本報記者 趙萍

　　近日，全球科技巨頭英偉達公布其下一代AI（人工智能）數據中心將在2027年普遍采用800伏高壓直流技術，直接顛覆傳統數據中心供電架構，更引爆了業界對其核心組件——固態變壓器的關注度。

　　10月24日
，聚焦固態變壓器發展給納米晶合金產業帶來的挑戰和機遇
，國內外科研單位、龍頭企業等的代表齊聚廣東深圳，在首屆固態變壓器產業發展技術研討會（秋季）上展開了一場精彩絕倫的前沿技術分享與對話。

　　隨著AI的de迅xun猛meng發fa展zhan，算suan力li需xu求qiu急ji劇ju增zeng加jia
，使shi得de數shu據ju中zhong心xin機ji櫃gui功gong率lv密mi度du從cong千qian瓦wa級ji向xiang兆zhao瓦wa級ji躍yue升sheng，服fu務wu器qi整zheng機ji功gong率lv快kuai速su提ti升sheng成cheng為wei確que定ding性xing趨qu勢shi，持chi續xu推tui動dong數shu據ju中zhong心xin供gong電dian技ji術shu升sheng級ji。

　　而支撐數據中心配電係統升級的關鍵——固態變壓器係統全鏈路效率可達98.5%以上，且相較傳統UPS（不間斷電源）方案節能超3個(ge)百(bai)分(fen)點(dian)
，在(zai)百(bai)兆(zhao)瓦(wa)級(ji)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)中(zhong)年(nian)節(jie)電(dian)量(liang)可(ke)達(da)千(qian)萬(wan)千(qian)瓦(wa)時(shi)級(ji)別(bie)，在(zai)實(shi)現(xian)環(huan)保(bao)的(de)同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)。同(tong)時(shi)，固(gu)態(tai)變(bian)壓(ya)器(qi)采(cai)用(yong)高(gao)頻(pin)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)變(bian)換(huan)技(ji)術(shu)，體(ti)積(ji)較(jiao)傳(chuan)統(tong)工(gong)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)減(jian)少(shao)50%～90%，可顯著節省數據中心占地麵積，適應高密度機櫃部署趨勢。此外，在1兆瓦的功率下
，800伏高壓直流電較54伏低壓直流電可減少45%銅材用量，單機架節省約200公斤銅

，可大幅降低材料成本與布線複雜度。

　　“納米晶合金在固態變壓器核心材料領域展現出獨特優勢，其高頻低損特性是突破下一代電力設備效率極限的關鍵。”與會專家介紹，固態變壓器核心組件需要在高頻工況下保持低損耗
、高磁感的軟磁材料。納米晶合金憑借原子級無序結構，展現出顛覆性的高頻性能，其電阻率可達矽鋼的3倍，顯著抑製渦流損耗。已公開的實驗數據顯示，納米晶合金在100赫茲工況下的損耗較矽鋼降低80%
，渦流損耗可通過控製磁芯厚度保持在合理範圍，且在高頻下仍能保持高效能量轉換
，其截止頻率可延伸至1兆赫以上（鐵氧體在超過500千赫茲時性能顯著下降），可為固態變壓器高頻化掃清障礙。

　　然而，納米晶合金的飽和磁感應強度（Bs）與矯頑力（Hc）始終存在此消彼長的矛盾
，嚴重製約器件能效提升。可喜的是，國內已有科研機構打破該材料傳統成分缺陷無法調控的局限，開創了以“序結構”精準控製材料性能的新範式。

　　與會專家介紹，鬆山湖材料實驗室通過旋轉磁場、機械應力場、溫度場等多場耦合法
，在非晶基軟磁材料中引入類晶體序、Fe4N、α-Fe(Co)序
，構建界麵序、納米晶—非晶雙相等多尺度序調控策略，顯著改善了飽和磁感、矯頑力
、磁導率、高頻損耗等軟磁性能
，突破了磁強度與磁塑性之間的倒置關係。未來還可利用多場耦合調控多尺度結構序
，實現兼具優異力、磁
、化學等特性的新一代非晶材料的按需設計。

　　與此同時，與會專家分享了實際使用納米晶合金時遇到的難題。他們對納米晶合金磁芯進行了對比測試

，給兩副同一批次
、相同規格的磁芯繞上線圈
，並施加高頻電流。一段時間後拍攝熱成像圖
，結果顯示即便是同一批次同一規格的磁芯
，發熱（損耗）chayirengranhenda。qiefengquyuyincichangjizhongdaozhiwoliusunhaozengjia
，gaiweizhiwenduxianzhushenggao，chengweicixinzuirequyu，yingxianglezhengtirewendingxinghekekaoxing。chuleqiefengchu
，cilushanghaicunzaiduochuwendupiangaoquyu，sunhaofenbubujun。shengchanqiyejixupojienamijinghejincixinyizhixingnanti。

　　ciwai，zuoweikuaicuijinshuboli，namijinghejinzishenjuyoudeyixiexingnengzhibiaobingbunengwanquanshiyinggutaibianyaqidejutiyaoqiu
，ruwufashipeixiezhendianluxuyaodicidaolvcixin、在頻率低於16千赫茲時噪聲較大且對應力敏感等。這也給科研機構提供了新的攻關方向。

　　顯(xian)而(er)易(yi)見(jian)，納(na)米(mi)晶(jing)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)革(ge)命(ming)的(de)種(zhong)子(zi)已(yi)然(ran)萌(meng)芽(ya)。納(na)米(mi)晶(jing)合(he)金(jin)與(yu)固(gu)態(tai)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)深(shen)度(du)融(rong)合(he)，不(bu)僅(jin)關(guan)乎(hu)電(dian)力(li)設(she)備(bei)的(de)能(neng)效(xiao)躍(yue)遷(qian)，還(hai)將(jiang)重(zhong)塑(su)能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)基(ji)礎(chu)架(jia)構(gou)。我(wo)們(men)期(qi)待(dai)
，納(na)米(mi)晶(jing)合(he)金(jin)作(zuo)為(wei)新(xin)一(yi)代(dai)高(gao)頻(pin)低(di)損(sun)軟(ruan)磁(ci)材(cai)料(liao)
，加(jia)速(su)固(gu)態(tai)變(bian)壓(ya)器(qi)產(chan)業(ye)升(sheng)級(ji)步(bu)伐(fa)。

　　《中國冶金報》（2025年10月28日 03版三版）