水平的环节。

焊接质量的优劣将直接影响到铁塔组立和构件受力情况的改变，决定了铁塔的使用寿命。

在目前我国的铁塔生产中，焊接工艺难度主要体现在钢管杆与钢管塔的加工过程中，包括塔管的焊接、塔管与法兰的焊接等，针对不同的钢管构件需要采取的焊缝连接方式也各有不同，具体如下图所示：
图表1：钢管构件焊缝连接主要形式
钢管与法兰柔性连接
钢管与法兰刚性连接
钢管与法兰对接焊钢管与法兰搭接焊
钢管与钢管相贯焊
钢管与连接板、环形板焊接
钢管U型槽与U型板焊接
钢管U型槽与插板焊接资料来源：中国电力科学研究院1
焊接是铁塔加工中最重要的一道工序，焊接工作量占整基铁塔加工工作量的60-65%2。

目前，我国铁塔企业应用较多的焊接技术主要有GMAW（Gas metal arc welding，熔化极气体保护焊）、FCAW（Flux cored arc welding，自保护药芯焊丝电弧焊）、SAW（Submerged arc welding，埋弧自动焊）及其组合焊接等工艺，业内领先的生产企业也已经开始引进机器人自动焊接生产线，提升了劳动效率，保证了焊接质量。

而随着特高压输电线路的快速推进，钢管塔市场迅速增加，1《热加工工艺》，2011年第40卷第15期，《输电铁塔用钢及其焊接技术》，等149页，常建伟、徐德录等；2《企业科技与发展》，《输电铁塔焊接缺陷及质量控制措施》，2010年第22期，第128页第1段，赵维；
我国铁塔企业仍须不断提升焊接工艺，以应对特高压铁塔产品对焊接质量更为严格的要求。

（3）镀锌工艺现状
镀锌作为输电铁塔制造中的关键工序，也是决定铁塔产品成本与质量的重要工序之一。

由于输电线路铁塔产品主要应用在野外环境中，要经受各种高温酷暑、严寒冰霜天气，极易发生腐蚀生锈现象，通过镀锌可以降低铁塔表面的氧化腐蚀，提高铁塔的使用寿命。

目前我国铁塔企业普遍使用热浸镀锌工艺，铁塔构件先经过酸洗，去除表面的氧化铁后，再通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，最后再送入热浸镀锌槽中，经冷却后形成镀锌层。

通过镀锌，在铁塔表面形成了一层抗腐蚀物流屏障，将钢材从腐蚀环境中隔离，并且在镀锌层破损时，锌与铁可形成微腐蚀电池，锌可以作为钢铁材料的阳极在镀锌层在受到少量损坏时依然对铁塔起保护作用。

热浸镀锌工艺在我国输电线路铁塔行业已使用多年，为了不断的提高铁塔的抗腐蚀能力，提高铁塔的使用寿命，降低镀锌过程中的能耗，国内外同行进行了大量研究。

目前，不少铁塔企业已经开始研究热浸镀锌合金技术，比如锌镍合金、锌镍铋合金、锌锡合金等，加入合金元素后，不仅使热浸镀锌层附着力增强，而且还能提高耐腐性。

2、铁塔所需钢材材质仍须提高
输电线路铁塔生产过程中最重要的原材料是钢材，随着电网建设电压的等级不断提高，铁塔形状越来越复杂，对铁塔使用的钢材材质要求也越来越高。

目前由于中国各大钢厂生产的Q235和Q345钢材，在材质上仍然略低于欧美日等国制造的同类用于输电线路铁塔制造的钢材。

因此，为了达到欧美国家的铁塔设计标准，各铁塔制造企业不得不将国外设计和制造标准转化为相应的中国国家标准。

同时，为了符合铁塔支撑的安全规范，也使铁塔的单基加工重量比设计重量重了许多。

这就要求中国用于铁塔制造的钢材材质尽快得到提高，以适应铁塔产品出口的需求。

而在国内目前的特高压输电线路中Q420、Q460等高强度钢材也已逐步得到使用，但是由于市场需求相对较小，高强角钢及大规格角钢，生产质量仍不稳定，主要表现为强度与冲击性能难以同时达标，离散度大。

