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《磁性元件与电源》2025年04月刊 总第295期
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36刊首语FOREWORD
从材料到工艺:AI服务器带火的一体电感,藏着哪些黑科技?
在当今数字化浪潮的汹涌冲击下,人工智能(AI)技术正以前所未有的速度重塑着我们的世界。从智能语音助手的便捷服务,到自动驾驶汽车的精准操控,再到医疗影像诊断的高效精准,AI的触角已深入到社会的各个角落,成为推动社会进步的关键力量。而在这背后,强大的算力支撑是实现这一切的基础,服务器作为算力的核心载体,其重要性不言而喻。
AI服务器需要处理海量的数据运算,对电源管理系统的效率、稳定性和可靠性提出了极高的要求。一体电感作为服务器电源模块中的核心组件,其性能直接关系到电源转换效率、系统稳定性以及整体运行的可靠性。在这样的背景下,一体电感技术的发展受到了行业的广泛关注。
从材料到工艺,一体电感正经历着一场深刻的变革。传统的电感材料和工艺已难以满足高频、高功率密度、低损耗的现代服务器需求。高性能的磁性材料,如非晶/纳米晶材料,因其优异的损耗性能和较好的直流偏置特性,逐渐成为一体成型电感的主流选择。
这些材料在高频应用下展现出极低的损耗,能够有效提高电感产品的效率,为服务器的高效运行提供有力支持。同时,铜铁共烧工艺等新兴技术的出现,也为一体电感的性能提升带来了新的可能。这种工艺通过高温烧结,提高了材料的稳定性和性能,避免了传统线圈与焊接片连接方式带来的短路风险,大大提升了产品的可靠性和稳定性。
在生产工艺方面,自动化连线生产正逐渐取代传统的单机作业模式。绕线机从单轴机发展到多轴机,进而形成自动连线,这一过程不仅显著提高了生产效率,还提升了产品的一致性。从单机到自动连线的过渡,是行业发展的必然趋势,通过实现自动化生产,整条生产线能够高效运转,彻底解决传统人工操作模式的局限性,满足服务器一体电感行业对高效率、高质量生产的要求。
在与众多行业厂商的对话中,我们看到了一体电感技术的未来发展方向。铂科、田村等厂商在材料研发和工艺创新方面的积极探索,为行业的发展提供了宝贵的参考。他们关注的不仅是电感量、体积、电流承载能力等基础参数,更是磁芯损耗、电磁抗干扰等关键性能指标。这些厂商通过不断优化材料配方、改进生产工艺,努力提升一体电感的性能和可靠性,以满足服务器在高频、高负载、高密度集成运行环境下的需求。
更多内容详见本期【对话】。
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41高端访谈HIGH-END INTERVIEW
从正弦波到方波:磁性元件磁特性测量与计算的变革之路
文/陈泽香
随着科技的飞速发展,功率变换器正朝着高频、高效、高功率密度的方向大步迈进,这使得对磁性元件磁特性进行精准测量与精确计算成为了行业发展进程中亟待攻克的关键课题。
本文将结合福州大学汪晶慧教授的公开演讲内容,深入剖析以正弦波为标准时在测量与计算过程中遭遇的重重挑战,同时详细阐述引入方波作为标准波后为解决这些难题所带来的创新性解决方案,旨在为电子行业相关从业者提供全面且深入的技术参考。
福州大学汪晶慧教授
一、正弦波“遇阻”:测量与计算的双重困境
在深入探讨正弦波在磁性元件磁特性测量与计算中所面临的问题前,先让我们了解一下正弦波激励的应用现状。
(一)正弦波激励的应用现状
在磁芯数据手册中,所呈现的 BH 曲线、磁芯损耗、温度曲线、直流特性以及磁导率等一系列磁特性参数,大多是以正弦波激励源激磁为基础获取的。
正弦波激励源因其实现过程相对简便,并且具备良好的可重复性,在磁芯材料表征特性的过程中,成为了一个被广泛采用的重要参考标准。
在国际电工委员会制定的 IEC63300 标准里,对正弦波的幅值、频率以及总谐波分量等关键指标都作出了明确且细致的规范。
按照该标准要求,正弦波的幅值和频率需控制在 ±0.1% 的误差范围内,同时激励源的总谐波分量应保持在 1% 以内,在这样的标准设定下,获取符合要求的正弦波激励并非难事。
在实验室环境以及工业生产中,通常借助小信号发生器搭配功率放大器来产生正弦波激励源,市场上无论是国产还是进口的此类设备都种类繁多,为以正弦波激励进行磁芯特性测试提供了便利条件。
然而,看似便利的正弦波激励在实际测量和计算中,却隐藏着诸多问题。下面,我们就来看看正弦波电压激励磁心损耗测量存在哪些难题。
(二)正弦波电压激励磁心损耗测量难题
在实际测量磁芯损耗时,交流功率法是一种应用较为广泛的测量手段。该方法通常采用双绕组结构的被测磁性元件,通过对副边电压和原边电流的测量,进而计算获取磁芯损耗。然而,在运用交流功率法开展测量工作的过程中,不可避免地会出现一定程度的误差,这些误差主要源自以下三个方面:
其一,电压与电流有效值的测量误差。随着现代测量技术的持续进步以及测量仪器精度的逐步提升,这一部分误差在当前已得到了较好的控制,其对整体测量结果的影响相对较小。
其二,测量精度对采样电压和电流之间的相位差误差表现出极高的敏感度。当针对阻抗角趋近于 90° 的磁粉心进行磁心损耗测量时,这种相位差所引发的测量误差会显著增大。造成相位差误差的因素较为复杂,主要涵盖两个层面:
被测磁性元件寄生参数(阻抗角)
一方面,采样仪器在工作过程中存在不同步性,这使得在采集电压与电流信号时,无法实现精准同步,进而不可避免地引入相位偏差。另一方面,电流采样环节所涉及的寄生参数问题也是导致相位差误差的重要原因。
在实际电路中,电流采样往往会受到寄生电容、寄生电感等参数的影响,这些寄生参数会改变电流信号的相位,使得测量得到的电流与实际电流之间存在相位差。此外,被测试件自身的材质特性以及内部结构所附带的寄生参数,同样会成为相位差误差的一个来源,进一步增加了测量结果的不确定性。
其三,实际测量环境中,诸多寄生参数相互交织、彼此影响,极大地增加了精准测量磁芯损耗的难度。由于受到各种寄生参数的干扰,测量人员仅能获取到受到寄生参数 “污染” 的数据,这些数据无法纯粹地反映磁芯真实的工作参数,这无疑给后续的数据计算与分析工作带来了极大的阻碍。
例如,在高频电路中,漏感、等效电阻以及匝间电容等寄生参数的影响尤为显著,它们会使测量得到的电压和电流信号发生畸变,从而导致磁芯损耗的测量结果出现较大偏差。这种情况在测量阻抗角接近于 90 度的磁粉芯以及频率超过兆赫兹的铁氧体磁芯时表现得更为突出,测量误差会变得非常大。
除了测量误差这一难题外,激励源的容量也成为了正弦波激励在实际应用中的一大制约因素。
(三)激励源容量的限制
以标准环铁氧体为例,在测量其磁芯特性时,所需激励源容量与多个因素密切相关,具体而言,它与频率、磁通密度峰值 Bm、磁芯体积成正比,而与相对磁导率 μr 成反比。
为了更直观地展示这一关系,研究人员制作了不同频率下铁氧体和磁粉芯的激励源容量计算表格。
从表格数据可以清晰地看出,当频率升高或者磁通密度峰值增大时,所需的激励源容量会急剧增加。例如,当 f=100KHz,在测量 0.8T 的磁粉芯时,所需的激励源容量高达 26670VA;
而当 f=1MHz,测量 0.1T 的铁氧体磁芯时,所需激励源容量为 1083VA,当频率进一步提升到 3MHz 时,所需容量更是达到 3250VA。
然而,当前市面上常用的功率放大器,如 ar 品牌的产品其容量仅为 600VA,NF 品牌的功率放大器容量为 200VA,这些设备远远无法满足高频、大容量激励源的需求,这就使得在实际测量工作中面临激励源容量不足的困境,严重限制了对一些高性能磁性元件磁芯特性的准确测量。
在计算磁芯损耗方面,正弦波同样面临着困境。
(四)正弦波磁芯损耗计算模型的困境
在计算磁芯损耗方面,目前常用的方法是基于正弦波来获取磁芯损耗数据。在功率变换器中,实际的激励波形大多为 PWM 波,而我们通常利用正弦波的磁芯损耗计算模型来推算 PWM 波的磁芯损耗。
其中,Steinmetz(SE)方程是最常用的正弦波磁芯损耗计算模型。但该方程仅适用于正弦波激励的情况,对于 PWM 波并不适用。
为了解决这一问题,众多学者展开了深入研究,提出了一系列拓展 SE 方程使用范围的公式,如 MSE、GSE、EEL、WcSE 和 IGSE 等。这些模型在计算不对称 PWM 波激磁的磁心损耗时,通常将其等效为系数与相同频率的幂和相同磁通密度的幂的乘积形式,并且系数均与 α 相关。
通过对这些模型的研究分析,我们发现 β 对磁芯损耗的计算影响相对较小,而 α 对磁心损耗的计算影响较大。
随后,研究人员分别对两款不同的材料进行了损耗计算。当对磁粉芯进行计算时,在 f=35kHz 的条件下,利用 SE 公式拟合 α 和 β 的数值,得到 α=0.902,这一结果与我们常规认知中 α 值在 1 - 2 之间的范围不符。
这主要是由于随着材料科学的不断发展,磁性材料的种类日益繁多,不同材料的特性差异较大,导致在运用现有公式进行计算时,结果可能会与传统认知相悖。此外,按照理论公式,损耗应该与频率和磁通密度成正比,但实际计算出来的结果却与之相反。
对于另一款铁氧体软磁材料,同样采用上述方法进行计算,虽然其 α 数值处于常规认识的 1 - 2 之间,但利用不同的模型计算出来的磁芯损耗却完全不同。
这一现象充分表明,尽管当前针对磁芯损耗计算已经提出了众多模型,但这些模型的精度仍有待进一步验证。如果继续基于正弦波来计算 PWM 波磁芯损耗,将会面临诸多难以克服的挑战,严重影响对磁性元件性能的准确评估。
面对正弦波在测量与计算过程中遭遇的重重困境,有没有更好的解决办法呢?答案是肯定的,那就是方波。接下来,我们就一起看看方波是如何 “救场” 的。
二、方波“救场”:测量方法的创新突破
(一)方波激励源的提供方式
考虑到功率变换器中诸如 Buck 电路、Boost 电路、移相全桥电路等电感电压波形均呈现为方波这一特点,以方波作为基准波来进行磁芯磁特性测量与计算的设想应运而生。
在实现方波激励源的过程中,主要存在两种可行的方式。
第一种方式是延续正弦波激励源的产生思路,采用小信号源和功率放大器的组合形式来产生方波激励。
然而,这种方式存在明显的弊端,一方面,其成本相对较高,对于大规模的工业生产和广泛的实验室应用来说,会增加较大的经济负担;另一方面,该方式所能提供的激励源容量有限,难以满足一些对激励源容量要求较高的磁性元件测试需求。
第二种方式则是采用逆变电路来产生方波激励。在逆变电路中,开关管的容量决定了被测件(磁性元件)所需的激励容量。
与第一种方式相比,这种方法具有成本较低的优势,能够在一定程度上降低测试成本,提高经济效益。同时,逆变电路的灵活性较高,可以通过合理设计电路参数和控制策略,满足不同磁性元件对激励源的多样化需求。
(二)方波电压激磁损耗测量方法
在测量方波电压激磁损耗时,如果依然采用传统的交流功率法进行计算,研究发现对于高频 PWM 波电压激磁磁心损耗的测量,会产生非常大的误差。因此,需要探寻一种更为合适的测量方法,直流功率法便是一种有效的解决方案。
直流功率法的原理相对简单易懂。它利用恒压源将逆变电路转换为方波信号,并施加在磁性元件上。在这个过程中,整个系统的能量供应主要来源于直流源,因此,只要能够精确测量出直流源的有功功率,就可以得到磁性元件的损耗。
在理想情况下,如果能够将逆变电路的损耗控制得足够小,那么在测量过程中就可以忽略不计,此时直流源的功率就近似等于被测件(磁性元件)的功率。在实际操作中,测量人员只需再精确测量输入电压源的直流分量,就能够顺利获得磁性元件的损耗数据。
这种测量计算方法的显著优点在于,它不会受到被测件的阻抗角和被测件寄生参数等因素的影响,从而有效避免了因这些因素导致的测量误差。
当然,直流功率法并非完美无缺,它也存在一定的误差来源。其中,直流装置内部自身的损耗会给测量结果带来误差。
不过,随着技术的不断进步,目前已经涌现出许多有效的方法来扣除这部分误差,例如通过建立精确的电路模型对直流装置损耗进行补偿,或者利用AI人工智能技术对测量数据进行分析处理,提取出其中的有效信息,从而提高测量精度。
此外,直流功率法还具有很强的拓展应用能力,它不仅可以测量方波的磁性损耗,通过适当改变控制策略,如增加直流偏置,或是在 50Hz 正弦波叠加高频 PWM 波电压激励等方式,还能够对不对称 PWM 波和移相全桥等电路的磁芯损耗进行准确测量。
直流功率法测量样机
目前,经过科研人员多年的不懈研究,已经成功制作出一套基于直流功率法的测量样机。该样机设计有四个端口,其中两个端口用于连接被测件,另外两个端口则用于连接直流源。
该设备在频率方面表现出色,能够达到 1MHz 的测量频率。如果在控制板上进一步增加氮化镓材料,其频率甚至可以提升至 10MHz。
这一成果表明,在测量层面,以方波为基础的测量技术已经能够有效解决功率变换器当前面临的诸多问题,为磁性元件磁特性的精准测量提供了有力的技术支持。
该样机除了能够测量磁芯损耗以外,还具备测量磁化曲线的功能,这有助于研究人员深入掌握磁芯在饱和状态下的特性,为电感与电子变压器等磁元件的优化设计提供了更丰富的数据依据。
方波不仅在测量方法上实现了创新突破,在计算模型方面也带来了全新变革。
三、方波“赋能”计算模型的全新变革
(一)不同 PWM 波的方波分解计算
在计算模型方面,方波同样展现出了独特的优势。对于无直流偏置的不对称 PWM 波,研究人员发现可以从能量的角度出发,将其分解成两个方波进行处理。通过这种方式,能够较为简便地计算出不对称 PWM 波的磁芯损耗。
这种计算方法的创新之处在于,它巧妙地利用了方波的特性,将复杂的 PWM 波分解为简单的方波组合,从而降低了计算的难度,提高了计算的准确性。
在无直流偏置对称 PWM 波(如移相全桥电路)的情况下,虽然其中存在一部分电压为 0 的时段,但这并不意味着该时段没有损耗。这是因为在系统从动态向稳定转变的过程中,并不会瞬间完成,而是存在弛豫现象。
基于这一物理现象,研究人员将移相全桥电路中的损耗分成两块进行计算,一块是方波本身产生的损耗,另一块则是与弛豫现象相关的弛豫损耗。其中,弛豫损耗与 Bm 密切相关,同时也和移相全桥电路中弛豫现象所持续的时间有关。
通过这种细致的损耗分解和计算方式,能够更准确地评估移相全桥电路在不同工作状态下的磁芯损耗情况,为电路的优化设计提供更精准的数据支持。
(二)有直流偏置及 PFC 电路的计算
对于有直流偏置的不对称 PWM 波,增加直流偏置会导致损耗的增量产生。研究表明,这个损耗增量与多个因素有关,包括频率、占空比等。通过深入研究这些因素与损耗增量之间的关系,建立相应的数学模型,就可以准确计算出有直流偏置的不对称 PWM 波的磁芯损耗。
在 PFC 电路拓扑结构中,磁芯损耗同样可以利用方波进行测量计算。以 50Hz 的工作频率为例,将其正弦波叠加高频 PWM 波电压激励进行分解,可得到有直流偏置的 PWM 波和 50kHz 正弦波的损耗组合。
这种分解方式与前面提到的计算方法类似,通过分别计算不同部分的损耗,再将它们叠加起来,就能够得到 PFC 电路磁芯的总损耗。
通过这种方法,在不同的电路中,利用方波作为基准波都可以有效地计算出磁芯损耗,这意味着磁心损耗的损耗计算模型问题得到了妥善解决。
(三)方波参数规范
在 IEC 6330 标准中,对方波的一些关键参数作出了明确规定。当激励为方波(占空比为 0.5)时,过冲应小于峰值脉冲幅度 Um 的 5%,顶降应小于峰值脉冲幅度 Um 的 2%,脉冲上升时间和脉冲下降时间应小于方波周期的 1%。
这些参数规范的制定,为以方波为标准波衡量磁芯磁特性提供了统一的标准和依据。同时,在实际应用中,这些参数也都比较容易实现,这为方波在磁性元件磁特性测量与计算中的广泛应用奠定了坚实的基础。
四、结语:方波引领磁性元件行业新未来
从电子行业磁性元器件的发展历程和趋势来看,方波作为标准波在磁芯磁特性测量与计算领域的出现,无疑是一次具有深远意义的技术变革。
它成功地解决了正弦波长期以来面临的测量误差大、激励源容量不足以及计算模型精度低等诸多难题,为磁性元件性能的精准评估和优化设计提供了强有力的技术支持。
在未来,随着方波测量技术和计算模型的不断完善、持续优化以及广泛推广应用,磁性元件在功率变换器中的性能将得到更加精确的把控。
这不仅有助于进一步提高功率变换器的效率、功率密度,降低其体积和重量,还将推动整个电子行业在电力转换领域实现质的飞跃。
对于电子行业的从业者而言,积极关注并深入研究方波在磁性元件领域的应用,及时掌握这一前沿技术,将成为把握行业发展新机遇、在激烈的市场竞争中脱颖而出的关键因素。
相信在方波技术的有力推动下,磁性元件行业必将迎来更加辉煌灿烂的明天,为电子科技的持续创新和发展注入源源不断的动力。
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43对话DIALOGUE
对话麦格米特、铂科等7家厂商:哪些材料工艺才是服务器一体成型电感的未来
文/周执
编者按
今年初,随着DeepSeek的横空出世,从地方政府、央企国企到金融、汽车等重点行业,掀起了一股本地化部署的热潮。实现本地部署的首要步骤是采购服务器并搭建配套硬件设施,其中大多数中小企业客户出于成本考量,普遍采用单机或双机配置运行DeepSeek模型。
这一波算力需求的迅猛增长,使得作为服务器主板核心元器件的一体成型电感迎来了关键的技术升级窗口期,相关生产工艺和设备需求既面临着严峻挑战,也孕育着重大机遇。本文将深入探讨一体成型电感在服务器领域的性能参数要求、材料与工艺的创新方向,以及生产设备的技术突破点,为行业同仁提供具有前瞻性的技术参考和实践指引。
一、服务器一体成型电感的参数及性能要求
一体成型电感作为服务器电源模块中的核心组件,其性能直接关系到电源转换效率、系统稳定性以及整体运行的可靠性。因此,对于服务器一体成型电感的参数要求极为严格,这些参数不仅决定了电感器自身的性能表现,还对整个服务器系统的运行状态产生深远影响。
Q:对于服务器主板用一体成型电感,主要关注哪些参数呢?
