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編者按：近年來，受新冠疫情影響，聚集性跨省、跨國旅游減少，周邊戶外野營等少人聚集的出游形式成為許多人閑暇時放松的選擇。隨著戶外活動參與人群的增加以及應急備災安全意識的增強，便攜儲能電源市場呈現(xiàn)出強勁爆發(fā)力。

根據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，2016 年全球便攜式儲能出貨量僅為 5.2 萬臺， 全球市場規(guī)模僅為 0.6 億元，五年間市場迅猛擴張，預計 2021 年全球便攜式儲能出貨量達到 483.8 萬臺（同比+131.7%），市場規(guī)模達到 111.3 億元（同比+161.3%）。

所謂便攜儲能電源，實際就是一種安全、便攜、穩(wěn)定、環(huán)保的小型儲能系統(tǒng)，是采用內(nèi)置高能量密度的鋰離子電池來提供穩(wěn)定交、直流電輸出的電源系統(tǒng)。

受其使用場景影響，消費者對其便攜性、充電速度、安全性等性能有著更高的需求。便攜儲能電源企業(yè)依據(jù)消費者需求不斷改進技術，亦對包括磁芯、磁性元器件企業(yè)在內(nèi)的上游企業(yè)提出新的技術要求。

本期《對話》欄目，讓我們聽聽國內(nèi)便攜儲能電源企業(yè)對磁性元器件具體有何要求？為想要布局或已經(jīng)布局服務器領域的磁芯、磁性元器件企業(yè)進一步了解便攜儲能電源行業(yè)生態(tài)提供力所能及的點撥。

對話嘉賓：

對話導覽：

1. 便攜儲能電源的重要特點之一，就是方便攜帶，未來便攜儲能電源勢必會往更小的體積方向改變。磁性元器件企業(yè)通過什么方案推動產(chǎn)品小型化輕量化？

2. 由于消費者追求充電速度更快，未來還將繼續(xù)往更高功率發(fā)展。磁性元器件企業(yè)是否能滿足當前電源企業(yè)的功率要求？未來如何助力便攜儲能電源提高功率？

3. 由于便攜儲能電源的應用場景越發(fā)廣泛，且在戶外易受環(huán)境溫度、下雨天氣等影響，對其整體安全性與散熱性提出了更高的要求。磁性元器件企業(yè)如何提升產(chǎn)品的安全性與散熱性？

4. 從消費者對便攜式儲能電源的需求以及其技術發(fā)展趨勢來看，磁性元器件未來需要往損耗降低，提升轉化效率方向發(fā)展。影響磁性元器件損耗、轉化效率的因素都有哪些？磁性元器件企業(yè)通過可通過什么措施降低損耗，提升轉化效率？

5. 企業(yè)對于選用的磁性元器件產(chǎn)品質(zhì)量嚴格把關，但同時在原材料、芯片等價格上漲的壓力下，也會考慮到磁性元器件價格問題，在當中尋求平衡。磁性元器件企業(yè)如何做到提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時降低成本，提升產(chǎn)品競爭力？

6. 談談對便攜儲能電源市場的看法，未來是否會擴大布局？

綠聯(lián)科技：便攜儲能電源的重要特點之一，就是方便攜帶，未來便攜儲能電源勢必會往更小的體積方向改變。一般來說，電池的大小與重量對儲能電源的影響最大，對于磁性元器件企業(yè)而言，也需盡可能縮小體積與重量（磁性元器件企業(yè)通過什么方案推動產(chǎn)品小型化輕量化？）

嘉龍海杰：通過高頻化，集成化，模塊化縮小磁性元器件體積及重量

（1）高頻化，提高工作頻率可以減小繞組圈數(shù)及磁芯體積，從而減小磁性元器件的體積及重量。我司有豐富經(jīng)驗及成功項目，通過選擇匹配的磁芯材料，多股線及合理的布置繞組結構，降低高開關頻率下的磁損及銅損，使磁性元器件在減小體積情況下溫升及效率均滿足應用要求。

（2）集成化，通過共用繞組或者共用磁芯，減小磁性元器件體積。

（3）模塊化，將電容，電阻，開關管等電子元件布置在磁芯與繞組間的高度落差，充分利用空間，從而減小磁性元器件體積。

協(xié)興電子：作為磁性元器件供應商主要還是看上游客戶與方案公司的方案，我們會配合客戶工程師整合磁性元器件的尺寸與性能，目前的方案有將主變壓器與PFC電感做成一體化，也有用銅包鋁減輕總體重量的。

郡嘉電子：我們主推平面變壓器來替代傳統(tǒng)變壓器方案，大大縮小變壓器的空間和重量?？ぜ坞娮由a(chǎn)的一個主變（PQ40）能替代原有客戶傳統(tǒng)的三個主變（PQ35），減少了磁性元器件所用數(shù)量，也降低了整體的體積與重量，已經(jīng)有多個成功案例。

