金屬軟磁粉芯行業(yè)研究：新能源和人工智能時(shí)代的金屬軟磁

金屬軟磁粉芯行業(yè)研究：新能源和人工智能時(shí)代的金屬軟磁一、合金軟磁行業(yè)概覽1.1軟磁材料是電力時(shí)代和人工智能時(shí)代的重要材料磁性材料主要可以分為永磁和軟磁兩類。永磁材料又稱硬磁材料，這類材料能長(zhǎng)期保留其剩磁，具有較高的矯頑力，能經(jīng)受不太強(qiáng)的磁場(chǎng)干擾。軟磁材料與之對(duì)應(yīng)，矯頑力低，磁導(dǎo)率高，既容易受外加磁場(chǎng)磁化，又易退磁。其主要功能是導(dǎo)磁、電磁能量的轉(zhuǎn)換與傳輸，被廣泛應(yīng)用于電能轉(zhuǎn)換設(shè)備中，是電子電力時(shí)代的重要材料。軟磁材料主要可分為金屬軟磁、鐵氧體軟磁、非晶及納米晶三類。金屬軟磁應(yīng)用廣泛，全世界年產(chǎn)百萬噸以上，可繼續(xù)細(xì)分為純鐵、硅鋼、坡莫合金、金屬軟磁粉芯等類別，其中金屬軟磁粉芯性能最為優(yōu)異，在光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車等板塊廣泛應(yīng)用。1.2軟磁材料發(fā)展歷程軟磁材料在工業(yè)應(yīng)用中已有一百多年的歷史，依據(jù)時(shí)間先后可以劃分為四個(gè)發(fā)展階段：第一階段為19世紀(jì)末葉至20世紀(jì)初，純鐵、硅鋼等軟磁合金陸續(xù)問世。純鐵是工業(yè)上應(yīng)用最早的軟磁材料，1886年美國(guó)Westinshouse電氣公司首先用雜質(zhì)含量約為0.4%的熱軋低碳鋼薄板制成變壓器疊片鐵芯。隨著電力工業(yè)和電訊技術(shù)的興起，低碳鋼制造電機(jī)和變壓器得以廣泛使用。20世紀(jì)初，研制出硅鋼片代替低碳鋼，提高了效率，降低了損耗。至今，硅鋼片在電力工業(yè)中對(duì)于軟磁材料的使用仍居首位。同時(shí)，隨著電話技術(shù)的發(fā)展，在弱電工程中提出了材料需具有高磁導(dǎo)率的要求，鐵鎳系等各類軟磁合金便應(yīng)運(yùn)而生。到20世紀(jì)20年代，無線電技術(shù)的興起，更促進(jìn)了高磁導(dǎo)率合金的發(fā)展，坡莫合金（78Ni-Fe）、繆高磁導(dǎo)合金（Mumetal，77Ni-5Cu-Fe）、坡明瓦（Perminvar，43Ni-23Co-Fe）、坡明杜爾合金（50Co-2V-Fe）及坡莫合金磁粉芯等相繼出現(xiàn)。第二階段為20世紀(jì)30年代到40年代，金屬軟磁材料發(fā)展迅速，鐵氧體軟磁材料應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)30年代到40年代，金屬軟磁材料在品種、性能和應(yīng)用等方面都有了迅速的發(fā)展。這期間研制出了多元坡莫合金、鐵硅鋁粉狀高磁導(dǎo)率合金和單取向硅鋼，羰基鐵粉被壓制成鐵粉芯。同時(shí)期也開始了對(duì)于鐵氧體的研究：隨著高頻無線電技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)中迫切需要一種同時(shí)具有鐵磁性和高電阻率的材料，1935年，荷蘭Philips實(shí)驗(yàn)室Snoek成功研制出了適合在高頻下應(yīng)用的鐵氧體，實(shí)現(xiàn)了尖晶石型鋅鐵氧體的工業(yè)化，拉開了軟磁鐵氧體材料在工業(yè)中應(yīng)用的序幕。第三階段為20世紀(jì)50年代到70年代，鐵氧體生產(chǎn)取得重大突破，納米晶合金的發(fā)明成為軟磁材料發(fā)展的新里程碑。20世紀(jì)50年代，人們開發(fā)出了石榴石型鐵氧體、平面型鐵氧體等多種型號(hào)的鐵氧體，為鐵氧體奠定了堅(jiān)實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)。經(jīng)過20年的發(fā)展至20世紀(jì)70年代，生產(chǎn)的鐵氧體磁導(dǎo)率顯著增大、損耗降低、頻帶變寬。1988年，日本日立金屬公司在非晶合金基礎(chǔ)上通過晶化處理開發(fā)出納米晶軟磁合金，此類合金的突出優(yōu)點(diǎn)在于兼?zhèn)淞髓F基非晶合金的高磁感應(yīng)強(qiáng)度和鈷基非晶合金的高磁導(dǎo)率、低損耗。其組元少，不含有貴重的Co、Zr、Nb、B等元素，是一種成本低廉的鐵基材料。