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“新基建”大幕开启,非晶合金材料是主宾出席还是参会列席?

更新时间:2020-03-15 16:37:00点击次数:5873次
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转载文/非晶中国产业资讯 来自/非晶中国(http://www.bmgchina.com/shownew.aspx?id=1077)

近期,中央多次提到“新基建”,国家高层对新基建的重视程度显著提升。
“新基建”主要指以5G基建及应用、光伏电网及特高压、工业互联网、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源车及充电桩、人工智能、云计算大数据中心等7大领域归类,并冠以“新基建”这一概念。
区别于传统“基建”,“新基建”主要发力于科技端。传统基建主要是指铁路、公路、桥梁、水利工程等大建筑,而“新基建”是指立足于科技端的基础设施建设。
科技产业发展关键在材料。很多研究新基建的专业人事说,非晶合金在这个领域有可能“上对了轿子嫁对了郎” 。

非晶合金是由超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶新材料。这种非晶合金具有许多独特的性能,在软磁性能方面,具有高饱和磁感应强度(1.54T),磁导率、激磁电流和铁损等多方面都优于其他软磁,同时还兼具耐腐蚀、小型化等特点,是现代高技术设备或产品中关键磁组件。

新基建:对非晶合金需求按起“快捷键“

新基建中,5G基站、光伏逆变器、轨道交通变压器、新能源汽车及充电桩、大数据中心变电站以及特高压控制柜等关键配套设备或者元器件对材料要求很高。技术人员在设计时发现,很多关键配套设备离不开非晶合金这种材料。

5G关键电感要求容量范围大、超小体积、额定电压高、高频特性好等特性。5G基础建设带来被动元件需求的增加。5G的高传输速度和广覆盖将需要搭建更多更复杂的基站,带来非晶材料制作的电感需求的攀升。5G基站功率放大器需要实现更大的输出功率和更高的工作频率,对相关器件成本材料的需求增大。而在介质滤波器和表面声波滤波器方面,随着频率的提升和精度要求的提高,器件设计将转向新型器件。更多指标显示,非晶材料符合这样期间要求。

光伏电网需求的逆变器,现阶段逆变器技术水平,转换效率做到97%到99%,MPPT效率做到98%到99.9%,单机最大功率大概为2.5MW,电路拓扑结构主要目前是以2电平为主少量为3电平,冷却方式风冷为主,少量为自冷、液冷、功率器件以IGBT为主,MOSFET为辅,现在目前电压等级在1000伏以内。随着电力电子技术的发展,开关频率会逐步提高,3电平会将会替代传统的2电平。所以随着电力电子技术的进步,非晶磁芯应用在大功率光伏逆变器上,其优越的性能将能够得到充分体现。

城市轨道交通动力照明负荷率较低,非运营时间接近于空载,非晶变压器通过挂网实测,能大大降低供电系统的自损耗。非晶干式变压器有着明显的节能优势,噪声满足规范要求,不影响推广应用,尺寸和重量不影响建筑规模及安装,寿命比硅钢变压器更长,综合经济效益非常可观。

根据城市轨道交通牵引负荷的特点,非晶变压器作为整流变压器应用于城市轨道交通,节能前景较为广阔。2019年,上海地铁1-17号线设计使用了“35KV干式非晶合金牵引整流变压器”,该变压器可持续使用30-40年、比原先节能70%。另外,北京北京地铁8号线、燕房线实际工程中完成了示范应用。其他城市,如广州、南京、城都等城市轨道交通均把非晶变压器作为首选。

目前新能源汽车单车粉芯模压电感用量平均已经超过 1000 只,高端汽车的用量则达到 10000 只/辆,且仍在继续增长。非晶和纳米晶材料由于其特殊的结构和优异的综合软磁性能,主要用途是制造各类中高频变压器、高性能电感和滤波器、高精度电磁测量和传感器、以及高性能电磁屏蔽和吸波材料等。电动汽车的电驱动系统、电控系统以及充电系统以及充电桩用到大量的磁性器件,非晶和纳米晶合金是目前最为理想的软磁材料。特斯拉 Modle3 单车非晶等模压电感用量约为 9200 只,Modle S 和 Modle X 的单车用量均在 10000 只以上。

国家提出,到2020年全国规划建设1.2万个充电站和480万个充电桩。充电站位于商业中心、行政中心、居民中心等人员密集地方,充电站的需求对所用变压器提出了新的要求,所用干变需要更环保、更安全、更可靠和体积紧凑。非晶立体卷铁心敞开式干变的低损耗低噪声、防火防爆、过负荷能力强、体积小、谐波滤除效果好等特点,相比传统干变更适合新能源汽车充电站的使用要求,具有广阔的发展前景。

大数据中心能够为经济高质量发展提供坚实的“数字底座”。绿色数据中心更是这个时代的呼唤,建设高等级绿色、节能环保的新一代数据中心更是我们IT人不懈的追求和目标。数据显示, 机房电费占据IDC总成本的一半。百度李彦宏在山西阳泉建立数据中心,建设团队选择采用了非晶合金变压器;京东的第一个自建数据中心在江苏宿迁总投资30亿元, 建设团队选择采用了非晶合金变压器,与普通干式变压器技术参数相比较,空载损耗下降65%-70%。

新基建:向非晶合金市场吹响“ 集结号”

