中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 趙萍 攝影 報道
“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(dǎo)率的需求是不一樣的。我們研究所現(xiàn)在正在研究這個事情。”
“今天，我聽了會議報告非常受啟發(fā)。我們企業(yè)目前很多非常關(guān)心的問題，在今天的會議報告中都有提到，證明我們學界現(xiàn)在跟產(chǎn)業(yè)界其實是在密切聯(lián)系的。”
“我非常高興，我們中國也在向歐美國家學習，推行跟他們一樣的研發(fā)生產(chǎn)模式，或者趕超他們產(chǎn)學研結(jié)合的模式。”
……
這是在由中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應(yīng)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(chǎn)業(yè)發(fā)展中的機遇與挑戰(zhàn)研討會上發(fā)生的一幕。
圖為研討會現(xiàn)場
在這次研討會上，來自電力電子及相關(guān)行業(yè)的專家學者、企業(yè)代表圍繞非晶合金材料及其產(chǎn)品在實際應(yīng)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(chǎn)業(yè)走穩(wěn)高質(zhì)量發(fā)展之路。
破應(yīng)用難題
上游研發(fā)致力性能更優(yōu)
會上，各領(lǐng)域?qū)＜曳窒砹烁髯詫Ψ蔷Ш辖鸩牧闲阅軆?yōu)化相關(guān)研究的最新進展，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(shù)與工程研究所研究員王軍強提出了研究新角度，即通過調(diào)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(tài)高，且可在非常寬的范圍內(nèi)進行調(diào)控，并介紹了在不同弛豫（從某一個狀態(tài)逐漸地恢復(fù)到平衡態(tài)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(guān)性能，如在退火晶化之前，應(yīng)盡量抑制非晶弛豫，將非晶合金能量保持到更高的溫度，可以獲得高密度、細小、均勻的納米晶結(jié)構(gòu)及優(yōu)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(jié)合的可能性研究。他分享了通過調(diào)控納米析出相來優(yōu)化材料軟磁和力學性能的研究結(jié)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(xiàn)更優(yōu)的強塑性搭配。
長春工業(yè)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(fù)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(wǎng)、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(yīng)用背景下，會有高Bs（（飽和磁感強度）、高磁導(dǎo)率、高電阻率的要求。在傳統(tǒng)的軟磁材料中，像硅鋼或鐵基非晶合金強調(diào)的通常是靜態(tài)磁特性或應(yīng)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(zhì)的提升。“那么，在更高的頻率下，電阻率的提升會是一個更重要的一個考量。”隨后，他分享了其團隊超高磁導(dǎo)率、低矯頑力非晶磁芯的研究成果。
反推行業(yè)發(fā)展
下游應(yīng)用提出需求與要求
與此同時，各企業(yè)代表也從非晶合金產(chǎn)品的實應(yīng)用出發(fā)，分享了各相關(guān)領(lǐng)域?qū)Ψ蔷Ш辖鸩牧系男枨蠛蛻?yīng)用情況。
在軌道交通領(lǐng)域，青島云路先進材料技術(shù)股份有限公司項目經(jīng)理于淼介紹了干式非晶合金變壓器的應(yīng)用情況。隨著國家城市化戰(zhàn)略的深入發(fā)展，對城市軌道交通建設(shè)的需求越來越大，預(yù)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(tǒng)重要設(shè)備——變壓器的能效對地鐵節(jié)能降碳意義重大。而非晶合金變壓器與普通變壓器相比，由于非晶材料具有非常優(yōu)異的導(dǎo)磁性能，有利于降低損耗、增加有效載荷、提高效率，比硅鋼變壓器的空損耗下降約70%，運行過程可實現(xiàn)節(jié)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，且壽周期內(nèi)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(lǐng)域，海鴻電氣有限公司總經(jīng)理助理劉長英介紹了該領(lǐng)域的用電特點。新能源領(lǐng)域用電具有空載時間長、負荷波動大、運行環(huán)境惡劣工況復(fù)雜、深入負荷中心要求高可靠性等特點，而非晶合金干式變壓器具有年運行成本更低、更節(jié)能、抗短路能力強等優(yōu)勢，在該領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊。目前，已有18萬多臺立體卷鐵心變壓器在網(wǎng)運行，其中非晶合金立體卷鐵心變壓器5萬臺，廣泛應(yīng)用于新能源、數(shù)據(jù)中心、軌道交通、港口碼頭、高層建筑等領(lǐng)域。
在無線快充領(lǐng)域，小米通訊技術(shù)有限公司手機部高級硬件研發(fā)工程師史學偉認為，無線快充具有小型化、高傳輸效率、發(fā)熱低、穩(wěn)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(fā)出相關(guān)復(fù)合材料以解決企業(yè)在實際應(yīng)用中的難題。
“非晶納米晶材料除在消費電子領(lǐng)域外，在電力電子、儲能、新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域也將大有可為。”史學偉說道。
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第二屆非晶合金材料在電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的機遇與挑戰(zhàn)研討會召開
6月14日，第二屆非晶合金材料在電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的機遇與挑戰(zhàn)研討會在上海新國際博覽中心召開。
中國電器工業(yè)協(xié)會秘書長白文波為會議致辭。中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員王軍強、長春工業(yè)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(yè)協(xié)會非晶合金材料應(yīng)用分會（簡稱中電協(xié)非晶分會）秘書長張華等9位專家做主題報告。中電協(xié)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(yè)的綠色優(yōu)勢不斷彰顯。在當前形勢下，非晶合金材料延伸形成的節(jié)能減碳產(chǎn)業(yè)鏈得到了相關(guān)行業(yè)的認可，已形成了蓬勃發(fā)展態(tài)勢。他同時肯定了中電協(xié)非晶分會為非晶合金產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出的貢獻。
在做報告環(huán)節(jié)，王軍強、趙占奎、李志明分別介紹了非晶合金能量調(diào)控及其對納米晶化和磁性能影響情況、非晶軟磁復(fù)合材料研究進展、高強韌多組元軟磁合金開發(fā)情況等研究成果。青島云路先進材料技術(shù)股份有限公司項目經(jīng)理于淼、昆山磁通新材料科技有限公司總經(jīng)理助理汪賢、海鴻電氣有限公司總經(jīng)理助理劉長英、小米通訊技術(shù)有限公司手機部高級硬件研發(fā)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(chǎn)品在新能源、軌道交通、無線快充等領(lǐng)域的應(yīng)用進行了介紹，并提出了相關(guān)建議。上海邁鑄半導(dǎo)體科技有限公司創(chuàng)始人兼CEO顧杰斌介紹了該公司MEMS電感絕緣線高效率繞制新技術(shù)路徑。張華介紹了我國非晶合金、非晶納米晶今年以來的發(fā)展情況，并對下半年發(fā)展做出“先抑后揚”的判斷。
據(jù)悉，此次研討會由中電協(xié)非晶分會主辦，非晶中國大數(shù)據(jù)研究中心協(xié)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(lǐng)域的專家學者、企業(yè)代表等近150人參會。