納米晶合金的發(fā)明是軟磁材料的一個(gè)突破性進(jìn)展，把非晶態(tài)合金研究開發(fā)又推向一個(gè)新高潮。第四階段為20世紀(jì)80年代至今，高性能軟磁復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化，市場(chǎng)份額逐年增加。除了20世紀(jì)初研制的鐵粉芯，大多數(shù)磁粉芯都是在20世紀(jì)80年代開始研發(fā)。20世紀(jì)80年代初，羰基鐵粉芯開始量產(chǎn)，鐵硅鋁合金磁粉芯成功開發(fā)并逐漸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，鐵硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、鐵鎳鉬磁粉芯陸續(xù)問世。1984年，美國(guó)Allied公司把非晶態(tài)粉末壓制成了非晶磁粉芯，其具備低損耗、高直流偏置的性能，但成本相對(duì)較高。近年來，由于軟磁復(fù)合材料兼具高飽和磁通密度和較高的應(yīng)用頻段兩大優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)份額逐年快速增長(zhǎng)。1.3兩大材料路線不斷迭代，金屬軟磁粉芯綜合性能突出金屬軟磁粉芯和非晶納米晶是當(dāng)前并存的兩大高端軟磁材料發(fā)展路線。金屬軟磁粉芯不僅改善了傳統(tǒng)金屬軟磁磁導(dǎo)率不高的缺陷，并且達(dá)到了遠(yuǎn)超鐵氧體軟磁的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，綜合性能優(yōu)良。而非晶納米晶除去成本劣勢(shì)，綜合性能更為優(yōu)異，并具有制造節(jié)能、應(yīng)用節(jié)能、回收節(jié)能的特點(diǎn)，是全生命周期綠色可循環(huán)材料。金屬軟磁粉芯金屬軟磁粉芯是由絕緣介質(zhì)包覆的磁粉壓制而成的軟磁材料，是當(dāng)今軟磁材料領(lǐng)域綜合性能最佳的軟磁材料。軟磁粉芯的磁性能，結(jié)合了金屬軟磁材料和軟磁鐵氧體的優(yōu)勢(shì)，由于其粉末采用的是鐵磁性顆粒，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高，同時(shí)因?yàn)橛薪^緣層的存在，其電阻率也較高。成型工藝方面，其相較非晶軟磁成熟，可塑性強(qiáng)。軟磁粉芯可以同時(shí)滿足高頻（KHz~MHz）使用和體積小型化的需求，并且可以加工成環(huán)形、E型、U型等，以滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)合。金屬軟磁粉芯可分為鐵粉芯、羰基鐵粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、鐵硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、鐵鎳鉬磁粉芯。在合金金屬軟磁粉芯材料中，金屬鐵鎳類粉芯材料性能優(yōu)異，但由于價(jià)格昂貴難以大規(guī)模地被采用。鐵基非晶類粉芯材料，雖具有良好的磁芯損耗與飽和特性，但在技術(shù)上仍然存在可靠性、磁芯成型的壓制性等結(jié)構(gòu)性問題短時(shí)間難以徹底解決，大批量生產(chǎn)與使用仍然難以實(shí)現(xiàn)，在中高頻工作條件下，鐵硅類金屬磁粉芯軟磁材料是能夠滿足要求的理想材料之一。鐵粉芯：以純鐵粉為原料，經(jīng)表面絕緣包覆后采用有機(jī)粘合劑混合壓制而成。被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能電感器、調(diào)光抗流器、EMI噪音濾波器、DC輸出/輸入濾波器等。羰基鐵粉芯：由超細(xì)純鐵粉制成，具有優(yōu)異的偏磁特性合良好的高頻適應(yīng)性。其直流偏置特性遠(yuǎn)優(yōu)于其他磁粉芯，是制造高頻開關(guān)電路輸出扼流圈、諧振電感及高頻調(diào)諧磁芯芯體較為理想的材料。鐵硅鋁磁粉芯：由85%Fe、9%Si、6%Al的合金粉末生產(chǎn)出來的一種軟磁復(fù)合材料，適用于功率因數(shù)校正電路（PFC電感器）、脈沖回掃變壓器合儲(chǔ)能濾波電感器。鐵硅磁粉芯：開發(fā)相對(duì)較晚，由94%Fe和6%Si的合金粉末制成，適用于大電流下的抗流器、高儲(chǔ)能的功率電感器、PFC電感器等，在太陽(yáng)能、風(fēng)能、混合動(dòng)力汽車等新能源領(lǐng)域中被廣泛使用。