浅析电工钢与下游行业的互动发展_-首钢电工钢产品如何适应下游产业的转型升级(编辑修改稿)

浅析电工钢与下游行业的互动发展_-首钢电工钢产品如何适应下游产业的转型升级(编辑修改稿)内容摘要：

的 B5000（磁感） 更高和（铁损） 更低， 并 且 厚度电工钢用量 在 增多，高效电机用钢 Si含量 也 从低于 1％增加到 ％ 3％之间。 同时， 我国正在推行美国及欧洲超高效， 超超高效电机标准，未来进入国际市场 的 电机必须使用冷轧电工钢， 必将推进电工钢“以冷代热”的进程， 全面 “ 淘汰热轧硅钢片 ” 的日期不会太远。 中小型电机用电工钢品种、牌号及用钢趋势如表 8 所示。 表 8 我国中小型电机用电工钢品种、牌号及用钢趋势 电 机 类 型 采用电工钢 用钢趋势 中心高（ mm） 按机座号分类 按电压分类 63～ 315 小型电机 低压电机 热轧： DR51050 全面淘汰热轧硅钢，重点发展高效电机用 高磁感、低铁损 电工钢 ， 厚度用量增多，高效电机用钢 Si 含量也从低于1％增 加到 ％ 3％之间。 355～ 800 中型电机 低压或高压 电机 热轧： DR51050 冷轧： 50W400 、50W470、 50W600 15 电工钢消费及预测 2020年我国中小电机行业共消耗无取向电工钢（含热轧硅钢） 157万吨 , 其中低压电动机绝大部分使用热轧硅钢，加上部分使用热轧硅钢片的小型直流电机和发电机，中小型电机行业使用热轧硅钢片 约 80万吨 左右。 另外全国电动工具消耗无取向电工钢约 212万吨 ,（含微电机和分马电机等消耗量）。 “ 十二五 ” 期间我国中小型电机行业将迎来出口电机的技术壁垒 ，近年来电机能效指标已在欧盟、美国、加拿大、日本、韩国等国家广泛推广。 我国 也 早已着手开发高效电机和实施淘汰 Y 系列电机与国际能效标准接轨。 预计未来热轧硅钢在双重政策的打压下将全面淘汰，国内中牌号 冷轧 无取向电工钢将会出现100 多万吨的市场需求空间。 制冷压缩机（家电） 行业 行业现状 及 发展 1）行业总体状况 我国 家用电器得益于经济全球化提供的国际市场机遇，历经二十多年的超高速发展，中国家用电器产业已经形成具有相当规模、拥有相当水平的生产体系。 近年来，随着 全球家电产业向中国的转移 ，中国已成为全球最 大的家电生产和出口大国。 目前中国电冰箱与洗衣机在全球总量中约占到 40%的比重，空调器 和 微波炉在全球总量中的比重达到 7580%，多种小家电的比重 几乎占到 90%以上。 家电行业的发展直接带动了冰箱压缩机、空调压缩机以及各种小电机的 的产量规模不断增加 ， 2020 年全国空调压缩机产量 7500 万台，冰箱压缩机产量 6400万台 ； 2020 年， 全国 空调压缩机 和 冰箱压缩机的产量分别达 到 11220 万台 和 7550万台。 2）生产企业情况 冰箱压缩机和空调压缩机产业是家电行业消费 无取向电工钢产品 的主要 产业。 从 1983 年起，我国开始 引进冰箱压缩机的生产技术和设备，至今已有二十年的发展历史 ， 目前全国 约 27 家冰箱压缩机制造企业（集团）在全国分布 37个生产基地。 我国空调压缩机行业起步较晚，多为合资企业 ， 目前 国内 共用 30 16 余家空调压缩机制造企业（集团） 分布在 45 个地区。 我国 具有一定规模的 制冷压缩机 生产厂家如表 9 所示。 表 9 制冷 压缩机 主要 生产厂家 序号 主要冰箱压缩机生产厂家 主要空调压缩机生产厂家 1 广州万宝集团有限公司 上海日立电器有限公司 2 华意压缩机股份有限公司 松下万宝（广州）压缩机有限公司 3 北京恩布拉科压缩机有限 公司 广东美的集团 4 轧努西（天津）压缩机有限公司 三菱电机（广州）压缩机有限公司 5 上海轧努西电气机械有限公司 LG（天津）电器有限公司 6 加西贝拉压缩机有限公司 浓阳华润三洋压缩机有限公司 7 黄石东贝冷机集团有限公司 庆安集团有限公司 8 无锡松下压缩机有限公司 广州万宝集团有限公司 9 春兰集团 珠海凌达压缩机有限公司 10 杭州线江制冷设备 3） 产业 发展方向 节能、环保、高效 是 家电行业的 产业升级的 方向。 家电产品今后将更多地采用 变频 电机 、高效电机。 