磁元件的新挑战：新质生产力重塑技术迭代方向？

新质生产力首入政府工作报告，磁性元器件行业将迎巨变？第五届磁性元器件产业发展论坛，让我们一同来听听行业专家教授和领军企业怎么说!

编者按：随着全球经济格局的不断变化，我国经济发展面临着转型升级的迫切需求。今年两会期间，政府工作报告明确提出并强调新质生产力，预示着新一轮的技术革新和产业革命即将到来。

磁性元器件作为电子产业的核心器件，其技术迭代和发展方向不仅影响着整个产业链的进步，更承载着推动新质生产力发展的重任。第五届磁性元器件产业发展论坛上，行业专家教授与产业链领军企业围绕发展新质生产力的主题，深入探讨技术迭代的新方向以及这些变革对磁性元器件的具体要求。

对话导览：

1.从发展新质生产力的角度，未来市场技术迭代方向是什么？下一代产品“新”在哪些方面？下一代产品会对磁性元器件产生哪些要求？

2.从学术角度来看，目前磁性元器件能否满足整机企业的技术新要求？

3.针对整机企业的需求，磁性元器件企业能从哪些方面给予帮助和配合？

4.针对整机企业的需求，线材厂商能从哪些方面给予帮助和配合？

5.未来的三五年，整机企业最希望磁性元器件在哪些方面做改善，以配合新能源市场领域的发展？

2024第五届磁性元器件产业发展论坛

今年两会，新质生产力首次被写入政府工作报告，大大凝聚了经济发展共识，新质生产力概括来说就是以新技术实现高质量的发展。要发展新质生产力，未来市场技术迭代方向是什么？下一代产品“新”在哪些方面？下一代产品会对磁性元器件产生哪些要求？

金升阳技术总监程志勇

金升阳技术总监程志勇：在模块电源、通信电源和新能源行业中，提高功率密度是共同追求。要实现这一目标，磁性元器件需从三个方向着手：一是优化磁性元器件产品性能，如通过工艺调控以及晶体结构处理来提升磁化强度和磁导力。二是创新复合材料，将磁性材料与光学材料、陶瓷材料等材料结合，推动材料领域的创新发展。三是确保生产的可持续发展，在生产加工的过程中要减少对环境的影响，并促进资源的有效利用。

麦田能源研发总监邓志江

麦田能源研发总监邓志江：麦田能源生产的光伏储能逆变器离不开磁性元器件。在我看来，磁性元件行业目前面临两大挑战。一是管理挑战。尤其是交期紧迫，有时客户下单后，要求磁性元器件企业在一周内完成从备货到交付的全流程，当中可能还会出现要求的变化，临时出现的技术难题等。不过，通过磁性元件的标准化生产，有望提高生产效率，缩短生产周期。

二是技术挑战。随着碳化硅的使用，逆变器对磁性材料的功率密度的要求显著提升。早期开关频率20kHz左右，用了碳化硅以后频率会达到40kHz-50kHz，导致金属磁粉芯磁损大，铁氧体材料体积大的问题凸显，很难达到一个理想的状态。这需要磁性材料厂商和磁性元器件企业之后共同关注并寻求解决方案。

麦田能源以户储为主，在电感使用上，通常采用电感盒或将电感放入机箱后进行灌胶。部分采用圆环绕线方式，但线的一致性不佳，需预留充足空间，这却导致灌封胶的热阻增大。另外，逆变器中电感上的多组甩线经过敏感区域，若线过长会引起电磁兼容问题。因此，磁性元器件的技术发展方向应考虑改进封装结构，这需要整机终端企业与磁性元器件企业共同合作来提升。

英搏尔电源CTO高军

英搏尔电源CTO高军：新能源汽车的充配电系统，特别是车载充电机，因受车辆体积的限制，需不断减小体积和重量。磁性元器件约占据电源体积的40%，因此其小型化和轻量化对电源整体至关重要。

怎么缩小磁性元器件的体积？首先是高频化，但高频导致的热损增加，会影响产品可靠性。为同时实现高频化和小型化，可以采用磁集成技术，将磁场相互抵消，减少磁损甚至是线损，或者是选择优质材料来降低损耗。此外，高频下的线材选择也至关重要，需减少杂散磁场并选用细且多股的线材。

磁性元器件的散热是另一挑战，新能源汽车中的磁性元器件主要通过灌封胶散热。因此现在磁性元器件外部散热没有太大问题，重点是内部发热比较严重，需磁芯和线包具有良好的导热率。建议磁性材料和线材厂商在保证绝缘性能的同时，提升导线间的导热率，以突破技术瓶颈。

巨一动力研发总监徐晓泉

巨一动力研发总监徐晓泉：如何把磁性元器件做的更优？高频集成化、轻量化，是新能源汽车对我们的硬性要求，随着汽车行业的发展，对电源功率和体积提出了更高要求。当前，普通硅管的应用已将频率提升至100kHz-200kHz，未来采用碳化硅等高压产品，需更高频的磁性元器件。高频下，趋肤效应和邻近效应成为挑战。因此，我们需要磁集成技术来抵消磁路、减小体积、降低成本，并重点降低磁性元器件的热损耗，以适应第三代半导体材料如碳化硅的应用需求。