高磁通磁粉芯：磁通密度最高的磁粉芯，具有優(yōu)異的直流偏置特性、低損耗和高儲(chǔ)能特性。高磁通磁粉芯非常適用于大功率、大直流偏置場(chǎng)合的應(yīng)用，如調(diào)光電感器，回掃變壓器、在線噪音濾波器、脈沖變壓器和功率回?cái)?shù)校正電感器等。鐵鎳鉬磁粉芯：由17％Fe、81％Ni和2％Mo的合金粉末制成的一種粉芯材料，也稱鉬坡莫合金磁粉芯，具有高磁導(dǎo)率、高電阻率、低磁滯和低渦流損耗的特性。在磁粉芯領(lǐng)域中，鐵鎳鉬磁粉芯的損耗是最低的，同時(shí)也具有最佳的溫度穩(wěn)定性。適合用于回掃變壓器、高Q濾波器、升壓降壓電感器、功率因校正電感器（PFC電感器）、濾波器等。非晶納米晶非晶納米晶軟磁材料兼具飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高、磁導(dǎo)率高、損耗低、良好溫度特性和溫度穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)硅鋼、鐵氧體和坡莫合金的替代產(chǎn)品，被譽(yù)為二十一世紀(jì)新型綠色節(jié)能材料，廣泛應(yīng)用于信息通訊和電力電子行業(yè)，推動(dòng)并實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品向節(jié)能、小型化、高頻化方向發(fā)展。（1）非晶合金行業(yè)非晶合金又稱“液態(tài)金屬、金屬玻璃”，是一種新型軟磁合金材料。主要包含鐵、硅、硼等元素。其主要制品非晶合金薄帶的制造工藝是采用急速冷卻技術(shù)將合金熔液以每秒106℃的速度急速冷卻，形成厚度約0.03mm的非晶合金薄帶，物理狀態(tài)表現(xiàn)為金屬原子呈無序非晶體排列。得益于上述極端生產(chǎn)工藝形成的特殊原子結(jié)構(gòu)，非晶合金具有低矯頑力、高磁導(dǎo)率、高電阻率、耐高溫腐蝕和高韌性等優(yōu)異特性。非晶合金因其高效電磁能量轉(zhuǎn)換效率的材料特性在節(jié)能減排方面具有優(yōu)勢(shì)。目前，非晶合金材料主要應(yīng)用于配電變壓器領(lǐng)域。相比硅鋼材料，非晶合金材料具有突出的節(jié)能環(huán)保特性，是“制造節(jié)能、使用節(jié)能、回收節(jié)能”的全生命周期可循環(huán)綠色材料。在應(yīng)用側(cè)，非晶變壓器空載損耗較硅鋼變壓器降幅可達(dá)到60%左右，實(shí)現(xiàn)使用節(jié)能；在回收側(cè)，廢舊的非晶鐵心可通過中頻爐重熔后制成非晶合金薄帶，非晶鐵心中的硅、硼元素基本可以實(shí)現(xiàn)回收再利用，實(shí)現(xiàn)回收節(jié)能。（2）納米晶合金行業(yè)納米晶主要指鐵基納米晶合金，是由鐵、硅、硼和少量的銅、鈮等元素經(jīng)急速冷卻工藝形成非晶態(tài)合金后，再經(jīng)過高度控制的退火環(huán)節(jié)，形成具有納米級(jí)微晶體和非晶混合組織結(jié)構(gòu)的材料。納米晶材料得益于其高飽和磁密、高磁導(dǎo)率、高居里溫度的材料優(yōu)點(diǎn)，相比較于鐵氧體軟磁材料，在追求小型化、輕量化、復(fù)雜溫度的場(chǎng)景下，有著顯著優(yōu)勢(shì)。其主要用于生產(chǎn)電感元件、電子變壓器、互感器、傳感器等產(chǎn)品，可以應(yīng)用于新能源汽車、消費(fèi)電子、新能源發(fā)電、家電以及粒子加速器等領(lǐng)域。特別是近年來納米晶合金材料在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域無線充電模塊和新能源汽車電機(jī)等應(yīng)用的逐步推廣，使其逐步打開了廣闊的市場(chǎng)增長(zhǎng)空間。二、需求：新能源市場(chǎng)多點(diǎn)開花，高算力領(lǐng)域可拓展性強(qiáng)2.1光伏&儲(chǔ)能發(fā)展進(jìn)入快車道，合金軟磁基本盤穩(wěn)健軟磁材料在光伏發(fā)電和儲(chǔ)能領(lǐng)域主要應(yīng)用于逆變器的生產(chǎn)。光伏逆變器和儲(chǔ)能逆變器在很大程度上同源，兩大產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展。