磁性材料是金属吗,常见的磁性材料有哪些

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-22 22:29:16

硅钢广泛应用于电力和通讯工业,用于制造发电机、电动机、变压器、互感器等设备,在电力工业、轨道交通、电器工业、新能源汽车等新兴产业中发挥着十分重要的作用。

无取向硅钢产能平稳,取向硅钢持续发力。2020年,国内电工钢总生产能力1276万吨,其中,无取向硅钢约 1096 万吨,与 2019 年同比持平,仍是最主要的硅钢产品,取向硅钢约 180 万吨,与 2019 年同比增加 2 万吨,产能持续发力。

中低牌号绝对占比,高牌号快速增长。2020 年我国无取向硅钢约 960.49 万吨,同比增长 3.67%,其中,中低牌号无取向硅钢约 760.2万吨,同比增长 0.03%,占比 79.15%;高牌号无取向硅钢约 146.7 万吨,同比增长 35%,占比 15.27%。中低牌号仍占绝对地位,高牌号快速增长。

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无取向硅钢生产集中度高。2020 年无取向硅钢生产企业包括宝钢股份、首钢股份、太钢不锈、马钢股份、鞍钢股份等,其中宝钢股份以 24.64%居行业首位,首钢股份 9.58%位其次,CR4 产能占比近全国 56%。受高牌号硅钢技术壁垒及快速发展趋势影响,大型企业优势明显,未来市场集中度有望进一步提升。

下游刺激有望拉动需求持续攀升。无取向硅钢主要用于家用电器、工业领域电机、大型电机、新能源汽车等领域。2020 年家用电器占比 40%居下下游需求首位。伴随着工业电机及新能源行业发展,有望拉动硅钢需求持续攀升。

3.1.2. 金属软磁粉芯

金属软磁粉芯是具有分布式气隙的软磁材料,是以金属软磁合金粉末为原料,以铁氧体制备工艺制作而成,其性能受到合金磁粉末成分、尺寸、形状、含量及纯度等指标影响,目前常见的软磁粉芯包括纯铁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、高磁通磁粉芯、钼坡莫磁粉芯。

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金属软磁粉磁芯兼具软磁铁氧体和金属软磁优势。金属软磁磁粉芯综合了软磁铁氧体和金属软磁合金属性,具有损耗低、磁导率高、饱和磁感强度高、电阻率高、优良的磁和热各向同性、工作频率范围较宽等特点,克服了铁氧体饱和磁感强度较低以及金属软磁合金高频下涡流损耗大的缺点,可应用于传统软磁材料难以满足要求的领域。

合金软磁粉芯具备优异磁电转换特性,可以制作电感元件,起到逆变(直流变成交流)、斩波(直流变成直流)、变频(改变供电频率)、开关和智能控制等作用,广泛应用于变频空调、UPS、光伏发电、新能源汽车、电能质量整治等领域。

光伏领域——合金软磁粉芯制成的电感元件是逆变器所需重要产品。光伏逆变器是一种电源转换装置,主要功能是将光伏组件所产生的直流电转变为交流电用于并网发电,从而保证发电系统获得最大输出功率,是光伏发电系统核心装置,该电感元件的磁材料基本上采用高性能的铁硅类粉芯材料,已经成为世界光伏逆变器设计的标准设计。由于目前光伏中输入电压普遍不高,需要在逆变器前加升压模块,加大了对电感量的需求。

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光伏行业发展拉动软磁粉芯市场需求。截止2021年8月,我国累计装机量275GW,同比增长 25%,累计新增装机量 22GW,同比增长 45%。在“十四五”规划下,预计2025 年光伏发电装机量有望达 300-400GW,新增光伏装机量有望突破 100GW 大关,逆变器作为光伏发电系统中的核心装置,市场规模将随着光伏市场的强劲增长而不断扩大,拉动金属软磁粉芯需求增长。

除光伏逆变器外,金属软磁粉芯还可用作于变频空调变频器上的高频板载 PFC 电感、高频 UPS 电源用 PS 电感、消费电子微型功率电感等。伴随着变频空调、电动汽车等新能源领域的发展,以及各类电子产品向微型化、小型化方向应用需要,金属磁材粉芯凭借其温度特性良好、损耗小、饱和磁通密度高等优良特性,可以更好的满足电能变换设备高效率、高功率密度、高频化的要求,未来市场前景尤为突出。

2020 年与 2019 年相比金属软磁粉芯产量增长约 8%。据中国电子材料行业协会磁性材料分会数据显示,2019年,我国各类金属合金软磁粉末加金属磁粉芯产量约18万吨,产值约 90 亿元;2020 年,尽管受疫情等因素影响,但疫情后需求刺激,2020 年与 2019年相比增长约 8%,产量约 19.5 万吨,产值约 100 亿元,产量持续增长。

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