金属磁粉芯是具有分布式气隙的软磁材料，随着各类电子产品向微型化、小型化方向发展，凭借着其饱和磁通密度高、损耗小、温度特性良好等优良特性，可以更好地满足新能源领域电能变换设备高效率、高功率密度的发展要求。

有数据显示，2023-2025 年金属软磁粉芯行业预计整体增速 CAGR 约为 17%，2025 年市场需求预计约为 25 万吨，市场规模将超过60亿元。

基于金属磁粉芯的广阔应用前景，龙磁科技于2020年就开始布局金属磁粉芯市场。经过三年的发展，如今他们在金属磁粉芯领域的发展已步入快车道。

▲龙磁庐江生产基地俯瞰图

 01 工艺和设备的创新提高了金属磁粉芯生产效率

金属磁粉芯的制备过程复杂而繁琐，需要经过原粉制备、绝缘包覆、压制、退火、含浸、倒角、喷涂、粘接等多道工艺程序。每一道工序攻破的背后都凝聚着研发人员的汗水，龙磁也在此付出良多。

在金属磁粉芯原粉方面，龙磁科技目前自制一小部分，大多采取外购的方式。其中自制部分的原粉，因采用特殊的制造工艺，其直流叠加能力相对市场常规的同类材料，直流叠加性能有5%左右的提升。

因为包覆工艺在业内没有成熟和统一的理论模型，因此各个厂家采用的工艺和设备也各种各样。传统的工艺和设备均存在包覆时间长、包覆不稳定、粉尘大、作业环境恶劣等缺点。

“在工厂筹建的过程中，碰到了很多的困难，印象最深刻的是包覆工序的设备开发。”龙磁金属的副总经理柏海明感叹道，“在我们刚开始与设备厂家提出问题的时候，设备厂家都不理解我们的要求，不太愿意配合开发。后来经过与设备厂商的反复沟通、交流与方案讨论、改进，才最终克服了种种困难，这才建起了目前相对现代化的包覆产线。”

目前，龙磁包覆工艺采用一站式包覆，具有自动化程度高、包覆时间短、作业效率高等优点。同时，包覆层相对传统的包覆工艺更均匀，包覆效果也更好。

而龙磁所拥有的成型压机包括油压机和伺服压机，吨位在60-1000吨之间，能适应各种尺寸产品和复杂形状产品的压制。压制后的产品全部采用自动排坯机进行收集和排坯，压制车间基本不需要生产工人。

此外，退火工艺上使用的窑炉，其脱脂的烟气采用了特别的处理方式，可以防止脱脂烟气长时间积累堵塞排烟管道，可以保持炉内的气压稳定和尽量低的氧含量，退火后的产品性能和一致性均相对传统窑炉有所提升。

在含浸工艺中，则具有一次含浸量大、含浸时间段，含浸后固化时间段的特点。而喷涂和粘接均采用自动化工序，可以应对不同形状和尺寸的需求，生产效率高。

总体来说，龙磁在金属磁粉芯的制备过程中，生产技术结合了工艺和设备的创新，在产品性能、稳定性一致性和生产效率上均有所提升。

 02 金属磁粉芯产品性能

龙磁生产的金属磁粉芯产品主要应用在车载的PFC、光伏升压电感和逆变电感、家电和UPS用PFC电感、电能质量APF电感等领域。金属磁粉芯产品常规的终端领域使用频率在10-100kHz范围，最新研发的产品应用频率可以拓展到100-500kHz。

▲龙磁金属生产的金属磁粉芯产品

目前，龙磁主要生产铁硅铝（SS）、铁硅（SK）和复合材料(SF)三大类产品，饱和磁通密度分别为：1.6T，1.05T，1.2T，它们具备不同的特点和优势：

• 铁硅铝材料损耗低，磁导率60的产品50kHz，100mT下损耗可以做到200kWm-3左右，在直流叠加100Oe下磁导率保持在55%，应用频率在100kHz以内；
• 铁硅材料饱和磁通密度高，磁导率60的产品50kHz，100mT下损耗在500kWm-3左右，在直流叠加100Oe下在磁导率保持在80%，应用频率在50kHz以内；
• 复合材料兼顾了低损耗和高磁通密度，磁导率60的产品在50kHz，100mT下，损耗在300kWm-3左右，在直流叠加100Oe下磁导率保持在62%，应用频率在50kHz左右。

基于市场终端技术的发展，对金属软磁材料产品也保持了的持续迭代，龙磁开发了SG、SK-A、SF-A（分别对应铁硅铝、铁硅和复合材料）三个系列新材料，其应用频率分别提高到80-500kHz、20-60kHz、50-150kHz，在上述频率范围内，新材料的损耗相对于第一代材料降低了20%以上。

当前，龙磁的金属磁粉芯投产的产能达到300吨/月，销售额在500-600万元/月。基于金属磁粉芯的发展态势，公司规划未来金属磁粉芯产品产能将达到8000~10000吨/年。

不过，目前金属磁粉芯的材料大部分应用频率在100kHz以内，不能同时很好地兼顾高频低损耗和高直流叠加，这也给了龙磁未来攻坚的方向。龙磁金属总工程师李小龙告诉记者：“我们下一步的发展目标是要在维持现有材料直流叠加性能下，进一步降低损耗，提高金属磁粉芯材料应用频率。”

 小结

正是无数个大大小小的磁性材料生产商构成了我国庞大的磁性材料生产基业。我国已经建成了门类齐全的磁性材料产业，各类磁性材料的产量均居世界第一位，确立了世界磁性材料生产大国和磁性材料产业中心的地位。

而龙磁科技在永磁铁氧体生产制造领域已经拥有着30年的经验，在进入金属磁粉芯领域之前公司就具备创新的优良传统和土壤，这些都为龙磁科技通过技术、工艺、设备的创新，从而制备优秀金属磁粉芯产品提供了绝佳的先决条件，这也是龙磁科技金属磁粉芯产品在市场具备无可替代的竞争力源泉。