麦格米特:对于一体成型电感,主要关注的参数包括电感量、体积和电流承载能力。随着功率的提升,电流相应增大,因此在保持小体积的同时,需确保电感具备较大的电感量和足够的电流承载能力。
一体成型电感的散热性能通常较好,因其绕组匝数较少,且外部结构为实心,能够有效传导热量。芯片电感是从一体成型电感工艺演变而来,从传统的绕组后模压工艺发展到铜铁共烧工艺,目的是在保持相同电感量的前提下减小体积,同时满足整机芯片功率和功耗增加的需求,即在体积受限的情况下实现更大的电流承载能力。
铂科:主要关注的还是可靠性,AI服务器相对价值比较高,稳定性要求非常高,所以对电感器件的可靠性要求非常高,不能因为一个电感造成整个板子不能用。
对于服务器主板所使用的一体成型电感,其关键参数主要包括感量和直流偏置等。但最终效率是电感核心指标,而效率又与磁导率、损耗、饱和以及直流电阻(DCR)密切相关。通常情况下,磁导率越高,电感的性能表现越佳,但高的磁导率可能会导致电感饱和电流差。因此,未来的重点在于寻找兼具高磁导率、高饱和和低损耗的材料。
田村:
主要关注哪些参数有以下几点:
1)基本电气性能:感值(±5%精度@额定电流);多相电饱和电流(Isat)≥标称电流的130%;直流电阻(DCR)<0.5mΩ(@1A);降低导通损耗,提升能效(>95%)。
2)高频特性:自谐振频率(SRF)>3GHz(PCIe 6.0要求); 抑制GHz级噪声(如DDR5/PCIe信号);插入损耗(@高频)≤1.5dB(@2400MHz)确保信号完整性。
3)热管理:热阻(θJA)≤6℃/W(10mm² PCB散热),125℃环境稳定运行;
温度循环稳定性:1000次循环后感值漂移<5%(-55℃~125℃),长期可靠性保障 。
4)机械可靠性:尺寸公差±0.05mm ,适配高密度主板布局。
5)抗震性能:通过MIL-STD-810G 6Grms振动测试,应对数据中心机械振动。
6)MI兼容性:共模阻抗(Zcm@100MHz)≥50Ω,抑制共模噪声干扰 。
胜美达:对于服务器主板用一体成型电感,主要关注的参数包括效率、直流电阻(DCR)和温度等值。其中,DCR要求极低,一般在0.1mΩ至0.3mΩ之间,最高不超过1.3mΩ;温度等值要求从120℃提升至150℃。目前,国内企业在粉材和胶水材料上存在一定技术难点,尤其是胶水,胶水会随着时间而氧化和裂化、会导致电感值波动。相比之下,铜铁共烧技术可解决这一问题,但产能不足限制了其应用。
风华高科:在服务器的电源电路中追求更大的电流、更稳定的电压、响应更快、更纯净的电流或电压,服务器主板上的一体成型电感主要关注低直流电阻、低损耗、大电流及抗EMI干扰能力。
铭普:在满足通用一体成型电感的基础参数(如:初始电感值(L)、直流电阻(DCR)、饱和电流(Isat))的前提下,服务器应用场景因其高频、高负载、高密度集成的运行特性,在某些特定应用场景下,磁芯损耗和电磁抗干扰也是需要关注的重要参数。
星特:目前服务器领域温度特性参数为:
·工作温度范围:服务器主板通常运行在较高的温度环境下,因此电感器需要能够在较宽的温度范围内稳定工作,一般要求工作温度范围为-55℃至+125℃。
·温度系数:温度系数表示电感量随温度变化的程度。温度稳定性好的电感器在不同温度下电感量变化较小,有助于保证电路的一致性。
尺寸大小:服务器主板内部空间有限,因此需要选择尺寸较小的一体成型电感,以节省空间,同时满足高功率密度的需求。
封装形式:常见的封装形式有贴片式和插件式。服务器主板一般采用贴片式电感,便于自动化生产和安装。
随着5G技术的普及,电子设备不断向薄型化、小型化方向发展,对电感产品的性能要求也日益提高。目前,行业内正在推广热压工艺生产的2012.2016、2520、3225系等小型化电感产品,以替代传统的模压、大尺寸电感(如04.06、08、10系列)。
服务器用一体成型电感 图源:星特
二、服务器一体成型电感:材料与工艺的未来需求趋势
随着服务器技术的快速发展,尤其是人工智能和大数据等领域的崛起,一体成型电感的工艺材料正面临新的需求趋势。未来,其发展将聚焦于高性能、高效率、小型化和成本优化等方向,材料创新将成为推动行业进步的关键。
Q:随着技术向高频化迈进,当前频率已攀升至MHz量级,这对一体成型电感的选材提出了什么要求?什么类型的磁性材料会成为一体成型电感的主流选择?
麦格米特:目前一体成型电感主要采用传统buck电感,其核心原材料为羰基铁粉。这种材料虽然在一定程度上满足了当前的应用需求,但若未来能够引入铁镍等其他高性能磁性材料,电感的效率有望得到进一步提升。然而,铁粉芯在模压成型后的退火温度相对较低,而铁镍等材料的退火温度较高。这使得绕组绝缘材料的耐温性能成为制约因素。因此,未来如何研发出耐温等级更高的绕组绝缘材料,以匹配高温退火工艺的需求,将成为亟待解决的难题。
田村:1、这里重要说明以下几大参数:
2、哪种磁性材料会成为一体成型电感的主流选择
(1) 铁氧体(Mn-Zn),逐步退出高频市场
优势:初始磁导率高(μi=2000~15000),成本低 。
瓶颈:截止频率fr仅2-3MHz(@3MHz损耗>100mW/cm³)。
典型应用:<3MHz的消费电子电源,逐步被替代 。
(2)结构创新晋升MHz应用新锐
A.金属合金粉(铁硅铝/Sendust),中频段主力
技术升级:通过气流分级将粉末D50从50μm细化至10μm,涡流损耗降低60% 。
表面磷酸盐+硅烷双重包覆,绝缘电阻>100MΩ·cm ;
参数表现:μi=60~120,Bs=1.0~1.2T,fr=5~8MHz ;
代表型号:TDK CLF7045(5×5×4mm,DCR=0.8mΩ@10A)。
B.软磁复合材料(SMC)MHz级新锐
结构创新:铁硅颗粒(D50=20μm)表面ALD沉积2nm Al₂O₃层,击穿场强>30kV/mm;
3D打印梯度磁导率设计(芯部μ=300,边缘μ=100)。
性能优势:涡流损耗仅为铁硅铝的1/4@5MHz;饱和电流密度>80A/mm²(传统方案<50A/mm²)
应用案例:Vishay IHSR-4020在3MHz/20A下效率达96% 。(3)纳米晶材料:高频终极方案
工艺突破:快淬工艺制备20μm厚Fe-Si-B-Nb带材,晶粒尺寸<30nm ,横向磁场退火(横向场强100Oe)提升直流偏置能力30% 。
关键参数:μi=5×10⁴,Bs=1.25T,fr>10MHz ;损耗密度<20mW/cm³@10MHz(日立金属FT-3K)。
瓶颈:带材脆性导致绕制成型良率<70% 。
(4)材料体系创新
核壳结构磁粉:Fe-Si@SiO₂核壳颗粒(壳层厚度10-50nm);涡流损耗降低至传统铁粉的1/5@10MHz
非晶/纳米晶复合:交替堆叠Co基非晶(μi=10⁵)与Fe基纳米晶(Bs=1.8T)层 ;实现μ×Bs积突破1×10⁵ T·H/m
胜美达:随着技术向高频化迈进,当前频率已攀升至MHz量级,这要求一体成型电感在选材上具备更高的电阻率、更低的损耗以及更高的饱和磁感应强度。高频应用下,磁性材料需在保持良好磁性能的同时,有效降低涡流损耗,以适应高频工作环境。
在此背景下,合金粉末仍将是主流选择,但会通过添加羰基粉和非晶纳米晶材料来优化性能。例如,非晶纳米晶材料因其低损耗特性,可有效提高电感产品的效率。此外,铜铁共烧工艺通过高温烧结(约七八百度),进一步提升了材料的稳定性和性能,使其成为高频一体成型电感的重要发展方向。
Hopper GPU架构 来源:英伟达官网
铭普:随着服务器电源模块开关频率从kHz级(如300kHz) 提升至MHz级(如2MHz以上),磁性材料需满足以下关键性能:
MHz级高频下磁芯损耗不超300mW/cm³,而传统金属分芯损耗可达1000+mW/cm³,显然还有很大的提升空间的;5MHz频段内磁导率波动率需进一步提高,保障更高电感值一致性;还需要需承受最高达200℃的极端温度,并确保磁损增幅在可控范围。
非晶/纳米晶材料以其优异的损耗性能,和较好的直流偏置特性,将成为未来服务器用一体成型电感的首选材料,但其硬度高和脆性大,不易成型的问题亟需解决,或与铁基金属磁粉复合,兼顾低损耗、高偏置和易成型等性能,才能让一体成型电感在高频应用领域成为主流选择。
星特:一体成型电感的主流磁性材料选择主要包括以下几种类型:
1. 金属软磁粉芯
金属软磁粉芯是当前一体成型电感的主流选择之一。常见的金属软磁粉包括羰基铁粉和合金粉(如FeSiCr合金粉料)。这些材料具有以下优势:
• 高饱和磁通密度:相比传统的铁氧体材料,金属软磁粉芯的饱和磁通密度更高,能够在大电流条件下保持良好的性能。
• 低损耗:在高频应用中,金属软磁粉芯的损耗更低,适合高功率密度的应用场景。
• 小型化和高性能:金属软磁粉芯制成的一体成型电感体积小,同时保持了低直流电阻(Rdc)和高电流承载能力。
2. 铁基合金磁性材料
铁基合金磁性材料也是重要的选择之一。例如,TDK的SPM系列功率电感器采用铁基合金磁性材料,具有大电流、低Rdc、小型化和优异的直流重叠特性。这种材料的特点包括:
• 高居里温度:性能受环境温度变化影响较小,适合在较宽的工作温度范围内使用。
• 良好的机械强度和屏蔽效果:通过一体成型工艺,铁基合金磁性材料能够提供高机械强度,并有效降低电磁干扰(EMI)
风华高科:随着半导体技术的发展,开关电源电路的工作频率由百KHz发展到MHz的量级,一体成型电感的材料要应对MHz量级下的损耗过大问题,如何降低高频低损耗、提高磁导率、提升高饱和特性等技术难点是核心。软磁材料分为非金属(如铁氧体)材料及金属(如铁、铁硅)材料,金属软磁材料比铁氧体非金属材料具有更高的磁饱和优点,但金属软磁材料在高频下存在损耗过高的不足。为解决这些问题,在目前技术迭代中,对金属软磁材料进行物理改性、多元粉配方设计是一体成型电感材料的一个趋势。
服务器一体成型电感 供图:风华高科
Q:一体成型电感的工艺演进方向是什么?
田村:(1)成型工艺升级
等静压成型: 200MPa压力下粉末密度>7.6g/cm³(传统模压仅7.0g/cm³); 磁导率一致性提升至±3%(传统±10%);
磁场取向成型:施加1T外磁场使磁粉定向排列,μ值提升40% 。
(2)散热结构设计
嵌入式热管:在电感内部集成0.6mm直径热管,热阻降低至3℃/W 。
(3)碳化硅填充树脂
树脂热导率从1.2W/m·K提升至3.0W/m·K 。
(4)增材制造(AM)技术
增材制造(AM)技术:通过激光选区熔化(SLM)工艺,成功 3D 打印出孔隙率从 20% 渐变至 5% 的铁氧体梯度结构,经实测,其初始磁导率(μi)显著提升 40%。
(5)半固态成型工艺
开发磁场辅助注塑成型(MAIM),在注射过程中施加1T强磁场定向排列磁粉,缩短生产周期30%。
(6)在线监测系统
集成X射线断层扫描(CT),实时检测电感内部缺陷(空洞率<0.1%),良品率从82%提升至95%。
星特:铜铁共烧工艺作为一种新兴技术,是未来的发展趋势。该工艺通过取代传统线圈与焊接片的连接方式,避免了短路风险,提高了产品性能和可靠性。然而,目前市场上能够掌握铜铁共烧工艺的企业较少。其大规模应用需结合客户需求,若客户群体对该工艺的需求不足,企业单方面投入可能面临市场风险。因此,铜铁共烧工艺的推广仍需根据客户需求灵活调整。未来,随着市场需求的增长,铜铁共烧工艺的应用范围有望进一步扩大,其市场规模也可能超过传统一体成型电感。
三、服务器一体成型电感对设备的要求
随着服务器对一体成型电感性能要求的不断提高,生产设备也需要具备更高的自动化水平、精度和可靠性。因此,对生产设备的要求也日益严格,这不仅涉及到设备的技术参数,还包括其在生产过程中的稳定性、灵活性以及对复杂工艺的适应能力。
Q:服务器一体成型电感,它对于设备的要求主要体现在哪些方面呢?
星特:首先,设备需要从单机作业向自动化连线转变,以满足服务器一体成型电感对产品性能不断提升的需求。以往,服务器一体成型电感的生产可能依赖人工操作,如人工打扁等工序,但如今,自动化设备的应用已逐渐普及。绕线机从单轴机、双轴机发展到八轴机,进而形成了自动连线,这一过程显著提高了生产效率和产品一致性。
其次,设备的稳定性至关重要。稳定的设备能够有效替代手工操作,减少人为因素对产品质量的影响。同时,借助设备的视觉异型监测功能,甚至引入AI视觉技术,可以进一步提升检测精度,弥补人工检测的不足,确保产品质量的稳定性。
最后,从单机到自动连线的过渡是行业发展的必然趋势。通过实现自动化生产,整条生产线能够高效运转,彻底解决传统人工操作模式的局限性,满足服务器一体成型电感行业对高效率、高质量生产的要求。
Q:星特能否实现服务器一体成型电感设备的量产?
星特:国内企业如顺络电子、麦捷科技、风华高科等均已大规模投产,台湾地区的乾坤公司也是如此。目前星特已具备相关设备并已实现量产,拥有从冷压、绕线到一体成型以及后端测试封装的完整设备,能够为客户提供全流程解决方案。
这种全流程解决方案可满足最小至02系列电感的生产需求,甚至能够实现更小规格产品的制造。随着市场需求的不断变化,产品迭代更新至关重要。
目前,国内一体成型电感行业正处于产品迭代升级的关键阶段,正致力于从20系产品向10系产品迈进。其中,1412和1608型号有望成为未来市场的主流产品。以手机为例,三折屏的出现对产品小型化、薄型化提出了更高要求,而电感的尺寸与厚度直接影响产品整体性能。通过优化电感设计,能够在缩小尺寸的同时,维持甚至提升其性能与感流,从而推动产品向更小、更薄的方向发展。
结语
服务器一体成型电感的技术升级和生产设备的优化是推动服务器行业发展的关键因素。随着高频化、小型化和高效率需求的不断增长,材料创新、工艺改进以及设备升级将成为未来发展的重点方向。行业从业者需要紧跟技术前沿,不断探索和实践,以满足市场对高性能服务器一体成型电感的迫切需求。我们期待通过本文的探讨,能够为相关领域的研究和实践提供有益的参考,共同推动服务器一体成型电感技术的进步与发展。
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45活动报道ACTIVITY REPORTS
5月23日!第二十四届(华南)磁性元器件产业链峰会定档
文/丘水林
当前,磁性元器件行业正面临严峻挑战:产品同质化加剧、价格战压缩利润、创新动力不足。如何突破发展瓶颈,在智能生产与材料创新中寻找新增长点,成为全行业关注的焦点。
破局之钥:第二十四届中国磁性元器件行业峰会启幕
作为产业风向标,第二十四届(华南)中国磁性元器件行业智能生产暨高性能材料应用技术峰会(以下简称"峰会")将于2025年5月23日在东莞嘉辉会举行。
峰会现场
本届峰会以"集成领航&材料创新&智造未来"为主题,聚焦三大破局方向:
·集成技术突破路径
·新型材料应用方案
·智能制造升级实践
十二年深耕 铸就行业转型里程碑
自2013年创办以来,峰会始终引领行业变革浪潮,在关键节点推动两大历史性跨越。
1. 自动化升级攻坚战(2013-至今)
在行业自动化率不足20%、人均产值仅10-12万元的时代,峰会率先搭建技术转化平台,围绕如何破解单机自动化瓶颈、建立效益评估模型以及促成设备-工艺协同创新等核心问题,邀请业界头部企业展开深入讨论和探索。
经过业界十余年的努力,磁性元器件行业自动化升级也取得了显著效果:
《磁性元件与电源》统计数据显示,2024年行业分段自动化普及率超90%,人均产值突破35万元,平面变压器等高端产品线更达200万元级。
2. 新能源转型突围战(2016-至今)
2016年前后,面对传统市场萎缩,峰会联合顺络电子等龙头企业开始号召磁性元器件行业战略转向,围绕如何构建车规级元器件标准体系、搭建新能源供需对接平台、培育光伏/储能配套生态,助力磁性元器件企业向新能源汽车行业转型,推动行业向汽车领域靠拢。
经过多年转型,目前国产磁性元器件已全面渗透新能源汽车三电系统、充电基础设施及光伏逆变领域,实现进口替代率超60%,成果斐然。
正是凭借着对产业发展方向的进准把握,峰会吸引了越来越多磁性元器件企业参与,成为磁性元器件行业无可替代的交流殿堂。
部分组团报名企业
数据见证行业影响力
规模效应:参会企业年营收超750亿元,覆盖行业75%产能。
从2013 年首届峰会仅有 200 余人参会,历经十二年发展,到 2024 年,峰会已吸引686家磁性元器件与电源企业、超过1500人前来技术交流与商务洽谈。
值得注意的是,在2021年行业高速发展期,参会企业数量达到历史峰值,共有951家企业2032人参会。
部分组团报名企业
参会企业营收占全行业75%。根据峰会组委会统计的数据显示,参会企业营收超过750亿元,占全行业75%以上。
参与深度:90%大中型企业决策层持续参会。除了参与人数规模屡创新高,根据峰会组委会统计的数据显示,90%以上的大中型企业决策层或企业主悉数参与。
技术辐射:年均70+展商展示前沿解决方案,形成"设备-材料-工艺"创新闭环。
近几年来,每年均有超过70余家展商展示行业最新产品解决方案。
其中生产设备厂商,全面囊括磁性元器件生产与检测环节中所需的绕线机、点胶机、点焊机、导轨、线圈、激光、视觉检测设备、测量测试设备等设备厂商,为磁性元器件行业企业提供一站式产品解决方案。
磁性材料及周边厂商为现场磁性元器件行业企业提供从软磁铁氧体、金属磁粉芯、合金粉末、非晶纳米晶,到三层绝缘线、漆包线等线材,以及绝缘材料、骨架五金周边材料等全方面原材料选择,为磁性元器件企业提供了便捷、高效的采购平台。
这些知识与经验的交流,为企业在技术创新、生产管理等方面提供了直接且有效的指导,助力企业在迅速找准方向,提升自身竞争力,实现降本增效的目标。
部分组团报名企业
构建产业生态共同体 峰会打造全维度价值网络
除了完善的材料设备供应体系,峰会致力于纵向贯通产业链,敏锐地捕捉磁性元器件热门终端市场,为与会观众深度挖掘终端市场应用痛点和技术需求趋势。
上游:集聚软磁铁氧体、金属磁粉芯等7大类核心材料供应商
中游:展示绕线机、激光焊接等12类智能装备
下游:连接新能源汽车、充电桩、光伏、储能、5G基站、数据中心服务器等6大终端市场
终端大咖现身解读技术趋势。每届峰会,主办方都会针对当前市场关注热点,邀请终端头部整机企业,深入解读技术发展趋势,帮助磁性元器件企业精准把握技术发展方向,及时调整研发重点。
深度剖析市场规模和发展潜力。除了邀请整机企业解读技术趋势,组委会还根据业界对应用市场的关注度,针对性地推出当下热门市场的分析报告,未来最具发展潜力的应用市场,传递最新市场发展态势及前景洞察,为磁性元器件企业找准赛道、把握时代机遇,提供有价值的参考与指引。
推动产学研落地 让科研成果转化为生产力
峰会期间,还将同期举办第五届中国电力电子磁技术院校成果展,搭建院校与企业的沟通交流平台。
当下产业竞争日益激烈,磁性元件行业亟需硬核技术创新打破困局,对新技术、新材料、新工艺有着迫切的需求。
但磁性元件企业普遍面临人才缺乏的现状,而高校发明专利的产业化率仅仅只有3%,远低于国内超过30%的转化率,极低的产业转换率导致许多科研成果便只能待在象牙塔里。
成果展的举办,可促进产学研落地和校企互动,让更多电感变压器企业找到项目,让科研成果更好地转化为生产力。
前瞻性 引领磁性元器件行业转型升级方向
过去十年中,峰会始终站在行业前沿,以敏锐的洞察力,在自动化升级与新能源转型的两轮浪潮里,为磁性元器件企业指明未来发展方向,并积极鼓励企业投身其中。
面对材料成本攀升与产品价格下行的双重挤压,本届峰会聚焦三大破局点:
1、集成技术:磁集成方案如何实现降本30%
2、材料创新:如何更好地提升能效
3、智造升级:AI质检系统减少人工干预80%
5月23日,老地方东莞嘉辉会,扫码报名,一起打破内卷!