21世纪经济报道统计发现,目前已有13个省市区发布了2020年重点项目投资计划清单,总投资额33.83万亿元,估计很快会超过50万亿。从已披露具体投资计划的地区来看,基建投资是各地投资计划中的重要组成部分,部分地区基建计划投资额甚至占到了总投资额的一半以上。2019年6月,我国发放了5G商用牌照,三大运营商开始建设5G网络。2019年10月30日,三大运营商宣布5G正式商用。

3月4日,中国信息通信研究院副院长王志勤发表文章表示,截至今年2月初,三大运营商共在全国开通5G基站约15.6万个。她表示,今年是我国5G网络建设的关键期,预计今年底全国范围内将累计开通5G基站超过55万个,实现地级市室外连续覆盖、县城及乡镇重点覆盖、重点场景室内覆盖。市场分析,2022年~2023年,全球新建5G基站的数量将达到约288万座。就拿广东说,在去年底开通3.7万座5G基站的基础上,力争今年建设6万座5G基站,广东省5G用户数达2000万人,100M光纤用户占比提升到90%以上。

“新基建”政策将带来对充电桩板块的加速投资,从而使充电设备需求显著增加,整个充电桩行业将因此受益,将给技术领先、运营积累深厚的企业带来新的机遇。今年1月份,中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布了《2019-2020年度中国充电基础设施发展年报》,截止2019年12月,全国充电基础设施累计数量为121.9万个,其中公共桩51.6万个,私人桩70.3万个。充电场站建设数量达到3.6万座。预计2020年新增公共充电场站1.2万座,公共充电场站保有量达4.8万座。如果按照一辆新能源汽车对应一个充电桩的匹配要求,2020年要达到500万辆的保有量目标,那么就需要500万个充电桩。此外,以目前国网充电桩设备的中标价格估算,直流充电桩8万元/套,交流充电桩约为0.8万元/套。那么2020年我国充电桩设备市场空间大约为1120亿元,市场增长空间依然很大。值得注意的是,“新基建”的利好,充电桩投资前景向好,更多企业加快布局。日前,宁德时代联合百城新能源成立了一家新能科技公司。

大数据中心作为七大方向之一,为经济高质量发展提供坚实的“数字底座”。随着5G商用加快,工业互联网、产业互联网海量数据将被挖掘,数据资源云化推动IDC产业升级。2020年,IDC市场规模有望突破2000亿。

特高压作为“新基建”七大领域之一,表明了经济社会发展和产业提质振兴的主攻方向,具有产业链长、带动力强、经济社会效益显著等优势,目前全年国网公司特高压建设项目明确投资规模1128亿元,可带动社会投资2235亿元,整体规模近5000亿元。

新基建:帮非晶合金产业接上“助推器”

我国非晶合金产业起步晚,但发展迅速,如今已成为全球最大的产业基地。 非晶中国大数据中心显示:截止2019年底,我国配电用宽带企业有11家,设计产能35万吨;纳米晶企业240家,设计产能4.6万吨。非晶粉末企业6家 ,块体非晶企业11家,其他如母合金等关联配套企业100多家,基本上实现非晶合金产业全覆盖。安泰科技是我国非晶先驱企业,有雄厚的技术沉淀;青岛云路非晶宽带、非晶粉末产量全球领先,非晶宽带M带材、纳米晶超薄带关键技术和指标达到发到国家技术水平;中科毕普拉斯弯道超车,其纳米晶作为无线充电关键材料,供应到全球知名3C企业中;中研非晶、迪维乐普、大有等纳米晶全国知名。特变、置信、海鸿、中天伯乐大等非晶变压器质量得到国网肯定。华为、麦捷、顺络、云路、金川等非晶粉芯器件开始供应5G等新基建中。块体非晶更是按了“加速键”,华为、宜安、台一、世竟、富驰、海金等实力雄厚。非晶涂层、3D打印,等等,产业发展不断提升。

科研实支撑产业发展实力不容小觑。我国非晶合金产业发展的进步,离不开科技工作者的支持。北京、广东、江苏、上海、浙江、山东、河南等地,均有国家或者省市级别非晶产业研究院或孵化基地,助力赋能产业发展。东莞松山湖材料实验室建立时间不长,在非晶合金产业基础应用研究取得显著成就。近年来,国际顶尖期刊不断发表我国非晶合金科技成果,显示出我国在该领域的制高点和话语权。

非晶新材料快速发展也离不开各地政府的支持和关心。江苏、山东、广东、上海、河南、河北等地,均建有或者规划“非晶科技园区” “非晶特色小镇”,配套发展要素,疏通制约瓶颈,出台激励政策,服务非晶合金高质量发展。西安5G产业园,集聚了5G产业链上下游企业,非晶纳米晶企业直接和下游企业联合攻关,解决实际应用难题,快速对接市场,融入“新基建”。

“新基建”战鼓擂响。任何一个材料均能在此找到角度和机会,但没有像非晶合金材料这样显示“主宾”身份,给予“主角”位置的。当然“主宾”也好“主角”也罢,被人起哄千万不要陶醉,关键是摆正位置。需要非晶合金相关企业、科研单位,既要有敏锐市场的嗅觉,也要有持续创新的警觉,更需要联合培育壮大市场自觉,千万不要给人“起了个大早,赶了个晚集”的感觉。

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