近日,工信部、質檢總局和發改委聯合印發《配電變壓器能效提升計劃(2015-2017年)》,以加快高效配電變壓器開發和推廣應用,促進配電變壓器產業結構升級,全面提升配電變壓器能效水平。作為變壓器的關鍵原材料，計劃還提出要支持國產非晶合金帶材的研發。
提升計劃與大規模農網建設改造規劃相契合
逐年遞增的推廣量反映配網建設的持續性
根據提升計劃,15、16、17年高能效配變的推廣計劃分別為1.35、2、2.65億千伏安,復合增長率高達40%。我們認為,逐年高速增長的推廣計劃從側面反映大規模的配電網投資不是今年的一錘子買賣,而是會在此后的幾年中持續進行。
非晶合金變壓器制造企業受益最顯著配電網整體投資大幅增加會帶動配電變壓器整個行業市場空間的增長,而能效提升計劃則會帶來高能效配變占比的提升。高能效配變包括非晶變和節能硅鋼變。考慮到節能硅鋼變的制造企業同時也是常規硅鋼變的制造企業,節能硅鋼變占比上升的同時常規硅鋼變的占比會出現下滑,無疑非晶變制造企業的受益會更為顯著。
從非晶合金的專利申請的變化可以看出，研發主體要想利用現有的制備方法獲得大塊非晶合金可能在技術上較為困難。然而，非晶合金作為變壓器應用的研究卻一直受到了各方的重視，并且其研究成果也處在穩定狀態。筆者認為，非晶合金作為變壓器材料，盡管現有制備方法對其生產存在一定的限制，但是這種限制正在不斷被突破。
從主要申請人來看，目前，在國外積極投入到非晶研究和應用的公司主要有美國的霍尼韋爾公司、日本日立公司和NEC公司以及韓國POSCO公司。
美國霍尼韋爾公司的非晶技術曾占據世界領先地位。為了研發、生產出高飽和磁感、低損耗的鐵基非晶態合金材料，用以替代硅鋼制造配電變壓器的材料，該公司先后投入大量的人力、物力和財力，以研發能實現工業化大生產的熔體快淬工藝技術(平板流)及合金材料。此外，霍尼韋爾公司在2001年至2013年之間提交了一些相關專利申請。從專利申請量來看，該公司近幾年在非晶方面開展的研究并非該領域研發熱點，而是把更多的精力投入到了非晶的變壓器應用方面。
日本的日立公司于2003年以5000萬美元收購了美國霍尼韋爾公司的非晶事業部，此后，該公司繼續研發配電變壓器鐵芯用的非晶態合金材料。目前，日立公司正計劃再投資4200萬美元，把非晶態合金材料的生產能力由目前的2.2萬噸提高到5.2萬噸，新工廠預計在今年初完成投產。據了解，日本日立公司已成為非晶態合金材料和納米晶軟磁合金材料研發、生產和應用的世界知名公司。從日立公司在2001年至2013年之間的專利申請量可以看出，該公司在非晶方面的研究一直非常活躍，同時，也積極投入到非晶變壓器的應用研究。
日本的NEC公司作為一家跨國信息技術公司，是非晶領域的后起之秀。NEC公司不僅積極開發新型的非晶材料，還不斷地在變壓器領域進行研發，這從NEC公司在2001年至2013年之間的專利申請量可以看出來。
韓國POSCO公司作為有一定歷史的鋼鐵企業，除了進行傳統的鋼鐵相關技術研究之外，還積極開發新的合金材料。從POSCO公司在2001年至2013年之間的專利申請量可以看出，該公司正努力開展非晶方面的研究，尤其是在非晶合金的組分方面已經展開專利布局。
筆者認為，對于國內相關企業來說，一方面可以積極與國外非晶企業合作，另一方面，還應加大資金、技術和人才的投入，尋找技術突破口，研發具有自主知識產權的非晶合金。
目前，由于非晶合金的組分設計以及作為儲氫合金或變壓器材料的應用是非晶合金研究的重要方面，因此，本文將對這些方面進行重點分析。從非晶合金專利申請的數量和時間來看，非晶合金組分的研究從2001年開始一直保持在較高的專利申請量，并且還呈穩步提高的態勢，這說明業界對于非晶合金變壓器的應用優勢具有一定的認識。不過，非晶合金作為一種新型的金屬合金，盡管其在環保和節能方面具有廣闊的應用前景，但由于形成非晶合金的制備方法的特殊性，尤其是依靠現有的制備方法在獲得非晶合金形態以及尺寸方面都存在很大的限制，因此非晶合金組分的研究還有待加強。
(關鍵字：工信部 非晶合金變壓器)