扫码报名
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47活动报道ACTIVITY REPORTS
关于广东省磁性元器件行业协会举办磁性元器件新能源领域应用及设计培训班通知
文/梁国文
尊敬的会员单位及相关企业:
为提升磁性元器件行业技术人员的专业水平,促进行业技术交流与发展,广东省磁性元器件行业协会定于2025年4月11日-12日(星期五-星期六)在东莞顺络电子有限公司举办一期关于磁性元器件新能源领域应用及设计培训班。现将有关事项通知如下:
一、培训概要
主办单位:广东省磁性元器件行业协会
培训时间:2025年4月11日-12日(星期五-星期六)9:00-12:00;13:30-18:00
培训地点:东莞顺络电子有限公司
广东省东莞市塘厦镇凤泰路1号
培训对象:从事磁性元器件的技术研发人员
二、课程安排
1、新能源汽车电源对磁元件的技术要求
2、汽车电源管理方案里磁元件的技术要求以及技术发展方向
3、软磁铁氧体材料关键技术
4、金属磁粉芯的集成设计与应用
5、磁性元器件仿真与算法
6、高频变压器原理及设计失效分析
三、培训费用
会员单位可享受3个免费名额,超出人员及非会员单位每人2000元。
•含资料费、不含食宿
•园区饭堂可购买餐票
四、报名与缴费
报名方式:扫描下方二维码在线填写报名表
缴费方式:
收款单位:广东省磁性元器件行业协会
开户银行:招商银行广州黄埔大道支行
银行账号:120907787210880
(请备注详细的“单位名称+培训费+开票信息”)
五、联系方式
秘书处:梁小姐
电 话:13808815910
邮 箱:gdetia@163.com
诚挚欢迎各会员单位及相关企业积极组织技术人员参训,协会将全力搭建高效学习交流平台,助力个人成长与企业发展深度融合。期待与您相聚东莞,共探技术提升之路。
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49市场解读MARKET INTERPRETATION
两会东风至:磁性元件行业如何锚定新能源政策红利
文/陈泽香
在全球能源格局深度调整、“双碳” 目标引领发展的大背景下,2025 年全国两会犹如一座灯塔,为众多行业照亮前行的道路,磁性元件行业也不例外。两会中释放出的一系列政策信号,与行业发展紧密相连,蕴含着诸多变革机遇,值得行业企业深入思考与积极把握。
图源包图网
一、电力期货市场:稳定新能源收益,为磁性元件行业筑牢根基
截至 2024 年底,我国以风电、太阳能发电为主的新能源发电装机规模已达 14.5 亿千瓦,这一庞大的规模为磁性元件行业带来了广阔的市场前景。磁性元件作为光伏储能逆变器等设备的核心部件,新能源装机规模的扩张本应带动其市场空间持续拓展。然而,现实却面临挑战。
风电和太阳能发电具有天然的间歇性,这使得电力系统的供需平衡难以稳定维持。供需错配导致电力现货市场价格如过山车般剧烈波动,让新能源企业的收益充满不确定性,陷入 “投产即亏损” 的困境。这种状况不仅阻碍了新能源企业的投资决策,也间接影响了磁性元件企业订单的稳定性,成为行业发展的一大阻碍。
阳光电源董事长曹仁贤提出的电力期货市场建设,或能有效解决当下困境。其借鉴大宗商品期货的交易逻辑,通过分时段合约设计,为新能源企业提供了价格风险对冲的有效手段。类比磁性元件企业为锁定原材料成本,与供应商签订长期订单来稳定铜价,新能源企业如今也能借助电力期货,提前锁定未来发电量的交易价格。
阳光电源董事长曹仁贤 图源中国能源报
光伏储能项目的收益预期变得稳定,企业投资信心增强,新能源项目开发节奏加快,避免了盲目投资带来的项目过度集中和供需失衡问题。对于磁性元件企业而言,意义重大。
稳定的新能源市场需求,让磁性元件企业能够更精准地规划产能,合理安排生产计划,提高产品库存周转率,缩短订单交付周期,从而提升企业运营效率,增强市场竞争力。
与此同时,在全球绿色贸易趋势下,碳市场国际化也在深刻影响着行业发展。曹仁贤提出的碳市场区域合作与国际互认机制,将助力中国碳信用产品走向全球。
欧盟 CE 认证、美国 UL 标准等绿色贸易门槛,要求企业必须将低损耗技术研发提升到战略高度,磁性元件产业也无法置身事外。这不仅考验企业自身的研发实力,更需要企业与上游铜材、线材等供应商紧密协作,构建绿色供应链联盟,通过全生命周期碳足迹追踪,实现节能减排目标。
阳光电源户用光伏逆变器 图源阳光电源官网
二、多维需求共振:磁性元件产业的“黄金增长极”
这一技术升级浪潮,正在与新能源产业的爆发形成共振。 两会期间代表们聚焦的新能源汽车、充电桩、AI服务器等领域,其底层都离不开高效磁性元件的支撑。
(一)新能源汽车产销破千万,磁性元件迎来量价齐升新契机
特别是新能源汽车赛道,中国汽车工业协会数据显示,2024 年我国新能源汽车产销量分别达 1288.8 万辆和 1286.6 万辆,同比分别大幅增长 34.4% 和 35.5% 。中汽协预计2025年新能源汽车销量将达1600万辆。
结合Big-Bit产业研究室调研数据,一辆新能源汽车磁元件价值量在900-1100元左右,2025年磁性元件在新能源汽车中的市场规模将突破150亿元。
全国人大代表、小米集团创始人雷军在两会中提出 “关于发展智能网联新能源汽车产业生态的建议” 。他指出,我国新能源汽车产业迎来高质量发展新阶段,但当前汽车产业电动化、智能化、网联化加速融合,充电桩、车载硬件等产业领域存在发展空间,亟需构建统一产业生态。
全国人大代表、长安汽车董事长朱华荣则建议加快推进我国自动驾驶系统立法,推动通用标准、产品标准及管理标准的完善,为行业提供更清晰的规范指引。
随着智能驾驶级别提升,传感器、计算单元和通信模块数量显著增加,将直接推动磁性元器件(电感、变压器、磁环等)用量增长。这对磁性元件产业意义重大,意味着订单量持续增长与技术创新契机。企业需提升磁性元件性能,如提高能量转换效率、降低能耗、增强稳定性,满足新能源汽车电机系统严苛要求。
如在车载OBC中,磁性元件企业东兴电子通过集成磁路,将两个器件调整为一个,总体体积减少20~30%,产品设计更为紧凑。部分设计选用LLC的方案,东兴电子选择多磁柱设计方案或使用平面结构,原副边间通过磁片构建一组磁路,实现谐振集成的同时降低产品高度。
OBC磁集成磁性元器件设计
(二)充电桩难题待解,磁性元件企业如何 “充电” 发力?
新能源汽车产业的蓬勃发展,自然也带动了充电桩领域的发展。充电桩作为新能源汽车产业的重要配套设施,其建设与发展备受两会关注。
中国充电联盟数据显示,2024年充电基础设施增量为422.2万台,同比上升24.7%。其中公共充电桩增量为85.3万台,同比下降8.1%,随车配建私人充电桩增量为336.8万台,同比上升37.0%。2025年充电联盟预测新增465万台充电桩。
全国人大代表、奇瑞汽车党委书记、董事长尹同跃建议出台标准优化新能源汽车充电基础设施发展建设。建议工信部研究完善新能源汽车和储放绿色电力转换、交易和调度机制。同时探索单位和园区内部充电设施开展“光储充放”一体化试点应用。
这些建议若落地实施,将促使磁性元件企业加大在充电桩相关磁性元件的研发与生产投入,开发更高功率密度变压器、更高效电感等适应快速充电需求的产品。
据悉,目前布局充电桩的磁元件企业有胜美达、铂恩氏、普思、顺络、可立克、敦源、普晶、京磁等。
(三)搭乘数字经济快车 磁性元件在算力时代的崛起机遇
根据顺络电子数据,2024年数据中心磁元件在全球占比11%左右计算,2024年数据中心里磁元件市场规模为156亿元左右。
服务器 图源包图网
从磁性元件类型来看,AI服务器主板以一体成型电感为主,高端配置下电感数量甚至可超百颗,其中还包括10-15颗高价值的芯片电感。据天风证券测算,2024 - 2027 年全球 AI 服务器用芯片电感市场空间复合增长率高达 46.8% 。
结语:把握转型机遇,构建产业新生态
面对两会政策带来的诸多机遇与挑战,磁性元件行业企业需要积极谋划,制定切实可行的应对策略。
在技术创新方面,企业应加大研发投入,针对不同应用领域的需求,开发高性能、低损耗、小型化的磁性元件产品。例如,在新能源汽车领域,研发适应高功率、高频率的磁性元件;在充电桩领域,专注于提升磁性元件的功率密度和充电效率;在 AI 算力领域,攻克芯片电感的材料和工艺难题,满足其对小体积、大电流的特殊要求。同时,加强与高校、科研机构的合作,加速科技成果转化,提升企业自主创新能力。
在绿色发展方面,企业要积极响应碳市场国际化趋势,从产品设计、原材料采购、生产制造到产品回收的全生命周期,贯彻绿色环保理念。优化生产工艺,采用低碳材料,降低产品碳足迹,努力获取相关绿色认证,提升产品在国际市场的竞争力。此外,加强与上下游企业的合作,共同构建绿色供应链,实现整个产业链的可持续发展。
在市场拓展方面,企业要密切关注市场动态,紧跟新能源汽车、充电桩、AI 算力等行业发展步伐,及时调整市场策略。积极参与国内外市场竞争,加强品牌建设,提高产品质量和服务水平,树立良好的企业形象。同时,通过与下游企业建立长期稳定的合作关系,实现互利共赢,不断扩大市场份额。
2025 年两会政策为磁性元件行业带来了丰富的发展机遇,也提出了诸多挑战。行业企业需深入解读政策内涵,积极把握市场变化,以技术创新为驱动,以绿色发展为导向,以市场拓展为目标,在变革中不断提升自身实力,在新的产业格局中抢占先机,实现可持续发展,为推动我国能源转型和经济高质量发展贡献力量。
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51市场解读MARKET INTERPRETATION
磁集成技术对软磁材料有何要求?
文/丘水林
随着电力电子设备向高频化、小型化和高功率密度方向快速发展,磁集成技术(Magnetic Integration)成为突破传统磁性元件体积与效率限制的核心手段。该技术通过将电感、变压器、滤波器等磁性元件集成到单一磁芯或复合结构中,显著降低系统损耗并提升功率密度,已广泛应用于新能源汽车、5G通信电源、数据中心及消费电子等领域。
然而,磁集成技术依然摆脱不了对软磁材料性能升级的要求。传统软磁材料(如铁氧体、硅钢)在高频、高温、强磁场等极端工况下暴露出明显短板,倒逼材料科学界与产业界协同创新。
此前,磁技术专业委员会名誉主任委员、福州大学陈为教授在第11届功率变换器与磁性元件联合学术年会等公开场合在谈及当前国内软磁材料现状时,给出的评价是“能用”。这可以说是对国内软磁材料现状最贴切的评价了。
本文将系统性解析磁集成对软磁材料的关键性能要求,并探讨未来材料创新的潜在路径。
磁集成的核心需求与材料性能的协同关系
磁集成技术的本质是通过结构设计与材料优化,实现电磁能量的高效传递与损耗最小化。其核心需求与材料性能的协同关系如下表所示:
磁集成核心需求与材料性能的关系,《磁性元件与电源》整理
需要强调的是,磁集成对软磁材料的要求,不再是传统磁性元件设计过程中一一对应的静态映射关系,而技术需求与材料性能之间的动态平衡与迭代优化。
以高频化为例,高频化技术要求材料必须具有低涡流损耗(否则损耗剧增)和高磁导率(否则能量传递效率低)。
磁集成技术要实现高频化、小型化、高可靠性等目标,必须依赖软磁材料的关键性能参数(如饱和磁通密度Bs、损耗、温度稳定性等),而软磁材料性能的短板又会限制磁集成的设计边界,形成“需求-性能”的双向制约与适配关系。
而从系统层面,磁集成技术的实现需要电力电子、材料科学、热管理等多领域的交叉协作,而非单一维度的参数匹配。
国家级电气工程高级工程师、中国电源学会磁技术专委会委员、惠州市磁极新能源科技有限公司(简称“磁极新能源”)研发总经理海来布曲表示,目前工程师只能在设计目标与软磁材料性能参数之间,通过双向适配与妥协达成整体最优,从这个角度而言,未来软磁材料的创新或提升空间依然很大。
高频低损耗:软磁材料的“生死线”
磁集成设计过程中,损耗增加是目前较为棘手的问题。此前英搏尔CTO高军表示,当下比较流行的漏感集成方案中,原边磁场会以非耦合方式进入副边进而产生杂散磁场,且漏感的磁场会切割线包,加上电感的磁场叠加,导致高频损耗非常大。
而在高频磁集成场景(如MHz级开关电源)中,磁芯损耗(包括磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗)占总系统损耗的30%以上,成为制约效率提升的关键因素。
浙江工业大学磁电功能材料研究所应耀副教授在介绍其高频低损耗铁氧体软磁材料时提到,剩余损耗的急剧增加,导致功率器件的过度发热和能效的降低,剩余损耗就必须要考虑了,需要同时降低磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗。
可以说,高频下损耗急剧增加是限制锰锌铁氧体软磁材料高频应用的主要障碍,也限制了磁集成向更广的领域普及。
若现有材料无法满足低损耗(如铁氧体软磁材料在1MHz下涡流损耗过高),磁集成的高频化设计将被迫妥协,例如降低工作频率、增加散热成本或采取其他折中方案。
这种现象在配合第三代半导体器件的方案中尤为明显。
为此,院校、产业界也进行了多方尝试。
应耀教授团队修正后的软磁材料高频损耗分离公式
比如应耀教授团队通过在锰锌铁氧体中适量添加YIG,起始磁导率分别提高了28.2%和13.9%,降低了高频损耗,在1 MHz和3 MHz的室温损耗分别降低了56.4% and 36.6%,在25–140◦C温度范围内也保持低损耗,并提高了晶界电阻Rgb,极大地降低了材料的涡流损耗。
不同材料因其物理特性和微观结构差异,需软磁材料企业采用针对性的方法降低损耗。
总体而言,不同材料的降损需结合材料本征特性与工艺创新。以下是我们梳理的不同软磁材料领域权威专家提到的降损策略:
三类软磁材料降损策略对比
未来,跨材料复合与原子级结构设计若能取得突破,则是降低高频损耗极限的关键,届时将进一步推动磁集成技术的普及应用。
低磁致伸缩效应:静音与精密的基石
磁致伸缩效应(材料磁化时发生形变)是高频振动与噪声的主要来源,这是不同类型软磁材料的本征特性,对无线充电、医疗设备等场景尤为关键。
材料磁致伸缩系数(λs)对比
不同材料的磁致伸缩系数,也从根本上限制了其应用场景。
海来布曲告诉《磁性元件与电源》,非晶合金磁芯之所以没有突破,原因就在于其磁致伸缩系数较大,在高频下啸叫严重,包括铁基类的非晶材料都存在这一问题。
除了材料本征特性外,磁集成后也会对原有噪声源产生叠加效应,使其变得更复杂。
此前《磁性元件与电源》在采访吉利极氪的一位EMC专家时,其就表示:
一是元器件相互干扰现象更加严重。由于磁集成产品体积缩小,各元器件之间的距离更加紧密,这也导致各个元器件之间形成了的噪声干扰变得更大。而且磁集成产品限制了功率器件在板上的位置,导致功率器件的VDS,即D极和S极产生的快速变化电压也成了新增干扰源。
二是从磁性元件本身杂散电容更大且更为复杂。独立的磁性元件,其杂散电容主要由原边和副边的分布电容产生,来源单一,处理起来也比较容易。而磁集成产品集成了多个磁性元件,比如变压器+电感、电感+电感等等,导致杂散电容更大更复杂,处理起来也更难。
磁致伸缩效应作为材料的本征特性,直接决定了高频场景下的噪声水平,而磁集成技术的引入,更将这一矛盾推向极致——材料本身的“先天不足”与系统集成的“后天干扰”形成双重夹击。唯有将材料革新与结构创新深度绑定,方能打破“高频必噪”的魔咒,才能进一步拓宽磁集成技术的适用范围。
可加工性与成本:产业落地的“最后一公里”
即使材料性能优越,若无法低成本加工成复杂磁芯结构,仍难实现商业化应用。
磁集成元件的可加工性直接影响量产效率与良率,尤其在复杂磁芯结构、高频应用场景中更为突出。
各种软磁材料加工性能对比与挑战
从制造角度看,铁氧体软磁材料烧结后脆性高,易出现崩边问题,尤其是平面磁芯薄片(<1mm)加工良率仅60%-70%。
惠州市安可远磁性器件有限公司(下称“安可远”)总经理王理平接受《磁性元件与电源》采访时表示,金属磁粉芯由于没有烧结工艺,通过强压力压制成型,需要高制密性才能做出高质量的磁芯产品,对压制设备的压强要求高。据了解,目前业界出现成型压强高达25 吨/平方厘米的磁芯产品。
这导致其制造过程面临一系列问题,一是设备成本高昂,二是制造效率低,三是能一体成型的体积或尺寸小,以纯圆形磁芯为例,能一体成型的最大直径尺寸在55mm左右。这一系列问题导致金属磁粉芯的制造成本更高。
而非晶纳米晶软磁材料脆性大,同样面临传统冲压易开裂;纳米晶需退火处理,工艺复杂度高,同样面临材料成本高的问题。
广州胜美达电机有限公司中国新事业部研发经理胡尉灿在接受《磁性元件与电源》采访时提到,早期POC电感用的工字型铁氧体磁芯,通常会结合磁仿真和实际应用,在理想型设计结构上调大R角或增加其他改善方式。
而磁集成后,通常会面临更复杂的磁芯结构。
胡尉灿表示,此前参观磁芯企业时,曾见过一种应用于海外逆变器项目的磁芯,在类似于EE型磁芯结构的基础上增加了扎边,并开风洞以解决散热问题,整体结构特别复杂,磁芯企业也反馈加工难度剧增。
