“我国已具备从低端到中端，再到高端硅钢产品全覆盖的生产能力。硅钢产品表面上的质量、板形尺寸精度、产品包装等综合质量水平完全可与国外同种类型的产品相媲美。”近日，中国金属学会电工钢分会原秘书长、中国钢铁工业协会科技发展中心专家顾问陈卓在“对话高端硅钢助力双碳战略”主题活动上，围绕中国硅钢的发展历史、现状和未来新趋势做了分析。
硅钢是电机与变压器的核心功能原材料，属于国家鼓励类重点产品，也称冷轧电工钢或冷轧硅钢，分为无取向硅钢和取向硅钢。2014年，我国宣布淘汰了热轧硅钢片。无取向硅钢是按照一定生产的基本工艺，形成无取向性变形组织架构的硅钢，含硅量一般在0.10%~3.50%，大多数都用在制作各种电机、马达等铁芯。取向硅钢在磁性上具有着强烈的方向性，含硅量在3.0%以上，大多数都用在制作各种变压器铁芯。
陈卓介绍，2023年，我国共生产无取向硅钢约1204.07万吨，同比增长8%；共生产取向硅钢约265.02万吨，同比增长22%。其中，高磁感取向硅钢（HiB）产量占比为59%，一般取向硅钢（CGO）产量占比为41%；中低牌号无取向硅钢产量占比为69%，高效高牌号无取向硅钢产量占比为31%。
2024年上半年，我国生产取向硅钢138.5万吨，产能利用率达到87%，全国在产公司数达到27家。分品种来看，高磁感取向硅钢（HiB）产量为96.96万吨，一般取向硅钢（CGO）产量为41.50万吨，HiB占比达到70%，其中0.20毫米及以下薄硅钢产量增长明显。取向硅钢产能环比增加43万吨，增速放缓。取向硅钢产量年化增量为13.2万吨，增幅为5%，增速放缓。
2024年上半年，我们国家生产无取向硅钢641.7万吨，产能利用率为82%，全国在产公司数达到27家。分品种来看，高牌号无取向硅钢产量达197.3万吨，占比达到31%，其中0.20毫米及以下薄硅钢产量显著增长。
我国硅钢产业高质量发展迅猛，在公司数和产量都增长的同时，问题也随之显现。陈卓表示，当前硅钢产业存在3项需要关注的问题。一是调整产品结构，低端产品减少，高端产品比例增加。要客观看待产能增加的问题。他认为，需要从经济规律岀发客观辨证看待产能问题。适度的产能大于需求，有利于市场之间的竞争，有利于优胜劣汰，有利于技术进步。二是硅钢产业要将设备做优质化和智能化升级。我国硅钢产业正在更新设备、新建高端产线，并且完全有能力满足中国式现代化高水平发展的需要。设备更新是高水平发展的需要，产品升级是节能降耗的需要。三是硅钢生产要优化工艺及注重环保。硅钢工艺路线长、生产周期长，要研究新工艺、新技术、新装备，使硅钢更绿色、更环保，如无酸酸洗工艺技术探讨研究、低温HiB不过常化工艺技术探讨研究、多辊连轧机轧HiB解决时效轧制技术探讨研究、多孔介质燃烧系统烘干技术探讨研究等。
一方面，国家对能效标准做了升级。例如，《家用电冰箱耗电量限定值及能效等级》《房间空气调节器能效限定值及能效等级》《电动机能效限定值及能效等级》的陆续发布，以及《高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》将于2025年修订，将对冰箱、空调、工业电机的能效提出更加高的要求。在新能源领域，变压器能效标准再次修订。2023年6月份，国家发布了新能源变压器新版《干式电力变压器技术参数和要求》的推荐标准，同年12月1日实施。对正在执行的《电力变压器能效限定值及能效等级》能效标准做了修订，增加了新能源变压器部分内容，将在2025年2月1日实施。
另一方面，全球变压器未来市场发展的潜力向好。谈到全球变压器发展的现状，陈卓介绍，在市场规模方面，全球变压器市场保持增长趋势，2023年同比增长7%~9%。在供需格局方面，全球变压器市场需求以亚太地区为主，亚太和北美需求增速较快，美国、英国、德国是主要进口国，中国、墨西哥、韩国和土耳其是主要出口国。在竞争格局方面，外资跨国企业占据较大市场，占20%~30%市场占有率。在市场规模方面，未来5年，全球变压器市场稳步增长，全球预期增速略高于中国。在技术趋势方面，高效率节约能源、新能源接入的支持、智能化和数字化、环保和可持续发展是发展趋势。在材料趋势方面，取向硅钢向高牌号（085以上）方向发展。
根据美国能源部发布的报告，2020年，美国和全球对变压器的需求分别为1300台和12500台，到2027年预计分别升至2800台和23400台，市场增长空间巨大。美国国内供给不足，其本土产能有限，进口依赖度高。
“出海挑战与机遇并存。”在陈卓看来，虽然国外电网分散、认证壁垒高及政策限制给国内公司能够带来挑战，但国内产品具备性价比与产能优势，可以加大出海布局力度。
值得一提的是，欧洲电网行动也为变压器行业带来商机。2023年12月份，欧盟委员会公布《电网行动计划》，拟投入5840亿欧元，用于检修、改善和升级欧洲电网及其相关设施，预计2030年欧洲电网中将有40%~55%低压线个方面产生。
一是配电网老化。大部分设备使用的时间已超过40年，发达国家对电网设施的更新改造需求迫在眉睫。
二是新能源并网需求激增。等待入网的可再次生产的能源数量庞大且一直增长，部分欧洲国家等待入网的“风光”电力装机容量已达数百吉瓦。
三是用电量增长。需要满足与清洁交通、供暖和制冷、工业电气化和启动低碳氢生产相关的需求。到2030年，预计用电量将增长60%左右。
四是充电站建设和入网增加。欧盟2023年初通过立法，自2035年起，所有在欧洲注册的新车必须是零排放汽车，在充电基础设施方面亟须大规模投建。
五是聚焦跨境电网升级。在未来7年内，跨境输电基础设施将翻一番，到2025年将增加2300万千瓦的容量，到2030年将进一步增加6400万千瓦。
陈卓对我国变压器产量与取向硅钢需求量以及国内外无取向硅钢的产量进行了预测，平均按每千伏安消耗取向硅钢计算，预测到2025年，我国变压器产量为25亿千伏安，取向硅钢需求量达到200万吨；到2030年，预测我国变压器产量为34亿千伏安，取向硅钢需求量将达到274万吨。按2023年新能源汽车销量950万辆预测，2025年我们国家新能源汽车用高牌号无取向硅钢需求量约为204万吨。
对于硅钢未来发展新趋势，陈卓判断，将向薄规格方向发展，向超高磁感、更低铁损方向发展，向高频率、高效方向发展，向生产低碳绿色硅钢方向发展，向智能制造方向发展。此外，他还表示，快速自黏结铁芯因具备高强度、高精度、低噪声、高导热、高功率密度、高效率的特性，将引领驱动电机技术发展。最后，他还提醒道，未来市场之间的竞争将更激烈，优胜劣汰，竞争靠的是质量、价格（成本）、诚信。
箱式变电站