圖為張華

　　“固態變壓器是新型電力係統的必由之路。作為高頻軟磁材料重要代表的納米晶合金，則是固態變壓器的核心戰略材料。”4月15日，中國電器工業協會非晶合金材料應用分會秘書長張華在第二屆固態變壓器產業發展與技術進步研討會（春季）上做主旨報告時指出，誰能破局當前納米晶合金應用難點，誰就能占據下一代電力裝備製高點。

　　張華指出
，除了備受業內外關注的成本高問題外
，納米晶合金材料自身現存4大瓶頸問題。

　　一是高頻損耗還有下降空間。在50千赫茲頻率
、0.2特斯拉磁密的工作條件下

，納米晶合金的鐵損比非晶合金好，但仍占係統損耗較大比例。目前，12微米的極薄帶材雖能把損耗降低一半
，不過成本也更高，14微米及以下厚度產品成為行業競爭焦點。

　　二(er)是(shi)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)難(nan)度(du)大(da)。納(na)米(mi)晶(jing)合(he)金(jin)本(ben)身(shen)比(bi)較(jiao)脆(cui)，機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)起(qi)來(lai)很(hen)受(shou)限(xian)
，想(xiang)做(zuo)成(cheng)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)磁(ci)芯(xin)特(te)別(bie)難(nan)。且(qie)大(da)功(gong)率(lv)固(gu)態(tai)變(bian)壓(ya)器(qi)需(xu)要(yao)用(yong)多(duo)塊(kuai)磁(ci)芯(xin)拚(pin)接(jie)，拚(pin)接(jie)處(chu)的(de)氣(qi)隙(xi)處(chu)理(li)現(xian)階(jie)段(duan)仍(reng)是(shi)難(nan)點(dian)。

　　三是高溫環境下穩定性有待提升。納米晶合金工作溫度上限為105攝氏度～120攝she氏shi度du
，雖sui優you於yu鐵tie氧yang體ti，但dan高gao溫wen下xia飽bao和he磁ci感gan應ying強qiang度du仍reng會hui衰shuai減jian。而er大da功gong率lv固gu態tai變bian壓ya器qi的de散san熱re條tiao件jian往wang往wang不bu好hao
，很hen容rong易yi出chu現xian局ju部bu過guo熱re的de風feng險xian，進jin一yi步bu影ying響xiang材cai料liao性xing能neng。

　　sishigaopingongzuoshirongyichanshengzaoyin。suirannamijinghejindecizhishensuobifeijinghejinxiao，danzaigaopingongkuangxiahaishihuizhendongchanshengzaoyin
，tongchangxuyaoyonghuanyangjinzizhileidefengzhuangjiaolaigudingcixin，yicijianxiaozaoyin。

　　與此同時，當前在納米晶合金加工製備中仍有4方麵難題待攻克。一是切割退火損傷
，包括納米晶合金帶材切割邊緣性能退化、退火工藝不當導致晶粒異常長大。二是拚接氣隙問題，包括多塊拚接引入有效磁導率下降、氣隙邊緣渦流損耗增加。三是納米晶合金對機械應力極其敏感，繞製

、封裝過程中的殘餘應力易導致損耗增加。四是塗層工藝直接影響高頻損耗
，目前仍缺乏行業通用標準。

　　此外，張華指出，在固態變壓器的實際應用上，納米晶合金目前存在三大痛點。一是工作磁密隻能大幅“縮水”使用。納米晶合金的飽和磁感應強度能達到1.2特斯拉，可一旦到了50千赫茲的工作環境中，實際設計時能用到的最大磁感應強度卻隻有0.25特斯拉～0.35特斯拉。隻要超過0.35特斯拉
，鐵損指數就會提升
，最終導致設備的熱點溫度不受控製

，材料本身的潛力無法發揮。

　　二是高頻損耗精確計算難。納米晶合金在高頻工作狀態下會出現帶間渦流
、動(dong)態(tai)損(sun)耗(hao)等(deng)複(fu)雜(za)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)效(xiao)應(ying)。這(zhe)使(shi)得(de)用(yong)理(li)論(lun)公(gong)式(shi)計(ji)算(suan)出(chu)來(lai)的(de)損(sun)耗(hao)結(jie)果(guo)和(he)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)偏(pian)差(cha)特(te)別(bie)大(da)。目(mu)前(qian)隻(zhi)能(neng)依(yi)靠(kao)有(you)限(xian)元(yuan)法(fa)仿(fang)真(zhen)模(mo)擬(ni)和(he)製(zhi)作(zuo)樣(yang)機(ji)實(shi)際(ji)測(ce)試(shi)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi)的(de)“雙管齊下”

，才能得到相對準確的數據。

　　三是高壓高頻環境下的絕緣設計難度大。當固態變壓器要實現20千伏的電壓隔離，同時又在50千赫茲的方波電壓下工作時，局部放電的風險會變得極高。為了滿足絕緣要求
，僅僅是爬電距離要達到32毫米以上
、間隙距離要達到16毫米以上這兩項要求，就占去了設備近40%的體積。且還必須給納米晶磁芯加上0.2毫米厚的聚酰亞胺筒，再用灌封矽膠進行密封處理，才能確保絕緣安全。

　　“從技術發展趨勢來看，下一代高頻軟磁材料呈現定製化、超薄化、複合化
，以及低應力控製的研發側重。”對此，張華指出了納米晶合金產業破局發展的三大路徑。

　　一是發展模式轉型。產業要擺脫低水平同質化的“內卷”競jing爭zheng
，轉zhuan向xiang以yi提ti升sheng內nei在zai實shi力li為wei核he心xin的de內nei涵han式shi發fa展zhan
，將jiang重zhong心xin聚ju焦jiao於yu產chan品pin質zhi量liang打da磨mo與yu性xing能neng升sheng級ji，通tong過guo持chi續xu的de技ji術shu創chuang新xin築zhu牢lao產chan品pin護hu城cheng河he
，以yi精jing細xi化hua的de質zhi量liang管guan理li保bao障zhang品pin質zhi穩wen定ding性xing，並bing依yi托tuo係xi統tong性xing的de人ren才cai培pei養yang積ji蓄xu發fa展zhan動dong能neng
，全quan方fang位wei增zeng強qiang企qi業ye核he心xin競jing爭zheng力li。

　　二是提前布局前瞻技術。產業要主動錘煉對新市場需求、新技術趨勢的敏銳洞察力
，精準捕捉行業變革的先機。持續加大研發資金與資源投入，為技術突破提供堅實支撐；積極參與行業標準的製定過程，在規則層麵搶占發展主動權；強化知識產權保護意識，通過專利
、技術秘密等方式

，將創新成果轉化為企業的長期競爭優勢。

　　三是培養跨學科人才。產業發展要重點培養兼具材料
、電力電子
、電磁場等多領域知識的複合型人才
，打破單一學科的能力邊界
；構建包容開放、激勵創新的人才發展環境，從薪酬待遇
、成長通道、工gong作zuo氛fen圍wei等deng多duo維wei度du為wei人ren才cai保bao駕jia護hu航hang，以yi高gao素su質zhi人ren才cai隊dui伍wu引yin領ling技ji術shu創chuang新xin方fang向xiang，在zai行xing業ye標biao準zhun製zhi定ding中zhong掌zhang握wo更geng多duo話hua語yu權quan，驅qu動dong企qi業ye實shi現xian高gao質zhi量liang發fa展zhan。