胡尉灿举了另外一个案例:近期还出现了一种厚度不到0.1mm的超薄铁氧体片式磁芯,其制造采用类似于注塑的新工艺,在胶体注塑过程中带上铁粉固定,这种工艺比较适合于复杂磁芯的生产制造。
这种更复杂的产品结构,让加工难度和成本都增加不少。胡尉灿告诉《磁性元件与电源》,胜美达一款应用于车载驱动的励磁变压器,仅磁芯加工成本就超过130元。
无论是哪种软磁材料,磁集成后都面临加工难度、加工成本上升的问题,尤其是磁芯一体成型的难度大大增加,需要业界探索更先进的制造工艺才能满足制造需求。
否则对于电源设计工程师而言,只能在性能与现实工艺之间被迫妥协,如履薄冰地寻求平衡点。
结语:材料-器件-系统的协同进化
磁集成技术对软磁材料的要求已从单一性能指标转向“高频-高Bs-高温-易加工”的多目标协同优化。未来,软磁材料厂商需与电源端深度合作,通过跨尺度设计(从原子级掺杂到宏观电路拓扑结构优化),推动软磁材料进入“按需定制”的新纪元。唯有如此,方能满足高效能量转换的终极需求。
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53产品拆解PRODUCT DISASSEMBLY
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55独家报道THE SCOOP
从30㎡小铺到行业标杆:中国制造如何改写电感自动化格局
文/陈泽香
随着科技的飞速进步和智能制造的浪潮席卷全球,电感行业迎来了前所未有的发展机遇,电感自动化设备的需求也随之激增,成为推动行业发展的关键力量。而在这一波自动化浪潮的背后,有一群默默耕耘的企业,它们专注于电感自动化设备配件的研发与生产,为行业的快速发展提供了坚实的支撑。东莞市永威顺智能科技有限公司(以下简称“永威顺”)便是其中的佼佼者。
自2001年创立以来,永威顺便以其卓越的品质和不懈的创新精神,在电感自动化设备配件领域崭露头角。近日,我们有幸走进永威顺,与总经理许日磷面对面,聆听他如何带领企业紧跟行业发展步伐,以高质量的配件产品为电感自动化设备的高效运行保驾护航。
永威顺总经理许日磷
于困境寻机,奠定成长根基
永威顺的起步并不容易,最初的厂址仅仅是一个简陋的30平米铺面,两台磨床和两台铣床三个人构成了最初的生产基础。
彼时,国内电感自动化设备配件领域深陷进口依赖的泥沼。企业若工装夹治具换型或出现问题,需苦等几个月才能从日本或中国台湾地区购入替换件,这漫长的等待周期不仅耗费大量时间,还伴随着高昂的成本。
永威顺在东莞的独立工业园
许日磷敏锐洞察到这一行业痛点,毅然决然地踏上自主研发生产配件的艰难征程。从无到有搭建生产线,在一次次摸索与碰壁中,逐步优化生产工艺,只为能生产出满足国内市场迫切需求的高品质配件。
“我们的生产规模起初仅是一个小小的铺面,但随着时间的推移,每隔几年都会迈上一个新的台阶,实现一次升级。”许日磷感慨地说,“直至2019年,我们迁入了现在的独立工业园,产业配套愈发齐全,制造规模也随之持续扩大。”
如今,永威顺已经成为一家集研发、生产、销售、服务为一体的电感夹治具、精密零部件、上料振动盘、智能焊机、模具、金刚石焊头等专业制造商。公司的产品线日益丰富,产品质量也得到了客户的一致好评。
2023年,永威顺更是在苏州开设了办事处并建厂,为华东地区的客户提供更加及时、便捷的服务,进一步巩固了永威顺在行业内的地位。
凭品质创新,突围市场红海
在产品品质上,永威顺从创立之初便立下高标准,对标日本严格规范,精心打造每一个产品。不仅产品外观精美,内在品质更是过硬。早期面对中国台湾企业和日本企业主导的国内市场,永威顺凭借质量、价格、服务、专业、专注、极致态度成功逆袭。
以夹头产品为例,彼时日本夹头寿命仅三个月,永威顺研发团队刻苦钻研,不断突破技术瓶颈,将夹头寿命延长至 一年,后续更是提升至二至五年,凭借这一显著优势,产品迅速在市场赢得广泛赞誉。日本、台湾竞争对手均已全部成为我们的客户。
在2015年为了追求产品极致体验,我们大胆创新,首次采用金刚石制作夹头,并成功推向市场,赢得高端客户青睐。
同时,永威顺深知创新才是持续发展的动力源泉。2011年前后,国内首台自动化CD电感自动绕线机急需定制夹头,永威顺凭借深厚的技术积累挺身而出,成功助力其诞生,彰显了企业强大的技术研发实力。
未来:深耕产业链 打破国外技术垄断
为了深耕电感自动化设备配件领域,永威顺还将沿着产业链进行深挖,进一步拓展产品线和服务范围。
许日磷表示:“我们专注于电子与电感领域的产品制造与开发,并不断升级换代。我们将持续攻克技术难题,打破国外技术垄断,降低产品价格,为客户提供更优质的服务。”未来,永威顺将继续以卓越品质和持续创新的精神,引领中国制造走向新的高度。
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57独家报道THE SCOOP
2000V高压储能趋势下,佳友非晶纳米晶磁环如何实现高低温衰减≤12%
文/周执
十五年前,600V 的系统电压是组件的主流产品。五年前至今,1500V 的系统电压成为了储能产业的系统电压标准。阳光电源、上能电气、华为等企业已经相继布局1500V高压储能系统,并且延续向更高压(如2000V)演进的态势。
如何提高储能销量、确保储能的安全性和可靠性是当前储能产业链企业面临的重要问题。就材料选型而言,需要选择耐高压、低损耗、高可靠性、高饱和磁感应强度的材料。
对此,Big-Bit资讯《磁性元件与电源》特邀安阳佳友非晶科技有限公司(下称“佳友”)的销售经理郭振伟,阐述在1500V及更高压储能系统下,对非晶纳米晶材料提出的技术要求、趋势以及佳友在非晶纳米晶材料方面做出的行业范例。
一、非晶纳米晶材料在储能领域的应用现状及难点
在高压储能领域,行业内使用软磁铁氧体和金属软磁粉芯比较多,但铁氧体的饱和磁感应强度(Bs)仅0.4-0.5T,且温度稳定性差,在80℃以上时Bs值衰减超过30%,导致高温工况下储能器件体积需额外增大40%以上。金属软磁粉芯材料高频损耗较大,且铁芯绕线时容易碎裂。
而非晶纳米晶材料在高频低损耗、高功率密度(Bs高)、宽温域等方面具有显著优势,逐渐成为高压储能领域的新兴材料。该材料在储能领域的应用集中于电力电子转换的核心环节,主要包括:
一是DC-DC 变换器的滤波电感与共模电感:用于抑制高频噪声,提升系统稳定性;
二是LLC 电路变压器 / 电感:通过高饱和磁感应强度(Bs)和低损耗特性,优化能量传输效率;
三是输入输出端电感:在高压化趋势下,需承受更大电流应力,非晶纳米晶材料的抗饱和能力显著优于传统材料。
然而,非晶纳米晶材料在储能领域的规模化应用仍存在多维度挑战,主要体现在:
在高频损耗与热管理方面,高压化导致开关频率提升,材料需在高频下保持低损耗,避免过热失效。目前行业在高温衰减
在抗饱和与环境稳定性方面,大功率场景下,材料易因不平衡电流进入饱和状态,需兼顾高 Bs 与抗直流偏置能力。
在环境适应性方面,需通过盐雾腐蚀、温湿度循环(-40℃~+85℃,湿度 95% RH)等测试,确保材料在复杂工况下长期稳定运行。
在异形结构适配方面,储能模块小型化要求磁芯结构多样化(如E-I 型、阶梯式或组合型),非晶纳米晶材料难以满足复杂结构需求。
在与新型器件的协同优化方面,SiC/GaN 器件开关速度达 100V/ns,需材料高频响应能力(截止频率 > 1MHz)与之匹配。纳米晶材料的高电阻率(1.2μΩ・cm)可有效降低涡流损耗。
“实际上,纳米晶材料现在在很多场景的性能都是有冗余的,相较于性能能做得多么好,我们目前更关注如何提高材料稳定性,降低客户的生产成本。我们的优势是在高磁导率状态下,依然保持良好的温度稳定性,并且绕线后的性能衰减明显更小”郭振伟表示。
相比于材料本身的限制,非晶纳米晶行业目前的主要痛点在于:纳米晶材料的标准化难度较大,且客户对纳米晶材料的了解有限,许多仿真软件中甚至未包含纳米晶材料的选项。并且在设计端印象中纳米晶材料价格比较高,设计的时候不会考虑。
实际上,尽管纳米晶材料的初始成本相对较高,但由于其能够有效减少元件体积、降低铜线用量,并减少散热处理成本,综合来看其成本可能更具优势。
他补充道:“因此,相较于单纯追求性能的极致提升,当前我们的战略更倾向于拓宽材料的应用范围,提高材料的稳定性,使其适用于更多场景,从而更好的发挥纳米晶材料的优势,为客户解决设计上的实际问题。”
二、 双低纳米晶储能解决方案
佳友作为一家专业生产非晶纳米晶磁芯的企业,储能一直是其重点关注市场。在高压储能领域,佳友的非晶纳米晶产品主要应用在以下几个部位:
1.高频LLC电感:软磁材料Bs(饱和磁感应强度)越高,磁芯抗饱和能力越强;Hc(矫顽力)越低,磁滞损耗越小。纳米晶环形磁芯(Bs=1.2T@25℃/1kHz)较Mn-Zn铁氧体(Bs=0.4T)提升3倍,配合低矫顽力(Hc<0.5A/m),在 100kHz/0.2T工况下铁损低于50kW/m³,实现体积减少40%、效率提升2.3%以上。通过环氧树脂粉末静电涂装提升绝缘强度(耐压>5kV),适配1500V高压系统。
2.抗饱和滤波电感:针对高压化趋势,开发 μ=<500低磁导率纳米晶磁芯,通过恒温、恒速度、恒张力退火工艺精准调控磁导率,在 100A 直流偏置下电感量下降 < 10%,满足并网标准对电流纹波的要求。
3.EMI滤波共模电感/线束磁环:闭环磁芯结构配合宽频阻抗特性(10kHz-10MHz),有效滤除高频噪声,提升系统EMC性能。
针对前文提到的难题,佳友有以下方案:
1. 高频低损耗磁环技术开发
采用0.018mm以下厚度的纳米晶薄带化设计,降低涡流损耗。同时通过精确退火,将晶粒尺寸控制在10~15nm,可使磁滞损耗降低20%左右。
2. 热管理与应力稳定性
虽然纳米晶的居里温度比较高(550℃以上),但目前的纳米晶磁环125℃以上时普遍会有20%左右的磁导率衰减,超过了材料本身磁导率温度衰减(125℃衰减6%左右)。
郭振伟提到:“我们认为原因是非晶行业一般使用树脂浸泡烘干的方式固化磁环,磁环本身和叠片间隙中固化液、空气的热膨胀系数不同,导致磁环受内应力影响。”
对此,佳友自研调配出复合配方的固化液,通过添加复合填料降低固化液CTE,保持与磁环的热膨胀系数接近,目前可以实现125℃情况下,电感衰减≤12%,同时大幅减少了磁环绕线后的感量衰减情况。
3. 耐高压与环境稳定性
传统的非晶、纳米晶磁环一般需要加外壳、喷漆或者是环氧树脂粉末静电喷涂来保护磁环和提供绝缘强度,近年来因为小型化、集成化的问题,装盒的占比减少。而喷漆会有环保的问题,所以喷涂的占比越来越高。
佳友开创性的使用了高分子镀膜方式代替传统的喷漆和喷涂,在涂层厚度不超过0.1mm的情况下可达到6kV以上耐压,并且膜层的环境适应性更强,已通过盐雾腐蚀(ISO 9227)、温湿度循环(-40℃~+85℃,湿度 95% RH)等测试,可确保磁环在复杂工况下长期稳定运行。
从左到右依次是:未处理过磁环、镀膜后磁环、装外壳磁环
三、 高低温下感量变化≤12%,佳友如何应对高压高频挑战
在高电压趋势下,储能领域对非晶纳米晶的需求呈现出以下三种趋势:
一是高频化与小型化:随着SiC/GaN器件的普及,储能系统工作频率提升至MHz级别,要求材料具备更低损耗和更高磁导率。同时要配合元件集成的要求,缩小磁环体积。
二是低成本化:随着规模化应用,对磁元件和磁环厂家的成本控制要求也更严格。
三是环境稳定性:极端环境下磁导率波动需控制在±20%以内;需要通过盐雾试验。
目前,储能系统正朝高压化趋势发展(如2000V系统),这对非晶纳米晶材料提出了新要求。
首先,2000V系统对磁芯绝缘层的耐压要求显著提升,2000V系统磁芯绝缘需通过6kV/1min工频耐压测试,并且需要通过湿热循环测试(85℃/85% RH,持续1000小时)。
其次,由于2000V系统母线电流可高达数百安培,材料的抗饱和能力也需要进一步强化,并且要求具备低磁致伸缩系数(小于2ppm),以有效减少振动和噪声。
此外,磁环的形状不再局限于传统的环形,还需要满足更多样化的适配性要求。
针对上述趋势,佳友非晶通过材料创新、工艺革新及产业协同等方式,全面布局应对储能高压化、高频化挑战。
在材料创新方面,公司正着手开发适用于3MHz以上高频场景的超低损耗纳米晶材料,同时持续改良工艺,推动国内纳米晶磁环的高温稳定性达到国际先进水平,并规划探索下一代复合磁材技术,包括探索Fe-Co基非晶/纳米晶复合材料(Bs>1.6T)、石墨烯复合技术以及其他软磁材料复合技术等。
在工艺革新上,引入磁性能预测模型,优化退火工艺参数,有效缩短研发周期。
此外,在标准化与生态协同方面,联合头部企业制定高压储能磁芯的行业标准,涵盖耐压等级、高频损耗测试方法等,并与半导体厂商联合开发高频磁-电协同设计方案,以提升系统能效。
结语
建设储能系统不仅可以实现峰谷套利,还能有效平抑电网供需波动,该市场已成为众多资本竞相布局的热点领域。而佳友非晶的技术布局不仅着眼于满足当前市场需求,更致力于通过3-5年的前瞻性研发,为行业未来发展提供坚实支撑。
展望未来,具备高频低损耗、耐高压、高稳定性以及低成本特性的非晶纳米晶材料企业,有望在市场竞争中脱颖而出,赢得更多发展机遇。
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59独家报道THE SCOOP
精度达0.01mm,腾科提供快速检测电感变压器方案
文/周执
自动智能化检测设备在整个企业生产设备中的成本占比约为10%到20%,与人工检测成本相当。而一台检测设备价格可能高达十几万,甚至数十万,成本很高,这也致使很多电感变压器企业在短期内仍采用人工检测方式。
然而,人工检测存在诸多局限性,存在效率低、漏检率高、对复杂结构及微小缺陷识别能力弱等问题,且数据管理分散、追溯困难。
而基于工业视觉、3D扫描、AI算法及物联网技术的智能化检测方案,可实现高速高精度缺陷识别、实时数据分析和全生命周期追溯,显著降低不良率并提升生产效率。
在这个背景下,《磁性元件与电源》深度专访了行业先锋——东莞市腾科自动化设备有限公司(下称“腾科”),探讨在AI技术发展下,腾科如何通过全自动AI检测设备有效提高电感、变压器外观检测效率和精确度。
01 基于视觉检测难点,腾科不断迭代AI技术
腾科专注于产品的外观检测,可检测内容包括:崩缺、杂质、裂纹、毛刺、亮裂、黑印、气孔、划痕、脏污、异物、尺寸不良、混料、变形等缺陷。
视觉检测的难点在于针对不同产品的各个表面进行全面检测。例如,一个产品可能有六个面或一些棱角,需要逐一检测这些部位。
其检测难度通常与产品的结构特征相关,其中微裂纹特征极其细微,肉眼难以察觉,其检测尤为困难,通常需要借助显微镜才能观察到。
为了解决人工检测的存在的痛点问题,实现精准检测,腾科自2019年开始研发AI智能检测系统,并与当年6月成功开发出基于英伟达2系列显卡的AI深度学习V1.0。
该系统通过高像素摄像机对产品进行放大拍摄。随后,通过特殊角度的曝光技术凸显裂纹等细微特征,并结合AI深度学习算法提升检测精度。
经过这几年的迭代,其AI深度学习系统已更新至基于英伟达4系列显卡的V3.0版本,其训练时间缩短了2/3。
设备包含上料机、分检机以及自动包装机,可实现锰锌类产品的高速自动分检以及自动摆泡沫盘功能。供图:腾科
02 全自动AI检测,检测精度达到0.01mm
最新一代全自动AI智能检测系统基于神经网络,这种网络架构特别适用于工业图像处理。
客户只需提供缺陷样品,将其输入系统,让AI对这些缺陷特征进行统计和归纳。在此基础上,AI能够进行泛化学习,从而识别出类似特征,实现对新缺陷的精准检测。
该AI智能检测系统采用完全自主开发的增亮式控制器,相比传统增亮3倍,在低曝光下运行从而达到高速检测状态
其玻璃透光率大于95%,检测精度可控制在精度±0.01mm
百万级脉冲精度的DD马达,不仅平面度高(±0.005mm),其检测速度更高达12000颗/分钟
相比于人工检测,其检测效率提高了90%,误判率也减少了80%。
不仅如此,腾科可实现高速运算500万以上相机的快速AI深度学习V4.0也将于今年5月面世,进一步提高检测精度。
腾科的技术实力源于其敏锐洞察技术趋势,持续推动AI技术的更新与迭代,从而确保其自动化检测设备始终处于行业前沿,高效满足客户日益增长的检测需求。
设备包含上料机、检测机、孔盒摆盘机以及不良品回收摆盘机。可实现产品自动上料分检、不良品有序排列回收,良品实现一个产品放一个孔的多孔盘装盘。 供图:腾科
结语
腾科的AI检测技术不仅提升了检测效率和精度,还通过持续的技术创新和算法优化,为企业带来了显著的经济效益和质量保障。未来,随着AI技术的不断深化和应用场景的拓展,腾科将继续引领工业检测领域的智能化升级,助力制造业迈向高质量发展的新征程。
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61独家报道THE SCOOP
雾化技术赋能,全鼎如何打造软磁材料护城河?
