引言:簡單粗暴地理解,所有的電/磁系統(tǒng)基本原理都是基于法拉第的電磁感應(yīng)定律,將電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換,磁場是轉(zhuǎn)換的中介。
本文圍繞以下幾個(gè)問題展開
電磁轉(zhuǎn)換的本質(zhì)
電磁轉(zhuǎn)換的應(yīng)用
電工鋼在電磁轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用價(jià)值是什么
取向電工鋼和無取向電工鋼的材料區(qū)別,以及應(yīng)用場景的差異是什么?
國內(nèi)的電工鋼廠家信息:
比如上游除了寶鋼外還有哪些鋼廠可以生產(chǎn)、上游集中度如何、一年總產(chǎn)量大概多少;下游主要應(yīng)用場景是什么(電機(jī)、變壓器、電器以及電工儀表中的磁性材料?),一般哪些企業(yè)會(huì)買,下游集中度如何,好不好賣?
1、電磁轉(zhuǎn)換的本質(zhì)
電磁感應(yīng)是指導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)或磁場變化時(shí),導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)體穿過磁場線時(shí),會(huì)在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),從而在閉合回路中產(chǎn)生電流。同樣地,如果電流通過導(dǎo)體,它會(huì)在磁場中產(chǎn)生力,使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換。
2、電磁轉(zhuǎn)換的應(yīng)用
這種原理在許多電氣設(shè)備和機(jī)器中得到了應(yīng)用,如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等。例如,發(fā)電機(jī)就是利用轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體通過磁場旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。而電動(dòng)機(jī)則是利用電流在磁場中產(chǎn)生的力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
3、電工鋼在電磁轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用價(jià)值是什么
電工鋼(也稱為硅鋼或電磁鋼)是一種特殊的鋼材,主要特點(diǎn)是具有高磁導(dǎo)率和低磁滯損耗,這使得它在電磁設(shè)備中非常適用。電工鋼在電磁感應(yīng)原理中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
降低磁滯損耗:電工鋼的磁滯損耗較低,這意味著在反復(fù)磁化和去磁化的過程中,電能轉(zhuǎn)換為熱能的損耗較少。這對(duì)于提高電磁設(shè)備的效率至關(guān)重要。
提高磁導(dǎo)率:電工鋼具有較高的磁導(dǎo)率,這意味著它可以更容易地被磁化,并且能夠有效地傳導(dǎo)磁場。這有助于在電磁設(shè)備中建立和維持強(qiáng)磁場。
減少渦流損耗:電工鋼通常具有很薄的層狀結(jié)構(gòu),表面涂有絕緣層,這有助于減少渦流(渦流是在導(dǎo)體中產(chǎn)生的循環(huán)電流,會(huì)導(dǎo)致能量的損耗)。在電動(dòng)機(jī)和變壓器等設(shè)備中,減少渦流損耗可以提高整體效率。
穩(wěn)定磁場:在發(fā)電機(jī)和變壓器中,電工鋼片堆疊成鐵芯 的形式,用來形成穩(wěn)定的磁路。這樣可以確保磁場在設(shè)備內(nèi)部有效地傳遞,減少能量的損失。
4、取向電工鋼和無取向電工鋼的材料區(qū)別,
以及應(yīng)用場景的差異是什么?