光儲(chǔ)逆變器，作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，其工作原理是將光伏太陽(yáng)能板所產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換成為市電頻率交流電壓，反饋回商用輸電系統(tǒng)，或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。當(dāng)用電低谷期電量富余時(shí)，電網(wǎng)的電能通過逆變器充放電控制器，對(duì)蓄電池進(jìn)行充電儲(chǔ)能。未來，逆變器還可繼續(xù)優(yōu)化將不規(guī)則的交流電轉(zhuǎn)化為正弦波交流電流，輸出的電流更穩(wěn)定、安全，適用范圍廣、便于遠(yuǎn)距離傳輸，市場(chǎng)前景廣闊。光儲(chǔ)逆變器主要分為集中型、組串型、集散型、微型等。軟磁材料主要應(yīng)用于集中型和組串型逆變器。集中型逆變器的軟磁用材主要是硅鋼片，通過串聯(lián)并行組串產(chǎn)生的電流，將直流電逆變?yōu)榻涣麟?。由于占地面積大，通常建造在戈壁沙漠等地區(qū)，應(yīng)用于大型商業(yè)屋頂、工業(yè)廠房等。由于需要輸出較大電流，即需要電抗器擁有較高的抗飽和能力，因此選取鐵損率低、質(zhì)量大的硅鋼片。目前已研發(fā)出用取向硅鋼片替代無取向硅鋼做驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子，提高效能；組串型逆變器的軟磁用材主要是金屬軟磁粉芯，為每個(gè)光伏組串配備一個(gè)逆變器，以并聯(lián)的方式并網(wǎng)，主要應(yīng)用于小型商場(chǎng)屋頂、停車場(chǎng)、居民住宅等。由于組串型逆變器開關(guān)頻率較高，因此選用低功率損耗、低矯頑力的金屬軟磁粉芯。1、光伏領(lǐng)域未來軟磁需求復(fù)合增速約為31%光伏電站項(xiàng)目邁入“平價(jià)上網(wǎng)”時(shí)代，資本投資出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)及國(guó)際能源署數(shù)據(jù)，2021年全球和中國(guó)新增光伏機(jī)裝機(jī)容量分別為175GW和55GW，同時(shí)光伏產(chǎn)業(yè)政策利好不斷，據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，要求加快推進(jìn)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目建設(shè)，預(yù)計(jì)2022年全球新增光伏裝機(jī)容量為250GW，2025年有望達(dá)到518GW，2022-2025年CAGR為30%左右。分布式占比提升帶動(dòng)高性能軟磁材料的需求快速增長(zhǎng)。分布式光伏電站是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，集規(guī)模靈活可調(diào)、污染少、利用率高等優(yōu)點(diǎn)。2022年3月，住建部《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》提出：到2025年，全國(guó)新增建筑太陽(yáng)能光伏裝機(jī)容量50GW以上。2022年5月，歐盟發(fā)布太陽(yáng)能戰(zhàn)略，提出充分開發(fā)屋頂太陽(yáng)能。在全球降碳和能源自主趨勢(shì)下，分布式光伏或?qū)⒂瓉須v史性機(jī)遇。2017年至2022年，我國(guó)分布式光伏裝機(jī)容量由19.4GW擴(kuò)大到51.1GW。分布式光伏電站的發(fā)展帶動(dòng)了組串式逆變器需求的提升，中國(guó)組串式逆變器的滲透率由2017年的38%提升至2022年的59%，利好金屬軟磁粉芯市場(chǎng)。目前，華為已推出325KW組串式逆變器，將對(duì)500KW集中式逆變器形成替代。未來，高效能低成本的組串式逆變器還將進(jìn)一步擴(kuò)大其市場(chǎng)份額，金屬軟磁粉芯材料需求將持續(xù)旺盛。逆變器替換需求同樣為金屬軟磁粉芯帶來可觀的增量市場(chǎng)。光伏組件的壽命一般為20-25年左右，在組件的壽命周期中，至少需要更換一次逆變器。