力可為：磁性元器件企業(yè)單獨針對體積小型化、輕量化去設計并不可行。因為磁性元器件體積的大小還與芯片、頻率掛鉤。所以我們磁性元器件企業(yè)需要跟芯片企業(yè)一起去溝通協(xié)作。在前期芯片廠商、客戶端提供設計資料過來后，我們會結合磁性元器件可提供的選型、自動化生產(chǎn)、成本等多方面因素進行溝通，最終達成上下游企業(yè)雙方都能接受的狀態(tài)。

凱通電子：我們認為電子設備整機、器件小型化、輕量化是一個永恒的主題、永遠在路上。山東春光集團是全世界最大的專業(yè)化生產(chǎn)MnZn鐵氧體粉料的公司，也有很強的材料研發(fā)能力，生產(chǎn)的粉料暢銷全國各地；山東凱通電子有限公司主要采用集團公司穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的高階粉料，優(yōu)化燒結工藝，提高高導磁心的磁導率、降低功率磁心的損耗來實現(xiàn)磁心小型化，滿足客戶需要。

電小二：目前便攜儲能電源的主流功率輸出規(guī)格有300W/500W/1000W/1500W，市面上如電小二能做到2200W，且由于消費者追求充電速度更快，未來還將繼續(xù)往更高功率發(fā)展。（磁性元器件企業(yè)是否能滿足當前電源企業(yè)的功率要求？未來如何助力便攜儲能電源提高功率？）

嘉龍海杰：我司有各種類型的生產(chǎn)車間及線體，可配合客戶生產(chǎn)各種功率級數(shù)的產(chǎn)品，目前生產(chǎn)的產(chǎn)品功率在5W-22KW之間。且有豐富及強大的技術團隊配合客戶開發(fā)各種功率級數(shù)的磁性元器件提高功率的方式通常為提高工作電壓或工作電流，提高工作電壓相應的安規(guī)距離，絕緣耐壓要求也會增加，提高工作電流繞組的截面積需要增加。高電壓高絕緣要求的繞組采用多股三層絕緣線或膜包絞合線，低壓大電流繞組采用扁平線或銅片，我司有成熟的供應鏈提供相對應的物料，材料交期3-7天，可快速配合客戶設計打樣驗證。

協(xié)興電子：把功率做大體積做小是電源行業(yè)永恒的追求，但是需要在保證產(chǎn)品質(zhì)量與使用壽命的前提下發(fā)展。后續(xù)將會使用一系列新的線材（包括三層絕緣絞合線，方形高溫膜包線）與更低功耗的磁芯。

郡嘉電子：我們已經(jīng)能配合客戶去生產(chǎn)1kW、2kW、3kW等多種不同功率的便攜儲能電源。每個客戶的設計理念不同，便攜儲能電源里應用的磁性元器件也會有所不同。一般來說，便攜儲能電源會用到主變、差模電感、共模電感、PFC電感等多種類型磁性元器件。依據(jù)功率的不同，應用磁性元器件的數(shù)量也會有所改變。以平面變壓器為例，應用在1kW、2kW的便攜儲能電源只需一個，3kW的便攜儲能電源則需要兩個平面變壓器。

凱通電子：隨著便攜式儲能電源的主輸出功率越來越大、充電速度越來越快，以碳化硅SiC、氮化鎵GaN為代表的第三代半導體有著禁帶寬度大、高擊穿電場、高熱導率、高電子飄逸速度以及高功率密度的特點。隨著這類器件的推廣使用，磁性元器件對磁性材料的要求越來越高。我們正在努力研制、投產(chǎn)新型材料，滿足使用頻率提高提高到200kHz、300kHz，性能因子Bm*f能夠得到有效提升的同時，磁心損耗不高于100kHz，200mT來滿足磁性元器件的需要，如已經(jīng)在小批量產(chǎn)的KH96A。持續(xù)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)化頻率在200kHz～1MkHz的磁心的電氣性能是我們近期努力的目標之一。

拆解電小二1000W便攜儲能電源（圖源網(wǎng)絡）

羅馬仕：由于便攜儲能電源的應用場景越發(fā)廣泛，且在戶外易受環(huán)境溫度、下雨天氣等影響，對便攜儲能電源的整體安全性與散熱性提出了更高的要求。（磁性元器件企業(yè)如何提升產(chǎn)品的安全性與散熱性？）

嘉龍海杰：我司通常依照最惡略的工作環(huán)境進行電氣設計，結構設計及選材，并預留一定余量，另樣品完成后會依照工作環(huán)境做冷熱沖擊，高溫高濕，機械沖擊，機械振動等可靠性測試進行驗證。設計時建議客戶預留匹配的空間，選用線餅+銅片或PCB+銅片的結構，更有利于散熱。另絕緣材料的選擇除關注其絕緣性能及工作溫度外，綜合考慮其導熱性能。

