本报实习记者 赵萍
2021年12月31日，工信部印发《重点新材料首批次应用示范指导目录（2021版）》，明确将高性能球形非晶、纳米晶粉末纳入前沿新材料范畴。在此带动下，非晶合金产业将迎来新一轮高质量发展大潮。2022年，非晶合金产业将如何发展？面临哪些挑战和机遇？带着这些问题，1月14日，《中国冶金报》记者采访了中国电器工业协会非晶合金材料应用分会秘书长张华，请他就此进行了解答。
张华介绍，2021年，在国家提出“双碳”目标、相关部门印发有关能效提升计划的背景下，具有高效、节能、环保等优势的非晶合金获得快速发展。非晶合金干式变压器、非晶立体卷变压器市场大热，带动了过去几年不温不火的非晶合金宽带市场；纳米晶等非晶材料在新基建中的渗透率大幅提升，尤其在高频磁组件的应用上，纳米晶显示出替代原使用材料的趋势。2022年，非晶合金产业呈现十大发展趋势。
一是非晶合金带材需求量将再次突破10万吨。非晶合金材料凭借高效节能的优势和多年来一直保持的合理价格得到下游产业的高度认可，如优质非晶带材价格稳定在每千克15元~18元。2021年，国内能够生产高质量非晶带材的企业从2016年的9家进一步优化整合到2021年的3家，再加上在“双碳”目标、能效提升计划实施的驱动下，下游产业对非晶合金材料的需求量大幅增加，2022年非晶合金带材在国内的需求有可能再次突破10万吨。
二是非晶配电变压器需求量将突破30万台。2021年，非晶变压器在生产技术、工艺及效率方面均取得较大进步，在稳定性、可靠性、安全性得到保障的前提下，节能环保优势凸显，非晶变压器也因此成为电网市场的“旧爱新宠”。再加上电网低碳发展需要，“十四五”电网配电投资计划实施等积极影响，国网、南网在配电招标上提高了非晶配电变压器占比，2022年非晶变压器需求量有望突破30万台。
三是非晶立体卷变压器有望成为下游行业应用主流。具有更好节能效果、更强安全可靠性、更小噪声的非晶立体卷变压器在电网及相关工程应用上具有独特优势，同时非晶立体卷干式变压器在新能源发电、储能项目、海洋平台及新基建数据中心等领域的需求量将剧增。张华介绍，在这些领域，非晶带材的需求量约为4万吨，占非晶带材产量的40%以上。
四是纳米晶软磁材料在新能源产业中占比大幅提升。近年来，纳米晶在高BS（有效饱和磁通密度）、超薄等方面不断取得新突破，再加上自身具有高频、高功率、低损耗等特性，在新能源汽车、无线充电、5G、光伏等领域需求量不断增加，尤其在软磁性能上竞争优势明显。2022年，国内180多家带材生产企业的纳米晶带材产量将接近甚至超3万吨，其中用于无线充等领域的宽幅超薄纳米晶带材占比将达到25%左右。
五是或将出现非晶合金粉末产品低端竞争局面。具有高频高功率、低损耗特性的非晶合金磁粉是电感的理想原材料，也因此在电力行业受到高度关注。张华认为，国内部分企业在人才、设备、工艺及应用研究不足的情况下，为抢先机而盲目投资该项目，生产出的产品稳定性、一致性、可靠性等会和有技术沉淀的企业存在较大差距，有较大可能出现因盲目投资而恶性竞争的现象。相反，非晶涂层粉末的发展值得关注，其在石油、化工、海洋等市场应用前景广阔。
六是块体非晶制品将形成多元高效发展态势。块体非晶合金具有高强度、高硬度、高精密成型及含能等特性，在消费电子、医疗器械、航空航天、国防科工等领域广受青睐。目前，块体非晶合金生产工艺已趋于成熟，除了压铸成型外，烧结、热塑、超声成型等技术和工艺也走向产业化，从“不断试制”转变为“更多定制”。张华认为，元宇宙支撑设备、手机外框金属化等新兴市场出现，将推动块体非晶合金生产向高效率、高质量发展。
七是非晶电机继续保持小步稳跑。非晶电机近年来发展较快，产业化应用取得明显成效，在高速、高频微特中小电机行业备受青睐，并在无人机、吸尘器、压缩机、医疗设备等领域精彩亮相。张华指出，如果非晶电机加工路径、制造成本、配套器件及针对材料特性的开发设计等没有突破性进展，非晶电机将保持小步稳跑局面，预计2022年功率在2千瓦~50千瓦、转速在4万转~12万转的高频高速非晶电机年产量将超过60万台（套）。
八是高技术含量高附加值产品快速发展。随着应用研究深入、装备技术进步和工艺愈加成熟，非晶合金的优异性能得到充分开发和利用。高技术含量高附加值产品，如非晶合金、高熵非晶材料等，在医疗器械、航天核电、国防军工、微磁传感及催化等领域大放异彩。张华表示，2022年，部分产品将在2021年基础上有更大规模的发展，此前预定的非晶催化、传感器、含能产品等大额订单也将开始走量。
九是非晶带材新工艺提高产品附加值。“通过新技术、新工艺提升非晶带材综合性能有望成为今年热点话题。”张华认为，带材涂层、激光刻痕等新技术、新工艺通过改善磁畴，提升产品性能，有效拓宽了非晶合金带材应用范围，将极大提高非晶铸带的竞争力。新工艺使非晶带材损耗降低超17%，磁通密度小幅提升，噪声降低3~5个分贝，并实现带材免热处理。他介绍，日本日立金属已于2021年应用新工艺批量生产非晶带材，国内目前已有企业开始布局研发。
十是国内非晶合金企业将在海外建厂。张华透露，受到人才、市场、成本、原材料及海外政策等的影响，国内有一定技术积累和沉淀的非晶合金企业有望在海外建立新工厂，主要生产非晶带材及磁性粉末。他认为，最大可能是非晶变压器先落地，非晶带材等进一步跟进。“从原材料走出去到整厂走出去，我国非晶合金产业的影响力将得到进一步提升。”他说道。
《中国冶金报》（2022年1月19日 03版三版）