文/周执
2025年3月2日,这是一个春风和煦,阳光明媚,适合播种的日子。陈新国也为中国软磁行业播下了一颗种子——湖州慧金材料科技有限公司(下称“慧金”)和浙江全鼎磁电材料有限公司(下称“全鼎”)正式入驻新址。
在新盖成的视野开阔的一楼大厅里,他指着慧金科技下面的英文字母“Atomizing”,说:“这是雾化的意思,慧金从1996年起便致力于金属雾化制粉技术的开发。”
经过28年的各类雾化技术的积累和融合,陈总为全鼎软磁粉末的快冷技术提供了坚实的基础,他所率领的团队开发了众多制粉技术,但由于场地的限制,软磁材料的研发及生产工作还处在小规模量产阶段,因此,他决定筹资购地,兴建厂房。总投资规模超2亿元,这在当前市场环境不好的情况下,是一个尤为大胆的决定。
01新工厂落地:技术与产能的双重跃升
乔迁仪式当天,在热烈的掌声中,陈总及其团队成员、与会嘉宾共同手持金剪,完成了隆重的剪彩仪式,正式宣告湖州慧金和全鼎磁电两家公司入驻新址。
这是慧金&全鼎在制粉领域深耕二十八载所结出的硕果。
陈总将新工厂地点选在了浙江省德清县雷甸镇恒达路99号,这里与老工厂相距不过3公里左右,且临近练杭高速,交通发达,周边软磁产业链完备。
据他介绍,一期工厂建筑面积足有46000平方,已经完成了建设。总共设有16条雾化生产线,年产能将达到1万吨,软磁粉末的年产能规划是5000吨。
二期工厂将在3月7日奠基,一年半后投产,建筑面积达3万多平方,年产能5000吨,两期工厂合计建筑面积接近8万平方,1.5万吨的年产能。
新工厂承担着研发与生产的职能,其中光实验室空间就高达数千平方米。
慧金&全鼎秉持着开发新产品之前先建设实验室的原则,设立了专门的雾化实验室,目前已完成建设。“实验室不健全,我们就无法进行产品的测试和分析,更难以评估产品的好坏。”陈总如此说道。
实验室设备 供图:慧金&全鼎
不仅如此,陈总还对两家公司的业务做了清晰的规划:慧金主要负责注射成形粉末及喂料和3D打印粉末业务,而软磁业务则由全鼎承担。
随着新工厂的建设与运营,将逐步引入先进的自动化系统,如ERP(企业资源计划)和MOS(制造运营系统)等,以实现生产流程的智能化与高效化。这些系统能够替代人工完成简单重复的劳动任务,并在统计分析、质量监控和数据管理等方面提供更精准的支持,从而显著提升生产效率和管理水平。
一家公司的护城河,来自其研发及规模化量产的能力,比如MIM方面慧金的拳头产品是高强钢,目前市面上最薄的折叠屏手机的铰链,用的就是慧金的高强钢材料。
软磁方面如非晶雾化技术、纳米涂层技术等,在耐压、耐高温、耐盐雾以及磁性能的平衡点上,陈总表示全鼎能做到超越市面上常规产品的综合性能,且上述这些核心技术和产品都是有专利支持的。
在研发团队的组建上,公司坚持以自主力量为主,研发人员已经携手20多年,形成稳定的人才梯队,同时每年都有新高校毕业生进入公司,为研发团队注入新的活力。
陈总还邀请了一位世界软磁领域的专家与其合作。该专家在非晶纳米晶领域享有盛誉,长期从事非晶态金属、纳米晶体金属、块体准晶体金属、块体非晶合金等材料的科学研究。
“双方的合作不仅为我们在材料开发方面提供了宝贵的指导,更在应用端提出了极具启发性的建议和要求,这对我们的产品研发与市场应用具有重要价值。”
02 创新突围:从制粉到配套设备均自主研发
陈总多次谈到“创新”,并表示坚持不参与低水平的市场竞争,不做跟随者,而是通过深度技术研发,将技术优势融入到产品中,走一条与别人不同的路。
这一点与技术理想主义者、Deepseek创始人梁文锋的观点不谋而合。梁文锋曾在接受媒体访问时称:“创新的成本不低,我们创新缺的不是资本,而是信心,以及不知道怎么组织高密度的人才实现有效的创新。我们经常说中国AI跟美国有一两年的差距,但真实的差距是原创与模仿之差。如果这个不改变,中国永远只能是追随者。”
陈总从一开始的定位便不是追随者。他是学技术出身,毕业于中国科学院研究所,由于地方院所的技术适应性相对较窄,最终选择了自主创业。
从创业之初,陈总就看好软磁粉末领域的发展前景。在20世纪90年代,国内软磁制粉行业尚处于起步阶段,而软磁行业则在2000年以后随着空调、家电等领域的广泛应用,逐渐展现出其重要价值。
实际上,在2017年前后,慧金就已涉足软磁领域,但由于当时日本的软磁企业已将相关产能扩展至可大规模生产应用的阶段,因不想做跟随者,陈总便不急于推出相关产品,转而投向软磁粉末材料的深度研发。
由于前期开发工作耗时较长,公司在筹备新工厂时便明确了目标:一旦产品推向市场,必须具备强大的竞争力。因此,陈总在技术研发上始终坚持自主创新,而非简单模仿市场现有产品。“我们坚信,只有通过自我创新,才能在竞争中脱颖而出。”
在陈总的带领下,慧金科技的创新主要体现在制粉技术上,与传统的水雾化和气雾化技术不同,其团队采用的是快速凝固技术,且慧金拥有了6至7种雾化核心技术,这些技术均为研发团队自主研发,且在开发过程中相互借鉴、融合。
非晶纳米晶等软磁粉末 供图:慧金&全鼎
他是个名副其实的“杂学家”,其研究范围广泛,从基础材料研发到研究设备皆有涉猎。得益于此,慧金不仅积累了6~7种雾化技术,如早期的超声、离心雾化,目前常见的水雾化、气雾化,以及非晶纳米晶独特的快冷雾化技术,还自研了气雾化设备,在设备和工艺上完全做到自主可控。
03 跟随新兴领域发展趋势,重点发展软磁市场
未来3-5年,慧金&全鼎将重点聚焦于软磁市场。
陈总认为,尽管金属注射成型在国内市场已占据领先地位,去年供货量达到5000吨,且同比增长约40%,但该技术在生产大尺寸零件时仍存在一定的局限性,这在一定程度上限制了其市场容量。
相比之下,软磁材料的应用前景则更为广阔,尤其是在人工智能、云计算、新能源、光伏、储能、新能源汽车以及通信等新兴技术快速发展的背景下,软磁材料的需求呈现出快速增长的趋势。
在软磁材料领域,非晶纳米晶是全鼎重点打造的产品。为满足非晶纳米晶的配套需求,全鼎团队将提供羰基粉末和更优质的铁镍粉末,以适应行业对高磁导率的要求。
随着非晶纳米晶产品的推广,预计当产量达到3000至5000吨时,将产生两三千吨的配套产品需求。为了满足这一需求,陈总计划将软磁粉末及SMC材料的产能扩展至1万吨,并预计在三年内实现这一目标。
“在发展过程中,我们面临了诸多挑战,但如今不仅克服了困难,客户也逐渐认识到公司产品的独特价值,”陈总自信地表示,“去年慧金&全鼎营收同比增长约40%,这一增长趋势表明公司正处于上升通道。”
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63独家报道THE SCOOP
真正的卷都在卷技术,四合一磁集成技术重塑工商业储能变流器行业标杆
文/丘水林
在 “双碳” 目标的大背景下,储能技术作为能源转型的关键所在,正经历着日新月异的发展。储能变流器(PCS)作为储能系统的 “心脏”,其性能的优劣直接关系到整个系统的效率、成本和可靠性。
近期,依托于天津大学十余年的宽禁带半导体变流技术成果,天津恩特能源快速落地了全球首款145kW工商业储能变流器产品,其性能达到国际领先水平。
凭借着第三代半导体器件和四合一磁集成技术的完美融合,这款工商业储能变流器在成本、效率、功率密度和寿命等核心指标上实现了重大突破,为储能行业树立了新的标杆。
为了了解磁集成技术在储能变流器领域的应用现状,《磁性元件与电源》采访了这款储能变流器的磁性元件供应商——国家级电气工程高级工程师、惠州市磁极新能源科技有限公司(简称“磁极新能源”)研发总经理海来布曲,共同探讨多合一磁集成的应用优势和技术挑战。
国家级电气工程高级工程师、磁极新能源研发总经理海来布曲
高频化与高功率密度的完美融合
工商业储能变流器的开关频率通常在 3.6 kHz 至 50 kHz 之间,具体取决于功率器件类型、电路拓扑结构、效率与损耗的平衡以及电磁兼容等因素的影响。
如常见的IGBT受开关损耗和散热影响,通常工作在 3.6–20 kHz 范围内;两电平的电路拓扑结构,开关频率也较低,一般是3.6–15 kHz。
而这款工商业储能变流器实现了碳化硅(SiC)器件、软开关控制技术和四合一磁集成技术的结合,将变流器的开关频率提升到了 30–100kHz,是传统变流器的数倍之多。
145kW工商业储能变流器产品图
提高开关频率带来了一系列的好处。中国电源学会理事、天津大学王议锋教授对这款储能变流器在功率密度、充放效率和寿命提升等方面的优异表现给予了充分肯定:
功率密度提高2-6倍。这使得该变流器体积更加小巧,能够灵活地应用于各种场景;重量也大幅减轻,降低了运输、安装的难度和成本。
更为重要的是,这种集成并非简单的物理合并,而是通过与先进的功率控制算法相结合,产生了协同效应。
一充一放效率提高3 - 5%。相较传统变流器88%-92%的充放循环效率,该产品轻载效率达95%,满载效率突破98.9%,一充一放的满载循环效率提高了 3 - 5%。这意味着在相同的储能容量下,用户能够获得更多的可用电量,显著提高了经济效益。
寿命提升2 倍以上。该变流器采用无电解电容设计和改进的智能自适应调制技术,通过精确控制开关过程与优化散热设计,变流器寿命提升至10-15年,较传统产品延长2倍以上,并且质保周期与储能系统核心部件对齐,从根本上解决了传统变流器中电解电容寿命短、易失效的问题。
中国电源学会理事、天津大学王议锋教授(右三)
采用碳化硅器件提高频率缩小体积,无疑是非常明智的选择,也是未来产品的发展趋势。那这款产品是如何实现整体系统的降本,以消除碳化硅器件带来的成本上涨问题呢?
四合一 开大功率逆变电感磁集成先河
据海来布曲介绍,这款储能变流器采用了T型三电平电路拓扑结构(A/B/C/N四桥臂),每路 120 度交错,从结构设计角度看,需要 4 颗电感才能实现该电路的设计功能。
为了更好地降低系统成本,尤其是碳化硅器件导致的成本上升问题,磁极新能源结合电路拓扑结构特点,将电路上使用的4颗电感进行了集成化设计,创造性地设计出了四合一磁集成电感。
这款四合一磁集成电感的出现,也突破了行业的两大难题:
一是解决了A、B、 C 三相对地的共模电流问题(即EMC问题),传统分立电感方案及早期磁集成方案均难以有效解决此问题。
二是解决了相位不平衡时电感易饱和的问题。磁集成后,由于存在相位不平衡(每相电流大小不一致),尤其是缺相时,电感容易进入饱和状态,这对磁性元件企业的设计能力提出了较高的要求,比如对磁耦合的精确计算。
一般而言,耦合系数越小,意味着对设计或计算的精度要求越高,以往的方案只能解决相位不平衡时的饱和问题,但缺相带来的电感饱和问题始终无法解决。
很多方案通常需要在磁集成器件上添加非晶纳米晶或功率型锰锌铁氧体的屏蔽磁块,其原因就在于耦合系数不够低。
而这款磁集成电感的耦合系数是0.07,接近于零耦合,这是其设计的精妙之处,也是其性能优异的原因。
据海来布曲介绍,这款磁集成电感采用的材料是金属磁粉芯,并且磁芯实现了一体成型,大大简化了产品制造难度,提高了产品一致性和生产效率。
目前这种大功率的逆变电感磁集成在技术实现上是相当有难度的,据了解此前只有华为在光伏逆变器中,实现了三相七柱磁集成。这款磁集成电感的出现,也将类似的集成思路和实践拓宽到了工商业储能领域,且功率也进一步提高。
体积与重量降低30%-70%
高集成度的磁集成产品,虽然在设计或生产上更具难度,但其好处也是显而易见的。
传统储能变流器中,EMI滤波电感、网侧LCL滤波电感、辅助电源变压器等磁性元件体积占比达25%-40%,重量占比亦接近。
磁极新能源研发的四合一磁集成技术,巧妙地原本分散的4颗电感集成至单一磁芯,减少冗余空间占用,体积与重量降低了30%-70%。
功率密度、效率双重提升
目前100kW左右的储能变流器,其磁性元件效率一般在98.5% 左右。
海来布曲告诉《磁性元件与电源》,这款四合一磁集成电感效率超过98.9%,进一步提高了磁性元件效率。
不仅如此,这款储能变流器系统功率密度之所以能提高2 - 6 倍,磁集成的设计功不可没。
相较于分立电感的方案,其功率密度提升了60%,大大促进了产品小型化进程。
优化磁路和选材 成本降低5%
另一方面,储能市场上游材料(如碳酸锂)价格持续走低;电芯从 280Ah 向 314Ah 升级加速,部分厂商清库存甩卖旧型号,进一步拉低价格。
上游材料成本下降叠加技术升级,推动储能系统成本持续下行,使降本成为2024年行业核心竞争焦点。
根据公开资料显示,2024年,2 小时磷酸铁锂储能系统全年中标均价从年初的约 1.1 元 / Wh 降至 0.628 元 /Wh,降幅达 43%,接近腰斩。
这种降价幅度,倒逼着产业链各个环节的企业必须进行技术创新。
传统的分立电感方案,除了体积占比过大,成本占比也在15% - 20%。随着功率的提高,分立磁性元件方案越来越难以适应新的技术发展需求。
通过优化磁路设计和选用新型磁性材料,在保证性能的同时,成本也减少了 5%。
四合一磁集成电感产品图
结语
磁极新能源这款四合一磁集成电感,通过多维度创新,实现了磁路重构与元件融合,在产品体积、重量、成本和功率密度等多个方面都有了明显提升。
王议锋教授特别提到,磁性元件如EMI滤波电感、网侧LCL滤波电感、辅助电源变压器等,占变流器体积和重量的25%-40%、成本的15%-20%。磁极新能源研发的磁集成技术和产品不仅可显著降低磁件的成本、体积及重量,同时通过与变流器先进功率控制方法相互结合,还可以改善变流器的动态响应特性、提升其电网支撑能力,例如在系统发生低电压穿越故障时,变流器的冲击电流不超过正常峰值电流,对储能电池和变流器均不会造成损害,大大提升系统的可靠性及使用寿命。
这不仅仅是一项技术上的创新,更是对储能行业发展模式的一次变革。通过整合磁集成技术、碳化硅器件和智能控制算法,磁极新能源的四合一磁集成电感实现了 “硬件 + 软件” 的深度协同优化,为储能变流器的设计提供了全新的思路。
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65独家报道THE SCOOP
体积缩减30%!磁集成技术如何破解数字电源空间困局?
