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2022年6月30日 星期四
我国铁基非晶合金产业发展现状及特点
所属分类:行业展望
来源:中国电器工业协会非晶合金材料应用分会
作者:张华 吴晓丹
更新日期:2022-05-18

 

2021年,我国铁基非晶带材发展进入新阶段,在疫情多点散发、能耗控制、原材料过快上涨等不利因素下,相关企业坚持稳字当头,稳中求进,取得较快发展。2021年我国全年铁基非晶带材产量约6.8万吨,与前一年比,增加1.5万吨左右,其中,云路股份产量占国内总产量的60%以上,其他产量靠前的企业有浙江兆晶、安泰科技、江苏国能、中岳非晶等。当年,产量过万吨的企业未超过3家。

当前,铁基非晶带材主要下游应用市场在配电变压器领域。据非晶中国大数据中心统计,2021年国网非晶变压器招标约48000台,非晶变压器立体卷40400余台;南网变压器招标40000余台,均为非晶变压器平面卷。非晶配电变压器国网占比是18.8%,南网占比是45%;油浸式非晶变压器国网占比58%左右,南网67%;配变方面非晶占比23.3%。社会工程用非晶变压器约14000台,其中,立体卷非晶变压器占比52%。

产业发展主要特点

一是龙头企业引领作用大。我国铁基非晶合金带材产业发展迅速,年设计产能近30万吨,为全球最大生产国。国内形成龙头企业引领,多家企业成齐头并进格局。2021年11月26日,青岛云路先进材料技术股份有限公司在科创板成功上市,是国内首家登陆科创板的央企 “科改示范行动”企业,也是中国航发成立后首家上市企业。该公司自设立以来一直专注于先进磁性金属材料领域,已形成非晶合金、纳米晶合金、磁合金粉末三大材料及其制品系列,其中,铁基非晶年设计产能达到6万吨,成为全球最大非晶合金带材生产制造企业。其他,浙江兆晶、安泰科技、江苏国能、中岳非晶等均形成年产2万吨以上生产能力,分布在华东、华北等中原地区。

二是产业发展态势先抑后扬在全球疫情还未有效控制,国内部分地区疫情多点散发,原材料价格急剧上升,能耗控制等多重外部环境影响下,市场需求动力不足,2021年上半年非晶合金宽带市场相对平淡,只有少数企业生产线坚持生产,1-9月产量还不足4.5万吨。受原材料价格波动影响,带材生产企业利润空间进一步受到挤压,大部分企业生产线处于半停产状况,最少时国内35条生产线仅5条线开机生产。进入下半年,“双碳”目标推进以及变压器能效提升计划实施,政策传导效应显现,变压器一级能效招标比例提高,铁基非晶带材需求明显上升,国内部分企业一度处于停滞的生产线快速启动,10-12月,短短3个月产量迅速飙升至2万余吨。

三是价格上涨利润空间增大2021年10月份开始国内的铁基非晶带材的材料价格一路高涨。主要原材料硼铁价格从原来21500元/吨上涨到25000元/吨,纯铁从6022.9元/吨上涨到6976.9元/吨,国产金属硅441从13805元/吨上涨到23878元/吨,国产金属硅553从6466元/吨上涨到21878元/吨。随着需求增多,铁基带材价格呈现出小步快跑态势,仅三个月时间,非晶带材价格就从原来13-14元每千克,涨到了17-18元每千克,部分铁基非晶合金企业因利润增加逐步走出困境。我们发现,虽然非晶带材价格涨幅高达30%,但总体价格涨幅还是低于硅钢。这样造成同容量同型号同样能耗等级的变压器设计的过程中,铁基非晶的成本要低于硅钢,竞争优势更加明显,铁基非晶带材再次成为变压器行业重点关注材料。

四是立体卷铁心市场趋好非晶带材立体卷铁心近年来得到市场认可。和常规非晶铁心比,其结构上改善了传统平面铁心的噪声,采用独特线圈支撑结构,加强了非晶铁心干式变压器短路承受力,提升了安全可靠性。目前,国家电网、南方电网也已将立体卷铁心变压器列入新技术目录。过去两年,在国网的变压器招标中,立体卷铁心变压器已达近5万台,约占采购总量的8%。除配电网外,立体卷非晶变压器在数据中心、风电、太阳能、新能源汽车充电站、轨道交通、船舰用变压器应用中具有很强的潜在竞争力。从2021年11月开始,非晶立体卷铁心市场需求剧增,价格上涨幅度较大。立体卷非晶铁心制造受带材工艺影响,工艺复杂,加工效率不高,呈现供不应求现象,价格一路飙升,部分企业立体卷铁心价格最高报价30元-32元每公斤。

五是产业复苏竞争有序目前,国内铁基非晶带材企业有12家,产线35条,设计产能30万吨。截止2021年12月底,国内能够稳定生产的4家企业共有10条生产线,理论产能在8万吨,产业复苏态势明显。预计2022年至少有18条生产线投入运行,产量进一步增加。去年10月,我国商务部解除了对日立金属铁基非晶带材实施反倾销措施,因价格与国内产品比偏高等因素,日立非晶带材尚未再次进入我国市场,但后期不排除针对不同客户需求,在高端市场上必将与国内带材企业形成竞争。

