取向硅鋼是我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)十分重要的原材料產(chǎn)品之一。該產(chǎn)品主要用于大、中、小型變壓器、互感器以及電子變壓器等行業(yè)，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國每年大約需要取向硅鋼90—100萬t（含二次油片用量），其中高磁感取向硅鋼約占30%--40%。　　    1、變壓器及互感器行業(yè)現(xiàn)狀
　　目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國變壓器生產(chǎn)企業(yè)已超過2000多家（包括電力變壓器、電子變壓器、互感器和整流器等相關(guān)企業(yè)），具備生產(chǎn)500KV變壓器的企業(yè)有15家以上，其中包括特變電工的沈陽變壓器廠、衡陽變壓器廠、西安變壓器廠、保定天威保變電氣股份有限公司、常州東芝變壓器有限公司、重慶ABB變壓器有限公司、上海阿爾斯通變壓器有限公司等；能生產(chǎn)220kV變壓器的企業(yè)已超過30家；能生產(chǎn)110kV級的企業(yè)已達(dá)到120家以上，其中年產(chǎn)超過百臺的企業(yè)有特變電工衡變、沈變，保變、青島青波、華鵬等廠家；生產(chǎn)干式配電變壓器的企業(yè)約有120家，生產(chǎn)能力在100萬kVA以上的企業(yè)有順德、金鄉(xiāng)、許繼、華鵬等廠家；生產(chǎn)箱式變壓器的企業(yè)有800—1000家。我國變壓器行業(yè)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟(jì)以來，國企向股份制或名企改制、分離較多。從規(guī)模上看，中小型變壓器企業(yè)居多。
　　近年來，變壓器行業(yè)通過技術(shù)改造、兼并重組和擴(kuò)張等方式，變壓器類產(chǎn)品的生產(chǎn)能力大幅度提升，同時(shí)吸引了國際上的電工裝備跨國公司在我國投資，如ABB、西門子、阿海琺、東芝、曉星等，在我國變壓器市場上占據(jù)20%--30%的市場份額，且市場份額仍在不斷擴(kuò)大；保變、西變、特變等國內(nèi)大型企業(yè)通過提升產(chǎn)品的技術(shù)水平和等級，占有30%--40%的市場份額；以江蘇華鵬變壓器有限公司、順特電氣有限公司、青島青波變壓器股份有限公司、山東達(dá)馳電氣股份有限公司、杭州錢江電氣集團(tuán)有限公司等為代表的制造廠商形成了第三陣營；不少民營企業(yè)由于經(jīng)營機(jī)制靈活，沒有非生產(chǎn)性的負(fù)擔(dān)，也形成了一定的市場份額，形成第四陣營。
　　2、取向硅鋼需求分析
　　根據(jù)變壓器統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國變壓器（含互感器）廠家主要分布在：華東地區(qū)、華北地區(qū)、東北地區(qū)以及華南等地區(qū)，據(jù)調(diào)查山東省大小變壓器廠有100多家、河北省僅鐵芯加工企業(yè)有300多家、浙江省樂清市還成立有變壓器協(xié)會，會員就有300多家；從各地區(qū)取向硅鋼需求來看，目前，初步統(tǒng)計(jì)國內(nèi)取向硅鋼需求約100萬t，華東地區(qū)占需求量約40%、東北地區(qū)占需求量約6%、華南地區(qū)占需求量約8%、華中地區(qū)占需求量約6%、西南西北地區(qū)占需求量約15%、華北地區(qū)占需求量約20%、其他占需求量約5%（見表2）。
　　3、變壓器對取向硅鋼的使用要求