文/陈泽香
在全球能源效率追求与空间利用挑战日益严峻的今天,数字电源行业正面临着前所未有的双重考验。随着新能源市场的蓬勃发展,对高性能数字电源的需求急剧增加,行业内部正加速寻求技术革新以应对新挑战。
01. 数字电源行业的双重挑战:效率与空间
能源效率的艰难爬坡。随着新材料和新产品的不断研发,数字电源被赋予了更高的使命——实现更高的转换效率和更低的能耗。这不仅是为了满足日益增长的能源需求,更是为了提高能源利用效率,减少能源浪费,实现可持续发展的必然要求。
空间利用的局促难题。与此同时,应用场景的日益复杂和空间的愈发受限,紧凑小型化已成为不可阻挡的设计趋势,但如何在这有限的空间内,巧妙地实现高性能数字电源的设计与生产,并且确保产品的稳定性和可靠性,成为了行业亟待攻克的技术堡垒。
以车载OBC电源为例,其效率普遍高达95%以上,传统功率器件的优化空间已相对有限;而充电桩电源功率则从30kW跃升至40kW乃至60kW,这必然要求磁性元器件的功率密度大幅提升,甚至可能达到68W/cm³。面对这一系列严峻挑战,磁性元器件企业如何精准匹配并满足这些需求成为了业内关注的焦点。
02. 磁性元器件企业的四大研发方向
威海东兴电子有限公司销售总监胡振在2024中国电子热点解决方案创新峰会(华东站)——大功率数字电源论坛上指出:磁性元器件企业应从高频化、高功率、微型化和集成化四个方向着手研发,以应对数字电源市场的迫切需求。
东兴集团产业园
高频化:针对高频应用中的特殊挑战,磁性元器件企业需通过优化设计与精选材料,有效改良磁性元器件在高频工作环境下的性能表现,确保其在高频下稳定工作。
高功率:随着数字电源功率的提升,对磁性元器件的电压承受能力、电流负载能力和功率密度提出了更为严苛的要求。这需要磁性元器件采用更高性能的磁芯材料,优化绕组结构布局,并强化散热设计,以支撑高功率运行。
微型化:在追求紧凑设计的浪潮中,磁性元器件企业通过扁平化、模块化等结构设计创新,大幅减小了磁性元器件的体积和重量,同时提升了材料的利用率和加工精度,为设备的小型化、轻量化提供了坚实的技术支撑。
集成化:通过将多个磁性元器件巧妙地集成于一体,利用磁耦合效应,不仅显著减小了整体磁性元器件的体积和材料消耗,还进一步提升了产品性能,实现了成本的有效控制。
03.东兴电子磁集成产品 数字电源的强劲助力
东兴电子作为磁性元器件行业的佼佼者,其产品线广泛,涵盖了磁性元器件的全系列。特别是在新能源磁集成磁性元器件、平面变压器等领域,东兴电子展现出了强大的研发与生产能力。据悉,东兴电子的月产能已达到800万只。针对数字电源市场需求,近年来,东兴电子加大投入磁集成磁性元器件的研发,并广泛应用于新能源汽车、光伏储能、工业电源等领域。
由于磁集成设计后,基本上不再使用标准品磁芯结构,而是根据实际空间结构设计磁芯结构。为了缩短研发周期,东兴电子引入了磁仿真技术,大大提高了研发效率。并引入新的生产设备,推动磁集成磁性元器件产品的自动化生产。
如今,东兴电子在磁集成技术方面已取得了一定的进展,为数字电源提供了更高效、更紧凑的产品解决方案:
(1)OBC磁集成:设计创新与散热优化
以新能源汽车车载OBC为例,最常见的是LLC主变+谐振电感的磁集成。东兴电子通过集成磁路,将两个器件调整为一个,总体体积减少20~30%,产品设计更为紧凑。部分设计选用LLC的方案,东兴电子选择多磁柱设计方案或使用平面结构,原副边间通过磁片构建一组磁路,实现谐振集成的同时降低产品高度。OBC磁集成磁性元器件设计
针对OBC磁集成后的散热问题,东兴电子在对磁集成磁性元器件结构设计时,便提前预留好导热胶灌封进入口和空气排出的位置,便于导热硅胶能够填充到所有缝隙。此外,东兴电子还对骨架做了新的设计,减少胶带固定线包的传统方式,在一些特定产品上使用更高导热系数的陶瓷骨架和陶瓷垫片的新材料进行散热改善。
(2)倍流整流磁集成:效率与体积的双重提升
除了OBC磁集成方案外,东兴电子的倍流整流磁集成方案也备受关注。全桥倍流整流方案作为DC/DC电源常用的电路拓扑结构,具备高效率,纹波小的特点,但是存在磁性元器件数量多(包含谐振电感、谐振变压器、两个输出滤波电感),体积大的问题。
东兴电子借助磁集成技术,将四个磁性元器件整合成一个,同等功率条件下,产品体积和重量缩小,用铜量和磁心用量减少,总体成本大幅度降低,目前产品已经推广在DC/DC数字电源设计使用。
04. 结语东兴电子始终以客户为中心,秉承技术支持与快速响应的服务理念。如今,公司已完全掌握自主设计磁性元器件磁集成结构的能力,能根据客户提供的空间和性能指标进行独立设计。
未来,东兴电子将继续深耕磁性元器件领域,推动数字电源行业持续进步与发展,为科技进步和社会繁荣贡献力量。随着新能源汽车、光伏储能等领域的不断发展,东兴电子的磁集成解决方案将发挥更加重要的作用,为电源系统的优化和升级提供有力支持。
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69独家报道THE SCOOP
0.02mm绝缘线全球唯二!乾辰谷材14%市占率领跑
文/丘水林
三层绝缘线作为开关电源关键基础材料,市场需求随电子产品的发展持续攀升。在这一赛道中,安顺市乾辰谷材科技有限公司(下称“乾辰谷材”)凭借技术突破与战略布局,逐渐成为三层绝缘线行业领跑者。
高新电磁线产品,图片来源:乾辰谷材
2024年销量超6亿米 市占率突破14%
2024年,虽然磁性元器件行业整体上竞争激烈,但乾辰谷材高新电磁线依然保持了近几年平均30%以上的增长速度。
据了解,2024年乾辰谷材高新电磁线不含其他产品,仅三层绝缘线产品销量就超过6亿米。
据不完全统计的数据显示,2024年国内主流线材企业三层绝缘线销量超过42亿米,以此推断2024年乾辰谷材在国内三层绝缘线细分市场中占比已超过14%,稳居国内前三。
这一成绩的背后,是乾辰谷材技术、产能与市场策略的多维驱动。
高新电磁线产品,图片来源:乾辰谷材
技术壁垒突破 0.02毫米微细线实现量产
乾辰谷材以三层绝缘线起家,三层绝缘线在营收中占比超过50%。乾辰谷材在高新电磁线领域的技术积累深厚,尤其在超微细线材研发上处于全球领先地位。
自新能源市场需求爆发以来,终端产品对电磁频率、线材线径的要求也越来越高。为应对高频场景的趋肤效应挑战,乾辰谷材开始加大微细线产品研发力度并成功实现量产。
其生产的0.02mm直径绝缘线,精密度可达0.0001mm(相当于人类头发直径的五分之一)全球仅有两家企业可量产(另一家为德国企业),并计划进一步研发0.01毫米直径产品。
技术优势直接转化为市场竞争力,目前乾辰谷材微细线的营收占比已仅次于三层绝缘线,成为其另一个核心增长引擎。
精密微细漆包线产品,图片来源:乾辰谷材
两个唯一 打造线材一站式供应服务
2018年,乾辰谷材通过贵州安顺生产基地的扩建,此后逐步将产线从40条增至120条,为随后几年的快速发展夯实了产能基础。
尤其是经过数年的产业链整合,乾辰谷材具备了两个国内唯一的优势:其一是唯一实现FIW完全绝缘线及QPN线、微细漆包线、绞合绝缘线、高温(压方)膜包线、三层绝缘线(DRTIW-F/H系列)、铁氟龙绝缘线(DRTIW-F/H系列)、四层绝缘线、线饼等8个系列线材产品全面覆盖;其二是唯一实现线材产品所有生产工艺的全面覆盖。
以线材制造工艺为例,乾辰谷材已建立起拉丝、挤出、漆包、自粘、线饼加工、绞线、膜包、压方等全部生产工序,涵盖了磁性元器件线材制造所有环节。
完整产品线和工艺链使产品参数可精准调控,满足定制化需求,让乾辰谷材可为客户提供“量身定制”的解决方案,根据客户需求调整线材规格与工艺参数。
例如,为某新能源汽车企业开发的高密度绞合线,成功解决高频电磁干扰难题,推动客户复购率提升30%,在高端市场中形成差异化优势。
三层绝缘线系列产品,图片来源:乾辰谷材
未来展望:30亿产值目标与全球化野心
2023年《磁性元件与电源》采访乾辰谷材总经理王金斗,其表示:目前虽已形成高新电磁线全产业链配套能力,但仍需要强链、补链、完链。
很快,王总的构想便迈出了坚实一步。2024年1月,乾辰谷材新材料建设项目正式开工。
该项目是乾辰谷材投资6亿元打造的高新电磁线生产基地,占地200亩,达产后年产能3.5万吨,并规划未来2030年实现30亿元产值目标。
同时,基于新能源产业的全球化趋势,乾辰谷材也将加速推进国际化战略,计划在东南亚、欧洲设立分支机构,目标2030年全球市占率突破20%。
新材料建设项目效果图,图片来源:乾辰谷材
结语
乾辰谷材的崛起,是技术深耕与市场洞察的典范。在三层绝缘线这一细分赛道,其以超过14%的市占率证明了中国制造的创新潜力。随着新能源产业的持续扩张,乾辰谷材有望从国产替代的“破局者”成长为全球市场的“定义者”,实现“全球高新电磁线引领者”愿望。
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71独家报道THE SCOOP
伊科电子工艺大揭秘:如何让车载贴片变压器“智”造飞跃?
文/陈泽香
在新能源汽车智能化浪潮下,车载电子模块激增推动贴片变压器市场需求呈指数级增长。面对车规级产品严苛的质量标准与爆发式增长的交付压力,厦门伊科电子有限公司(下称“伊科电子”)以工艺革新为突破口,通过20 + 全自动化产线实现从传统制造到智能制造的跨越式升级。
产能革命:20 + 自动化产线构建核心护城河
2024 年,伊科电子车载贴片变压器订单量同比激增 300%,为响应市场需求,企业斥资打造 20 余条全自动化产线。这些产线的背后,是伊科电子对生产工艺的全面改进和升级。
先进的生产技术与AI智能化管理系统相融合,使得产线具备高效、精准、稳定的生产能力,成为伊科电子在市场竞争中的坚实后盾。
伊科电子ER11.5系列贴片变压器伊科电子总经理马坤林满怀自豪地介绍道,工艺改进带来了自动化生产全方位的显著提升:
生产效率方面,产能从每小时 800 -900 个跃升至 1400 个,近乎翻倍;
产品体积方面,同等载流能力和功率条件下,体积缩减约 25% ;
人力成本控制上,生产 1 万个车载贴片变压器产品,人力从60人锐减至8 人。这不仅极大地降低了企业的人力成本支出,还减少了因人工操作带来的不确定性和误差,提高了产品质量的稳定性和可靠性。
技术攻坚:专利矩阵破解自动化工艺瓶颈
以往,人工操作借助平口钳等工具对引脚逐个进行夹持和整平,这种方式不仅效率低下,而且难以保证产品的一致性和精度。
可以说,传统的贴片变压器引脚整平工序一直是企业生产效率的瓶颈所在。如何突破传统生产工艺,破解自动化瓶颈成为摆在伊科电子面前的一道难题。
伊科电子EE8.3系列贴片变压器
伊科电子总经理马坤林回忆道,我们研发团队深入研究和反复试验,历时3年左右(2019年-2022年)成功研发出一种具有创新性的贴片变压器用自动整PIN设备。
经实际生产验证,该设备相较于传统人工整平方式,大大提高了引脚平整度的精确控制,并荣获国家实用新型专利,成为伊科电子技术创新的重要成果之一。
近年来,伊科电子以科技创新为引领,积极推动车载贴片变压器自动化进程,相继获得多项实用新型专利,涵盖自动整平、引脚平整度检测及全自动制作设备等多个方面。
通过技术攻坚,伊科电子的自动化水平和质量管控能力实现了大幅提升。而公司的创新并未止步于此,他们已将自动化的理念融入到了产品设计的源头。
看不见的自动化:设计源头植入智能智造基因
在行业普遍关注设备升级时,伊科电子已将自动化基因植入产品设计源头。这种 "设计即生产" 的理念,催生出一系列创新成果。
以结构设计为例,传统车载贴片变压器在设计中,绕组电流较大时直接套在骨架上,导致平贴度不佳,影响产品性能和生产效率。伊科电子重新设计骨架结构,例如将原本 5mm 的骨架进行精细化处理,预留 3mm 作为绕组集成空间,并对整个封装工艺进行优化。
通过这一创新设计,不仅有效提升了绕组的平贴度,而且实现了与自动化生产流程的完美适配,大幅提高了生产效率和产品一致性,为大规模、高质量生产奠定了坚实基础。
伊科电子EPC17系列贴片变压器谈及具体产品,伊科电子的EP10系列贴片互感器,U型PIN和嵌入式次级,便是这一理念的杰出代表。研发工程师罗工向记者透露,在产品设计过程中,伊科电子引入了 AI 技术进行模拟仿真发热和应力系统分析。通过构建高精度的数学模型和先进的仿真算法,AI 系统可以精确预测产品在不同工作条件下的发热情况和应力分布,为产品设计提供了科学且可靠的参考依据。
结语:技术储备布局未来增长点
面对 AI 算力基础设施建设热潮,伊科电子已启动下一代高频贴片变压器研发项目。总经理马坤林透露:2025年在深耕车载贴片变压器核心业务的基础上,进军 AI 算力贴片变压器研发领域,这一举措顺应 AI 发展潮流,有望培育出新的增长点。
从传统工艺下的人工作业,到如今20 + 自动化产线生产,伊科电子凭借毫米级的精度把控与智能化创新,成功重塑了车载贴片变压器的产业格局。在新能源汽车与 AI 算力蓬勃发展的双重风口之下,这家企业正以系统性的创新能力,为中国智造在全球市场树立起新的标杆。
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73独家报道THE SCOOP
OBC/DC-DC/BMS/热管理/智能座舱磁性元件使用情况与要求
文/丘水林
新能源产业对于“变电”的需求,让磁性元件行业进入黄金发展期,不管是功率因数校正、电压变换、安全隔离还是消除EMI,都需要使用大量磁性元件。
为了更好地了解新能源汽车OBC/DC-DC/BMS/热管理/智能座舱等功能模块中磁性元件使的用情况与性能要求,《磁性元件与电源》采访了敦源电子研发总监汪洪伟,为我们一一揭秘。
OBC/DC-DC/BMS/热管理/智能座舱磁性元件使用情况
随着新能源汽车向高集成化、智能化方向加速发展,磁性元件作为电子系统的“隐形支柱”,在车载充电机(OBC)、DC-DC转换器、电池管理系统(BMS)、热管理系统及智能座舱中扮演着关键角色。
以下是《磁性元件与电源》根据汪洪伟的采访内容及网络公开信息整理的OBC/DC-DC/BMS/热管理/智能座舱磁性元件使用情况。
新能源汽车各功能模块磁性元件使用情况,《磁性元件与电源》整理
综上所述,新能源汽车中的OBC、DC-DC转换器和BMS等关键部件均广泛采用了各种磁性元件,5个功能模块变压器使用量25-48颗,电感器使用量95-105颗,合适用量120-153颗,尤其是大量使用隔离变压器和一体成型电感。
总体而言,车规级标准(如AEC-Q200)要求磁性元件具备宽温(-40℃~150℃)、耐腐蚀、低噪音等特性,但具体到不同功能模块,磁性元件的用量和性能要求也不尽相同。
一站式供应车载信号类磁性元件
由于这些功能模块涉及到性能要求截然不同,且数量、种类繁多的磁性元件,对于Tier 1或整机厂而言,供应链的管理难度也陡然增加。
目前能实现一站式供应的磁性元件企业并不多,绵阳敦源电子科技有限公司(下称“敦源电子”)恰是其中之一。
据汪洪伟介绍,目前敦源电子针对新能源汽车OBC/DC-DC/BMS/热管理/智能座舱等功能模块,已形成了完善的产品线,可为客户提供共模电感、网络变压器、隔离变压器、片式电感、一体成型电感、电流互感器等全系列信号类和部分功率类磁性元件。
敦源电子车载磁性元件产品
不仅如此,除了标准化磁性元件,敦源电子更擅长定制化磁性元件的开发。
汪洪伟告诉《磁性元件与电源》,“我们的产品体系覆盖传统工艺与前沿技术,既包含成熟的标准化组件,也可根据客户需求提供高度定制化的磁性解决方案。”
以车载OBC为例,除了标准化的共模电感产品,敦源电子还配合客户开发了磁集成PFC电感和PCB平面变压器等定制化产品并成功实现了量产。
目前,敦源电子车载磁性元件产品月出货量已达kk级。
通信磁性元件,图片来源:敦源电子
各功能模块对磁性元件的需求趋势
除了提供完善的产品解决方案,汪洪伟也向《磁性元件与电源》介绍了OBC/DC-DC/BMS/热管理/智能座舱等功能模块未来对磁性元件的需求趋势。
汪洪伟提到,从总体上看,除了要满足车规可靠性和一致性的要求外,新能源汽车未来对磁性元件的需求趋势还呈以下几个方面的特点:
通信磁性元件,图片来源:敦源电子
一是未来用量可能增多。有些OBC厂商为了降低损耗,提高效率,电路结构更为复杂,磁性元件用量也更多。
二是推动磁集成技术更广泛地落地。越来越多的磁性元件数量,以及狭小的空间,也让众多整机厂商开始寻求新的技术方向,如磁集成等,以更好地控制产品体积与成本,如CLLC拓扑结构中的变压器与电感集成方案,成本降低30%,并支持更高功率密度。
汪洪伟表示,“我们配合客户开发的多合一磁集成产品,相比传统分立磁性元件成本下降了30% 左右。”
三是电压平台从400V向800V过渡。不断升高的电压平台,需要隔离变压器满足800V甚至1000V等更高电压的隔离度。
四是频率不断提高。汪洪伟告诉《磁性元件与电源,》不同功能模块的工作频率也在不断提高,比如随着SiC/GaN器件的应用,OBC的工作频率会提高至500kHz以上,BMS滤波电感频率需覆盖10kHz-1GHz频段并降低CAN总线误码率至<10-9,热管理系统开关频率提升至2MHz,智能座舱的AI驱动需支持10GHz信号处理等等,每个模块频率要求虽然不同,但对磁性元件频率的要求,总体趋势是越来越高。
功率磁性元件,图片来源:敦源电子
随着磁集成、高频化与智能化技术的深度融合,磁性元件将从“功能部件”升级为“系统赋能者”,驱动新能源汽车向更高效、更安全的方向演进。
结语
除了不断对设备进行迭代升级,以满足车规标准越来越高的可靠性和一致性,敦源电子除绵阳本部外,分别在东莞长安、上海和合肥设立了技术服务点,派驻研发团队,采用就近开发、就近生产、就近服务的原则,不断提升响应速度,目前敦源电子已实现标准化产品3天、客制化产品14-21天供样响应速度,可更好地满足终端客户越来越快的产品迭代速度。
功率磁性元件,图片来源:敦源电子
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75行业要闻INDUSTEY NEWS
利润增31.96% 顺络电子的增长密码是什么?
文/陈泽香
2月28日,深圳顺络电子股份有限公司(下称“顺络电子”)发布2024年年度报告。顺络电子以全年营收 58.97 亿元、归母净利润 8.32 亿元的成绩单,延续了其在磁性元件领域的领军地位。
作为全球少数能与日本村田、TDK 等国际巨头全面竞争的中国企业,顺络电子通过技术深耕与战略布局,为行业提交了一份兼具规模增长与技术突破的答卷。
01.业绩表现:营收利润双增长
2024 年,顺络电子实现营业收入 58.97 亿元,同比增长 16.99%;归母净利润达 8.32 亿元,同比增幅 29.91%;扣非净利润 7.81 亿元,同比劲增 31.96%,显示主营业务盈利能力持续增强。全年销售毛利 21.52 亿元,毛利率 36.50%,较上年提升 1.15 个百分点,标志着产品结构优化与技术升级成效显著。
02.磁性元件业务:驱动业绩增长的核心引擎
2024年,顺络电子在磁性元件领域的技术突破与市场拓展持续深化。财报显示,公司电感器产品年交付量突破千亿只,电子变压器业务实现全自动化产线量产,功率磁性器件在数据中心、新能源等领域实现批量交付。
电感器产品矩阵:
(1) 叠层平台超小、超薄尺寸功率电感,主要面向手机、智能穿戴、模块芯片等功率 1-10W 的应用场景。如一体成型功率电感MWTC1608系列。
一体成型功率电感MWTC1608系列产品结构 图源顺络
(2)涂覆平台功率电感可制造的产品尺寸、感量范围非常广,性价比高,主要面向手机、家电、安防、车载等功率 5-50W 的应用场景。
(3)组装平台功率电感适合制造中大尺寸、大电流功率电感,主要面向服务器、工业等功率 50W 以上的应用场景。
(4)模压平台超低压电感在 DDR5 及电源模块实现技术突破,铜磁共烧电感成为 AI 服务器领域亮点。
铜磁共烧电感与传统模压电感对比,图源顺络
电子变压器进展:
(1)顺络电子主要开发生产电源变压器、信号变压器、网络变压器等产品,从工艺平台上分为绕线变压器、平面变压器。公司借助业内领先的全自动化产线生产,保证了产品性能一致性高、可靠性高。
(2)在新能源汽车 BMS 电池管理系统、OBC 车载充电器等场景实现批量应用。
03. 战略新兴市场:AI 与汽车电子打开增长新空间
顺络电子的增长韧性,源于其对新兴市场的前瞻性布局。
汽车电子:历经十余年深耕,顺络已实现新能源汽车 “三电系统”(电池、电机、电控)及智能驾驶、智能座舱的全面覆盖。
AI 服务器与数据中心:产业趋势方面,全球 AI 服务器渗透率持续提升,在 AI 服务器 GPU 主板供电及 AI 服务器电源模块封装垂直供电的应用场景下,客户对磁性元件产品提出更为极致的高功率密度及低功耗要求。与此同时,存储升级,DDR5 对电感器的需求持续增加。公司密切与头部企业保持合作与联系,凭借自身的工艺平台多样性,在 AI 服务器、DDR5、企业级SSD 等应用场景为客户提供了多种节能降耗的产品组合与方案。
人形机器人:人形机器人作为数字世界和物理世界的再进一步交互延伸,囊括了顺络过往二十年间几乎所有器件布局的应用场景。磁性元件在人形机器人市场中扮演着关键支撑角色,尤其在动力系统、传感与控制、通信等核心模块中不可或缺,随着人形机器人产业化加速,将推动磁性元件持续向高频化、微型化、高可靠性全面升级,成为继 5G、新能源车后的电子元件行业核心增长赛道之一。
04. 行业启示:技术创新与生态协同构建竞争壁垒
顺络电子的发展路径,为磁性元件行业提供了重要启示:
材料与工艺驱动产品升级:通过金属软磁材料研发及铜磁共烧等先进工艺,顺络在高功率密度、低损耗领域建立技术壁垒,尤其在 AI 服务器电感市场打破国际垄断。
垂直整合与生态协同:从材料开发到自动化产线建设,顺络构建了 “设计 - 制造 - 测试” 全链条能力,并与国际头部客户深度合作,实现技术迭代与市场需求的无缝对接。
多元化布局分散风险:在巩固消费电子基本盘的同时,公司通过汽车电子、数据中心等战略新兴市场的高速增长,有效对冲传统市场波动风险。
05. 未来展望:从跟随者到规则制定者
随着 AI、汽车电动化与智能化的持续深化,磁性元件行业正迎来结构性机遇。顺络电子通过 2024 年的业绩突破,不仅验证了其技术路线的正确性,更展现了中国企业从 “制造优势” 向 “技术话语权” 的跨越能力。未来,随着人形机器人、6G 通信等新场景的打开,顺络电子有望凭借其全球布局与创新基因,在全球被动元件格局重构中占据更重要地位。
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77行业要闻INDUSTEY NEWS
一体成型线圈品质攀升对焊接设备的要求
文/陈泽香
随着行业对电子产品性能、小型化、稳定性等要求的不断攀升,一体成型线圈逐渐崭露头角,成为众多高端电子设备的核心组件。
然而,一体成型线圈在迈向更高品质的征程中,面临着诸多技术瓶颈,尤其是焊接工艺与设备方面的难题,亟待行业攻克。这不仅关系到线圈自身品质的进阶,更与整个电子产业的持续创新与发展紧密相连。
一、一体成型线圈品质进阶新挑战
如今,人们对一体成型线圈的品质期望日益高涨,促使自动化部门不断对标更高标准自我提升。目前对线圈的品质要求聚焦在关键的两方面:
采用圆线绕线、打扁焊接工艺制作一体成型电感
一是尺寸精控难题。常规尺寸参数中,线圈的内外径以及导片相关尺寸固然重要,但真正让企业在一体成型生产过程中深感棘手的是线圈相对于导片的偏移问题,即在 x 方向和 y 方向上的细微偏差,都可能对产品性能产生负面影响。
此外,线圈剥漆走位也是一大难点,一旦剥漆未精准进入本体,极易引发绝缘漆破损,进而导致漏电短路风险,严重威胁产品安全与可靠性。
二是外观瑕疵隐忧。在传统电阻焊接模式下,产品外观常常出现过焊、熔渣、焊点太扁或者偏移、脱落、剥漆等瑕疵;即便采用当下先进的激光焊接方式,也难以完全杜绝线圈返料、焊点反向、锡尖、电极发黄(包括漏铜)和破皮等问题。
这些外观不良不仅影响产品美观度,更可能在一定程度上波及电气性能与稳定性。
图源有励电子
二、技术融合破局:焊接与设备创新
面对上述重重挑战,线圈企业如何从焊接技术优化、不良管控强化到绕线设备创新,多管齐下来探寻破局之道呢?