此外，大规格角钢表面质
量较差，易出现裂纹、氧化铁皮压入和酸洗裂纹等缺陷，弯曲度及外形也难以满足要求。

而且很多输电线路铁塔所用规格角钢采购困难，使铁塔生产企业在设计或加工时不得不以大代小，导致塔重增加，造成一定程度塔材的浪费。

根据统计，当前输电线路铁塔生产中原材料的平均利用率只有85%3，仍有很大提高空间。

3、铁塔生产企业规模总体较小
由于我国电网具有自然垄断的性质，早期的输电线路铁塔生产企业以国有企业为主，而随着电力工业体制改革的不断进行，国有铁塔企业不断改制，民营铁塔企业也得到快速发展。

但是当前铁塔生产企业规模普遍较小，铁塔行业内年产量在2万吨以下的企业约占95%，年产量在2万吨以上的企业约占5%，这5%的企业生产技术成熟，市场竞争力强，控制着全国65%左右的市场份额4。

而由于国家对输电线路铁塔类产品实行生产许可证管理制度，并且在电网建设过程中铁塔产品的实行招投标制度，大大限制了小规模铁塔企业的发展，未来技术先进、资金雄厚的铁塔企业将更具竞争力。

根据国家质检总局数据，目前全国已经获得输电线路铁塔类产品生产许可证的企业共有541家，其中具有110KV生产许可证企业99家，具有220KV生产许可证企业145家，具有500KV生产许可证企业227家，具有750KV生产许可证企业70家5。

在已获得输电线路铁塔产品生产许可证的541家企业中，进入国家电网公司集中招标资质的企业数量约80家左右，其中取得超高压铁塔产品生产资质的企业50家左右，取得特高压铁塔产品生产资质的企业20家左右6。

而随着特高压电网建设的不断开展，特高压铁塔产品需求量巨大，我国特高压铁塔产品产量已不能满足快速增长的市场需求。

目前，我国特高压铁塔产品年有效产能不足50万吨7，而仅淮南-皖南-浙北-上海656公里的皖电东送一项工程，铁塔总用量就达到25.7万吨8。

面对巨大的输电线路铁塔市场，各铁塔企业
3《证券日报》，《科技为先擎起中国铁塔行业一片蓝天》，2010年1月28日，C01版，司涛，林玫娟；4《证券日报》，《科技为先擎起中国铁塔行业一片蓝天》，2010年1月28日，C01版，司涛，林玫娟；5国家质量监督检验检疫总局，工业产品生产许可证查询，/search/gyxkz/
6《常熟风范电力设备股份有限公司招股说明书》，第82页第2段；
7《国家电网公司2012年交流特高压工作会议材料之三》，《关于2012年交流特高压线路工程建设重点工作安排的说明》，国家电网交流建设部，袁骏；
8《国家电网报》，《皖电东送特高压工程一般线路首基钢管塔通过试组装验收》，2012年3月29日第3版，仵明，陈海明；
急需扩大生产规模，以满足电网建设的需要。

三、输电线路铁塔市场前景
1、全社会用电量不断增长，电网投资将继续加大
近年来，我国国民经济继续稳定发展，全社会用电量保持平稳较快增长，2011年，我国全社会用电量达到46,928亿千瓦时，比上年增长11.74%9。

而按照2012 年中央经济工作会议确定的GDP 增长7.5%的宏观调控目标，根据预测，2012年我国全社会用电量将达到5.1-5.15 万亿千瓦时，同比增长达到8.5-9.5%10。