　　硅鋼片是構(gòu)成變壓器鐵芯的主要材料，變壓器鐵芯對材料的基本要求是在一定頻率及磁通密度下具有低的鐵芯損耗和在一定磁場強(qiáng)度下具有高的磁通密度。
　　1）變壓器對硅鋼片的要求
　　單位鐵損小是硅鋼片最重要的指標(biāo)，世界各國都以鐵損值劃分硅鋼片牌號，鐵損越低，牌號越高，質(zhì)量越好，單位磁化容量較小的激磁電流可以得到較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，較高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度在相同磁場強(qiáng)度下，能獲得較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度的硅鋼片，其制造產(chǎn)品所需體積和重量較小，相對而言可節(jié)省硅鋼片、銅線和絕緣材料；平整度好的硅鋼片表面光滑、平整、厚度均勻，疊裝系數(shù)高，沖片性能好，涂層與底層緊密結(jié)合，具有良好的附著性，可防止加工時(shí)涂層脫落，硅鋼片表面對絕緣漆膜的附著性和焊接性良好，磁時(shí)效隨使用時(shí)間而變化的矯頑力或鐵損的增長率較小，硅鋼片須經(jīng)退火和酸洗后交貨。
　　2）變壓器性能指標(biāo)與硅鋼片的主要關(guān)系
　　硅鋼片與鐵損：變壓器鐵損就是變壓器的空載損耗。變壓器的空載性能主要指變壓器運(yùn)行時(shí)的空載損耗及空載電流。變壓器投入電網(wǎng)運(yùn)行，不論帶多大負(fù)荷，都有空載損耗存在。想要降低電網(wǎng)運(yùn)行的能源消耗，主要降低變壓器空載損耗。而變壓器的空載損耗的大小，主要決定于硅鋼片材質(zhì)，此外還和鐵芯設(shè)計(jì)和制造工藝有關(guān)；
　　渦流損耗：當(dāng)交變的磁通穿過鐵芯時(shí)，除在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流之外，在鐵芯片中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，一般稱為渦流，由于渦流產(chǎn)生在磁通垂直的鐵芯截面上，造成鐵芯內(nèi)部的功率損耗，稱渦流損耗；渦流損耗由經(jīng)典渦流損耗和異常渦流損耗組成，鐵芯為金屬導(dǎo)體，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在交變磁場硅鋼片內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生環(huán)電流，產(chǎn)生渦流損耗。把這部分的渦流損耗稱之為經(jīng)典渦流損耗，由于渦流是鐵芯中感應(yīng)電勢產(chǎn)生環(huán)流，渦流損耗與渦流的平方成正比，所以也就與感應(yīng)電勢的平方成正比，而感應(yīng)電勢的大小取決于磁通的變化率，當(dāng)磁通隨時(shí)間正弦變化時(shí)，感應(yīng)電勢的大小就由最大磁密Bm和頻率來決定。渦流損耗與電阻系數(shù)成反比，磁通密度不僅與磁路中作用的磁勢及磁阻有關(guān)，還與鐵芯片中渦流有關(guān)，因此經(jīng)典渦流損耗與最大磁密Bm與頻率的二次方成正比，還與材料的厚度二次方成正比，與材料的電阻率成反比；