(1)焊接方式的优化抉择
在绕线产品制造过程中,焊接环节无疑是重中之重,当下主流的焊接方式各有千秋:
鉴于不同焊接方式的特点,部分有前瞻性的企业,如有励电子等,对设备进行改造升级,将电阻焊与激光焊巧妙融合。
先利用电阻焊对线圈及其料片进行预焊,使其紧密贴合,再进行激光焊接,如此这般,两种焊接方式优势互补,焊接质量与效率得以双双提升,为行业提供了一种可行的焊接优化方案。
(2)不良管控的精准施策
在解决焊接难题的同时,绕线及焊接过程中的诸多不良问题同样不容忽视。针对剥漆走位这一严重影响产品质量的尺寸不良问题,在剥漆位增设伺服纵线。依托伺服系统强大的稳定精准控制能力,将线圈剥漆走位的不良率严格控制在 1% 以内。
与此同时,引入视觉检测技术,全方位实时监测外观不良和导片偏移尺寸,层层把关,确保流到后段焊接工序的线圈达到 100% 良品标准,为高品质产品产出筑牢根基。
(3)绕线设备的创新赋能
从产品线布局来看,业内已有多元化的设备体系:既有绕线打扁一体、功能集成的多功能机,满足一站式加工需求;又有满足打样需求、操作便捷的单轴绕点机,还有创新的分段式一体成型方案,有效规避料片搬运损伤风险。
这些丰富多样的设备为客户提供一站式解决方案,紧密围绕客户需求,助力电子行业工程师攻克绕线技术难题,推动行业不断向前发展。
三、结语
展望未来,随着电子行业持续向小型化、高性能化、智能化迈进,一体成型线圈的需求必将日益旺盛。而焊接工艺与设备作为核心支撑,也将在持续的创新驱动下迎来更为广阔的发展空间。
一方面,科研人员有望在新材料领域取得突破,研发出适配新型焊接工艺的特殊材料,进一步优化焊接效果;另一方面,人工智能与大数据技术的融入,将使焊接设备具备自我诊断、智能调整参数的能力,极大提升生产效率与产品质量稳定性。
同时,跨领域的技术融合,如将生物识别技术应用于焊点质量检测,确保焊接的精准性与可靠性,也将为行业发展带来全新机遇。
可以预见,在各方合力之下,一体成型线圈的焊接工艺与设备必将实现质的飞跃,为全球电子产业的璀璨未来筑牢根基。
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79行业要闻INDUSTEY NEWS
横店东磁 2024 年报洞察:软磁 7.28 万吨销量背后的战略布局
文/周执
3月11日晚间,横店东磁发布2024年报显示,公司全年实现营收185.59亿元,同比下降5.95%;归属于上市公司股东的净利润18.27亿元,同比增长0.46%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润16.72亿元,同比下降17.44%。
值得一提的是,横店东磁2024年第四季度归母净利润达9亿元,同比增长437.24%。
受业绩报发布影响,横店东磁今日触及涨停板,该股近一年涨停一次。市场认为尽管横店东磁2024年的整体业绩有所下降,但其第四季度的强劲表现以及在新能源汽车、光伏、AI等新兴领域的市场拓展,显示出公司业绩正在逐步改善,未来发展潜力巨大。
01 磁性材料业务推动收入同比增长17%
横店东磁并未透露营收和扣非净利润双双下降的原因,不过从其营收构成中可以看出主要系光伏产品营收和毛利率的下滑。
而软磁材料在新能源汽车、光伏、AI等领域的应用不断拓展,成为磁材板块重要增长点。其在车载充电机、充电桩、光伏逆变器等场景的出货量持续增长。
2024年,横店东磁磁性材料营收38.12亿元,占总营收的20.54%,同比增长1.91%,毛利率微增0.83%。
据《磁性元件与电源》调研,横店东磁2024年上半年软磁材料营收约为7.50亿元,占比7.84%。若以该比例计算,那么软磁材料在横店东磁2024年全年营收份额达到14.55亿元。以当前96材2万元一吨左右的市场价计算(横店东磁价格可能会更贵),去年横店东磁软磁材料销量约为7.28万吨。
02 软磁材料前景向好,东磁持续拓展布局
中国是全球磁性材料的主要生产基地,产量约占全球的80%,横店东磁作为国内磁性材料行业的龙头企业之一,具有显著的产业规模优势。
根据磁性材料与器件分会统计,2023 年我国磁性材料销量达 161.1 万吨。其中,永磁铁氧体、软磁铁氧体、非晶纳米晶软磁、金属磁粉芯销量分别为 65 万吨、48 万吨、17 万吨、8 万吨。
以上文推算的2024年横店东磁软磁材料销量7.28万吨计算,则横店东磁在软磁材料领域的市占率约为10%。
2024年,在新能源汽车、光伏、大数据等领域需求持续增长以及消费品以旧换新政策的推动下,横店东磁的软磁铁氧体销量较上年有所增长,非晶纳米晶软磁和金属磁粉心的出货增长更为显著。
在产品开发方面,横店东磁聚焦于功率类材料、非晶纳米晶材料、磁粉芯材料和芯片电感类产品。
锰锌功率铁氧体EI型磁芯 图源:横店东磁官网
随着下游终端应用向高频化、轻薄化、小型化、集成化发展,软磁铁氧体材料正朝着宽温宽频、高饱和磁通密度等方向升级,新一代软磁材料如合金磁粉心、非晶纳米晶材料等的应用场景也在不断拓展。
横店东磁持续加大研发投入,注重产品开发,以满足客户多样化需求并提升自身竞争力。2024年,公司开发的高Bs(饱和磁通密度)宽温低损耗软磁铁氧体材料被认定为省内首批次新材料。
目前,该材料已获得国内授权发明专利5项,申请国际发明专利4项,技术成熟度达到8级。该材料的成功应用,将助力下游器件厂商有效降低成本,提升产品竞争力,进而推动我国电子元器件产业迈向更高水平的发展阶段。
结语
传统需求如家电、燃油车等领域处于存量竞争态势,但新能源汽车、光伏、AI服务器、人型机器人等新兴领域的磁材应用持续保持增长态势。预计未来几年软磁铁氧体出货量保持年约8%的增长,横店东磁有望受益于这一行业发展趋势。
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84行业要闻INDUSTEY NEWS
利润增31.96% 顺络电子的增长密码是什么?
文/陈泽香
2月28日,深圳顺络电子股份有限公司(下称“顺络电子”)发布2024年年度报告。顺络电子以全年营收 58.97 亿元、归母净利润 8.32 亿元的成绩单,延续了其在磁性元件领域的领军地位。
作为全球少数能与日本村田、TDK 等国际巨头全面竞争的中国企业,顺络电子通过技术深耕与战略布局,为行业提交了一份兼具规模增长与技术突破的答卷。
01.业绩表现:营收利润双增长
2024 年,顺络电子实现营业收入 58.97 亿元,同比增长 16.99%;归母净利润达 8.32 亿元,同比增幅 29.91%;扣非净利润 7.81 亿元,同比劲增 31.96%,显示主营业务盈利能力持续增强。全年销售毛利 21.52 亿元,毛利率 36.50%,较上年提升 1.15 个百分点,标志着产品结构优化与技术升级成效显著。
02.磁性元件业务:驱动业绩增长的核心引擎
2024年,顺络电子在磁性元件领域的技术突破与市场拓展持续深化。财报显示,公司电感器产品年交付量突破千亿只,电子变压器业务实现全自动化产线量产,功率磁性器件在数据中心、新能源等领域实现批量交付。
电感器产品矩阵:
(1) 叠层平台超小、超薄尺寸功率电感,主要面向手机、智能穿戴、模块芯片等功率 1-10W 的应用场景。如一体成型功率电感MWTC1608系列。
一体成型功率电感MWTC1608系列产品结构 图源顺络
(2)涂覆平台功率电感可制造的产品尺寸、感量范围非常广,性价比高,主要面向手机、家电、安防、车载等功率 5-50W 的应用场景。
(3)组装平台功率电感适合制造中大尺寸、大电流功率电感,主要面向服务器、工业等功率 50W 以上的应用场景。
(4)模压平台超低压电感在 DDR5 及电源模块实现技术突破,铜磁共烧电感成为 AI 服务器领域亮点。
铜磁共烧电感与传统模压电感对比,图源顺络
电子变压器进展:
(1)顺络电子主要开发生产电源变压器、信号变压器、网络变压器等产品,从工艺平台上分为绕线变压器、平面变压器。公司借助业内领先的全自动化产线生产,保证了产品性能一致性高、可靠性高。
(2)在新能源汽车 BMS 电池管理系统、OBC 车载充电器等场景实现批量应用。
03. 战略新兴市场:AI 与汽车电子打开增长新空间
顺络电子的增长韧性,源于其对新兴市场的前瞻性布局。
汽车电子:历经十余年深耕,顺络已实现新能源汽车 “三电系统”(电池、电机、电控)及智能驾驶、智能座舱的全面覆盖。
AI 服务器与数据中心:产业趋势方面,全球 AI 服务器渗透率持续提升,在 AI 服务器 GPU 主板供电及 AI 服务器电源模块封装垂直供电的应用场景下,客户对磁性元件产品提出更为极致的高功率密度及低功耗要求。与此同时,存储升级,DDR5 对电感器的需求持续增加。公司密切与头部企业保持合作与联系,凭借自身的工艺平台多样性,在 AI 服务器、DDR5、企业级SSD 等应用场景为客户提供了多种节能降耗的产品组合与方案。
人形机器人:人形机器人作为数字世界和物理世界的再进一步交互延伸,囊括了顺络过往二十年间几乎所有器件布局的应用场景。磁性元件在人形机器人市场中扮演着关键支撑角色,尤其在动力系统、传感与控制、通信等核心模块中不可或缺,随着人形机器人产业化加速,将推动磁性元件持续向高频化、微型化、高可靠性全面升级,成为继 5G、新能源车后的电子元件行业核心增长赛道之一。
04. 行业启示:技术创新与生态协同构建竞争壁垒
顺络电子的发展路径,为磁性元件行业提供了重要启示:
材料与工艺驱动产品升级:通过金属软磁材料研发及铜磁共烧等先进工艺,顺络在高功率密度、低损耗领域建立技术壁垒,尤其在 AI 服务器电感市场打破国际垄断。
垂直整合与生态协同:从材料开发到自动化产线建设,顺络构建了 “设计 - 制造 - 测试” 全链条能力,并与国际头部客户深度合作,实现技术迭代与市场需求的无缝对接。
多元化布局分散风险:在巩固消费电子基本盘的同时,公司通过汽车电子、数据中心等战略新兴市场的高速增长,有效对冲传统市场波动风险。
05. 未来展望:从跟随者到规则制定者
随着 AI、汽车电动化与智能化的持续深化,磁性元件行业正迎来结构性机遇。顺络电子通过 2024 年的业绩突破,不仅验证了其技术路线的正确性,更展现了中国企业从 “制造优势” 向 “技术话语权” 的跨越能力。未来,随着人形机器人、6G 通信等新场景的打开,顺络电子有望凭借其全球布局与创新基因,在全球被动元件格局重构中占据更重要地位。
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87行业要闻INDUSTEY NEWS
净利翻倍,东睦股份 AI 算力业务狂飙 155.54%
文/陈泽香
在全球 AI 算力革命与新能源产业变革的双重浪潮下,东睦股份(600114.SH)交出了一份亮眼的答卷。2024 年,公司实现营收 51.04 亿元,同比增长 33.47%;归母净利润 3.97 亿元,同比增幅达 100.59%,扣非净利润同比激增 153.62%。
这份成绩单背后,是公司三大技术平台 —— 粉末冶金压制成形(P&S)、软磁复合材料(SMC)及金属注射成形(MIM)的协同发力,更是其精准把握行业趋势、深化技术创新的战略成果。
01.SMC赋能芯片电感 驱动增长新引擎
2024 年,东睦股份在软磁复合材料(SMC)技术领域成果斐然。SMC 平台大放异彩,年度实现收入 9.02 亿元,较去年同期稳健增长 9.13%。
细分市场中,芯片电感与服务器电源软磁材料表现尤为突出,搭乘智能算力基础设施建设的东风,其收入同比呈现爆发式增长,激增 155.54%,达到 1.75 亿元,精准卡位高潜力赛道。
根据国际数据公司(IDC)与浪潮信息联合发布《中国人工智能计算力发展评估报告》显示,2024 年中国智能算力规模达 725.3EFLOPS,同比增长 74.1%,市场规模为 190 亿美元,同比增长 86.9%,为东睦的软磁复合材料产品打开广阔市场空间。
产销量数据更是有力佐证了 SMC 业务的上扬势头。2024年东睦股份SMC软磁复合材料产品生产量为35755.15吨,销售量为34975.54吨,生产量、销售量分别比上年增长30.34%、27.89%,进一步印证了该业务板块的强劲发展势头。
02.AI 算力与新能源双轮驱动,技术壁垒持续巩固
在AI算力领域,东睦股份通过 SMC 技术平台的迭代,突破芯片电感微型化与集成化瓶颈。报告期内,东睦股份重点推进了金属软磁新型一体化电感等技术的研发和市场开拓,批量生产组合式芯片电感,并成功开发出了铜铁共烧一体式芯片电感,目前已顺利进入向客户交样待产阶段,即将开启商业化新篇章。
组合式芯片电感 图源东睦股份年报
铜铁共烧一体式电感 图源东睦股份年报
在新能源汽车领域,东睦股份敏锐把握行业趋势,随着全球新能源汽车渗透率稳步提升,车载电源与电子控制系统的市场需求呈现出井喷式增长态势。
东睦的 SMC 金属磁粉芯凭借优异的性能,广泛应用于车载充电机、直流变换器等新能源汽车的核心部件之中,为车辆的高效运行提供了坚实保障。目前,新能源汽车业务收入在公司 SMC 软磁复合材料主营业务收入中的占比达到 18.72%,已然成为重要的收入增长极。
随着新能源汽车与混合动力汽车渗透率的进一步提高,以及新能源汽车充电桩的进一步普及,SMC金属磁粉芯及其器件的市场需求量有望持续上扬,释放出更为巨大的增长潜力,为公司的新能源业务板块注入源源不断的动力。
03.结语
展望未来,东睦股份依托粉末冶金压制成形(P&S)、金属注射成形(MIM)、软磁复合材料(SMC)三大平台的深度协同,筑起强大的核心竞争力,尤其是在算力业务上,各展其长,为东睦股份开启广阔成长空间。
此外,东睦股份还前瞻性布局机器人领域,通过轴向磁通电机研发与5万套/年产能建设,为新兴产业崛起储备技术动能。
随着 AI 算力基础设施持续扩容、新能源汽车加速迈向智能化升级阶段,再加上机器人产业即将迎来爆发式增长,东睦股份凭借深厚的技术积累、前瞻性的市场布局,有望持续沐浴在下游产业高景气度的春风之中,尽享行业发展红利,向着更高的目标奋勇前行。
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89产业观察INDUSTRY OBSERVATION
充电桩功率攀升到1000kW,磁集成如何有效缩小体积
文/周执
近日,比亚迪在超充技术领域的最新突破引发了行业的广泛关注。3月9日,博主@常岩 CY在微博上曝光了一张据称是比亚迪新款超充设备的照片,该设备电压高达1000V,功率更是达到了1000kW。
这意味着,随着超充功率的不断提升,模块电源的体积和重量也随之增加,这不仅限制了超充设备的安装和布局,也对充电桩的散热和稳定性提出了更高的要求。
01 1000kW的充电桩模块电源高度达1.5米
目前市场上应用较为广泛的单模块功率为20kW/30kW/40kW,其中30kW模块电源应用较多,而40kW模块电源的出货量也在逐月增长。
未来,充电桩模块电源的发展趋势是向60kW甚至更高功率迈进。随着功率的提升,模块电源的体积也将相应增大。
以华为40kW模块电源(R100040G2)为例,其峰值效率为96.25%,尺寸为218mm×438mm×120mm。若要构建一个1000kW的充电桩,需要25个这样的模块电源。如果将这些模块电源摆成两排,每排至少需要摆放13个,组装后高度是1560mm,宽度是436mm,长度是438mm。
这仅仅是充电桩模块电源的体积,若算上柜体、散热系统等其他组件的体积,整个充电桩的体积将更为庞大。无论是商用充电桩还是家用充电桩,如此大的体积和占地面积都极为不便,不利于推广。
因此,充电桩模块电源的小型化变得至关重要。
02磁集成技术可使模块电源体积缩小20%以上
充电桩模块里面用到多种磁性元器件,主要有PFC电感、主变压器、谐振电感、差模电感、共模电感。
一个40kW的充电桩模块电源通常会用到5-10个磁性元器件。具体数量取决于电路设计和是否采用磁集成技术。
传统充电桩模块电源中,PFC电感、主变压器、谐振电感等磁性元件通常是独立设计和制造的,每个元件都有自己的磁芯和绕组。
在传统的充电桩模块电源设计中,磁性元件通常占据模块体积的30%-50%,这是因为磁性元件本身体积较大,且需要独立的磁芯和绕组,占据了相当大的空间。
大功率直流快充模块 图源:优化绿能官网
磁集成技术将这些元件的功能集成到一个共享磁路的磁性组件中,减少了磁芯数量和绕组空间,从而大幅缩小了整体体积。从目前已推出市面的部分磁集成产品来看,体积可缩小20%以上。
以泰科斯德磁集成方案为例,该方案主要通过利用漏感,将谐振电感集成到变压器上,这种设计适用于CLLLC和LLC等单双向电路拓扑结构,统称为“漏感磁集成”。
这种方案在空间和成本方面具有显著优势,具体特点如下:一是漏感能够灵活调节,可占电感总量的10%-20%;二是无需额外增加磁芯和绕组,可完全省去谐振电感的成本;三是不影响变压器的耦合效率,确保其高效运行。