新能源汽车、光伏储能逆变器、电源等整机企业围绕近年来新能源市场的发展，以及未来要发展新质生产力的角度，给磁性元器件未来的技术迭代指引了新的方向。从学术角度来看，目前磁性元器件能否满足整机企业的技术新要求呢？

中国电源学会常务理事&福州大学陈为教授

中国电源学会常务理事&福州大学陈为教授：刚才听完四位整机专家的介绍，我深感磁性元器件行业的压力日益增大。整机企业追求功率密度高，短小轻薄的设计，对磁性元器件技术提出了更高要求。而要提高功率密度跟降低损耗，还需要解决温度问题和损耗密度的问题。

那我们磁性元器件可以从以下几个方向来着手。首先，高频化技术能在有限的饱和磁密下减小磁性元器件体积，但频率提升会导致损耗增加，需平衡体积与损耗的关系；其次，磁集成技术通过物理组合实现磁路共享和绕组共享，进一步减小体积，但需应对设计挑战和损耗、温升问题。因为把磁性元器件做在同一个磁芯结构上，必然导致损耗的集中，温升的上升，因此需要解决热的问题。最后，优化设计是降低损耗的关键，涉及电场、磁场、电流场、热场等多方面的优化，包括磁芯和绕组的优化。此外，还需注意频率提升后分布参数对电池兼容设计的影响，以及人工智能设计在磁性元器件设计中的应用潜力。

从产业角度看，磁性元器件产业链不仅涉及机械电子加工，此外还有线材、绝缘等多个环节，产业链很长。比如磁材就涉及磁粉、绝缘、包裹、押注、烧结等过程。频率提升后，对线材和绝缘材料的要求也更为严格。智能制造是当前的发展趋势，但技术的产业应用需要时机的选择。我期望磁性元器件行业的头部企业能勇于承担创新责任，敢做”白老鼠“，带动整个产业链的发展。

磁性元器件产业链的发展需要我们共同的创新思维，提出新的方案并付诸实践。这不仅需要我们有决心和信心，更需要我们积极行动，不断探索和尝试。与芯片制造不同，磁性元件的发展并非仅受技术难题的制约，更关键的是我们能否想到并付诸实践。

针对整机企业提出的问题，磁性元器件企业能从哪些方面给予帮助和配合？

顺络集团市场部总经理赵霆

顺络集团市场部总经理赵霆：今日我有幸直接听取客户的声音，这对我来说是一次宝贵的机会。在我看来，当前磁性元器件企业主要面临两大挑战。首先，在管理层面，我们面临定制件不可预测性的挑战，作为上游器件厂商，如何适应这种变化是关键。以顺络电子来说，自2000年成立以来，我们在海内外拥有9个生产基地，员工超过6000人。为了应对这种挑战，我们持续学习并变革，从磁集成到数字化转型，采用MRP II、IPD、LTC等管理手段，不断提升系统管理能力。同时，我们不断提高生产自动化水平，以增强竞争力，为客户持续创造价值。

在技术层面，顺络电子根据行业发展和客户需求，整合了磁性元器件产业链上下游资源，从材料设计入手，选择高导、高饱和、低损耗的磁性材料。我们不断优化产品结构，包括磁路优化、绕线和绕组升级等，以减小产品体积和重量，同时提高效率、降低损耗，推动新质生产力的发展。

今日是磁性元器件产业链上下游的聚会，我深感荣幸。在此，我想引用黄仁勋的观点，他提到未来十年AI算力将实现百万级的增长。AI的发展最终取决于能源，即我们如何在化石能源之后满足如此巨大的算力需求。这需要我们在座的新能源企业共同创新、提质增效，拥抱行业未来，推动行业的可持续发展。

针对整机企业提出的问题，线材厂商能从哪些方面给予帮助和配合？

骅鹰电子总经理王林波

骅鹰电子总经理王林波：作为线材厂商的代表，我深感压力重大。过去十年，我们在绝缘线生产上主要依赖于国外的高仿配方和技术。然而，随着经济的发展，我们线材厂商已开始积极转型，从原先的简单加工逐步过渡到具备自主研发能力的阶段。在此过程中，我们收到了来自电源企业的反馈，希望我们能够解决线材在散热、可绕性和一致性方面的问题。

为了响应这些需求，骅鹰在2023年采取了多项措施。首先，我们从工艺上进行了优化，与漆包线厂商合作，共同研发了高精度的线材。其次，我们优化了绞线利兹线的工艺，显著提升了线材的可绕性和一致性。今年，我们更进一步与中科院在惠州签约共建工程中心，专注于研发和提升包括铁氟龙材料、PI、PPS等在内的材料性能，致力于研发出属于中国自己的独特配方。

