本報實習記者 趙萍
2021年12月31日，工信部印發《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2021版）》，明確將高性能球形非晶、納米晶粉末納入前沿新材料范疇。在此帶動下，非晶合金產業將迎來新一輪高質量發展大潮。2022年，非晶合金產業將如何發展？面臨哪些挑戰和機遇？帶著這些問題，1月14日，《中國冶金報》記者采訪了中國電器工業協會非晶合金材料應用分會秘書長張華，請他就此進行了解答。
張華介紹，2021年，在國家提出“雙碳”目標、相關部門印發有關能效提升計劃的背景下，具有高效、節能、環保等優勢的非晶合金獲得快速發展。非晶合金干式變壓器、非晶立體卷變壓器市場大熱，帶動了過去幾年不溫不火的非晶合金寬帶市場；納米晶等非晶材料在新基建中的滲透率大幅提升，尤其在高頻磁組件的應用上，納米晶顯示出替代原使用材料的趨勢。2022年，非晶合金產業呈現十大發展趨勢。
一是非晶合金帶材需求量將再次突破10萬噸。非晶合金材料憑借高效節能的優勢和多年來一直保持的合理價格得到下游產業的高度認可，如優質非晶帶材價格穩定在每千克15元~18元。2021年，國內能夠生產高質量非晶帶材的企業從2016年的9家進一步優化整合到2021年的3家，再加上在“雙碳”目標、能效提升計劃實施的驅動下，下游產業對非晶合金材料的需求量大幅增加，2022年非晶合金帶材在國內的需求有可能再次突破10萬噸。
二是非晶配電變壓器需求量將突破30萬臺。2021年，非晶變壓器在生產技術、工藝及效率方面均取得較大進步，在穩定性、可靠性、安全性得到保障的前提下，節能環保優勢凸顯，非晶變壓器也因此成為電網市場的“舊愛新寵”。再加上電網低碳發展需要，“十四五”電網配電投資計劃實施等積極影響，國網、南網在配電招標上提高了非晶配電變壓器占比，2022年非晶變壓器需求量有望突破30萬臺。
三是非晶立體卷變壓器有望成為下游行業應用主流。具有更好節能效果、更強安全可靠性、更小噪聲的非晶立體卷變壓器在電網及相關工程應用上具有獨特優勢，同時非晶立體卷干式變壓器在新能源發電、儲能項目、海洋平臺及新基建數據中心等領域的需求量將劇增。張華介紹，在這些領域，非晶帶材的需求量約為4萬噸，占非晶帶材產量的40%以上。
四是納米晶軟磁材料在新能源產業中占比大幅提升。近年來，納米晶在高BS（有效飽和磁通密度）、超薄等方面不斷取得新突破，再加上自身具有高頻、高功率、低損耗等特性，在新能源汽車、無線充電、5G、光伏等領域需求量不斷增加，尤其在軟磁性能上競爭優勢明顯。2022年，國內180多家帶材生產企業的納米晶帶材產量將接近甚至超3萬噸，其中用于無線充等領域的寬幅超薄納米晶帶材占比將達到25%左右。
五是或將出現非晶合金粉末產品低端競爭局面。具有高頻高功率、低損耗特性的非晶合金磁粉是電感的理想原材料，也因此在電力行業受到高度關注。張華認為，國內部分企業在人才、設備、工藝及應用研究不足的情況下，為搶先機而盲目投資該項目，生產出的產品穩定性、一致性、可靠性等會和有技術沉淀的企業存在較大差距，有較大可能出現因盲目投資而惡性競爭的現象。相反，非晶涂層粉末的發展值得關注，其在石油、化工、海洋等市場應用前景廣闊。
六是塊體非晶制品將形成多元高效發展態勢。塊體非晶合金具有高強度、高硬度、高精密成型及含能等特性，在消費電子、醫療器械、航空航天、國防科工等領域廣受青睞。目前，塊體非晶合金生產工藝已趨于成熟，除了壓鑄成型外，燒結、熱塑、超聲成型等技術和工藝也走向產業化，從“不斷試制”轉變為“更多定制”。張華認為，元宇宙支撐設備、手機外框金屬化等新興市場出現，將推動塊體非晶合金生產向高效率、高質量發展。
七是非晶電機繼續保持小步穩跑。非晶電機近年來發展較快，產業化應用取得明顯成效，在高速、高頻微特中小電機行業備受青睞，并在無人機、吸塵器、壓縮機、醫療設備等領域精彩亮相。張華指出，如果非晶電機加工路徑、制造成本、配套器件及針對材料特性的開發設計等沒有突破性進展，非晶電機將保持小步穩跑局面，預計2022年功率在2千瓦~50千瓦、轉速在4萬轉~12萬轉的高頻高速非晶電機年產量將超過60萬臺（套）。
八是高技術含量高附加值產品快速發展。隨著應用研究深入、裝備技術進步和工藝愈加成熟，非晶合金的優異性能得到充分開發和利用。高技術含量高附加值產品，如非晶合金、高熵非晶材料等，在醫療器械、航天核電、國防軍工、微磁傳感及催化等領域大放異彩。張華表示，2022年，部分產品將在2021年基礎上有更大規模的發展，此前預定的非晶催化、傳感器、含能產品等大額訂單也將開始走量。
九是非晶帶材新工藝提高產品附加值。“通過新技術、新工藝提升非晶帶材綜合性能有望成為今年熱點話題。”張華認為，帶材涂層、激光刻痕等新技術、新工藝通過改善磁疇，提升產品性能，有效拓寬了非晶合金帶材應用范圍，將極大提高非晶鑄帶的競爭力。新工藝使非晶帶材損耗降低超17%，磁通密度小幅提升，噪聲降低3~5個分貝，并實現帶材免熱處理。他介紹，日本日立金屬已于2021年應用新工藝批量生產非晶帶材，國內目前已有企業開始布局研發。
十是國內非晶合金企業將在海外建廠。張華透露，受到人才、市場、成本、原材料及海外政策等的影響，國內有一定技術積累和沉淀的非晶合金企業有望在海外建立新工廠，主要生產非晶帶材及磁性粉末。他認為，最大可能是非晶變壓器先落地，非晶帶材等進一步跟進。“從原材料走出去到整廠走出去，我國非晶合金產業的影響力將得到進一步提升。”他說道。
《中國冶金報》（2022年1月19日 03版三版）
