中國冶金報(bào)社
記者 趙萍 報(bào)道
會(huì)務(wù)組供圖
圖為張華
“一代材料一代裝備，要努力讓納米晶合金發(fā)展不斷賦能固態(tài)變壓器。”10月24日，中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)非晶合金材料應(yīng)用分會(huì)秘書長張華在首屆固態(tài)變壓器產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)研討會(huì)（秋季）上這樣表示。
“當(dāng)前，各國正積極布局固態(tài)變壓器的研發(fā)與應(yīng)用。”張華介紹，與傳統(tǒng)變壓器相比，固態(tài)變壓器具有體積小、效率高等核心優(yōu)勢，尤其滿足人工智能數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車快充站、電動(dòng)船舶等領(lǐng)域?qū)Ω咝А⒕o湊型電力設(shè)備的需求，全球市場呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。較傳統(tǒng)鐵氧體、硅鋼、非晶合金等鐵心（也作鐵芯）材料，納米晶合金具有功率密度更大、降低重量和減小尺寸、損耗和噪音更低、效率提升等顯著優(yōu)勢，成為固態(tài)變壓器首選材料，競爭力強(qiáng)。
他還介紹，2024年，我國納米晶合金產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，全年產(chǎn)量突破4萬噸大關(guān)，占據(jù)全球近60%的市場份額，同比增長高達(dá)25%。行業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，企業(yè)數(shù)量從高峰期近400家銳減至不足100家，資源加速向優(yōu)勢企業(yè)集聚，行業(yè)洗牌進(jìn)程顯著加快。產(chǎn)業(yè)集中度大幅提升，頭部企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模向萬噸級(jí)邁進(jìn)，年產(chǎn)量超千噸的企業(yè)數(shù)量達(dá)30家，同比增長超60%，產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
針對納米晶合金如何與固態(tài)變壓器“高頻共振”，張華提出3點(diǎn)建議。
一是融入進(jìn)固態(tài)變壓器全產(chǎn)業(yè)鏈中找準(zhǔn)定位。在融入固態(tài)變壓器全產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)，企業(yè)需首先明確所需鐵心的類型——針對不同應(yīng)用場景選擇中頻或高頻鐵心，面對帶材退火后易碎裂、加工難度高的挑戰(zhàn)，應(yīng)從優(yōu)化熱處理工藝與改進(jìn)成型技術(shù)兩方面著手，通過控制冷卻速率降低脆性并采用激光切割與柔性模具提升加工精度，從而揚(yáng)長避短。同時(shí)要密切關(guān)注其他新材料發(fā)展趨勢，不斷提高材料成分設(shè)計(jì)水平，保持材料在高頻領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。
二是在參與固態(tài)變壓器鐵心設(shè)計(jì)中扮好主角。在參與固態(tài)變壓器鐵心設(shè)計(jì)時(shí)，需充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，始終以納米晶合金特性為核心，致力于鐵心的最優(yōu)設(shè)計(jì)與開發(fā)，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，與半導(dǎo)體材料、絕緣材料及熱管理材料等緊密合作，形成產(chǎn)業(yè)共振效應(yīng)；在材料選擇上，針對不同產(chǎn)品需求打造系列化材料體系，構(gòu)建完整的產(chǎn)品矩陣；同時(shí)，加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，為行業(yè)規(guī)范化發(fā)展提供有力支撐。
三是結(jié)合固態(tài)變壓器的發(fā)展主動(dòng)轉(zhuǎn)換身份。從材料供應(yīng)商向合格方案提供者、價(jià)值鏈深度整合者、系統(tǒng)架構(gòu)定義者轉(zhuǎn)變，專注于讓納米晶合金的實(shí)驗(yàn)室性能在工業(yè)化生產(chǎn)中穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)，并主動(dòng)向產(chǎn)業(yè)鏈前后端延伸，解決“從有到優(yōu)”的問題，攻克“低加工成本”和“高效率”難題。此外，要積極參與前期架構(gòu)設(shè)計(jì)，讓材料特性決定系統(tǒng)頻率的選擇、散熱方案的形態(tài)和電磁兼容的設(shè)計(jì)思路。