图表 2：2005-2011我国全社会用电量情况
数据来源：中国电力企业联合会
在全社会用电量不断增长的过程中，国家对电网的投资也在不断增加。

2011年，我国电力工程建设完成投资7,393亿元，虽与上年基本持平，但电网工程建设完成投资3,682亿元，比上年增长6.77%。

11
9
中电联，《全国电力工业统计快报（2011年）》，
/tongji/niandushuju/2012-01-13/78769.html ；
10 电监会，《电力监管年度报告（2011）》，第72页，第一段； 11
中电联，《全国电力工业统计快报（2011年）》，
/tongji/niandushuju/2012-01-13/78769.html ；
24689
28248
32458
34268
36587
41923
4692813.45%
14.00%
14.42%
5.23%
6.44%
14.56%11.74%
0%
2%4%6%8%10%12%14%16%0
5000
1000015000200002500030000350004000045000500002005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
全社会用电量（亿千瓦时）
增长率
图表 3：2005-2011我国电网投资情况
数据来源：中国电力企业联合会
我国电网建设虽取得了一定的成就，但由于我国电力建设长期“重发轻供”，电网建设总体滞后的局面尚未得到根本性的扭转。

自新中国成立以来，我国电力工业共投资6.9万亿，其中电网累计投资2.68万亿元，占38.8%，远远低于国际上50%-60%的平均水平12，目前我国电网仍然面临城乡电网结构失衡、电网老化等现象，未来电网建设仍然是电力建设的重点。

而随着电网投资的不断加大，作为电网建设的重要设备，输电线路铁塔也必将迎来更加广阔的市场。

2、“坚强智能电网”建设直接拉动输电线路铁塔市场需求
我国能源资源与能源需求分布的不平衡，客观上决定了我国电网建设必须以构建长距离、大容量输送通道为重点。

为此，国家电网公司在“2009特高压输电技术国际会议”上提出了名为“坚强智能电网”的发展规划。

规划提出，将分三个阶段推进“坚强智能电网”的建设：2009年至2010年为规划试点阶段，重点开展规划、制定技术和管理标准、开展关键技术研发和设备研制，及各环节试点工作；2011年至2015年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设；2016年至2020年建成统一的“坚强智能电网”。

“坚强智能电网”以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖
12
中国电力出版社，《电力与能源》，第154页-155页，刘振亚；
1526.15
2105.75
2451.42884.56
3847.1
34103682
23.34%
37.98%
16.41%
17.69%
32.89%
-12.53%
6.77%
-20%
-10%0%
10%20%30%40%50%0
500100015002000250030003500400045002005
2006
2007
2008
2009
20102011
电网投资（亿元）
增长率
所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。

在这个目标的指导下，国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，加快建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压骨干网架，在实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进“坚强智能电网”发展。

到2020年，将全面建成统一的“坚强智能电网”，使电网的资源配置能力、安全稳定水平、以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高，使“坚强智能电网”在服务经济社会发展中发挥更加重要的作用。

（1）特高压电网建设加快，为输电线路铁塔创造更大市场
特高压电网是“坚强智能电网”建设的基础，特高压电网具有远距离、低损耗、大功率输送电能的特点，对于减少能源损耗，优化电网结构将发挥重大作用。

目前国家电网与南方电网公司已先后建成了晋东南-南阳-荆门1000KV特高压交流示范工程及扩建工程，向家坝-上海、云南-广东±800KV特高压直流示范工程。

图表 4：我国已经建成特高压输电线路
这三条特高压输电线路示范工程在运行过程中表现出了良好的经济效益，按照“坚强智能电网”的发展规划，2011年至2015年为其全面建设阶段，特高压电网建设将全面展开。

图表 5：国家电网公司和南方电网公司特高压发展规划
在交流特高压建设方面，“十二五”期间，在特高压交流示范工程的基础上，我国将结合加快建设西部、北部大型煤电基地，西南水电基地，酒泉、蒙西、张北等大型风电基地以及未来大核电基地的接入系统，重点加快华北、华东、华中特高压电网形成“三纵三横”主网架，锡盟、蒙西、张北、陕北能源基地通过三个纵向特高压交流通道向华北华东、华中地区送电，北部煤电、西南水电通过三个横向特高压交流通道向华北、华中和长三角特高压环网送电。

