金属软磁粉芯是一种复合软磁材料，兼具传统金属软磁材料和铁氧体软磁材料优势。
金属软磁粉芯是将金 属或者合金的软磁材料制成的粉末，在磁性粉末颗粒表面包裹绝缘介质后，采用粉末冶金工艺压制成所需形状 得到的各种磁芯材料，通称为金属软磁粉芯。金属软磁粉芯结合了传统金属软磁和铁氧体软磁的优势，兼具传 统金属软磁的高饱和磁通密度和铁氧体软磁高电阻率的特性。 与传统金属软磁材料相比，经绝缘包覆后的金属软磁粉芯材料具有较高的电阻率，可以有效降低高频下材 料的涡流损耗，改善了传统金属软磁磁导率不够高的弱点，并且远超铁氧体软磁材料的饱和磁感应强度。 因为铁氧体软磁材料磁导率超高，被广泛应用于高频甚至超高频的电子通信领域，但其饱和磁感应强度低， 无法通过较大电流，难以用于能量交换场景。但与软磁铁氧体相比，金属软磁粉芯的磁通密度相对较高，更能 满足电子元器件小型化的要求。
金属软磁粉决定软磁材料性能。金属软磁粉的成分、纯度、形貌等关键特征决定了软磁材料的性能。从这 种意义上来说，所有的各种金属或合金的软磁材料，均能用于生产各种系列不同金属软磁粉芯。但是从性价比 的优劣来看，目前各科技领域和工业领域广为使用，并在进行大批量生产的主要有：铁粉芯(iron cores)、铁硅铝 磁粉芯(sendust cores)、高通量磁粉芯(high flux cores)和钼坡莫磁粉芯(MPP cores)等四大系列。近年来，由于一体 成型的发展和新能源发展需要，一种具有高饱和磁通密度材料 Fe-Si 系（Si 6.5%）磁粉芯也发展的很快，使用 量开始大增。
金属软磁粉芯是高频大功率能量转换装置的新选择。为了适应现代环保节能产业的大功率能量转换装置的 技术要求，对于功率电感来讲最合适的磁性材料应该同时具备下列特点：一是较高的饱和磁通密度特性；二是 尽可能好的高频低损耗特性；三是结构上必须较易实现气隙微小化、均匀化，以防止产生磁通的泄露；四是较 易制作成各种特定型号的尺寸，对于大功率的应用，应易于制成大型尺寸。针对上述要求，在中高频工作的条 件下，以铁硅类为代表的金属软磁粉芯就成了目前较为理想的选择。在金属软磁粉芯材料中，金属镍价格昂贵，雾化非晶粉工艺难度大，目前在新能源电力变换技术中尚难以大规模地被采用。通过对铁硅粉或铁硅铝粉生产 工艺的改进，现有的铁硅类材料已经具备了可以和铁镍、铁镍钼类金属粉芯类似的损耗特性，同时高频特性突 出，并且具有较高的饱和磁通密度和优越的直流偏置特性，因此成为了高频大功率能量转换装置的新选择，未 来应用范围将越来越广。
金属软磁粉芯做成的电感广泛应用于光伏发电、变频空调、新能源汽车、充电桩、数据中心（UPS、服务 器、服务器电源、通讯电源）、储能、消费电子、电能质量整治（有源电力滤波器 APF）、轨道交通等领域， 属于“碳中和”产业链中的重要一环。随着光伏发电及新能源汽车等高景气行业的发展以及变频空调行业的稳 步增长，金属磁粉芯及其器件的市场规模有望进一步打开。
光伏
金属软磁粉芯用于组串式光伏逆变器中的升压电感与逆变电感。光伏逆变器是一种电源转换装置，将太阳 能电池产生的直流电逆变成交流电，送入电网，即光伏发电并网。光伏逆变器中，有 Boost 升压电感和逆变电 感两个核心电感元件，Boost 升压电感将光伏电池板发出的不稳定直流电升压成稳定直流电压，逆变电感负责将 稳定的直流电压通过逆变电路转换成 50Hz 正弦波交流电输入电网。 双碳助力光伏装机规模增长，组串式逆变器占比提高，加速金属软磁粉芯需求。长期来看，碳中和、碳达 峰背景下预计光伏需求将持续增长，预计 2024 年全球新增光伏装机规模将达到约 450GW。金属软磁粉芯凭借 低损耗特性主要用于开关频率较高的组串式逆变器中，随着光伏市场的强劲增长和组串式逆变器占比的提高， 金属软磁粉芯的需求将不断扩大。根据中国光伏协会的统计，集中式逆变器与组串式逆变器近年来都占据了全 球约 95%左右的逆变器市场份额，组串式占比稳定增长，并且这一趋势预计在未来也将持续下去。 逆变器替换需求为额外增量。不同于光伏组件较为普遍的 25-30 年的平均寿命，由于光伏逆变器中的 IGBT 等部件的使用寿命通常在 10-15 年左右，因此相比组件会有更大的更换需求。当前于 2005 年前后光伏装机快速 增长的欧洲地区已开始步入了替换阶段，后续伴随 2010 年左右以中国、日本为主的亚太市场进入装机高峰，其 替换需求也有望在近年快速增长。
新能源汽车及充电桩