目前发达国家变频家电的使用 非常普及，而我国变频家电所占比例还不足 10%，正处在全面推广应用的阶段 ，是今后家电产品发展的方向。 行业发展对电工钢的品种质量要求及用钢趋势 行业发展对电工钢的品种质量要求 制冷压缩机对电工钢的质量要求 主要 集中在三个方面：一是 具有良好的磁性能及 工艺性；二是 良好的板型及表面质量 ；三是涂层要耐高温（ 750℃以上）及耐腐蚀 ，具体 各项性能的简要描述 如下： 表 10 制冷压缩机用电工钢各项性能的简要描述 序号 性能要求 简要功能说明 1 较高的磁饱和性 带来较高的磁感应强度，启动中激 磁电流降低，整体损耗下降，高效化设计的基础 2 较高的初始和最大导磁率 增强电磁转换的响应性，便于低磁场下磁密的设计，有利于小型化及高效化 3 较低铁损 减少无效电能的消耗，减少铁芯的温升，延长运转时间，简化冷却装置 4 较低磁时效 可结合铁芯热处理条件选择最佳控制；保持铁芯功能状态的长期 17 性及稳定性 5 较高的叠片系数 在材料厚度精度及表面状态的保证下，增加有效磁通量，提高整体装配 及运行效能 6 优良的冲片性 根据模具材质、开模精度所需的综合指标控制，保证冲剪加工尺寸精确、高速冲制及叠装效果良好， 提高冲模及剪刃寿命 7 良好的表面质量 根据生产工艺要求分涂层产品及无涂层产品，分光滑表面和一定粗糙度指标控制的表面 8 应力敏感性或再退火特性 可结合冲剪后消除应力的热处理条件，进一步恢复电磁特性 9 防锈耐蚀性 涂层产品的特殊要求及发蓝工艺的专有技术控制，保证长期运行不发生 “ 脏堵 ” 现象 制冷压缩机 用电工钢以中、低牌号无取向硅钢为主，目前冰箱压缩机和空调压缩机采用电工钢的 磁性能、 规格、 牌号、单耗如表 11 、表 12 所示。 表 11 制冷压缩机对电工钢的性能要求 压缩机种类 板厚 MAX 铁损（ P15/50） MIN 磁密（ B50） 冰箱压缩机 普通型 高效型 空调压缩机 压缩机种类 板厚 MAX 铁损（ P15/50） MIN 磁密（ B50） 普通型 变频型 表 12 制冷 压缩机所用电工钢牌号、单耗 压缩机 产品 牌号 单耗 kg/台 空调压缩机 50ASU4， 50ASH1 910 冰箱压缩机 50W 400 45 空调器风扇压缩机 50W 600 目前空调压缩机已全部使用无取向冷轧电工钢，大部分用 板，少量使用 板；冰箱压缩机也是采用 冷轧 无取向电工钢，大多数厂家使用全工艺型电工钢带，只在少数厂家使用半工艺电工钢带 ， 牌号以 50W800 为主。 随着电器行业以及铁芯制造工艺的进步，尤其是节约能源的发展需要，要求机电产品不断朝高效率化、小型化、高精度化方向发展， 制冷压缩机 也朝着 节能、环保、高效的 方向 发展， 要求 电工钢生产 企业提供 低铁损，高磁 通 密 度 、适 18 用于可变速控制用的 电工钢 产品 ，高磁感、低铁损等高效电机用硅钢成 为电工钢产品的发展方向。 随着变频技术的普遍应用， ~ 厚的冷轧无取向硅钢薄带（高频铁损低）的用量会不断增加。 另外，为适应制冷压缩机生产厂家大规模生产的需要，电工钢行业应开发板厚精度、尺寸、机械性能、涂层等性能指标适应多样化，高精密、批量化生产的电工钢。 电工钢消费 及预测 近年来，随着我国家电行业的发展，冰箱压缩机和制冷压缩机产量逐年增加，对电工钢的消费不断增加。 2020 年我国家用电器 （小家电产品） 行业共消耗中低牌号无取向电工钢约 175 万吨。 71941001101201451750204060801001201401601802020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 图 5 近年家电产品消费电工钢 情况 表 13 2020 年家电分品种电工钢消费量 项目 产量（万台） 电工钢消费量（万吨） 冰箱压缩机 7846 39 冰柜 4100 20 空调压缩机 7311 69 洗衣机 3980 24 微波炉 5776 23 合计 175 19 中国已成为世界家电生产中心，预计未来 几年我国 家用电器行业的冷轧电工钢需求将会增长 20%～ 30%，达到 210227 万吨。 微电机行业 （含新能源汽车） 行业 现状及发展 随着我国 信息处理、音响设备、汽车电器、国防、航空航天 等产业的快速发展和 国际 微电机市场向国内的转移， 我国 微电机 产业得到了快速发展。 