六是出口市场稳步推进。我国铁基非晶带材在印度、东南亚、韩国等有较大市场,特别是印度市场需求相对较大。尽管疫情影响,但我国带材出口依然稳步增长,2018年始,南亚及东南亚成为我国铁基非晶带材重要市场。2021年全国铁基非晶带材出口约1.2万吨,同比增加6%。据海关总署公布数据显示,2021年1-12月我国变压器出口量为337275万个,同比增长17.9%;出口额为2371476万元,同比增长5%。其中,非晶变压器约占总出口量的11%。

产业发展存在的主要问题

一是高质量带材不够多满足立体卷的非晶带材工艺要求严苛,在满足低损耗的情况下,一致性、稳定性好且有较好韧性的带材才适合做立体卷铁心。国内能够批量生产符合这样要求的带材不是太多,其占总产量不足四成

二是新技术发展不够快新技术引领新方向抢占新市场。以日立金属为例,2020年底该公司推出MdDC-A(简称A)带材,并在2021年6月成功商业应用,制造出超级能效变压器。这种带材损耗比原来M带材降低60%左右,噪音减小7-10个分贝。而我国因前期受到疫情、市场等多因素影响,相关技术还在跟随状态,具体表现在:铁基非晶带材新技术新工艺开发步伐不够快,非晶立体卷铁心自动化生产能力不算好,等等。这些问题需要加快攻关突破,不断提升我国铁基非晶带材高质量发展的竞争力。

三是政产学研结合不够紧。部分非晶带材企业产业科技引领发展意识不强,总体科技投入不多,和科研单位合作紧密度不够,多数非晶合金企业没有关联研发中心,持续创新后劲不足。

四是问题破解不够好。多年前在铁基非晶带材生产使用中存在的问题,诸如产品良率有待提高、数据性能漂移控制有待改善,等等,至今在部分企业中依然存在。分析原因,主要是生产不够稳定,技术工艺不善于总结提高,市场有需求应急时候多,埋头攻关时间少,缺少攻坚克难的耐力。

产业未来发展值得期待

电力行业主市场不会变我国在网运行的变压器约1700万台,总容量约110亿千伏安。变压器损耗约占输配电电力损耗的41%,非晶变压器在电力行业具有较大节能潜力,主市场依旧为电力行业。今年2月23日,《人民日报》发表国家电网有限公司董事长、党组书记辛保安署名文章《坚决扛牢电网责任 积极推进碳达峰碳中和》。文章指出,党中央提出“双碳”目标后,国家电网公司第一时间贯彻落实,发布实施国内企业首个“双碳”行动方案和构建新型电力系统行动方案,出台一系列务实举措,努力争当能源革命的推动者、先行者、引领者。中国电器工业协会非晶材料应用分会进行了测算,非晶变压器在国网、南网配变变压器领域可能在2-3年内逐渐提升到40%甚至到45%。

产能产量将会持续增加。有专业人士分析,铁基非晶合金带材产业链在“双碳”背景下,总体规模将会有一定比例上升。预计2022年国内铁基非晶带材将再次突破10万吨,这是继2016年后再次突破10万吨。与过去不同的是,这次增长到10万吨后,产量不会再像2018年那样出现断崖式下滑,预计在2022年到2030年间有一个稳定的增长空间。到“十四五”末,各类变压器预计需求铁基非晶带材在15-18万吨。

竞争格局全方位多领域。近年来,国内铁基非晶带材发展有较大起色,形成了较为完善的产业生态系统。但随着日立金属非晶带材和国产优质带材价格差距不断缩小,必将部分领域形成市场竞争。在出口方面,未来铁基非晶带材将继续在东南亚、南亚等国为重点。建议国内关联企业要携手共进,统一标准和价格,避免在海外市场形成“内卷”竞争。

新工艺新产品不断呈现。新工艺新产品发展上,日本企业继续走在前面。日立金属A带材走在前列,国内铁基非晶带材免退火、高Bs、低磁导率等新技术新工艺研发虽然也陆续跟进,但技术沉淀上要落后日本5年甚至更长时间。但不可否认的是,新工艺新产品将会极大提升非晶合金产业发展和应用领域,定制化和专属化将会成为有实力企业发展一大特色。我们铁基非晶邀持续不断开发其下游产品在光伏、风力等新能源行业应用,在“补链”“强链”上做足文章。

纵观未来,助力铁基非晶产业快速发展内外部条件已经形成,进一步做大做强产业链将是重要课题。2022年,国际形势复杂严峻,地缘政治纷争对形成的短期经济行为以及疫情多点散发爆发背景下经济走向等不确定因素交替,任何产业均要做好应对艰难的时期要到来。在“双碳”背景下,国家正加大基础设施等建设力度,作为绿色全产业链新材料代表,非晶合金产业必将迎来更加美好的春天。

 

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