加熱電纜所需原材料常為金屬類和非金屬類外護套材料、絕緣材料,及銅、鋁等有色金屬材料,其中MI加熱電纜的絕緣層常選用無機材料(如MgO)作為其填充材料。其中銅、鋁等有色金屬是加熱電纜生產所用的主要原材料,在生產成本中占比較大,該部分材料的價格波動將直接影響加熱電纜的生產成本及銷售價格。
金屬外護套常用不銹鋼或銅等材料,可通過穩定化處理,提升外護套的耐酸堿腐蝕性能;非金屬外護套常用聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、氯磺化聚乙烯(硫化)(CSP)和 HDPE等材料,也可根據具體功能對材料進行物理性能或化學性能改性;絕緣材料具備性能優異、質量輕、易運輸等優點,常見有PVC、乙丙橡膠(硫化)(EPR)、交聯聚乙烯(XLPE)和乙烯/乙酸乙烯(交聯)(EVAC)等,也可使用改性聚烯烴材料或氟塑料作為絕緣材料,以獲取更好的耐腐蝕、耐高溫等性能。
目前,國外加熱電纜的研發水平、生產技術水平和配套服務能力較為領先,對新型加熱電纜和基于加熱電纜構建的供熱系統進行了大量的研究,推動該行業向著更加成熟的方向前進。
我國雖然擁有相對成熟的加熱電纜生產技術和工藝,但高性能原材料依賴進口,同時缺乏產品定制、產品迭代和配套服務能力,在市場越來越趨向于成本導向和服務導向的競爭中難以適應,企業需要不斷提升自身的綜合實力,拓展和增強加熱電纜的應用范圍及系統配套能力。
表1 國內加熱電纜授權專利匯總表

由表1可以看出,近年來,研究人員對加熱電纜的研發方向主要集中于功能迭代及應用范圍的拓展,同時,也對加熱電纜的供暖系統、溫度監測系統、智能控制系統等進行了研究設計,進一步提升了加熱電纜系統的配套能力。
目前,加熱電纜多用于電發熱取暖,歐美等發達國家(如挪威、法國、瑞典等)電發熱取暖技術起步較早、技術相對成熟、市場較為完善,具有較高的市場普及率。
反觀我國的電發熱取暖市場,雖在東北、西北、華北、中部和華東地區(有相當一部分的城鎮在冬季會有超過一個月低于0℃的時間)具備較大的采暖需求,且國家政府也在積極推動電采暖的普及、下鄉等工作。2017年5月,財政部、住建部、環保部、國家能源局積極聯合啟動了北方地區冬季清潔取暖試點工作,但受限于群眾認可度低以及其他一系列的問題,導致我國電取暖技術的市場推廣阻力大,普及率并不高。
表2 電伴熱系統常見的應用場景

2016-2020年,全球加熱電纜的產量持續增長,但其增長率卻呈下降趨勢,這表明電伴熱行業進入微利成熟期,成本導向及產品導向需更進一步向著配套服務導向發展。
歐美等發達國家在發熱電纜產業深耕多年,激烈的市場競爭使得資金和技術更為集中,具備成熟的研發技術和完善的伴熱系統設計方案,出現了許多加熱電纜核心廠商。
如Danfoss公司的氣候方案事業部供熱業務中,提供了地暖、融冰化雪和智慧供暖等業務,不僅具有完整的供暖系統方案,同時專注于提升能源利用效率,還可接入智能家居系統進一步提升使用體驗;NVent Raychem公司致力于工業、商業和民用住宅用電伴熱產品的研制和系統的設計,為管道防凍、工藝管道伴熱、儲罐伴熱、船舶防凍和凍脹防護等市場提供了一系列較為完善的解決方案,在實際應用中為海上鉆探、破冰船的正常運行、工業生產工藝的穩定、住戶舒適的居住環境等保駕護航;Thermon公司不僅在工藝管道伴熱、防凍保護和融冰化雪等方面具備完整的流程保證,還可進行煙氣自動監控系統(CEMS)的定制化服務。
而我國經過幾十年的發展,電伴熱行業的競爭日趨激烈,產業發展速度不斷減緩。究其原因,是我國加熱電纜的研發技術革新速度及服務配套能力與歐美等發達國家仍有一定的差距。
不過,隨著生產技術及生產能力的不斷進步,我國也有相當一部分的企業具備了制造高技術含量產品的能力,如國內某電氣集團有限公司專注于管道、儲罐和建筑中的電伴熱項目,現有產品已成功出口至俄羅斯、韓國、巴基斯坦、伊朗等二十多個國家;國內某線纜集團有限公司研制出一種油井開采用的碳纖維加熱電纜,不僅提高了電纜的耐溫性能、防潮性能、抗開裂性能等,也提高了產品的使用壽命。