假設(shè)10年更換一次逆變器，預(yù)計(jì)2025年全球光伏逆變器替換需求為51GW。預(yù)計(jì)2025年金屬軟磁粉芯在光伏逆變器領(lǐng)域需求量7.85萬噸，復(fù)合增速31%。根據(jù)行業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，目前光伏領(lǐng)域軟磁用量為200噸/GW，我們考慮到材料升級(jí)可能使光伏領(lǐng)域單耗降低，保守預(yù)計(jì)2025年光伏領(lǐng)域單位軟磁用量為180噸/GW。按照2025年全球55%的分布式光伏電站占比進(jìn)行測(cè)算，2025年光伏逆變器金屬軟磁粉芯用量7.85萬噸，三年復(fù)合增速31%。2、儲(chǔ)能領(lǐng)域未來軟磁需求復(fù)合增速約為85%儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展為目前新能源發(fā)電領(lǐng)域最重要的環(huán)節(jié)之一?！霸础W(wǎng)—荷—儲(chǔ)”是新型電力系統(tǒng)中不可或缺的四類要素。儲(chǔ)能技術(shù)有著巨大的價(jià)值。新能源并入電網(wǎng)后，儲(chǔ)能在功率上能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)平衡、提升系統(tǒng)容量系數(shù)與能源消納能力，削峰填谷，從而為能源安全提供保障，是新型電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化能源體系的重要組成部分。在目前用電成本高、電網(wǎng)協(xié)調(diào)能力弱、供電可靠性不足的情況下，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展尤為重要。儲(chǔ)能市場(chǎng)政策足夠好、賽道足夠?qū)挕?022年以來，政策層面對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)給予了極大關(guān)注，一系列利好政策持續(xù)出臺(tái)：1月，《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》設(shè)定了新型儲(chǔ)能的發(fā)展目標(biāo)；6月，僅地方性儲(chǔ)能政策就發(fā)布了48條，涉及儲(chǔ)能補(bǔ)貼、儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)劃、儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)等方面。在政策利好之下，儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展增勢(shì)迅猛，“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目快速在全國(guó)范圍內(nèi)鋪開。2023年或?qū)⒊蔀椤按髢?chǔ)之年”，軟磁材料儲(chǔ)能市場(chǎng)需求爆發(fā)在即。根據(jù)行業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，儲(chǔ)能所需的金屬軟磁粉芯單耗為200噸/GW。預(yù)計(jì)2023年全球儲(chǔ)能新增裝機(jī)量50GW，同比增長(zhǎng)120%，2025年或?qū)⑦_(dá)到146GW，據(jù)此測(cè)算，全球儲(chǔ)能領(lǐng)域軟磁需求量達(dá)2.92萬噸，2022-2025年CAGR約為85%。2.2新能源汽車賽道賦能，合金軟磁需求提速軟磁材料主要應(yīng)用于新能源汽車板塊的充電樁、車載AC/DC充電器、車載DC/DC變換器三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。AC/DC充電器能將輸入的交流電以直流電的方式輸出，是為動(dòng)力電池充電的裝置；DC/DC變換器能將高壓小電流轉(zhuǎn)化為低壓大電流，用于為車上其他電子器件供電。此外，軟磁材料還應(yīng)用于汽車其他部件如無鑰匙系統(tǒng)、音響喇叭、倒車影像等。