13预计“十二五”期间，我国将新增交流特高压线路1.01万公里，具体线路规划如下表：
图表6：“十二五”特高压交流线路规划
13中电联，《电力工业年鉴2011》，第66页，《电力工业“十二五”发展思路及目标》；
14国家电网公司2012年交流特高压工作会议材料之三，《关于2012年交流特高压线路工程建设重点工作安排》，2012年3月3日，交流建设部，袁骏；
15西南电力设计院，《雅安-皖南1000KV特高压交流输变电工程环境影响报告书》，
/hpgs_detail.asp?id=1540；
注：表格中未注明的数据来源于宏源证券研究所报告17
在直流特高压方面，为配合西南水电、西北、华北煤电和风电基地开发，国家电网将建设锦屏-苏南、溪洛渡-浙江、哈密-郑州等十一回特高压直流输电工程，南方电网公司将重点建设糯扎渡-广东特高压直流输电工程。

直流特高压线路规划长度将达到2.35万公里，具体线路规划如下表：
图表7：“十二五”特高压直流线路规划
16国家电网公司2012年交流特高压工作会议材料之三，《关于2012年交流特高压线路工程建设重点工作
安排》，2012年3月3日，交流建设部，袁骏；
17宏源证券电力设备行业深度报告，《特高压：十二五投资亮点》，2012年5月31日，王静，赵曦；
18国家电网，《锦屏—苏南特高压直流工程全线贯通》，/xwzx/mtbd/274686.shtml；19第一财经，《哈密至郑州特高压直流输电工程开建》，
/news/2012/05/1721488.html；
20英大网，《溪洛渡至浙西特高压工程开工》，
/dwxw2011/dwyw/201207/t20120729_1095703.html；
21英大网，《宁夏发改委：建设特高压促进宁夏资源优势转化》，袁进琳，
/dwxw2011/dwyw/201206/t20120627_1072892.html；
注：表格中未注明的数据来源于湘财证券研究所报告23
根据上文统计，“十二五”期间，我国特高压线路总长度将增加3.36万公里。

而到2020年我国华北、华东、华中特高压同步电网将形成“五纵六横”主网架，届时特高压交流线路长度将达到4.45万千米，特高压直流线路长度达到5.23万千米24，则“十三五”期间我国将新增特高压线路6.32万公里。

特高压电网建设对输电线路铁塔需求巨大，随着特高压电网建设的全面展开，将为输电线路铁塔创造更大市场空间。

（2）加强城乡配电网的建设，输电线路铁塔市场广阔
2011年至2015年为“坚强智能电网”全面建设阶段，电网建设的另一个重点为城乡配电网建设。

经过多年发展，我国城乡配电网建设虽取得较大发展，但仍然难以满足经济发展的需要，许多地区城乡配电网结构薄弱，设备老化。

在此背景下，未来五年我国将进一步加强各电压等级配电网建设，做到网架结构合理，运行灵活，电压层次简化，供电安全可靠。

要初步建成220千伏电压等级为中心枢纽，110千伏电压等级为主网架的坚强农村配电网，县城中压配电网实现环网供电，电网整体供电能力、技术装备水平和可靠性进一步提高，满足农村地区经济社会发展和新农村建设用电需要。

目前我国城乡配电网的建设已经全面展开，2012年1-9月，电力监管机构和电网企业大力实施居民用电满意工程，全国城乡配电网完成投资1,132亿元，同比增长13%，占到全部电网工程投资的49.3%，全国城乡配电网供电能力显著提升25。

而根据国家电网和南方电网公布的“十二五”农网改造计划及投资预算，国家电网五年内将安排4,100亿元用于农网改造，而南方电网计划投资规模为
22南方电网，《南网“两渡”工程开工规模最大难度高》，
/nwxww/ttxw/201112/t20111205_36217.html；
23湘财证券电力设备行业深度研究报告，《抑“交流”推“直流”，特高压建设进入转型期》，2011年9月1日，朱程辉；
24国金证券输配电及控制行业研究报告，《受益特高压电网全面建设的铁塔龙头》，张帅，第6页
25中央人民政府网站，/gzdt/2012-11/02/content_2256658.htm；
1,116亿元，二者合计达到5,216亿元26。

