我国非晶合金变压器行业现状分析: 政策指引市场进入重振上行期

2024-07-31 09:35

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一、非晶合金景气度高为非晶合金变压器发展奠定基础

根据观研报告网发布的《中国非晶变压器行业发展深度研究与投资趋势分析报告（2024-2031年）》显示，非晶合金变压器是一种低损耗、高能效的电力变压器。非晶合金是非晶合金变压器核心材料。非晶合金景气度高，为非晶合金变压器发展奠定基础。

根据数据，2015-2019年我国非晶带材产量由49650吨增长至99720吨，其中2017-2018年产量均超10万吨。

非晶合金变压器是一种低损耗、高能效的电力变压器。非晶合金是非晶合金变压器核心材料。非晶合金景气度高，为非晶合金变压器发展奠定基础。根据数据，2015-2019年我国非晶带材产量由49650吨增长至99720吨，其中2017-2018年产量均超10万吨。

数据来源：观研天下数据中心整理

2015-2016年我国非晶带材市场规模由129.59百万美元增长至163百万美元，2017-2019年我国非晶带材市场规模均超200百万美元。预计2025年我国非晶带材市场规模达369.45百万美元。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、非晶合金变压器在制造侧、应用侧、回收侧具备高效节能优势

非晶合金变压器此类变压器以铁基非晶态金属作为铁芯，由于该材料不具长程有序结构，其磁化及消磁均较一般磁性材料容易。因此，非晶合金变压器的铁损(即空载损耗)要比一般采用硅钢作为铁芯的传统变压器低70-80%。由于损耗降低，发电需求亦随之下降，二氧化碳等温室气体排放亦相应减少。对比传统硅钢，非晶合金变压器在制造侧、应用侧、回收侧具备高效节能优势：

非晶合金变压器高效节能优势

层面	优势
制造侧	非晶合金的生产工艺流程显著短于硅钢产品。非晶合金薄带制造流程约为10米，硅钢约为1,000米。硅钢采用传统钢铁冶金制备工艺制成，而非晶采用的是急速冷却工艺制成，从钢液到非晶合金薄带制品一次成型，生产1公斤非晶合金薄带比生产1公斤硅钢约可节省1升石油，实现制造节能；与硅钢材料相比，非晶合金材料具有突出的节能环保特性，是“制造节能、使用节能、回收节能”的全生命周期可循环绿色材料。
应用侧	非晶合金材料更具损耗优势。其具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率等材料特性，电磁能量转换效率显著优于硅钢材料，非晶变压器空载损耗较硅钢变压器降幅可达到60%左右，实现使用节能。对比硅钢片，非晶合金具有更低的矫顽力与单位铁损，更高的电阻率与最大磁导率，且可以在薄得多的厚度上实现更高的硬度。因此，非晶合金在变压器、电机定子等场景对硅钢片有很好的替代效果。按照中电联数据，2023年我国电网损耗率为4.54%，按2023年92241亿千瓦时发电量计算，超过4000亿千瓦时电量浪费在输电环节，而变压器贡献了约30%~40%的损耗，其中配网由于电压等级低、设备维护较差，又占据了损耗的绝对大头。因此年初发布的《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》中指出：要加快老旧和高耗能设备设施更新改造，改造后须达到能效节能水平，并力争达到能效先进水平。2025年，电网企业全面淘汰S7（含S8）型和运行年限超25年且能效达不到准入水平的配电变压器，全社会在运能效节能水平及以上变压器占比较2021年提高超过10个百分点。非晶合金变压器低损耗主要体现在空载损耗，这意味着在低利用率场景下优势更明显。根据GB20052国家标准，以1级能效的10kV/400kVA变压器为例，非晶合金空载损耗为215W，电工钢带变压器则为570W。非晶合金变压器空载损耗仅为电工钢带的30%-50%，而两者负载损耗相当。空载损耗，简单理解此部分损耗与变压器负载率无关，而负载损耗则与负载率成正相关关系。故在低损耗场景，非晶合金变压器的损耗更低。随着新型电力系统建设深入，低负载场景预计比例将会显著提升。未来新能源装机比例、分布式光伏、工商业储能、充电桩等设施的比例预计将会大幅提升，而这些设施都有个共同特点：利用率较低。利用率意味着相关设施所用的变压器长期处于低负载状态，非晶合金变压器在这些场景下节电效果会更为显著。
回收侧	非晶铁心基本可以实现再回收。废旧的非晶铁心可通过中频炉重熔后制成非晶合金薄带，非晶铁心中的硅、硼元素基本可以实现回收再利用，实现回收节能。

资料来源：观研天下整理

三、政策指引，非晶合金变压器行业进入重振上行期

2016-2020年非晶变压器招标量的迅速提升使行业优质产能无法匹配，同时平面卷铁心无法解决噪音大、抗突发短路能力差、易破碎等问题，非晶变压器占比由2015年的48.7%下降至2020年的15.49%。

基于能源供应和环保的因素，非晶合金变压器在中国将得到大量采用。2020年，工信部发布《变压器能效提升计划（2021-2023）》，到2023年，当年新增高效节能变压器占比达75%以上，有望拉动非晶变压器需求释放。

非晶合金变压器行业相关政策

时间	政策	发布部门	主要内容
2021年2月	《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》	国务院	推动能源体系绿色低碳转型。坚持节能优先完善能源消费总量和强度双控制度。实施城乡配电网建设和智能升级计划推进衣村电网升级改造。
2020年12月	《变压器能效提升计划(2021-2023年)》	工业和信息化部、市场监管总局、国家能源局	到2023年,高效节能变压器在网运行比例提高10%,当年新增高效节能变压器占比达到75%以上。加强立体卷铁芯结构、绝缘件、低损耗导线、多阶梯叠接缝等高效节能变压器结构设计与加工工艺技术创新。禁止企业生产、销售低于国家能效标准要求的变压器。自2021 年6月起，新增变压器须符合国家能效标准要求鼓励使用高效节能变压器，新采购变压器应为高效节能变压器。
2020年12月	《2019- 2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》	生态环境部	文件指出，根据发电行业2013-2018年任一年排放达到 2.6方吨二氧化碳当量及以上的企业或者其他经济组织的碳排放核查结果,筛选确定纳八2019-2020年全国碳市场配额管理的重点排放单位名单并根据发电机组的种类和发电量进行配额管理。
2020年1月	《2020年工业节能监察重点工作计划》	工业和信息化部	重点用能产品设备能效提升专项监察。依据相关国家强制性能效标准对电机、风机、空压机、变压器、泵等重点用能产品设备使用企业实施专项监察
2019年11月	《重点新材料首批次应用示范指导自录(2019 年版)》	工业和信息化部	目录公布了331种重点新材料需满足的性能要求和应用领域包含了228种先进基础材料、83 种关键战略材料和20种前沿新材料。其中在前沿新材料部分,公布了非晶合金新材料需要满足的性能指标和应用领域。
2018年4月	《关于印发国家新材料产业资源共享平台建设方案的通知》	工业和信息化部、财政部	到2020年，围绕先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料等重点领域和新材料产业链各关键环节基本形成多方共建、公益为主、高效集成的新材料产业资源共享服务生态体系。
2018年3月	《新材料标准领航计划(2018-2020年)》	质检总局联合工业和信息化部、发展和改革委、科技部、国防科工局、中国科学院、中国工程院、国家认监委、国家标准委部门	从新材料技术、产业发展的战略性、基础性特点出发，科学规划标准化体系，明确新材料标准建设的方向，建立标准领航产业发展工作机制，重点部署研制二批“领航”标准。