非晶納（nà）米晶鐵（tiě）心破局高頻電力裝備瓶頸，開啟固態變壓器新紀元

5月15日，首屆固（gù）態變壓器非晶納（nà）米（mǐ）晶鐵心關鍵技術研討（tǎo）會在江蘇（sū）鹽城召開。會（huì）議（yì）介（jiè）紹，大功率非晶納米晶高頻變壓器憑借其高頻高效、體積小、重量輕等優勢，能顯著提升電能轉換效率（如光伏逆變器效率超99%）、縮短充（chōng）電時間（支持800伏高壓快充），並適配未來超導技術和人（rén）工智能協同需求，在新能源汽車（chē）快充、可再生能源轉換、工業節能、智能電網（wǎng）等領（lǐng）域具有重要應用前景。值得一提的是，非晶（jīng）納米晶固態變壓（yā）器通過其獨特的（de）材料特性實現節能，不僅在高頻下磁芯損耗比傳統矽鋼降（jiàng）低60%～80%，空載損耗（hào）減少40%以上，還通過納米晶帶材的高磁導率使變壓器效（xiào）率提升至（zhì）98.5%，特別適合新能（néng）源電站的間（jiān）歇性供電場景。

會上，中國電器（qì）工業協會副秘書長郝軍致辭（cí），中國電力科（kē）學研究院有限公司（sī）研究室主任楊（yáng）富堯、中國電器工業協會非晶合（hé）金材料應用分（fèn）會秘書長張華等10位專家做主旨報告。太原科技大學副教授陳哲、畢普拉斯總工程師霍（huò）利（lì）山分別主持上、下午（wǔ）的會議。

在主旨報告（gào）環（huán）節，楊富堯、清華大學（xué）直流研究中心電氣（qì）室主任崔彬、哈爾濱工（gōng）業大學電力電子與電力傳動研究所副所長李彬彬、霍利山、陳哲、青島雲路深圳研（yán）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、三峽通大學博士生（shēng）黃紫維、張華分別就非晶納米（mǐ）晶固態變壓器設計技術、最（zuì）新研究進展、應用優勢、技術挑戰、發展方向等內容進行了分享。

此次會議（yì）由中國電器工業協會非晶合（hé）金材料（liào）應用分會主辦，特變電工股（gǔ）份有限公司新疆變壓器（qì）廠、非晶中國大數據中心、鹽城碧姆帝新材料科技有限公司協承辦，來自（zì）非晶納米晶上下（xià）遊相關領域（yù）的科研院所、高等院校、生產企業等的（de）150餘代表參加（jiā）。

當前，我國固態（tài）變（biàn）壓器的研發與國（guó）際同步，正是抓住機遇（yù）、大力發展、進而搶占先機的關（guān）鍵期。5月15日，來自國內科研院所、高等院校、龍頭企業、行業協會等的專（zhuān）家齊聚江蘇鹽（yán）城，帶著各自（zì）團隊（duì）的最新研究成果，圍繞非晶納米（mǐ）晶鐵心在固態變壓器中應用的關鍵技術熱（rè）點話題進行（háng）了深入交流探討。

固態變壓器（SST）是一種基於（yú）半導（dǎo）體器件（如MOSFET、IGBT）實現電能（néng）變換的電力設（shè）備。其通過高頻電（diàn）磁感應技術替代傳統鐵芯（xīn）線圈（quān）結構，能夠（gòu）靈活調節電壓、頻率和（hé）功率特征（zhēng），具（jù）有高能量轉（zhuǎn）換效率（lǜ）、體積小、重量低、噪聲（shēng）小、可集成智能（néng）控製功能等核心優勢（shì），其的研發和突破是新型電力係統實現大力發（fā）展的關鍵技術支撐。

從材料革新的角（jiǎo）度看，非晶（jīng）納米晶（jīng）具有非晶相提供高電阻率降低渦流損耗、納米晶相賦（fù）予優異軟磁性能的“雙（shuāng）重性格”，使得其（qí）在（zài）同等（děng）磁（cí）密（mì）條件下，較其他磁性材料在固態變壓器（qì）上的應用優勢更明顯。

會議透露，通過非晶納米晶材料替代傳統鐵氧體等軟磁材（cái）料，可降低固態變壓器30%的製造成本並減少碳排放，預計到2030年，將為全球能（néng）源係統年節電超500億千（qiān）瓦時，是推動綠色能源轉型的關鍵技（jì）術之一。目前，國內已生產出厚度在12微米以下的極薄納米晶材料，損耗相較常規納米晶可進一（yī）步降低（dī）超50%。可見，對非晶納米晶鐵（tiě）心的研發（fā）突破有望進一步推動（dòng）新型電力係統所需材料的變革。

從技（jì）術突破的角（jiǎo）度看，固態變壓器是一種（zhǒng）高頻化的電力電子變換設備，因（yīn）此高頻隔離變（biàn）壓器是固態變壓器的（de）核心（xīn）組件，其關鍵技術瓶頸包括容量小、損耗密度高、大容量電池設計難等，係統複雜且成本較高。而在高頻變壓器領域，非晶納米晶具有更（gèng）穩（wěn）定的溫（wēn）度特性，適用於高溫運行的高頻變壓器，要注意做好熱管理。同（tóng）時，非晶納米晶可實現（xiàn）更大尺寸的（de）鐵心製造，在同等設計（jì）磁密下具有更高的功率密度，符合大容量、緊湊型（xíng）電力電子裝（zhuāng）備發展趨勢。

會議介（jiè）紹，傳統鐵氧體在10千赫茲（zī）頻段的損耗是非（fēi）晶材料的3倍以上（shàng），目前國內已開發出損耗僅5.6萬瓦特/千（qiān）克的（de）20厘米寬幅鐵心，在保持（chí）超低損耗的同時，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、張家口冬奧示範工程等的應用也印證了非晶納米晶鐵心在高頻工況下的（de）穩定性優勢。

從標準引領（lǐng）的角度看，目前國內（nèi）已（yǐ）有團（tuán）隊主導製定電力電子變壓器國際標準，且已進入最終審議階段。標準意（yì）味著產業主導權，這是我國首次在該領域掌握標準製定權。會（huì）議還介紹，國內有（yǒu）團隊正在推進的《柔性直流係統用中（zhōng）高頻隔（gé）離變壓器技術規範》填補（bǔ）了國內（nèi）空白，明確10千赫茲（zī）以上頻段損耗限值比歐盟現行標準嚴格15%。

從應用拓展的角度看，當前，非晶（jīng）鐵心變壓器已突（tū）破單機10兆伏（fú）安容量極限，國內某團隊用其研（yán）發的（de）三相變（biàn）壓器將（jiāng）用（yòng）於新疆一光（guāng）伏項目，比傳統（tǒng）方案可減少占地60%。在軌道交通領域，3千赫茲非晶牽引變壓器使深圳地鐵16號線（xiàn）能耗下（xià）降7.2%，噪音（yīn）降（jiàng）低12分貝。更值得關注的是海上風電應用。目前正（zhèng）在測試的（de）深海（hǎi）變壓器采用環氧真空澆注（zhù）技術，在（zài）鹽霧腐蝕環境下絕緣壽命提升3倍，為深遠海風電直流送出提供了關鍵（jiàn）裝備支撐。