非晶合金是由超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,组成它物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性,没有晶态合金的晶粒、晶界存在。这种非晶合金具有许多独特的性能,由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度(1.54T),磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点。
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2022年,我国消耗非晶合金粉末约4000吨,同比增长约25%。其中,非晶合金软磁粉占比在98%以上(非晶带材破碎粉约占15%,主要应用在磁粉芯),涂层粉占比约为1.5%,其他粉占比约为0.45%(主要在催化等领域)。
近年来,为了应对气候变化挑战、减少碳排放,从而实现“碳中和”的总体目标,以绿色低碳发展理念为驱动,在节能减排方面优势明显的非晶合金材料将迎来良好的发展机遇。相比硅钢材料,非晶合金材料“制造节能、使用节能、回收节能”的环保特性优势显著,随着未来非晶合金材料应用的进一步推广,有望替代硅钢材料的市场空间广阔。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国非晶合金带材行业发展前景战略及投资风险预测分析报告》显示:
在电力领域,“绿色电网”“智能电网”要求传统电力系统趋向清洁化、节约化、智能化发展,发电、输配电、储电等各个环节均需要提高效率和功率。非晶合金凭借其材料本身的属性具备生产、应用、回收全流程节能、空载损耗低的特点,能够满足国家电网“三型两网”战略发展目标中对高效、节能、高流量密度型配电变压器的需求。
为拉动经济持续增长,5G基站、大数据、充电桩等“新基建”领域未来存在广阔空间。作为新基建发展的关键部件,电子元器件行业的发展有了新的要求,同时拉动了磁性材料领域的创新和变革。
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。
非晶合金带材行业发展分析及市场前景
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。
据非晶中国大数据中心统计,2021年国网非晶变压器招标约4.8万台,其中非晶变压器立体卷4.04万余台;南网变压器招标4万余台,均为非晶变压器平面卷。非晶配电变压器国网占比为18.8%,南网占比为45%;油浸式非晶变压器国网占比为58%左右,南网为67%;非晶配电变压器占比为23.3%。社会工程用非晶变压器约为1.4万台,其中立体卷非晶变压器占比为52%。
非晶合金变压器是《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》中节能环保产业重点推广的电力行业高效节能技术和装备;国家电网在《国家电网公司重点推广新技术目录》中,将节能型配电变压器作为未来发展的重点技术。
由于政策层面节能变压器的要求以及非晶变压器在运营成本上的优势,预计配电变压器中非晶变压器的渗透率呈现快速提升的趋势,预计2025年国网、南网招标中非晶变压器的占比分别达到45%、65%。
出口方面,预计未来五年我国非晶带材出口需求有望持续提升,预计2025年将达到2.1万吨,在电力需求较为旺盛的海外市场,如印度及东南亚等,非晶合金变压器的采购数量和市场份额整体呈现增长的趋势。
我国铁基非晶合金带材产业发展迅速,目前年设计产能近30万吨,使我国成为全球最大生产国。国内目前形成龙头企业引领、多家企业齐头并进的格局。其中,云路股份铁基非晶合金带材年设计产能达到6万吨,成为全球最大非晶合金带材生产制造企业,浙江兆晶、安泰科技、江苏国能、中岳非晶等企业年产能均在2万吨以上,分布在华东、华北等地区。
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。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。
非晶合金粉末主要应用在新能源汽车、光伏逆变器、充电桩、消费电子产品等对各类小型化、高频化、高功率、低损耗电感需求旺盛的领域。随着这些产品升级换代步伐加快,非晶合金粉末需求量将逐渐增长,保守估计今年非晶合金粉末需求量在6000吨左右。
更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国非晶合金带材行业发展前景战略及投资风险预测分析报告》。报告对行业相关各种因素进行具体调查、研究、分析,洞察行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在,评估行业投资价值、效果效益程度,提出建设性意见建议,为行业投资决策者和企业经营者提供参考依据。
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