本報記者 趙萍
在“雙碳”目標與科技革命交匯處，磁性材料行業正經歷從規模擴張向價值創造的深刻轉變。作為助力現代高效能磁性材料實現革命性突破的非晶納米晶合金備受矚目。這一新型材料憑借其獨特的微觀結構和卓越的軟磁性能，正在電力電子、新能源等前沿領域引發一場能效革命。
6月11日，來自非晶納米晶合金上下游相關領域的科研專家、企業代表齊聚上海，在2025屆非晶納米晶合金產業發展大會上圍繞在“雙碳”目標下非晶納米晶合金的創新技術突破、前沿領域應用展望、產業發展機遇與挑戰等展開了深入交流探討。
從創新技術突破來看，非晶納米晶合金在性能研究和制備工藝上獲得飛速發展。與會嘉賓介紹，非晶合金通過材料本征性能革新（低損耗、高磁導）與工藝創新（超薄帶材、納米晶復合），在電力、交通、電子等領域形成顯著的能效杠桿效應。
目前，河北、廣東等多地已布局非晶合金產業鏈，廣東電網成功研制出世界首臺110千伏/20兆伏安非晶節能變壓器，攻克大容量設備尺寸控制、噪聲抑制等難題，其空載損耗較傳統產品下降超60%，噪聲低于城區管控標準1分貝。廣東電網預計，將在2026年實現110千伏50兆伏安及63兆伏安非晶合金立體卷鐵心（也作鐵芯）油浸式電力變壓器的批量化生產。
會議還透露，我國非晶納米晶合金在部分領域的研發全球領先，如國內某團隊成功攻克低功耗軟磁復合材料工業化生產難題。可以預見，隨著非晶納米晶合金相關創新技術的產業化突破，我國有望在新能源裝備、高端制造等前沿領域構建新質生產力。
從前沿領域應用展望來看，非晶納米晶合金技術發展解鎖了多元應用場景。除了在電力節能、光伏風電、新能源汽車、消費電子、家電、粒子加速器等領域廣泛應用外，非晶納米晶合金在生物醫療、航空航天、下一代通信技術等領域展現出巨大發展潛力。與此同時，非晶電機在低空經濟領域的應用正成為產業升級的關鍵驅動力，其獨特材料特性完美匹配飛行器對動力系統的高功率密度、高可靠性和輕量化需求。
與會嘉賓還介紹，非晶立體卷變壓器的性能特點精準匹配智能電網的發展需求，且目前國內已有企業根據不同容量等級鐵心的技術需求，針對性選用差異化工藝方案并實現工程化應用。除電網改造外，非晶納米晶合金技術正向新能源領域快速滲透。在新能源汽車領域，鐵基非晶帶材應用于驅動電機可顯著提升能效，若10%車輛采用該技術，年需求將達2.6萬噸。
同時，與會嘉賓呼吁，要關注船舶電動化這個新藍海，其兆瓦級動力系統對節能材料的需求更為迫切。更為顛覆的是，與會嘉賓在此次會議上介紹了非晶納米晶合金在新型通信天線上的應用——聲驅動甚低頻天線。該團隊利用鐵基非晶材料研制的機械波天線，通過聲波-電磁場轉換機制實現功能。而其表層納米晶析出的硼元素通過再氧化實現“表面-內部”應力耦合，可降低損耗。目前，該團隊正在對其進行產業化可行性分析驗證。
此外，還值得關注的是，與會嘉賓介紹，非晶合金中應用最廣泛的主要為鐵基非晶合金和鐵基納米晶合金。其中，鐵基非晶合金主要應用于中低頻環境的配電變壓器、電機材料；鐵基納米晶合金具有更高的磁導率和更低的損耗，傳輸效率更高，主要應用于中高頻環境的電子磁性元器件。2024年中國非晶合金材料中，鐵基非晶合金占比最高，達53.7%，鐵基納米晶合金占比為32.2%。
從產業發展機遇與挑戰來看，國家大力推動重點領域能效達到國際先進水平，具備低損耗特性的非晶納米晶合金站上政策風口，潛力巨大，但其規模化應用仍面臨挑戰。
與會嘉賓指出，非晶鐵心的特殊性能導致電機功率扭矩表現與硅鋼存在差異，需要從系統層面匹配電機性能，滿足整車需求，或增加電機長度，提高輸出扭矩，但此舉會導致電機成本進一步增加，仍需攻克這一難題。
同時，行業標準建設滯后問題亟待破解。與會嘉賓指出，標準覆蓋范圍與技術脫節，如高頻納米晶帶材厚度、質量等缺乏統一標準，企業采用自定標準生產，質量一致性難以保障，制約高端應用拓展；國際競爭加劇，如歐盟將納米晶磁心納入關鍵原材料清單并加征關稅，日美企業通過專利布局壟斷80%高端市場，而相關標準缺失的我國企業可能面臨技術封鎖與貿易風險。
此外，產業鏈協同效率低下。目前，非晶合金軟磁粉末性能等基礎參數雖已有國標，但涂層工藝、可降解支架等跨領域應用仍無行業通用標準，阻礙產學研成果轉化。
《中國冶金報》（2025年06月18日 03版三版）