　　異常渦流損耗：異常渦流損耗取決材料結(jié)構(gòu)。如結(jié)晶粒尺寸和磁化周期內(nèi)磁疇的運(yùn)動(dòng)。與內(nèi)部磁區(qū)大小（結(jié)晶粒大小）表面涂層的彈性張力有關(guān)。硅鋼片內(nèi)部磁區(qū)的結(jié)晶粒的大小對異常渦流損耗值影響很大。取向硅鋼片的結(jié)晶粒的直徑為3—20μm，而無取向硅鋼片的結(jié)晶粒的直徑為0.02—0.2μm。在取向硅鋼片中的異常渦流損耗可達(dá)到總損耗的50%。而無取向硅鋼片中的異常渦流損耗小到可忽略不計(jì)，高導(dǎo)磁取向硅鋼片比普通取向硅鋼片的渦流損耗要小，厚度越薄的硅鋼片，經(jīng)典渦流損耗越小，當(dāng)厚度相同時(shí)，高導(dǎo)磁取向硅鋼片與普通取向硅鋼片的經(jīng)典渦流損耗幾乎一樣。由激光照射處理的ZDKH—硅鋼片的異常渦流損耗比高導(dǎo)磁取向硅鋼片和普通取向硅鋼片的要小，對任何硅鋼片來講，異常渦流損耗約占損耗的50/100左右；
　　磁滯損耗：鐵磁材料在反復(fù)磁化的過程中磁疇反轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)時(shí)磁疇邊界摩擦所消耗的能量損耗稱磁滯損耗。磁滯損耗與硅鋼片內(nèi)部的結(jié)晶方位、結(jié)晶純度、內(nèi)部晶粒的畸變等有關(guān)。是鐵磁材料在反復(fù)交變磁化過程中由于磁滯現(xiàn)象所產(chǎn)生的損耗。磁滯損耗與頻率成正比，磁滯損耗的大小與磁滯回線的面積成正比，磁滯回線的面積越小，磁滯損耗也就越小。磁滯回線的面積又和最大磁密Bm的平方成正比，磁滯損耗與最大磁密Bm的平方成正比，磁滯回線取決于材料的特性并且是磁通密度峰值的函數(shù)，占鐵芯損耗的80%。降低硅鋼片損耗的方法：單從硅鋼片材料制造方法上，要求降低硅鋼片的自身損耗，以降低變壓器鐵芯的空載損耗；
　　硅鋼片與空載電流：變壓器空載電流包括有功分量和無功分量。有功分量是正弦波的，其大小幾乎只取決于鐵損。所以稱有功分量為鐵損電流。這是因?yàn)橛蓜?lì)磁電流產(chǎn)生的銅損微小，可以忽略不計(jì)，空載電流的功率因數(shù)一般為0.15—0.2，空載電流的無功分量是由一次繞組中產(chǎn)生的，等于外施電壓的感應(yīng)電勢所必須的磁通所決定的，它純用于維持變壓器勵(lì)磁故稱為勵(lì)磁電流，它是空載電流的主要組成部分，在額定電壓下，大容量的變壓器空載電流約占額定電流1%--2%，小容量可達(dá)到10%。對于鐵損電流（有功分量），空載電流的有功分量取決于空載損耗；對于勵(lì)磁電流（無功分量），變壓器勵(lì)磁電流的無功分量是由兩部分組成的。一部分是鐵芯本身，另一部分是當(dāng)主磁通通過疊片接縫的氣隙時(shí)所消耗的功率。
　　硅鋼片與鐵芯溫升：變壓器運(yùn)行時(shí)，鐵芯溫升的限值取決于硅鋼片材料的里面溫度。同時(shí)受到鐵芯硅鋼片表面絕緣涂層耐高溫性能的限制。對硅鋼片表面絕緣涂層的要求是：取向電工鋼產(chǎn)品表面均涂以一層無機(jī)絕緣涂層，該涂層具有優(yōu)異的涂層特性：層間電阻高，確保良好的層間絕緣性；沖片性能優(yōu)，涂層與底層緊密結(jié)合，具有良好的附著性，可防止加工時(shí)涂層脫落；疊片系數(shù)高—表面涂層均勻且薄，具有優(yōu)異的疊片性能；耐熱性能好—涂層能承受800℃退火，且不被損壞；耐蝕性能好—涂層與冷卻油、絕緣油、機(jī)械油及氟利昂、防凍油等不相容，免受侵蝕；
　　硅鋼片與噪聲：減少硅鋼片的磁滯伸縮，可以有效降低空載變壓器的噪聲。
　　硅鋼片與疊裝系數(shù)：疊片系數(shù)是反應(yīng)變壓器制造水平的一個(gè)重要指標(biāo)，與硅鋼片的材料質(zhì)量密切相關(guān)，影響因素主要有：硅鋼片厚度、同板差、表面厚度公差以及平整度、絕緣層厚度及絕緣層厚度公差和沖孔、剪切加工過程的毛刺、波浪度、平整度等（見表3）。
　　4、典型變壓器對硅鋼片的用量
　　制造變壓器的核心材料有硅鋼片、電磁線、絕緣材料、變壓器油等，其中，硅鋼片的成本占變壓器生產(chǎn)成本的30%--40%。
　　1）500kV級及以上變壓器所用硅鋼片牌號主要包括：30ZH120、30ZH110、27ZH100等，容量在250MVA變壓器每臺平均大約需要80t高磁感取向硅鋼片，容量在720—840MVA變壓器每臺平均大約需要240t高磁感取向硅鋼片。
