铁氧体软磁在新能源和节能环保领域的应用

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1、铁氧体软磁材料在新能源和节能环保领域的应用一、背景：增值的产业链磁性材料是和国家经济、科技发展和人民生活密切相关的基础性功能材料。磁性材料产生的磁场可以存储能量，根据法拉第电磁感应定律，交变磁场能产生电流，即磁场存贮的能量可转变为电能。所以利用磁性材料可以方便地实现能量的转换和传递。根据电磁特性，可将磁性材料分为硬磁（永磁）、软磁、旋磁、矩磁等几大类别。硬磁材料经外界磁场磁化后，能保持恒定的磁性，主要用于电机马达、电声器件、矿物磁选、仪器仪表等。软磁材料去除外界磁场后，磁化产生的磁性立即退去，可制成各种变压器、电感器、扼流圈和滤

2、波器等，广泛用于新能源、通讯、IT、家电、绿色节能照明、电磁兼容、汽车电子、工业、医疗及军用电子等众多领域。软磁材料又可分为金属软磁和铁氧体软磁两类。金属软磁主要由铁、镍、铝、硅等金属合金组成，主要适用于低频率、大电流、高功率等场合。铁氧体软磁由铁、锰、镍、钴、锌等金属离子和氧离子组成。因其电阻率较高，所以具有优良的高频低损耗特性；易于制出各种形状和尺寸的磁心产品，是各种磁性材料中应用最广泛、生产技术和规模发展速度最快的种类之一。铁氧体软磁材料中产量最大的品种为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。从20世纪90年代开始，全球的铁氧体软磁材料

3、生产逐渐向中国转移和集中。国内现有铁氧体软磁厂商200余家。2010年中国铁氧体软磁的总产量约为30万吨，约占全球总产量的3/4。铁氧体软磁的主要原材料是氧化铁，重量比高达70%左右。氧化铁对于铁氧体软磁产品的性能、品质、成本，乃至于对于整个行业的发展，都有着十分重要的影响。国外厂商早在20世纪70年代就开始使用钢厂冷轧酸洗废液再生过程的副产品——氧化铁作为铁氧体的原材料。中国铁氧体软磁行业过去长期使用所谓“硫酸盐工艺”氧化铁，成本高而产量低。1995年后，随着宝钢第一套冷轧酸再生设备（2030机组）脱硅装置的改造成功，国内铁氧

4、体软磁行业逐渐转向使用性价比和产量更高的“Ruthner工艺”氧化铁。现在中国一年20万吨的氧化铁全部源自国内外钢铁企业，其中进口氧化铁约占1/3，国产2/3。国外主要厂商：日本JFE、新日铁、CHEMIRITE、韩国POSCO、DONGBU和现代、德国THYSSENKRUPP、奥地利VOEST-ALPINE、美国ISSI、台湾中钢等。国内主要厂商：宝钢、鞍本钢、首钢、马钢、邯钢、武钢、涟钢等。从冷轧厂酸洗废液再生时产生的氧化铁，到铁氧体软磁元件，再到变压器和电感器等器件，进而到电源、逆变器、适配器等组件，最后到各种电子整机，形

5、成了一条不断增值的产业链。中国铁氧体软磁行业始建于20世纪50年代后期，近30年来经历了四次较大的应用和市场转型，每一次转型都促进了产品结构调整和技术发展，并带动了氧化铁等原材料的发展。第一次：1983年～彩电国产化工程磁性材料厂家从西方引进先进设备和技术生产彩电偏转线圈、开关电源变压器、电源滤波器及行输出变压器的磁心材料性能达到日本TDK公司H4M、H3T、H3S等材料标准国内硫酸盐工艺氧化铁产量扩大，品质改善第二次：1995年～个人电脑进入家庭，电子镇流器荧光灯和紧凑型节能灯逐步推广开发和生产多种EE、EI、EER、EC、E

6、T、FT和环形磁心材料达到日本TDK公司PC30、HS52、HS72等材料标准国内钢厂Ruthner工艺氧化铁逐渐替代硫酸盐工艺氧化铁而成为主流原材料第三次：2000年～互联网普及、移动通讯发展，对于电磁干扰越来越严格的限制小型化、扁平化磁心和低损耗、高磁导率、抗干扰材料发展材料达到日本TDK公司PC40、H5C2等材料标准国外高品位氧化铁进入中国铁氧体粉料和磁心分离制造模式形成第四次：2009年～以太阳能、风能发电为代表的新能源和以新能源汽车、轨道交通、LED照明、平板电视等为代表的节能环保技术和市场进入快速发展阶段类似TDK

7、公司PC95的宽温低损耗铁氧体材料及磁心进入大量生产和应用阶段，类似PC47、PC90的尖端材料也由少数厂商开发成功高挡进口氧化铁供不应求，价格坚挺国内部分钢厂尝试用水洗的方法对氧化铁进行纯化处理，注重提高粉末的比表面积二、铁氧体软磁材料在新能源和节能环保领域的应用1、太阳能光伏发电应用传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，人类希望于可再生能源。在各种可再生能源中，太阳能成为人们重视的焦点。太阳能光伏发电的基本原理是使光伏电池在阳光照射下产生电流，再经过贮存、变换，成为类似市电那样的便于使用的电能形式。上世纪

8、60年代，光伏电池应用于空间技术—通信卫星的供电。70年代的石油危机和90年代愈发严重的环境污染、温室效应等，促使人类加速开发太阳能光伏发电技术及其应用。进入21世纪，欧美等先进国家已把太阳能光伏发电并入城市用电系统，太阳能电池与建筑系统的结合也逐渐形成产业化趋