总体而言,该方案可使体积减少20%-30%,同时完全节省谐振电感的成本。
从实现路径上而言,虽然各家企业磁集成产品方案在电路拓扑细节方面略有差别,但总体上不脱离前级PFC+后级LLC(或CLLLC)的电路拓扑结构。
其中前级PFC功率电路中3颗电感可通过共用磁路方式实现集成以缩小体积,后级LLC(或CLLLC)电路中可通过主变压器+谐振电感集成以实现降低成本、减小体积的目的。
03 散热成为磁集成技术的瓶颈问题
磁集成技术虽然能够缩小体积,但也带来了显著的散热挑战。
随着功率从30kW提升至40kW甚至60kW,功率密度可能高达68W/cm³。在这种高功率密度下,散热问题变得更加复杂。原本独立的变压器和电感可以分别散热,而集成后,散热面积减小,热量却未减少,散热条件变得更加严苛。若不进行针对性的散热优化设计,散热问题将成为限制磁集成技术发展的关键瓶颈。
磁集成产品 图源:超越精密
为解决这一问题,业界正在探索多种散热优化路径。例如,通过优化磁芯和绕组设计,让发热部位更贴近散热水道,降低线损和铁损。此外,采用新型散热材料或技术,如高导热灌胶、顶部散热或双面散热封装形式,也能有效提升散热效率。
在新能源汽车快速发展的当下,充电技术的突破已成为行业竞争的关键。从电子变压器、电感行业角度而言,磁集成技术能够从有效降低电源产品的体积、成本,以及提高效率,以满足终端产品日益攀升的技术要求。
但也面临着技术挑战,未来,磁集成产品将朝着更高的功率密度、更小的体积和更高的效率方向发展。散热效果更优、体积更小、效率更高的磁集成产品将更具市场竞争力。
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91产业观察INDUSTRY OBSERVATION
聚焦禾望电气 2024 年报,解锁磁性元件光伏储能新契机
文/陈泽香
3月14日,中国光伏储能逆变器知名企业禾望电气发布2024年度报告。
在光伏、储能产业蓬勃发展的当下,禾望电气作为行业内的重要企业,其 2024 年度报告为我们展现了产业发展的诸多关键信息,也为磁性元件行业提供了极具价值的参考。从磁性元件专业视角深入剖析这份报告,能帮助我们更好地把握行业趋势与市场机会。
01.业绩概览:稳中有变,深耕光伏储能产业
报告显示,2024年禾望电气营收达37 .33亿元,与2023基本持平。归母净利润4 .41亿元,同比下滑12.28%;扣非净利润3 .97亿元,同比下滑5.76%。光伏逆变器产量62398台,销量61600台。
禾望电气在技术创新与市场拓展方面持续发力,尤其在光伏和储能领域成果显著。在光伏领域,构网型逆变器实现批量应用,相关项目总容量达 GW 级,对适配该逆变器的磁性元件需求形成了一定的体量支撑。
剖析禾望电气光伏逆变器的销售数据,能够清晰地洞察市场格局。境内销售额高达 84221.46 万元,占据了相当大的比重,这充分表明国内光伏市场对其产品的认可度颇高。对于国内的磁性元件企业而言,这无疑是一个积极的信号。
反观境外销售额,达到 8075.93 万元,涉及印度、巴西、巴基斯坦等多个国家。尽管境外销售占比相对较小,但这也为磁性元件企业开拓海外市场提供了一定的参考方向。企业若有志于拓展海外配套业务,就必须提前深入了解不同地区的电气标准、环境适应性等一系列特殊要求,从而确保所生产的磁性元件产品既符合当地法规标准。
进一步审视禾望电气的储能业务,其产品从集中式到组串式等多样化的应用场景直接造就了磁性元件需求的显著差异化。面对这一市场机遇,磁性元件企业完全可以依据自身的技术专长,有针对性地瞄准某一特定储能场景,全力研发定制化产品。
02. 逆变器技术革新与磁性元件需求变革
禾望电气在光伏领域成果丰硕。技术层面,光伏组件转换效率提升显著,达到97%-99.06%。这使逆变器对内部磁性元件性能要求水涨船高。
为了满足逆变器在高精度、高稳定性以及低损耗性等方面的严苛诉求,磁性元件在材料选择、制造工艺优化等环节必须进行深度革新。
储能领域,禾望电气丰富多样的储能产品,诸如 1500V 系列 2.5 - 3.45MW 集中式储能变流器、1000V 系列 500kW - 630kW 集中式储能变流器等,在不同的应用场景下对磁性元件提出了各异的需求。
Big-Bit产业研究室对比40kw与100kw工商业储能逆变器里的磁性元器件,发现功率越大,逆变电感、升压电感越多。
在电网侧,储能系统平衡电力供需、削峰填谷,对应集中式储能变流器需高频次、大功率充放电且稳定运行,要求磁性元件具备超强功率承载与快速散热能力,保障电网稳定;电源侧,磁性元件需精准匹配新能源发电电能特性,调校关键参数;用户侧,考虑小型化、便捷化,组串式储能变流器对应的磁性元件向低损耗、轻量化发展,契合终端用户对储能设备便利性需求。
值得一提的是,随着光储一体化发展趋势日益明朗,光伏逆变器需兼容储能系统,给磁性元件带来了新挑战。在传统的光伏或储能应用场景中,磁性元件大多按照单向能量流动模式进行设计,相关参数也据此设定。现需适应双向能量流动,企业得重新研发,优化磁路结构,采用新型磁性材料,确保双向工况下性能稳定。
03.结语
禾望电气 2024 年度报告映照出光伏储能领域当下的复杂局面以及磁性元件行业所面临的机遇与挑战。磁性元件企业需敏锐捕捉其中的关键信息,精准调整自身战略,方能在产业变革的汹涌浪潮中顺势而上,开拓出一片属于自己的广阔天地。
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93产业观察INDUSTRY OBSERVATION
威迈斯 2024 财报剖析:磁性元件视角下的发展全景洞察
文/陈泽香
在新能源汽车产业浪潮的推动下,磁性元件作为车载电源和电驱系统的核心零部件,其市场动态与相关企业的业绩走向息息相关。威迈斯作为新能源汽车领域的关键企业,其 2024 年度业绩快报公告揭示了公司在业务增长、利润变化等多方面的状况。威迈斯2024业绩快报
一、营收增长:磁性元件需求扩张的有力见证
2024 年,威迈斯实现营业总收入 63.79亿元,同比增长 15.51%。这一成绩的背后,是新能源汽车市场持续增长的强大支撑。
国家统计局数据显示,2024年新能源汽车产量达到 1316.8 万辆,比上年增长 38.7%,增幅令人瞩目。市场的繁荣带动了车载电源集成产品收入的稳步上升,同时,电驱多合一总成产品业务也呈现出迅猛拓展的良好态势。
在车载电源集成产品中,磁性元件是实现电压转换、电能存储与传输的关键部件。随着新能源汽车市场的日益火爆,车载电源的需求急剧增加,磁性元件的使用量也随之大幅攀升。威迈斯营收的增长,从侧面充分反映出磁性元件市场需求的旺盛,这无疑为磁性元件企业开拓了广阔的市场空间。
展望未来,新能源汽车产业仍处于高速发展的黄金时期。政策层面,各国政府为实现碳中和目标,纷纷出台鼓励新能源汽车发展的政策,如购车补贴、税收减免、建设充电基础设施等,持续为产业发展注入强大动力。
市场需求端,消费者环保意识不断增强,对新能源汽车的接受度和认可度逐步提高,新能源汽车市场渗透率有望进一步提升。这将持续拉动车载电源及磁性元件的需求,为威迈斯及相关企业带来更多的发展机遇。
二、研发驱动:迈向产品升级与技术革新之路
在当下竞争白热化的商业环境中,威迈斯深知研发投入是企业保持领先、开拓未来的核心动力。威迈斯在 2024 年持续加大研发投入,预计研发费用同比增加 40% 以上。研发投入在短期内难以迅速转化为经济效益,这也在一定程度上影响了公司利润。
不过,从长远来看,研发投入是提升企业核心竞争力的关键举措。随着研发成果的逐步落地,威迈斯有望推出更具竞争力的产品,进一步扩大市场份额。
威迈斯11kW三合一充电系统(400V) 图源威迈斯官网
据悉,威迈斯研发费用主要用于电驱多合一总成产品业务,在新能源汽车向集成化、高效化发展的大趋势下,该业务的深入推进对磁性元件提出了前所未有的更高技术要求。
一方面,集成化后的产品需要磁性元件具备更小的体积,以满足紧凑的内部空间布局需求,实现产品的小型化设计;另一方面,对磁性元件的能量转换效率、功率密度等性能指标也有了更为严苛的要求,力求在有限的空间内实现更强大的电能转换与传输功能,保障电驱系统的高效稳定运行。
这无疑为磁性元件行业的技术升级吹响了号角,促使上下游企业携手共进,共同攻克技术难题,以适应新能源汽车产业快速发展的步伐。
03. 竞争浪潮下威迈斯的磁性元件合作谋略
磁性元件行业竞争激烈,市场参与者众多。威迈斯作为下游应用企业,其与磁性元件供应商的合作关系对企业发展至关重要。目前,公司与可立克、铂科新材等磁性元件、磁性材料企业建立了合作,稳定的合作关系确保了威迈斯能够获取高质量的磁性元件,为产品性能和生产稳定性提供了有力保障。
对于磁性元件行业的其他企业来说,威迈斯的发展路径也提供了宝贵的借鉴经验,有助于推动整个行业的持续进步。在新能源汽车产业持续繁荣的大背景下,磁性元件行业将迎来更广阔的发展空间,威迈斯及相关企业有望在这片充满机遇的市场中,书写新的辉煌篇章。
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95产业观察INDUSTRY OBSERVATION
优优绿能提交IPO,两家磁性元件供应商在列
文/丘水林
日前,深圳市优优绿能股份有限公司(以下简称“优优绿能”)已正式提交创业板IPO申请注册稿,距离上市目标再进一步。
根据招股书显示,此次拟发行不超过 1,050 万股,占发行后总股本比例不低于 25%,发行后总股本不超过 4,200 万股。
优优绿能营收及产品结构
2021年至2024年上半年,优优绿能营业收入分别为 43,056.88 万元、98,791.26 万元、137,560.80 万元和 72,205.05 万元;净利润分别为 4,611.39 万元、19,612.39万元、26,838.32 万元和 13,914.10 万元,均实现持续增长。
近三年营收情况,图片来源:优优绿能招股书
2024 年经审阅的营业收入为 149,744.80 万元,较 2023 年小幅增长 8.86%;净利润为 25,570.11 万元,较 2023 年减少 4.73%。
优优绿能是专业从事新能源汽车直流充电设备核心部件研发、生产和销售的国家高新技术企业,主要产品为 15KW、20KW、30KW 和 40KW 模块电源,主要应用于直流充电桩、充电柜等新能源汽车直流充电设备。其各功率段充电桩模块电源的营收金额和占比如下:
各功率段充电桩模块电源营收及占比情况,图片来源:优优绿能招股书
目前,优优绿能已可批量供应最大功率为 40KW、最高转换效率为 96%、最高功率密度为 60W/in3的恒功率输出模块电源,电压范围可覆盖 300V 至 1,000V,2024年上半年40kW模块电源占比已提高至41.35%。
优优绿能也是目前国内规模较大、具有一定技术实力和影响力的头部充电模块供应商,是行业内最早推出 30KW 充电桩模块电源的厂商之一。
根据2023年数据测算,其充电桩模块电源在国内的市占率已超过10%。
大功率充电模块,图片来源:优优绿能招股书
独立风道充电模块,图片来源:优优绿能招股书
报告期内,优优绿能充电桩模块电源产能、产量和销量情况如下:
优优绿能模块电源产销情况,图片来源:优优绿能招股书
本次IPO优优绿能拟募集资金7亿元,扣除发行费用后,将全部用于充电桩模块电源生产基地建设项目、总部及研发中心建设项目和补充流动资金。
募集资金及用途,图片来源:优优绿能招股书
其中充电桩模块电源生产基地、总部及研发中心投资金额均为2.7亿,建设周期分别为18和24个月。
磁性元件在充电桩模块电源成本占比超20%
在充电桩模块电源成本构成中,磁性元件占据重要地位。
目前充电桩模块电源主流解决方案前级PFC+后级LLC电路拓扑结构,无论是哪种具体形式,都大量使用变压器和电感,磁性元件成本占比约25%,是仅次于半导体功率器件(30%)的第二大成本构成。
优优绿能招股书也显示,其最近三年磁性元件采购金额均在1亿元以上,成本占比也均超过22%。
充电桩模块电源成本构成,图片来源:优优绿能招股书
2024年,仅上半年磁元件采购金额就已超过1亿元,预计全年采购金额将超过2亿。
其中,前五供应商中就有两家磁性元件企业,分别是可立克和斯比特,两家磁性元件企业历年的采购金额占比均超过5%。
优优绿能前五大供应商,图片来源:优优绿能招股书
尤其是可立克的采购金额,更呈快速上涨趋势。2024年上半年,对可立克的采购金额已超过3400万元,占比超过8%。
可立克磁性元件类产品分为电源变压器、开关电源变压器和电感三大类,其中包括电源变压器、开关电源变压器在内的电子变压器是其主导产品。
而针对充电桩领域,可立克已成功量产 40KW 充电桩模块电源配套的磁性元件产品,并成功研发60KW 大功率的磁性元件产品,为下一代充电桩液冷化发展做好了技术储备。
充电桩行业发展趋势
近年来,快速发展的新能源汽车市场带动了充电桩的需求,据了解已有优优绿能、万帮能源、挚达科技等充电桩行业内企业冲刺IPO,此次IPO申请也预示着优优绿能的上市之路取得了领先。
而根据公安部公布的数据显示,2024年底我国车桩比约为2.45,离政策目标仍有较大差距。未来,随着新能源汽车渗透率进一步提高,为了完善配套解决车主里程焦虑,充电桩的建设力度势必会进一步加大,为充电桩模块电源以及磁性元件企业提供更广阔的市场机遇。
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97产业观察INDUSTRY OBSERVATION
台达 HIP 高集成电力模块:为“丝路新云”智算平台注入稳定电力
来源:台达
“丝路新云” 智算平台采用了 12 套台达 HIP 高集成电力模块。每套模块功率高达 1.8 兆瓦,由 3 台DPH 600k模块化UPS并机运行,搭配 4 组 40 节电池,具备 15 分钟后备供电能力。整套方案为“丝路新云”的供电系统提供了多重冗余保障,确保在突发停电等极端情况下,平台依然能够持续稳定运行,有效避免因电力中断而引发安全事故。
01高度空间利用,优化布局
■ HIP 高集成电力模块在空间利用上表现出色。低压配电与 UPS 优化整合后,占地空间比传统 UPS 方案减少 20%。
这为 “丝路新云” 智算平台节省了大量宝贵空间,让平台的布局更加合理。
02高效节能,契合低碳理念
■ HIP 高集成电力模块的高效节能表现十分突出。在线模式效率 96.4%,ECO 模式效率 98.1% ,在复杂电力环境下也能稳定运行。
这不仅降低了能耗成本,还与 “丝路新云” 智算平台低碳运营理念高度契合,为平台的可持续发展助力。
03智能运维,保障稳定运行
■ HIP采用 100% 全铜排设计,免核查、免剥线、免压制、免套管,全断路器设计让运维更加便捷;
■ 模块化设计实现了单一故障快速更换;
■ 智能运维功能可在线监测断路器、关键器件和铜排温度,提前分析故障并及时告警,有力保障了平台稳定运行。
04快速交付,加速项目落地
■ HIP还具备快速交付优势,现场工期仅 14 天,相比传统方案缩短 70% 工程量,大大加快了平台建设速度,让 “丝路新云” 智算平台能够更快地投入使用。
05助力绿色能源利用,打造行业标杆
■ “丝路新云” 智算平台在绿色能源利用方面成果显著,绿电使用率达 100%,PUE(电能利用效率)在 1.2 以下。
这一方面得益于克拉玛依丰富的清洁能源,如风电、光伏等,另一方面也离不开台达 HIP 高集成电力模块的高效节能技术与智能化能源管理系统。两者相互配合,实现了能源的高效利用与低碳排放,为打造绿色算力标杆奠定了坚实基础。
台达 HIP 高集成电力模块与 “丝路新云” 智算平台的深度合作,是技术创新与绿色发展理念的完美结合。随着 “丝路新云” 智算平台的不断拓展,台达电力模块也将持续升级优化,为平台在服务 “一带一路” 建设、推动区域经济转型、构建 AI 生态体系等方面提供更加可靠的电力保障,助力其在数字经济领域不断前行,创造更大价值。
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99产业观察INDUSTRY OBSERVATION
数据简报 | 2025年2月新能源汽车产销情况简析
来源:中汽协会数据
据中国汽车工业协会分析,2025年2月,新能源汽车产销快速增长,贡献显著。
2025年2月,新能源汽车产销分别完成88.8万辆和89.2万辆,同比分别增长91.5%和87.1%。
2025年1-2月,新能源汽车产销分别完成190.3万辆和183.5万辆,同比均增长52%。
2025年2月,新能源汽车国内销量76万辆,环比下降4.2%,同比增长92.6%。
2025年1-2月,新能源汽车国内销量155.4万辆,同比增长51.6%。
2025年2月,新能源汽车出口13.1万辆,环比下降12.6%,同比增长60.5%。
2025年1-2月,新能源汽车出口28.2万辆,同比增长54.5%。