英搏尔电源CTO高军：对于电源企业而言，当前面临的一个显著挑战在于线材的散热问题。以往，漆包线主要通过其漆皮来导热，但在当前高压绝缘的工作环境下，带绝缘材料的线材如何有效散热成为了一个亟待解决的难题。我们期待线材厂商能够深入研究并攻克这一技术难题，为电源企业提供更加可靠和高效的散热解决方案。

骅鹰电子总经理王林波：实际上从去年开始骅鹰已经有和中科院在这方面进行研究。路虽然比较远，但我们愿意往前行。

哔哥哔特磁性元件与电源事业部总经理李红兵主持

未来的三五年，整机企业最希望磁性元器件在哪些方面做改善，以配合新能源市场领域的发展？

巨一动力研发总监徐晓泉：我认为，未来的主要发展方向应聚焦于绝缘性、高频化和集成化这三个方面。集成化的目标尤为明确，即通过技术的创新和应用，实现成本的降低。为此，我期望磁性元器件企业能够具备相应的能力，或与我们电源厂商紧密合作，共同进行设计优化，以实现技术降本。同时，我们也需要深入探讨如何通过优化组装工艺和加工技术，从生产环节进一步降低成本。这将是未来值得深入研究的重要方向。

麦田能源研发总监邓志江：在电源产品行业，传统的质保期限往往短于光伏行业当前对微逆提出的25年质保要求。针对这一挑战，磁性元器件作为电源产品的关键组成部分，其长期稳定性和可靠性显得尤为重要。为了确保磁性元件在25年的使用周期内不出故障、持续工作并避免安全事故，我们除了关注磁性元件的效率外，还要将更多精力投入到提升产品的可靠性及平均无故障率上。这意味着我们需要对磁性元器件的材料、设计、生产工艺以及测试标准进行全面的升级和优化，以确保它们能够在长时间内保持稳定的性能，满足光伏微逆系统的严格要求。

通过深入聆听整机企业的前沿分享，我们逐渐明晰了磁性元器件企业未来的技术发展方向。高频化、集成化、轻薄化、降损耗、绝缘性和可靠性等关键指标将成为行业进步的重要驱动力。这些技术革新不仅有助于提升磁性元器件的性能和质量，更将推动磁性元器件企业在新质生产力的发展道路上迈出坚实步伐。

2024第五届磁性元器件产业发展论坛

中国电源学会常务理事&福州大学陈为教授：要培育新质生产力，磁性元器件产业还需要不断向前发展。首先，材料迭代是关键。材料是磁性元器件制造的根本，包括磁性材料和导体材料两部分。虽然铁氧体、粉芯、非晶纳米晶等磁性材料在短时间内不会有代际的进步，但是从性能来看，磁性材料的发展非常迅速。最新的实验表明，这些磁性材料的损耗曲线在不同的频率、不同的磁密下会有交叉重叠，这意味着材料的应用领域更加广泛，为材料的优化迭代提供了更多的机会。

二是结构的迭代。从传统的EE型磁芯、EI型磁芯，单磁路磁芯到多磁路磁芯发展，市面上出现了多种形态的磁芯。这一变源于磁性元器件企业普遍接受磁集成这项技术。结构迭代是磁性元器件近年来显著的发展趋势，然而这可能会给磁性元器件企业带来一定的成本压力。

三是设计的迭代。要培育新质生产力离不开新的设计，而设计的主导权归属则取决于电力电子与磁性元器件之间的专业知识掌握。目前，整机企业设计后交由磁性元器件企业代工的情况较为普遍。然而，磁性元器件企业要提高设计话语权，必须培养更多既了解磁性元器件又掌握电力电子专业技术的人才，以更好地配合和服务电力电子整机企业的需求。

四是工艺的迭代。理论、技术再好，没有配套的工艺，产品生产不出来也只是空中楼阁。近年来磁性元器件工艺不断发展，如立绕线圈工艺的普及。之后磁性元器件企业要加快自动化、数字化的进程，同样离不开工艺的发展迭代。

五是服务的迭代。新质生产力不仅仅是技术的创新，也强调服务的进步。售前，磁性元器件企业应主动参与到整机企业前期的开发中去，确保产品涉及符合需求；售后，当出现问题时，磁性元器件企业的工作人员应迅速判断故障原因。无论是系统、人员控制还是磁性元器件本身的问题，都应能准确识别并给出解决方案。

小结：光伏、储能和新能源汽车作为当前中国制造领域极具竞争力的产业，其在技术迭代上无疑将经历不断的变革与发展。在第五届磁性元器件产业发展论坛上，磁性元器件行业专家教授与产业链领军企业为我们揭示了当下整机企业遇到的切实难题，并指出高频化、集成化、轻薄化、降损耗、绝缘性和可靠性是磁性元器件未来的技术发展趋势，为产业链的发展指明了前进的方向。

“新质”不仅意味着技术的革新，更代表着对品质、效率、服务和可持续性的不懈追求。我们期待，磁性元器件产业链企业能在未来两年，走得更远、走得更好，持续深化中国制造在全球的领先地位，并不断扩大我们的影响力，共同推动磁性元器件产业链的繁荣发展！

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审核编辑 黄宇