非晶納（nà）米晶鐵心破局高頻電力裝備（bèi）瓶頸，開啟固態變壓器新紀元

5月15日，首屆固態變壓器非晶納（nà）米晶鐵心關鍵（jiàn）技術研（yán）討會在江蘇鹽城召開。會議（yì）介（jiè）紹，大功（gōng）率非晶納米（mǐ）晶高頻變壓器憑借其高頻高效、體積小、重量輕等（děng）優勢，能顯著提升（shēng）電能轉換效率（lǜ）（如光伏逆變器效率超99%）、縮短充電時（shí）間（支持800伏高壓（yā）快充），並適配未來超導技術和人工（gōng）智能協同需求，在新能源汽車快充、可再生能源轉換（huàn）、工業節能（néng）、智（zhì）能電網等領域具有重要應用前景。值得一（yī）提的（de）是，非晶納米（mǐ）晶固態變壓器（qì）通過其獨（dú）特的材料特性實現節能，不僅（jǐn）在高頻下磁芯損耗比傳（chuán）統矽鋼降低（dī）60%～80%，空載損耗減少40%以上，還通過（guò）納米晶帶材的高磁導（dǎo）率使變壓器效率提升至（zhì）98.5%，特別適（shì）合（hé）新能源電站的間歇性供電場景。

會上，中（zhōng）國電器工業協會副秘書長郝軍致（zhì）辭，中國（guó）電力科學研究院有限公司研究室主任楊富堯（yáo）、中國電器工業協會非晶合金材料應用分會秘書長張華等（děng）10位專家做主旨報告。太原科（kē）技大學副教（jiāo）授（shòu）陳哲、畢普拉斯總工程師霍利山分（fèn）別（bié）主持上、下午的會議。

在主旨報告環節，楊（yáng）富（fù）堯、清華大學直流研究中心電氣室主任崔彬（bīn）、哈爾濱工業（yè）大學電力（lì）電子與電力傳動研究所副所長（zhǎng）李彬彬、霍利山、陳哲、青島雲路深圳研究院副院長郭軒、華中科技大學博士生王震宇、西安交通大學博士生劉占磊、三峽（xiá）通大學博士生黃紫（zǐ）維（wéi）、張華分別就非晶納米晶固態（tài）變壓器（qì）設計技術、最（zuì）新（xīn）研究進展（zhǎn）、應用（yòng）優勢、技術（shù）挑戰、發展方向等內容進行（háng）了分享。

此次會議（yì）由中國電器工（gōng）業協會非晶合（hé）金材料應用分會主辦，特變電工股份有限公司新（xīn）疆變壓器廠、非晶中（zhōng）國大數據中心、鹽城碧姆帝新材料科技有限公司協承辦，來自非（fēi）晶納米（mǐ）晶上下遊相關領域的科（kē）研院所、高等院校、生產企業等的150餘代表參加。

當（dāng）前，我國固態變壓器的研發與國際同步，正是抓住機遇、大力發展、進而（ér）搶占先機的關鍵期。5月15日（rì），來自國內科研（yán）院所、高等院校（xiào）、龍頭企業、行業（yè）協會等的專家齊聚江（jiāng）蘇（sū）鹽城，帶著各自團隊的最新研究成果，圍繞非晶納米晶鐵心（xīn）在固態變壓器中應用的（de）關鍵技術熱點話題進行了深（shēn）入交流探（tàn）討。

固態變壓器（SST）是一種基於半導體器件（如MOSFET、IGBT）實現電能變換的電力設備。其通（tōng）過（guò）高頻電磁感應技術替代傳統（tǒng）鐵芯線圈結（jié）構，能夠靈活調節電壓、頻率和功率特征，具有高能量轉換效率、體積小、重量低、噪聲小、可集成（chéng）智能控製功能等核心優（yōu）勢，其的研發和突破（pò）是新（xīn）型電力係統實現大力發展的關鍵（jiàn）技術支撐。

從材料革新的角度看，非晶納米晶具有非（fēi）晶相（xiàng）提供（gòng）高電阻率降（jiàng）低渦流損耗、納米晶相賦予（yǔ）優異軟磁（cí）性能的“雙重性格”，使（shǐ）得其在同等磁密條件下，較其（qí）他磁性材料在固態變壓器上的應用優勢更明顯（xiǎn）。

會議透（tòu）露，通過非晶（jīng）納米晶材料替代傳統鐵氧（yǎng）體等軟磁材料，可降低固態變（biàn）壓器30%的製造成本並減少碳排放，預計到2030年，將為全球能源係統（tǒng）年節電超500億千瓦時，是（shì）推動綠（lǜ）色能源轉型（xíng）的關鍵（jiàn）技術之一。目前，國內已生產出厚度在12微米以下的極薄納米（mǐ）晶材料，損耗相較（jiào）常規納米晶可進一步降低超50%。可見，對非晶納米晶鐵心的研發突破有望進（jìn）一步推動新型電力係統所需材料的（de）變革。

從技術突破的角度看，固態變壓器是一種高頻化的（de）電力（lì）電（diàn）子變換設備，因此高頻隔離變壓（yā）器是固態變壓器的核心組件，其（qí）關鍵技術瓶（píng）頸包括容量小、損耗密度高、大容量電池設計（jì）難等（děng），係統複雜且成本較高。而在高頻變壓器領域（yù），非晶納（nà）米晶具有更穩定的溫度特性（xìng），適用於高溫運行的高頻變壓器，要注意（yì）做（zuò）好熱管理。同時，非晶納米晶可實現更大尺寸的鐵心（xīn）製造，在同等設計磁密下具有更高的功率（lǜ）密度，符合大容量、緊湊型電力電子裝備發展趨勢。

會議介（jiè）紹，傳統鐵氧體在（zài）10千赫茲頻（pín）段的損耗是非晶（jīng）材料的（de）3倍以上，目前國內已開發出損耗僅5.6萬瓦特/千克的20厘米寬幅（fú）鐵心，在（zài）保持超低損耗（hào）的同時，破解了寬幅材料應力分布不均導致磁疇畸變的難題。與此同時，雄安新區、張家口（kǒu）冬奧示範工程等的應用（yòng）也印證了非晶（jīng）納米晶鐵心在高頻工況下的穩定性優勢。

從標準（zhǔn）引領的角度看，目前國內已有團隊（duì）主導製定電力電子變壓器國際標（biāo）準，且已進入最終審議階段。標準意味著產（chǎn）業主導權，這是我國首次在該領域掌握標準（zhǔn）製定（dìng）權。會議還介紹，國內有團（tuán）隊正在推進的《柔（róu）性直流係統（tǒng）用中高頻隔離變（biàn）壓器技術（shù）規範》填補了國內空白，明確10千赫茲以上頻段損耗限值比歐盟現行標準嚴格15%。

從應用拓（tuò）展的角度看，當前（qián），非晶（jīng）鐵心變壓器已突破單機10兆伏安容（róng）量極限，國內某團隊用其研發的三相變壓器將（jiāng）用於新疆一光伏項目（mù），比傳統方（fāng）案可減少占地60%。在（zài）軌道交通領域，3千赫茲非晶牽引變壓器使深圳地鐵16號線能耗下（xià）降7.2%，噪音降低12分（fèn）貝。更值得關（guān）注的是海（hǎi）上風電應用。目前正（zhèng）在測試的（de）深（shēn）海變壓器采用環氧真空澆（jiāo）注技（jì）術，在鹽霧腐蝕環境下（xià）絕緣壽命提升3倍，為深（shēn）遠海風（fēng）電直流送出提供了關鍵裝備支撐。