取向電工鋼:
材料特性:取向電工鋼的主要特點(diǎn)是具有高度的各向異性,即在某個(gè)方向上的磁性能遠(yuǎn)優(yōu)于其他方向。這種鋼材在晶粒取向方向上具有極高的磁導(dǎo)率和很低的磁滯損耗。
制造工藝:取向電工鋼的制造過程中,會(huì)對(duì)鋼材的晶粒進(jìn)行特殊的取向處理,使得晶粒在鋼板平面上的方向一致性很高。這種處理使得鋼材在特定的方向上具有最佳的磁性能。
應(yīng)用場景:由于取向電工鋼的高磁導(dǎo)率和低磁滯損耗,它主要應(yīng)用于需要高效能和高磁導(dǎo)率的場合,如變壓器和電抗器的鐵芯。在這些應(yīng)用中,取向電工鋼可以減少能量損耗,提高設(shè)備的能效。
無取向電工鋼:
材料特性:無取向電工鋼不具有明顯的各向異性,即在各個(gè)方向上的磁性能相對(duì)均勻。這種鋼材在所有方向上的磁導(dǎo)率和磁滯損耗較為平均。
制造工藝:無取向電工鋼的制造過程中,不對(duì)晶粒進(jìn)行特殊的取向處理,因此其磁性能在各個(gè)方向上較為一致。
應(yīng)用場景:無取向電工鋼由于其磁性能的均勻性,適用于需要在不同方向上都有良好磁性能的場合,如旋轉(zhuǎn)電機(jī)(如電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī))的鐵芯。在這些應(yīng)用中,無取向電工鋼可以提供較為均勻的磁性能,適應(yīng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不斷變化的磁場方向。
總的來說,取向電工鋼和無取向電工鋼的材料差異主要體現(xiàn)在晶粒的取向性和磁性能的各向異性上。這些差異導(dǎo)致了它們?cè)诓煌姶艖?yīng)用場景中的適用性不同。取向電工鋼適合于單向磁場應(yīng)用,如變壓器;而無取向電工鋼適合于多方向磁場應(yīng)用,如電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
5、國內(nèi)的電工鋼廠家信息:
哪些鋼廠可以生產(chǎn)、上游集中度如何、一年總產(chǎn)量大概多少;下游主要應(yīng)用場景是什么(電機(jī)、變壓器、電器以及電工儀表中的磁性材料?),一般哪些企業(yè)會(huì)買,下游集中度如何,好不好賣?
中國的電工鋼行業(yè)主要由國有企業(yè)主導(dǎo),寶鋼股份和首鋼股份是該行業(yè)的主要生產(chǎn)企業(yè)。截至2020年,寶鋼股份在無取向電工鋼市場的產(chǎn)量占比約為28.42%,首鋼股份占比14.05%,而山西太鋼占比11.53%。在取向電工鋼方面,寶鋼股份的產(chǎn)量占比高達(dá)53.04%,首鋼股份也有顯著的市場份額。整體而言,無取向電工鋼市場的集中度較高,而取向電工鋼市場的集中度則更高。
2023年上半年,中國共生產(chǎn)電工鋼725.12萬噸,其中取向電工鋼產(chǎn)量為122.95萬噸,同比增長16.98%;無取向電工鋼產(chǎn)量為602.17萬噸,同比增長7.23%。在取向電工鋼方面,上半年共生產(chǎn)高磁感取向電工鋼約82.91萬噸,同比增長24.96%,占比67.43%;一般取向電工鋼約40.04萬噸,同比增長3.33%,占比32.57%。在無取向電工鋼方面,上半年共生產(chǎn)中低牌號(hào)無取向電工鋼425.40萬噸,同比下降0.78%,占比70.64%;生產(chǎn)“雙高”(高牌號(hào)+高效)無取向電工鋼176.77萬噸,同比增長33.10%,占比29.36%,其中生產(chǎn)新能源汽車用高牌號(hào)無取向電工鋼約39.26萬噸,占比22.21% 。
電工鋼的主要應(yīng)用場景包括新能源汽車、特高壓工程、軌道交通、大型電機(jī)、智能家電、光伏發(fā)電、風(fēng)電、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。無取向電工鋼主要用于制造電機(jī)、變壓器、電器以及電工儀表中的磁性材料,而取向電工鋼則主要用于電力變壓器領(lǐng)域。由于電工鋼在電力設(shè)備成本中占有重要比重,其市場需求與電力設(shè)備行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。隨著國家對(duì)于能效和環(huán)保的重視,高性能電工鋼的需求預(yù)計(jì)將持續(xù)增長。
在銷售方面,電工鋼的市場需求與宏觀經(jīng)濟(jì)、行業(yè)政策和技術(shù)發(fā)展緊密相關(guān)。由于電工鋼行業(yè)的技術(shù)壁壘和資金壁壘較高,新進(jìn)入的企業(yè)面臨著一定的挑戰(zhàn)。此外,電工鋼的質(zhì)量認(rèn)證過程嚴(yán)格,與下游客戶建立穩(wěn)定的合作關(guān)系對(duì)于電工鋼生產(chǎn)企業(yè)來說至關(guān)重要。因此,雖然電工鋼市場存在一定的競爭,但在高端產(chǎn)品領(lǐng)域,國有企業(yè)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。
(關(guān)鍵字:新能源 電工鋼)