目前我国生产的微电机产品超过 2020个品种，年产量超过 60亿台， 微电机产量 约占世界总产量的 60%， 是世界微电机生产大国。 下图为微电机 的主要 应用领域。 图 6 微电机的主要应用领域 我国微电机企业主要集中在包 括 广州、深圳、珠海、中国香港在内的大珠江三角、江浙沪长三角和京津渤海三角等微电机产业带，以及福建、山东、四川等热点地区。 全国 约 有 1000多家微电机制造企业，广东、浙江和江苏的企业数量占全国 80%，其中珠江三角洲以独资企业居多。 珠三角地区的微电机企业 以规模生产信息网络和视听领域、家电领域、工业领域用各类微电机为主，品种多为主轴无刷电动机、无刷直流电动机、单相异步电动机、塑封电动机、有刷直流电动机等，产品总产量占全球同类产品的 10%，是我国主要的微电机生产和出口基地。 万宝至马达、德昌电机、三洋电机、松下马达等著名公司在这里均设有多家独资企业；长三角是我国生产微电机、配套零部件和电机用永磁材料企业最集中的地区，产业化配套能力逐渐趋于成熟 ，该地区 民营企业正逐渐成长为中国微特电机民族工业的主导和支柱。 其他生产微电机较多的省份有山东和辽宁省，外资企业也较多， 20 如设 在青岛的美国爱默生、大连的日本万宝至、日本电产、富士马达、日本微型等公司。 行业发展对电工钢的品种质量要求及用钢趋势 行业发展对电工钢的品种质量要求 微电机主要使用 电工钢薄带 ， 其中 用量最大 的电工钢薄带有 无取向电工钢、 、 、 、 、 、。 随着微电机技术的快速进步 和 全球节约能源和绿色环保的 要求 ，微电机朝着小型轻量化、高效率化、大转矩、低振动、低噪声、高可 靠性、低价格、长寿命方向发展 ， 对电工钢数量、品种、质量提出新的要求 ， 对超薄电工钢产品的需求不断增加。 以汽车用微电机为例， 每辆汽车平均配置了 40 个以上的马达 ， 高端车型内的电动马达更超过 100 个。 汽车用 电机主要分布在汽车的发动机、底盘、车身和附件中。 汽车发动机上的应用：主要是在汽车起动机、电喷控制系统、发动机水箱散热器及发电机的应用，这些部件中应用多台直流电动机；汽车底盘车架上的应用：主要是汽车电子悬架控制系统、电动助力转向装置、汽车稳定性控制系统、汽车巡行控制系统、防抱死控制系统及驱动动力控制系统的应用研究 ；汽车本身部件的应用：主要是在中央门锁装置、电动后视镜、自动升降天线、电动天窗、自动前灯、电动汽车座椅调整器、电动玻璃升降器、电动刮水器、空调系统和电动电子车速里程表等上的应用；汽车附件上的应用：主要是在吸尘器、充气机、气泵、抛光机和电动座椅按摩器等装置的应用。 各种微电机是 高牌号和 电工钢薄带在汽车上应用的主要领域 见 图 7。 21 图 7 汽车上 所使用的 微电机 或马达 普通汽车 发动机 一般使用低频率和低功率的电机较多，因此硅钢片要求的特性不高 ， 通常使用中低牌号的电工钢，只有一小部分电机使用高牌号电工钢 ；对于 汽车用小型 电子产品和 微型电机 铁芯等， 一般采用 高牌号无取向电工钢 ，有些普通高牌号电工钢 无法满足要求，因此减薄钢带厚度，开发出了厚度为， ， 中高频铁损低的无取向电工钢薄带。 新能源 汽 车 —— 电动 （ EV） /混合动力 汽车 （ HEV） 与普通汽车构造 的最主要差别 就 在于用电动机代替了内燃机，用电池代替了普通汽车的油箱。 新能源汽车， 因其动力系统与 普通汽车 的 传统动力系统不同 ， 特别是 机电产品正向小型化、高精度化、高效率化方向发展， 要求 马达的铁心材料 必须具有低铁损和高磁通密度等优良的电磁特性 ， 特别是在 薄 度、高 磁感、低铁损、涂层表面质量和屈服强度都有更高的要求。 因 此， 只有在使用高牌号 无取向电工钢 同时还要 开发出高效无取向电工钢板、薄电工钢板、高硅电工钢板、高强度电工钢板等新型电工钢板 ，才能满足 新能源汽车的需求。 EV/HEV 新能源汽车对 电工钢 的 基本要求 ： 一是在汽车发动加速时需要有高的转矩。 因而电工钢板应具有高的磁感强度。 二是在电机高速转动下，占马达损耗中比例最大的是铁损，因而要求材料在高频下具有低的铁损，同时还要求材料本身热传导率高， 以 及高强度和 良好的 抗疲劳 性能。 表 14 电动 （ EV） /混。