金属软磁粉芯在新能源中应用较多。金属软磁粉芯电感在新能源汽车领域的应用，主要集中在车载 OBC、 DC/DC 等电源模块中，以及新能源汽车直流充电桩中的谐振 PFC 电感。车载 OBC 即 AC-DC 车载充电器，输 入交流电源，输出直流，是直接给动力电池充电的装置；DC-DC 变换器则一般用于高压电池包给低压车载电子 器件的供电，用于将高压小电流转换为低压大电流；金属软磁粉芯和铁氧体粉芯制成的 PFC 电感广泛用于充电 桩中，起储能、滤波作用。 此外，在新能源汽车的照明系统、ECU（电子控制系统改）、BMS（电池管理系统）、PDU（电源分配单 元）、倒车雷达系统、胎压检测系统、无人驾驶感应系统、车身 EMI、传感系统等部件均使用了软磁材料。新 能源汽车对软磁材料的性能及品质稳定性有更严苛的要求。 混动新能源汽车单车所需金属软磁粉芯量更大，纯电动车单车所需量有望提升。混插电动车电池容量包较 小，串联电压不足，充电时需要升压电感，对金属软磁粉芯的需求量较大；纯电动汽车的电池充电环节只包括OBC，电池容量包足够大，串联电压可以达到 450V，不需升压电感，对金属软磁粉芯的需求量不及混动汽车量 大。因随着 EV 逐步向高电压平台转换，800~1200V 高压充电成为新的趋势，为匹配 400V 直流桩（大规模铺开 800V 充电桩需要时间），则需要加装 DC/DC 升压电路，EV 单车用量有望提升。 此外，金属软磁粉芯制成的高频 PFC 电感等应用于充电桩的充电器上，起储能、滤波作用。预计伴随国内 新能源汽车充电桩普及，新能源车桩比降低，充电桩对金属软磁粉芯需求量也将大幅增长。
变频空调
金属软磁粉芯产品应用于变频空调变频器上的高频板载 PFC 电感中，在变频空调输入整流电路中，起到电 源输入功率因数的调节、抑制电网高次谐波的储能升压电感的作用。 变频空调能效比高，符合节能环保趋势。目前我国电网的电压为 220V、50Hz，在此环境下工作的空调被 称为定频空调；而变频空调是指可根据环境温度，通过变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速，进而通 过压缩机转速的快慢调节制冷量，从而达到控制室内温度的目的的空调。与传统定频空调相比，变频空调具有 快速制冷（制热）、节能、温度精准控制、电压适应范围宽等优点。因此，在国家大力鼓励发展节能环保产品 的社会大背景下得到越来越广泛的应用。 中国变频空调渗透率加速。中国家电领域随着 2020 年 7 月国家空调能效标准的提高，定频空调将全面升级 为变频空调。早在 2007 年时，日本的变频空调在家用空调中的占比就已经达到 99%以上，欧美国家的变频空调 普及率也在 70%以上，而中国 2013 年空调销量中，变频空调占比仅为 33%。随着家电领域能耗标准的提升，变 频空调渗透率逐年上升，由 2013 年的 33%有望稳步上升至 2023 年 80%以上，未来有望形成全面替代。
数据中心
金属软磁粉芯用于数据中心不间断电源、通讯电源、服务器电源中。UPS，即不间断电源，是一种含有储 能装置，以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。主要应用于单台计算机、计算机网络系统或其 他电力电子设备，为其提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时 的 UPS 实质是充当一台交流市电稳压器的功能，同时它还向机内电池充电。当市电中断时，UPS 立即将机内电 池的电能，通过逆变器转换为 220V 交流电，以使负载维持正常工作，并保护负载软硬件不受损坏。金属软磁 粉芯制成的 UPS 电感应用于高频 UPS 电源中，实现储能、滤波、稳压等功能。一般不间断电源（UPS）在输入 端 PFC 电感，蓄电池 DC／DC 变换器端电感和输出滤波电感会用到金属磁粉芯，每个不间断电源（UPS）使用 的电感数量取决单相或三相以及功率大小。 一般不间断电源（UPS）在输入端 PFC 电感，蓄电池 DC/DC 变换器端电感和输出滤波电感会用到金属磁粉 芯，每个不间断电源（UPS）使用的电感数量取决单相或三相以及功率大小。一台 UPS 电源一般会用到 10 个以 上的磁性器件。 “东数西算”工程启动，拉动数据中心需求增长。2022 年 2 月 17 日，国家发改委等部门联合发文，同意 在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等 8 地启动建设国家算力枢纽节点，“东 数西算”工程正式全面启动，数据中心建设进度有望加速。 金属软磁粉芯需求增速 CAGR 达 24.1%，最大增量来自光伏、新能源汽车。
我们预计 2022-2026 年全球金属软磁粉芯市场需求量将从 12.5 万吨增加至 29.7 万吨，年均复合增长率 24.1%， 最大增长领域来自光伏/新能源汽车，分别增长 7.1 万吨/4.1 万吨。
