中国冶金报社
记者 赵萍 摄影报道

图为会场
在全球能源革命的浪潮中,固态变压器(SST)被视为下一代智能电网的核心装备之一,是实现能源互联网、柔性交直流混合配电系统的关键技术支撑,正逐渐成为电力系统变革的重要力量。
4月15日,围绕固态变压器产业发展与技术进步主题,来自国内外固态变压器上下游产业链相关领域的科研院所、高等院校、科技企业、行业协会等的代表齐聚广东东莞,共探固态变压器规模化商业应用之路。
会议介绍,相较于传统变压器,固态变压器凭借体积小、效率高、响应速度快等优势,被视为构建新型电力系统的关键装备,在数据中心、新能源汽车充电、智能电网等场景的应用前景非常广阔。
然而,固态变压器当前发展面临关键瓶颈。一是成本竞争力不强。固态变压器的成本显著高于传统变压器,包括功率半导体器件数量多、高频磁性元件(非晶/纳米晶合金)成本较高、复杂的驱动控制与保护电路。二是效率优化挑战。固态变压器的多级功率变换导致损耗累积,整体效率需优化至与传统装备相当或更优,才具备经济优势。三是可靠性与寿命短板。电力电子器件的寿命(通常为10年~15年)短于传统变压器(通常为30年~40年),且故障模式更复杂。固态变压器的长期可靠性验证、故障容错设计、维护策略等仍需深入研究。四是标准与规范缺失。固态变压器作为新型设备,缺乏统一的测试标准、并网规范和安全认证体系,也因此制约其商业化推广。总的来看,其发展高度依赖于宽禁带半导体器件成本下降、高频磁性材料性能提升及电力市场机制改革带来的灵活性价值变现。
会议指出,瞄准细分场景的个性化需求,固态变压器有望从当前的示范应用阶段逐步走向规模化商业应用。从下游需求来看,数据中心需要高频、高效、低损耗的产品以满足高功率密度的需求,新能源汽车充电需要具备交直流柔性转换能力、充电速度快的产品,智能电网则需要能够实时调配分布式能源、实现源网荷储一体化的产品。而固态变压器具有多端口、双向潮流、电能质量控制、故障隔离等功能,且全可控、智能化、可通信,其接口具有主动支撑电网、兼容直流/交流、多电压等级的能力,可满足定制化要求。
“固态变压器的商业化不是一蹴而就的,要改变固有的技术导向思维,转为用户导向、需求导向、市场导向、商业导向,而特殊定制化便是当前阶段最现实的突破口。”一位企业代表告诉《中国冶金报》记者,“就像当年智能手机从高端定制走向大众普及一样,随着技术的进步和市场的培育,固态变压器终将走进千家万户,成为构建新型电力系统的核心力量。”
需要注意的是,特殊定制化并非简单的“按需生产”,而是需要企业具备深厚的技术积累和强大的研发能力,在固态变压器定制化的赛道上凭借核心技术打造差异化竞争优势。未来,随着更多企业加入特殊定制化行列,固态变压器有望在新型电力系统的构建中发挥越来越重要的作用,引领电力行业迈向数字化、智能化的新时代。
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第二届固态变压器产业发展与技术进步研讨会(春季)在东莞召开
4月15日,第二届固态变压器产业发展与技术进步研讨会(春季)在广东东莞召开。会议指出,纳米晶合金是固态变压器高频磁芯的首选材料,其综合软磁性能在当前技术条件下为最优。
会上,中国科学院院士、中国科学院东莞材料所所长汪卫华,中国电器工业协会非晶合金材料应用分会(以下简称中电协非晶分会)秘书长张华等10位业内专家做主旨报告。中电协非晶分会综合处主任祁萍主持开幕式,河北工业大学副教授岳帅超主持会议。
会议指出,高频化是固态变压器实现小型轻量化的核心手段,但高频带来铁芯损耗急剧增加的挑战。传统硅钢片因涡流损耗过大而不适用于高频,铁氧体虽高频损耗低但饱和磁感应强度低(约为硅钢的1/4),限制功率密度。因此,纳米晶合金是目前固态变压器高频磁芯的首选材料。尽管其面临饱和磁感应强度高、加工难度大、成本较高等挑战,但随着宽禁带半导体器件的普及和固态变压器市场的扩大,纳米晶合金有望通过在高端固态变压器示范项目中确立地位,通过规模效应推动成本逐步下降,并有望支撑实现兆瓦级固态变压器,最终成为固态变压器磁芯的主流材料,与新型软磁复合材料(如软磁复合材料SMC)形成互补格局。
汪卫华还特别指出,AI作为前所未有的科研工具,有望解决非晶合金、纳米晶合金等材料研发难题,极大缩短研发周期,推动材料设计、性能预测、工艺优化的范式革命,加速新材料的发展和应用。
在主旨报告环节,汪卫华、清华大学直流研究中心电气室主任崔彬、泰开直流主任宋中建、燕山大学电气工程学院院长郭小强、广东电网电力科学研究院工程师李盈、重庆大学研究员黄正勇、河北工业大学副教授岳帅超、晟驰微电子产品技术总监田伟华、西安交通大学助理教授党永亮和张华围绕固态变压器对纳米晶产业发展的影响、关键技术研究、多场景适配应用、未来发展趋势等内容进行交流与分享。
会后,参会代表还参观了中国科学院东莞材料所、东莞安华数据中心。此次会议由非晶中国固态电力电子产业研究院主办,中电协非晶分会、中国科学院东莞材料所、泰开直流、晟驰微电子、盐城碧姆帝协承办,来自国内外固态变压器及上下游相关领域的科研院所、高等院校、科技企业、行业协会等的200余位代表参会。




