到2015年，全国城市用户供电可靠率达到99.94%以上，农村用户供电可靠率达到99.77%以上。

2020年城市用户供电可靠率达到99.96%以上，农网用户供电可靠率达到99.81%以上27。

未来城乡配电网投资的很大一部分将用于购买输变电设备，城乡配电网的大力建设将直接带动输电线路铁塔的市场需求，给输电线路铁塔带来广阔的市场。

（3）其他各电压等级电网协调发展，输电线路铁塔市场不断增长 “坚强智能电网”发展在加快推进特高压及城乡配电网建设的同时也将统筹各级电网，实现各电压等级电网的协调发展。

2011年，我国基建新增220千伏及以上输电线路长度和变电设备容量分别为35,071千米和2.09亿千伏安,截至2011年底，我国电网220千伏及以上输电线路回路长度、公用变设备容量分别为48.03万千米、21.99亿千伏安，分别比上年增长7.88%和10.50%28。

图表 8：2005-2011我国新增220KV 及以上输电线路长度及变电设备容
量
26
上海证券报，《电气设备：关注特高压和农网改造》，2011年3月2日，张洪道，
/gppd/07/201103/t20110302_2795634.html ；
27
中电联，《加快推进坚强智能电网建设》，
/zhuanti/2011nianzhuantihuigu/kaijuzhiniankandianli/zhongdianlianshierw uguihua/2011-02-23/44181.html ；
28
中电联，《全国电力工业统计快报（2011年）》，
/tongji/niandushuju/2012-01-13/78769.html ；
0.00
0.501.001.502.002.503.003.504.004.502005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2.48
3.51
4.15
4.10
4.03
4.32
3.51
1.26
1.55
1.88
2.32
2.72
2.58
2.09
新增输电线路长度（万公里）
新增变电设备容量（亿千伏安）
数据来源：中国电力企业联合会
在“十二五”期间，西北电网在已有的750千伏电网结构基础上，合理加强省区间联系，提高电网交换能力和抵御严重故障能力，保障风电等可再生能源的接入和消纳。

南方电网公司西电东送主网架在2010 年“五直八交”的基础上形成“九直八交”送电通道，各省（区）形成坚强的500 千伏骨干网架，并配合
海南核电，建设海南与广东联网二期工程，实现海南与南方主网500千伏双回路联网。

同时，各省级电网将加强省级500（330）千伏电网建设，建设坚强协调
的省网主网架。

最终在大部分城市形成220（或110）千伏双环网架，500（或330）千伏变电站深入城市负荷中心并形成500（或330）千伏环网结构，实现500/220（或330/110）千伏间电磁环网解环运行，中低压配电网络具备“手拉手”环路供电或双电源供电。

根据中电联预测，到2015年，我国110KV及以上输电线路将达到133万公里，变电容量56亿千伏安。

到2020年，全国110KV
及以上线路达到176万公里，变电容量79亿千伏安29。

未来输电线路的长度的不断增长，也必将大大提升对输电线路铁塔的需求，使输电线路铁塔市场不断增长，给铁塔企业带来巨大发展机遇。

3、国际市场为我国输电线路铁塔发展带来新机遇
根据国际能源署（IEA）预测，到2035年，全球电力需求将达到31,722TWh，2009-2035年平均增长率达到2.4%30。

电力消费的不断增长已经成为全球共同面临的问题，在电力消费的带动下，各个国家通过各种手段纷纷加大对于电力的投资力度。

根据国际能源署（IEA）预测，在2011年到2035年期间，全球能源供应基础设施投资需要38万亿美元(按2010年美元计算)，在这些投资中由电力行业主导的投资将近18万亿美元，这其中又有超过40%的投资将用于输配电网络
建设31。

目前我国的输电线路铁塔产品在国际市场竞争力越来越强，不仅诸如东南亚、非洲等发展中国家对我国铁塔产品需求增加，发达国家也逐渐向中国采购铁塔产品，我国的铁塔产品出口额也已呈现逐年增长的趋势。

根据中国海关信息网对铁
29中国电力企业联合会，《中国电力行业发展规划研究报告（2011）》，第23页第二段，第24页第二段；
30国际能源署，《World Energy Outlook 2011》，第178页；
31国际能源署，《World Energy Outlook 2011 Executive Summary》，第3页第5段；。