充電樁領(lǐng)域軟磁材料最廣泛的應(yīng)用是軟磁粉芯制成的高頻PFC電感，起儲(chǔ)能、濾波作用，鐵硅磁粉材料磁感應(yīng)強(qiáng)度大，所占體積小，耐用性強(qiáng)，疊加分段氣隙磁芯技術(shù)，可以有效規(guī)避傳統(tǒng)變換器工作時(shí)磁通密度振幅過大、高損耗高溫等缺陷，減少氣隙損耗，提高轉(zhuǎn)換效率、使用壽命、安全性和可靠性。軟磁材料或?qū)樾履茉窜噷?shí)現(xiàn)無線動(dòng)態(tài)充電模式。隨著無線充電機(jī)在新能源車中應(yīng)用更為廣泛、所需功率加大，未來這將成為合金軟磁的又一增量市場(chǎng)。與傳統(tǒng)充電相比，無線充電具有安全性、靈活性，尤其是在動(dòng)態(tài)充電模式，能夠?qū)π旭傔^程中的電動(dòng)汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)充電，更能滿足消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航的要求。高電壓趨勢(shì)是金屬軟磁粉芯需求的新看點(diǎn)。金屬軟磁粉芯主要用于EV車型的OBC電感，單車用量0.7kg，以及PHEV車型的升壓電感和OBC電感，單車用量3.3kg。根據(jù)目前純電動(dòng)車和混合動(dòng)力汽車的銷售占比，平均每輛新能源車的金屬軟磁粉芯用量約1.22kg，對(duì)應(yīng)2022年全球新能源汽車對(duì)金屬軟磁粉芯的需求為1.32萬噸。為了應(yīng)對(duì)EV車型續(xù)航短、充電慢等問題，行業(yè)內(nèi)提出了將電壓升高，由400V升至800V的解決方案，實(shí)現(xiàn)這一解決方案需要在DC/DC變換器上再安裝一個(gè)升壓電感，這將使EV車型的單車用量由原先的0.7kg提升至2.7kg左右，提升率約為300%。按照2025年平均每輛新能源車單耗2.82kg進(jìn)行測(cè)算，則全球新能源車軟磁需求量將達(dá)到6.60萬噸，2022-2025年CAGR為71.0%。新能源車保有量增加帶來充電樁需求提升，歐美市場(chǎng)充電樁放量可期。根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)公共+私人充電樁總數(shù)約45萬個(gè)，2022年達(dá)521萬個(gè)，2017-2022年CAGR為63.2%，2022年加快充電樁建設(shè)節(jié)奏，充電樁總數(shù)同比增長(zhǎng)99%，車樁增加比為2.65：1。2023年2月，工信部發(fā)布《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動(dòng)化先行區(qū)試點(diǎn)工作的通知》，政策要求新增公樁與公共新能源車推廣數(shù)量比例力爭(zhēng)達(dá)到1:1，以及我國(guó)公共停車區(qū)域未配建充電樁比例仍有32.20%，兩者都存在一定的下降空間。全球來看，2021年歐洲新能源車樁保有量之比高達(dá)12.3：1，美國(guó)車樁保有量之比高達(dá)15.9：1。2022年8月，美國(guó)制定《削減通脹法案》（IRA）擴(kuò)大稅收抵免上限：計(jì)劃從2023年開始將單個(gè)充電站的稅收抵免限額從3萬美元擴(kuò)大至10萬美元。補(bǔ)貼政策力度加大，預(yù)計(jì)充電樁將迎來加速建設(shè)期。直流快充電樁擴(kuò)充金屬軟磁粉芯需求，2025年全球充電樁軟磁市場(chǎng)或達(dá)17億元。直流快充是將三相交流電經(jīng)過AC/DC模塊的轉(zhuǎn)化變成可以直接為電動(dòng)車鋰電池充電的高壓直流電，核心部件就是AC/DC轉(zhuǎn)化器、APFC和整流器等模塊。根據(jù)行業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，目前每kw金屬軟磁粉芯用量為0.1kg。隨著電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的不斷提高，市場(chǎng)對(duì)補(bǔ)能速度提出更高的需求，疊加主機(jī)廠對(duì)快充技術(shù)的配套升級(jí)，高電壓快充樁滲透率逐步提升。目前行業(yè)內(nèi)100kw的充電樁已經(jīng)開始量產(chǎn)，未來有望升級(jí)至300-400kw。保守假設(shè)由于技術(shù)升級(jí)，未來每kw金屬軟磁粉芯單耗會(huì)由0.1kg下降至0.06kg，則每臺(tái)充電樁的金屬軟磁粉芯用量依然由原先的2kg大幅提升至18kg。