　　2）±500kV級及以上換流變壓器所用硅鋼片牌號主要包括27ZDKH90、23ZDKH90、23ZDKH70等，每臺換流變壓器需要約80t激光照射硅鋼片。以貴廣直流工程為例，該線路共144臺換流變，用硅鋼片重量1.152萬t。也就說，隨著直流輸電的發(fā)展，對激光照射硅鋼片的需求也會增加。
　　3）110—220kV級變壓器使用硅鋼片牌號主要包括30Q130、30ZH120、30ZH110。容量在120—180MVA的220kV變壓器每臺平均大約需要50—70t硅鋼片，容量在16—60MVA的110kV變壓器每臺平均大約需要10—30t硅鋼片。
　　4）35kV級變壓器需求牌號為30Q130、30Q120硅鋼片。10kV級配電變壓器需求牌號為30Q130、30Q120、30ZH120、27ZH100的硅鋼片，使用按容量確定。
　　5、變壓器行業(yè)主要特點(diǎn)
　　2013年上半年我國變壓器產(chǎn)量為70756.45萬千伏安，同比增幅為4.51%。總體我國變壓器行業(yè)的運(yùn)行狀況呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：
　　1）變壓器產(chǎn)品產(chǎn)量增長緩慢，從增長數(shù)據(jù)可以看出，變壓器類產(chǎn)品的產(chǎn)量增長4.51%，幅度不大。
　　2）行業(yè)投資趨于理性。與前幾年相比，變壓器產(chǎn)能增長方面沒發(fā)現(xiàn)新的資金注入，未出現(xiàn)產(chǎn)能上升趨勢。
　　3）個(gè)別企業(yè)停產(chǎn)。上海大電氣與阿海琺在臨港的合資廠關(guān)閉，已經(jīng)為變壓器行業(yè)部分企業(yè)停產(chǎn)拉開序幕。
　　4）高端產(chǎn)品需求量大。特高壓輸電項(xiàng)目建設(shè)的加快，對于高端產(chǎn)品制造企業(yè)的發(fā)展起到了帶動(dòng)作用。
　　5）行業(yè)競爭仍然存在。由于產(chǎn)能過剩，導(dǎo)致電工行業(yè)企業(yè)之間的競爭仍然非常激烈
　　6）出口總體形勢好于去年同期水平。很多企業(yè)為了滿足產(chǎn)能的需要，開始競爭海外市場，所以出口量增長明顯。
　　6、取向硅鋼市場價(jià)格分析
　　2013年國內(nèi)取向硅鋼市場一直處在供大于求的低迷態(tài)勢，市場價(jià)格持續(xù)走低。從一季度國網(wǎng)招標(biāo)中標(biāo)情況看：雖然訂貨合同有所增加以及今年國家重點(diǎn)發(fā)展“城鎮(zhèn)化”，電力行業(yè)的發(fā)展可能會對取向硅鋼需求帶來希望，但市場并沒有按照大家向好的預(yù)期發(fā)展；從二、三季度市場成交看，并沒有明顯改善，盡管市場價(jià)格趨穩(wěn)，下滑走勢趨緩，但仍難看到價(jià)格上揚(yáng)、需求提振現(xiàn)象；從鋼廠產(chǎn)量看，武鋼、寶鋼、首鋼今年均增加了取向硅鋼產(chǎn)量，整體訂單尚佳。隨著國內(nèi)產(chǎn)能的釋放和進(jìn)口的沖出，競爭將更加激烈，鋼廠之間競價(jià)情況仍然嚴(yán)重。另取向硅鋼占用資金較大，在成交困難的情況下，商家出售心態(tài)積極，成交仍有讓利空間。在無明顯利好因素的影響下，取向硅鋼市場很難出現(xiàn)反彈。取向硅鋼以上海武鋼30Q120牌號為例，市場月平均價(jià)格為12900元/t，與上月相比下滑100元/t。但高磁感取向硅鋼需求仍然看好，供應(yīng)量不足，價(jià)格趨穩(wěn)，供應(yīng)量有增加的跡象。　　

(關(guān)鍵字：硅鋼 取向硅鋼 硅鋼市場 變壓器)