本报记者 赵萍
“您讲到无线充电的时候，它不同位置的磁力线方向是不一样的，可能对磁导率的需求是不一样的。我们研究所现在正在研究这个事情。”
“今天听了会议报告后，我非常受启发。很多我们企业目前非常关心的问题，在今天的会议报告中都有提到，证明我们学界现在跟产业界其实是在密切联系的。”
“我非常高兴，我们中国也在向欧美国家学习，推行跟他们类似的研发生产模式，或者赶超他们产学研结合的模式。”
……
这是在由中国电器工业协会非晶合金材料应用分会于6月14日在上海新国际博览中心召开的第二届非晶合金材料在电力电子产业发展中的机遇与挑战研讨会上发生的一幕。
在这次研讨会上，来自电力电子及相关行业的专家学者、企业代表围绕非晶合金材料及其产品在实际应用中的需求情况，以及亟待解决的难点、痛点问题进行了深入的交流与讨论。与会嘉宾探需求、提诉求、析痛点、明方向，助力非晶合金产业走稳高质量发展之路。
破应用难题——
上游研发致力于性能更优
会上，各领域专家分享了各自在非晶合金材料性能优化相关研究方面的最新进展，包括寻求非晶合金力学性能与软磁性能的平衡、提高非晶磁芯电阻率等。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强提出了研究新角度，即通过调控能量来改善非晶合金材料性能。他指出，非晶合金能量状态高，且可在非常宽的范围内进行调控，并介绍了在不同弛豫（从某一个状态逐渐地恢复到平衡态的过程）模式下非晶合金软磁性能、力学性能的受影响情况。他表示，通过精准控制弛豫模式，可改善非晶合金的相关性能，如在退火晶化之前，应尽量抑制非晶弛豫，将非晶合金能量保持在更高的温度，可以获得高密度、细小、均匀的纳米晶结构及优异的软磁性能。
无独有偶，中南大学材料学系主任李志明在报告中也介绍了其团队探索多组元“高熵”合金多性能结合的可能性研究。他分享了通过调控纳米析出相来优化材料软磁和力学性能的研究结果，认为中等尺寸的纳米析出相有助于提高加工硬化能力，并实现更优的强塑性搭配。
长春工业大学材料科学与工程学院副院长赵占奎则介绍了非晶软磁复合材料电阻率提升方面的最新研究。他认为，无论是电动汽车、轨道客车，还是5G、6G，以及智能电网、国家装备、航空航天等，都对软磁材料有巨大的需求增量。而软磁磁芯在这些高频的应用背景下，会有高Bs（饱和磁感强度）、高磁导率、高电阻率的要求。在传统的软磁材料中，硅钢或铁基非晶合金强调的通常是静态磁特性或应用特性，而对电阻率的提升实际上只是从几十到一百多，虽见到了很好的效果，但并不是本质上的提升。“那么，在更高的频率下，电阻率的提升会是更重要的一个考量。”赵占奎说。随后，他分享了其团队超高磁导率、低矫顽力非晶磁芯的研究成果。
反推行业发展——
下游应用提出需求
与此同时，各企业代表也从非晶合金产品的实际应用出发，分享了各相关领域对非晶合金材料的需求和应用情况。
在轨道交通领域，青岛云路先进材料技术股份有限公司项目经理于淼介绍了干式非晶合金变压器的应用情况。随着国家城市化战略的深入发展，对城市轨道交通建设的需求越来越大，预计2025年底城市轨道交通运营里程将超过10000公里。与此同时，线路总耗能指标不断增长，提高供电系统重要设备——变压器的能效对地铁节能降碳意义重大。由于非晶材料具有非常优异的导磁性能，有利于降低损耗、增加有效载荷、提高运行效率，非晶合金变压器比硅钢变压器的空载损耗下降约70%，运行过程可实现节能25%～50%。“虽然非晶合金变压器初始购置费用较高，但非晶合金变压器空载损耗低、效率高，且寿命周期内综合效能费用低于硅钢变压器，适宜在城市轨道交通中推广运用。”她认为。
在新能源领域，海鸿电气有限公司总经理助理刘长英介绍了该领域的用电特点。新能源领域用电具有空载时间长、负荷波动大、运行环境恶劣工况复杂、深入负荷中心等特点，而非晶合金干式变压器具有年运行成本更低、更节能、抗短路能力强等优势，在该领域发展空间广阔。目前，已有18万多台立体卷铁芯变压器在网运行，其中非晶合金立体卷铁芯变压器为5万台，广泛应用于新能源、数据中心、轨道交通、港口码头、高层建筑等领域。
在无线快充领域，小米通讯技术有限公司手机部高级硬件研发工程师史学伟认为，无线快充具有小型化、高传输效率、发热低、稳定性好、需频率适配等特点，要求非晶纳米晶具有高Bs、耐蚀、耐失效等性能。他希望可以提高非晶纳米晶的性能或者研发出相关复合材料，以解决企业在实际应用中的难题。
“除了消费电子领域外，非晶纳米晶材料在电力电子、储能、新能源发电、新能源汽车等领域也将大有可为。”史学伟说道。
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第二届非晶合金材料在电力电子产业发展中的机遇与挑战研讨会召开
本报讯（记者赵萍）6月14日，第二届非晶合金材料在电力电子产业发展中的机遇与挑战研讨会在上海新国际博览中心召开。
中国电器工业协会秘书长白文波为会议致辞。中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强、长春工业大学材料科学与工程学院副院长赵占奎、中南大学材料学系主任李志明、中国电器工业协会非晶合金材料应用分会（简称中电协非晶分会）秘书长张华等9位专家做主题报告。中电协非晶分会理事长王贵东出席会议。张华主持开幕式，李志明、赵占奎分别主持了上午和下午的会议。
在致辞中，白文波表示，随着国家“双碳”目标的不断推进，非晶合金材料在电力电子行业的绿色优势不断彰显。在当前形势下，非晶合金材料延伸形成的节能减碳产业链得到了相关行业的认可，已形成了蓬勃发展态势。他同时肯定了中电协非晶分会为非晶合金产业高质量发展做出的贡献。
在做报告环节，王军强、赵占奎、李志明分别介绍了非晶合金能量调控及其对纳米晶化和磁性能影响情况、非晶软磁复合材料研究进展、高强韧多组元软磁合金开发情况等研究成果。青岛云路先进材料技术股份有限公司项目经理于淼、昆山磁通新材料科技有限公司总经理助理汪贤、海鸿电气有限公司总经理助理刘长英、小米通讯技术有限公司手机部高级硬件研发工程师史学伟从下游用户角度对非晶合金、非晶纳米晶及其产品在新能源、轨道交通、无线快充等领域的应用进行了介绍，并提出了相关建议。上海迈铸半导体科技有限公司创始人兼首席执行官顾杰斌介绍了该公司MEMS电感绝缘线高效率绕制新技术路径。张华介绍了今年初以来我国非晶合金、非晶纳米晶的发展情况，并对下半年发展做出“先抑后扬”的判断。
据悉，此次研讨会由中电协非晶分会主办，非晶中国大数据研究中心协办，江苏碧姆帝新材料科技有限公司承办，来自电力电子、新能源、轨道交通等领域的专家学者、企业代表等近150人参会。
《中国冶金报》（2023年06月21日 03版三版）
