我国金属软磁粉芯行业需求不断释放 5G、光伏逆变器等领域应用前景广阔

2023-09-21 09:46

手机浏览

1、概述及定义

根据观研报告网发布的《中国金属软磁粉芯行业发展深度研究与投资前景分析报告（2023-2030年）》显示，金属软磁粉芯是通过将金属或合金软磁材料制成的粉末与绝缘添加物混合压制而成的一种复合软磁材料。由于铁磁性颗粒小，又被非磁性绝缘介质隔开，因此，金属软磁粉芯电阻率比金属及其合金要大的多，涡流损耗小，适用于较高频率。金属软磁粉芯具有损耗低、磁导率高、饱和磁感强度高、电阻率高、优良的磁和热各向同性、工作频率范围较宽等特点，克服了铁氧体饱和磁感强度较低以及金属软磁合金高频下涡流损耗大的特点，同时最大限度结合了两者的优点，可应用于传统软磁材料难以满足要求的领域。

金属软磁粉芯的发展历史悠久，从最早的纯铁磁粉芯开始，经历纯铁磁粉芯-铁镍磁粉芯-铁硅铝磁粉芯-钼坡莫合金磁粉芯-非晶和纳米晶磁粉芯的演变。铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元，金属软磁粉芯就是以这三种元素为主要部分，或是它们中的单一金属，或是它们中的两种乃至三种的适当组分配合，或是在此基础上再添加一种或多种别的元素组合而成的。金属软磁粉芯主要包括铁粉芯、铁硅铝磁粉芯、高通量磁粉芯和钼坡莫磁粉芯四大系列。

金属软磁粉芯分类

种类	简介
铁粉芯	铁粉芯是用高纯铁粉或羟基铁粉经配料、压制、涂覆生产的磁芯。由于生产工艺较其他几种简单，原材料最便宜，且具有较好的磁性能，是四大系列金属软磁粉芯中使用量最大、最为广泛的一种。从μe10的－2材质铁粉芯到μe75的－26、－52等各种材质的铁粉芯，适用于各种不同的使用场合。还有用铁氧体掺入适量做的复合铁粉芯，具有较高的导磁率，在某些使用场合可以弥补铁粉芯导磁率较低的缺陷
铁硅铝磁粉芯	是用含铝5.4%、硅9.6%、其余为铁的合金制成的粉末生产出来的一种金属软磁粉芯。铁硅铝合金是二十世纪三十年代，由日本人增本亮和山本宏二人发明的。其发明地在日本仙台县，故又称为Sendust合金，它是一种较好的软磁材料。但由于其性能又硬又脆，无法加工，故作为一种金属软磁材料，它远不及各种坡莫合金那样使用广泛。铁硅铝磁粉芯开始由于其成型性能较差，使用并不多。由于镍价的飞涨，使得铁硅铝磁粉芯性价比优良这一特性突出出来，从而使其用量迅速超过了MPP磁粉芯，成为三种合金系列的软磁粉芯中使用量最大、最为广泛的一种。μe10～μe147各种性能档的铁硅铝磁粉芯，凡是能取代MPP等的地方，就都可改用铁硅铝磁粉芯了。由于需求量大增，反过来又促使其生产工艺技术的改进及产品质量的提高
高磁通磁粉芯	高磁通磁粉芯是以NiFe50坡莫合金制成的粉末生产的，其最大特点是具有高的饱和磁通密度，可高达1300mT以上，导磁率从μe10～μe160的各种性能档磁芯都比其他两种合金系列的饱和值要高。由于这一特点，也使得在某些使用场合就非得用它不可了
钼坡莫磁粉芯	钼坡莫磁粉芯是用Ni81Mo2坡莫合金粉末生产的一种金属软磁粉芯。在四大系列金属软磁粉芯中，又以钼坡莫磁粉芯的综合性能为最好。其导磁率可高达μe500以上。它是最具优良特性的金属软磁粉芯的典型代表。因此在三种合金系列产品中，它是最早获得广泛应用的。特别是在国防、军工产品和高科技产品上，要求比较好的材料时都会选用钼坡莫磁粉芯

资料来源：观研天下整理

2、金属软磁粉芯行业产量及需求量

随着电子、通信技术进步，以及我国对新能源汽车、高新技术通信和消费电子等行业的大力支持，金属软磁粉芯市场需求不断释放，目前已成为全球主要生产国和消费国。根据数据显示，2021年我国金属软磁粉芯行业产量约20.4万吨，需求量约为22.5万吨。

数据来源：观研天下整理

3、金属软磁粉芯行业下游市场分析

金属软磁粉芯具有损耗低、效导磁率高、稳定性好、性能可控、磁感应强度高等优势，并且克服合金软磁材料高频下涡流损耗大的缺点。因此，金属软磁粉芯在储能、汽车、5G、电源、雷达、服务器等领域应用前景广阔。

金属软磁粉芯主要应用领域

金属软磁粉芯主要应用领域

资料来源：观研天下整理

（1）变频空调

软磁材料主要应用于变频空调变频器上的高频板载PFC电感中，在变频空调输入整流电路中，起到电源输入功率因数的调节、抑制电网高次谐波的储能升压电感的作用。2020年7月1日，《房间空气调节器能效限定值及能效等级》正式实施，空调能耗准入标准大幅提升；据中国标准化研究院测算，能效新国标的实施将使目前空调市场淘汰率达到45%。能耗标准的提升将带动变频空调市场份额的跨越式发展。根据数据显示，2021年中国变频空调销量达10447万台，同比增长39.57%。

数据来源：观研天下整理

（2）光伏

软磁材料所制成的电感元件应用于光伏发电系统中的光伏发电逆变器上，而光伏逆变器是一种电源转换装置，主要功能是将太阳能电池板受太阳光照射时产生的直流电逆变成交流电，送入电网，即光伏发电并网。光伏逆变器中，将光伏电池板发出的不稳定的直流电升压成稳定的直流电压的电路中，Boost升压电感是其关键核心磁元件，其后将稳定的直流电压通过逆变电路转换成50Hz正弦波交流电，输入电网时，必须使用重要的大功率交流逆变电感，这两种电感元件的磁材料基本上采用高性能的铁硅类粉芯材料，已经成为世界光伏逆变器设计的标准设计。

随着光伏经济性的提升及节能减排政策的推进，光伏行业快速发展，光伏逆变器出货量快速增长，带动上游金属软磁粉芯行业供给量上升。