假設(shè)至2025年300-400kw充電樁的滲透率在直流充電樁中占比40%，則平均每臺(tái)充電樁的單耗為10.8kg，據(jù)此測(cè)算預(yù)計(jì)2025年全球金屬軟磁粉芯需求量約為3.49萬噸，2022-2025年CAGR為191%。2.3變頻空調(diào)滲透率提升，促進(jìn)合金軟磁需求軟磁材料主要用于變頻空調(diào)變頻器上的PFC電感中，起到電源輸入功率因數(shù)的調(diào)節(jié)、抑制電網(wǎng)高次諧波的儲(chǔ)能升壓電感的作用。根據(jù)產(chǎn)業(yè)在線數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)空調(diào)總產(chǎn)量為22247.3萬臺(tái)，按照社會(huì)消費(fèi)品增速進(jìn)行測(cè)算，預(yù)計(jì)2025年中國(guó)空調(diào)總產(chǎn)量為24452.1萬臺(tái)。為滿足節(jié)能降耗要求，國(guó)內(nèi)變頻空調(diào)的滲透率有望由目前的57%左右提升至80%左右，據(jù)此測(cè)算2025年中國(guó)變頻空調(diào)產(chǎn)量為19561.7萬臺(tái)。假設(shè)中國(guó)空調(diào)產(chǎn)量占全球產(chǎn)量80%，2025年全球變頻空調(diào)產(chǎn)量將升至24452.1萬臺(tái)。每臺(tái)家用變頻空調(diào)軟磁材料的需求量約為0.25kg，則2025年全球變頻空調(diào)的軟磁需求量為6.11萬噸，2022-2025年CAGR為15.7%。2.4UPS領(lǐng)域受益于數(shù)字經(jīng)濟(jì)與高頻化趨勢(shì)，合金軟磁需求有望增加軟磁材料以磁性元器件的形式（主要以鐵氧體PC44及鐵硅粉芯軟磁材料為主）應(yīng)用于UPS的逆變器、輸入端、蓄電池、DC-DC變換器等多個(gè)區(qū)域，包含主變壓器，諧振電感，PFC電感，共模電感，差模電感等。UPS（UninterruptiblePowerSupply），即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要元件、穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。主要應(yīng)用于單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其他電力電子設(shè)備，為其提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用此時(shí)的UPS實(shí)質(zhì)是充當(dāng)一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器的功能，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電。當(dāng)市電中斷時(shí)，UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變器轉(zhuǎn)換為220V交流電，以使負(fù)載維持正常工作，并保護(hù)負(fù)載軟硬件不受損壞。軟磁材料制成的UPS電感應(yīng)用于高頻UPS電源中，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能、濾波、穩(wěn)壓、抗干擾等功能。UPS的基本結(jié)構(gòu)是一套將交流電變?yōu)橹绷麟姷恼髌骱统潆娖鳎约鞍阎绷麟娫僮優(yōu)榻涣麟姷哪孀兤?，電池在交流電正常供電時(shí)貯存能量且維持在一個(gè)正常的充電電壓上，一旦市電供電中斷時(shí)，蓄電池立即對(duì)逆變器供電以保證UPS電源交流輸出電壓。2021年12月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，在“優(yōu)化升級(jí)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施”方面，明確要求推進(jìn)云網(wǎng)協(xié)同和算網(wǎng)融合發(fā)展。2022年2月，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了