本報記者 趙萍
“您講到無線充電的時候，它不同位置的磁力線方向是不一樣的，可能對磁導率的需求是不一樣的。我們研究所現在正在研究這個事情。”
“今天聽了會議報告后，我非常受啟發。很多我們企業目前非常關心的問題，在今天的會議報告中都有提到，證明我們學界現在跟產業界其實是在密切聯系的。”
“我非常高興，我們中國也在向歐美國家學習，推行跟他們類似的研發生產模式，或者趕超他們產學研結合的模式。”
……
這是在由中國電器工業協會非晶合金材料應用分會于6月14日在上海新國際博覽中心召開的第二屆非晶合金材料在電力電子產業發展中的機遇與挑戰研討會上發生的一幕。
在這次研討會上，來自電力電子及相關行業的專家學者、企業代表圍繞非晶合金材料及其產品在實際應用中的需求情況，以及亟待解決的難點、痛點問題進行了深入的交流與討論。與會嘉賓探需求、提訴求、析痛點、明方向，助力非晶合金產業走穩高質量發展之路。
破應用難題——
上游研發致力于性能更優
會上，各領域專家分享了各自在非晶合金材料性能優化相關研究方面的最新進展，包括尋求非晶合金力學性能與軟磁性能的平衡、提高非晶磁芯電阻率等。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員王軍強提出了研究新角度，即通過調控能量來改善非晶合金材料性能。他指出，非晶合金能量狀態高，且可在非常寬的范圍內進行調控，并介紹了在不同弛豫（從某一個狀態逐漸地恢復到平衡態的過程）模式下非晶合金軟磁性能、力學性能的受影響情況。他表示，通過精準控制弛豫模式，可改善非晶合金的相關性能，如在退火晶化之前，應盡量抑制非晶弛豫，將非晶合金能量保持在更高的溫度，可以獲得高密度、細小、均勻的納米晶結構及優異的軟磁性能。
無獨有偶，中南大學材料學系主任李志明在報告中也介紹了其團隊探索多組元“高熵”合金多性能結合的可能性研究。他分享了通過調控納米析出相來優化材料軟磁和力學性能的研究結果，認為中等尺寸的納米析出相有助于提高加工硬化能力，并實現更優的強塑性搭配。
長春工業大學材料科學與工程學院副院長趙占奎則介紹了非晶軟磁復合材料電阻率提升方面的最新研究。他認為，無論是電動汽車、軌道客車，還是5G、6G，以及智能電網、國家裝備、航空航天等，都對軟磁材料有巨大的需求增量。而軟磁磁芯在這些高頻的應用背景下，會有高Bs（飽和磁感強度）、高磁導率、高電阻率的要求。在傳統的軟磁材料中，硅鋼或鐵基非晶合金強調的通常是靜態磁特性或應用特性，而對電阻率的提升實際上只是從幾十到一百多，雖見到了很好的效果，但并不是本質上的提升。“那么，在更高的頻率下，電阻率的提升會是更重要的一個考量。”趙占奎說。隨后，他分享了其團隊超高磁導率、低矯頑力非晶磁芯的研究成果。
反推行業發展——
下游應用提出需求
與此同時，各企業代表也從非晶合金產品的實際應用出發，分享了各相關領域對非晶合金材料的需求和應用情況。
在軌道交通領域，青島云路先進材料技術股份有限公司項目經理于淼介紹了干式非晶合金變壓器的應用情況。隨著國家城市化戰略的深入發展，對城市軌道交通建設的需求越來越大，預計2025年底城市軌道交通運營里程將超過10000公里。與此同時，線路總耗能指標不斷增長，提高供電系統重要設備——變壓器的能效對地鐵節能降碳意義重大。由于非晶材料具有非常優異的導磁性能，有利于降低損耗、增加有效載荷、提高運行效率，非晶合金變壓器比硅鋼變壓器的空載損耗下降約70%，運行過程可實現節能25%～50%。“雖然非晶合金變壓器初始購置費用較高，但非晶合金變壓器空載損耗低、效率高，且壽命周期內綜合效能費用低于硅鋼變壓器，適宜在城市軌道交通中推廣運用。”她認為。
在新能源領域，海鴻電氣有限公司總經理助理劉長英介紹了該領域的用電特點。新能源領域用電具有空載時間長、負荷波動大、運行環境惡劣工況復雜、深入負荷中心等特點，而非晶合金干式變壓器具有年運行成本更低、更節能、抗短路能力強等優勢，在該領域發展空間廣闊。目前，已有18萬多臺立體卷鐵芯變壓器在網運行，其中非晶合金立體卷鐵芯變壓器為5萬臺，廣泛應用于新能源、數據中心、軌道交通、港口碼頭、高層建筑等領域。
在無線快充領域，小米通訊技術有限公司手機部高級硬件研發工程師史學偉認為，無線快充具有小型化、高傳輸效率、發熱低、穩定性好、需頻率適配等特點，要求非晶納米晶具有高Bs、耐蝕、耐失效等性能。他希望可以提高非晶納米晶的性能或者研發出相關復合材料，以解決企業在實際應用中的難題。
“除了消費電子領域外，非晶納米晶材料在電力電子、儲能、新能源發電、新能源汽車等領域也將大有可為。”史學偉說道。
新聞鏈接
第二屆非晶合金材料在電力電子產業發展中的機遇與挑戰研討會召開
本報訊（記者趙萍）6月14日，第二屆非晶合金材料在電力電子產業發展中的機遇與挑戰研討會在上海新國際博覽中心召開。
中國電器工業協會秘書長白文波為會議致辭。中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員王軍強、長春工業大學材料科學與工程學院副院長趙占奎、中南大學材料學系主任李志明、中國電器工業協會非晶合金材料應用分會（簡稱中電協非晶分會）秘書長張華等9位專家做主題報告。中電協非晶分會理事長王貴東出席會議。張華主持開幕式，李志明、趙占奎分別主持了上午和下午的會議。
在致辭中，白文波表示，隨著國家“雙碳”目標的不斷推進，非晶合金材料在電力電子行業的綠色優勢不斷彰顯。在當前形勢下，非晶合金材料延伸形成的節能減碳產業鏈得到了相關行業的認可，已形成了蓬勃發展態勢。他同時肯定了中電協非晶分會為非晶合金產業高質量發展做出的貢獻。
在做報告環節，王軍強、趙占奎、李志明分別介紹了非晶合金能量調控及其對納米晶化和磁性能影響情況、非晶軟磁復合材料研究進展、高強韌多組元軟磁合金開發情況等研究成果。青島云路先進材料技術股份有限公司項目經理于淼、昆山磁通新材料科技有限公司總經理助理汪賢、海鴻電氣有限公司總經理助理劉長英、小米通訊技術有限公司手機部高級硬件研發工程師史學偉從下游用戶角度對非晶合金、非晶納米晶及其產品在新能源、軌道交通、無線快充等領域的應用進行了介紹，并提出了相關建議。上海邁鑄半導體科技有限公司創始人兼首席執行官顧杰斌介紹了該公司MEMS電感絕緣線高效率繞制新技術路徑。張華介紹了今年初以來我國非晶合金、非晶納米晶的發展情況，并對下半年發展做出“先抑后揚”的判斷。
據悉，此次研討會由中電協非晶分會主辦，非晶中國大數據研究中心協辦，江蘇碧姆帝新材料科技有限公司承辦，來自電力電子、新能源、軌道交通等領域的專家學者、企業代表等近150人參會。
《中國冶金報》（2023年06月21日 03版三版）