力可為：傳統(tǒng)來看，為了散熱會在機柜外面安裝風扇，現(xiàn)在由于要將結構、體積做小，磁性元器件會采用自然的冷卻方式。比如實際上客戶需要做到1200W，我們的磁性元器件能達到1500W的需求，那么就有足夠的余量來解決溫升問題，不會發(fā)熱。一般在設計時的溫度設定是100℃，但實際工作溫度最高只會達到80℃，這就不會出現(xiàn)因溫度太高而造成安全問題。

郡嘉電子：通過改變磁性元器件結構，如在磁性元器件內(nèi)部保留風道，便于散熱，這就要和產(chǎn)品體積的小型化之間做一個平衡。

協(xié)興電子：這些要求有時候看起來就是矛與盾的關系，既要功率大又要體積小，既要安全距離還要散熱好。其實散熱方面可以參考高端電腦主板的冷卻系統(tǒng)，使用冷卻液降溫。

凱通電子：實際上，電源對MnZn鐵氧體材料的要求已經(jīng)不是過去單純的高磁導率、低損耗了，都希望得到一個寬頻、寬溫、高Bs和低損耗的復合體。春光集團 凱通公司有全國優(yōu)秀的科研、生產(chǎn)設備，也有全國可靠的檢測硬軟件分析手段，有一個兢兢業(yè)業(yè)、任勞任怨的專業(yè)化科研團隊，長期參與了多個世界著名電源公司的設計，我們認為要解決磁性元器件的安全性和散熱，除了材料本身要盡可能做到寬溫以外，磁心的尺寸、電氣性能的質(zhì)量一致性也不能忽視，磁心的形狀對磁性元器件散熱影響也很大，如扁平化磁心有助于磁性元器件的散熱，是解決磁性元器件散熱的有效途徑之一。

奧?？萍迹簭南M者對便攜式儲能電源的需求以及其技術發(fā)展趨勢來看，磁性元器件未來需要往損耗降低，提升轉化效率方向發(fā)展。（影響磁性元器件損耗、轉化效率的因素都有哪些？磁性元器件企業(yè)通過可通過什么措施降低損耗，提升轉化效率？）

嘉龍海杰：精準定制：磁性元器件通常根據(jù)電路最惡劣的工作條件進行設計，為避免飽和，留一定余量，這樣效率往往做不到最優(yōu)化。我司設計磁性元器件時會確認電路詳細的工作模式，例如周圍環(huán)境溫度，長期工作溫度，最高工作溫度，最低電壓輸入的時長，最低工作頻率，最大工作頻率，最大過載，電路中出現(xiàn)最大的電壓/電流及時長等等信息，綜合考量選擇匹配的磁芯材質(zhì)及線徑，布置繞組結構，并進行仿真，做到規(guī)定尺寸內(nèi)，磁性元器件效率最優(yōu)化。

郡嘉電子：損耗的問題主要從材料和工藝兩方面解決?？ぜ蔚拇判圆牧匣具x用95材，甚至是96、97材等高性能材料。生產(chǎn)工藝上，如將傳統(tǒng)電子變壓器做成平面，增加初次級的耦合面積，減少了漏感，從而降低損耗。

協(xié)興電子：降損耗提升轉化效率一直是電源工程師孜孜不倦追求的目標，我們一般會向電源廠家的工程師推薦一些損耗小，溫升低，抗干擾性能好的磁芯，總體來說要根據(jù)客戶的需求來綜合選型。

奧?？萍迹?/strong>一方面，在提升磁芯磁通飽和密度的同時避免磁飽和、溫度過高等現(xiàn)象;一方面，選用絞合三層絕緣線膜包線、FIW線等能降低銅線趨膚效應，提升銅線的有效使用面積等能減少損耗的線材。

品勝電子：我們對于選用的元器件產(chǎn)品質(zhì)量嚴格把關，但同時在原材料、芯片等價格上漲的壓力下，也會考慮到元器件價格問題，在當中尋求平衡。（磁性元器件企業(yè)如何做到提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時降低成本，提升產(chǎn)品競爭力？）

嘉龍海杰：生產(chǎn)主要涉及的成本為物料成本，制造成本，管理成本等.

（1）針對物料成本, 我們利用一定的采購規(guī)模優(yōu)勢, 培養(yǎng)策略的物料供應商，獲取最佳的價格支持，共同在市場搶單；

（2）針對制造成本，我們的主要生產(chǎn)基地在廣西貴港，用工成本偏低，且人員穩(wěn)定，持續(xù)提升生產(chǎn)效率; 針對量大的型號，堅持投入自動化設備，實現(xiàn)靈活的分段自動化生產(chǎn);

（3）針對管理成本, 我們正在推行降本增效行動，從不浪費一滴水&一度電開始，降低公司的管理成本，提升成本競爭力.

（4）產(chǎn)品歸一化設計，共用物料，降低物料成本，另生產(chǎn)線體及工治具共用，降低管理成本。

（5）整機企業(yè)在項目啟動時，若允許磁性元器件企業(yè)參與磁性元器件的設計，綜合考慮磁性元器件企業(yè)的建議，更便于生產(chǎn)制造，往往能做到效率及成本最優(yōu)化。

力可為：要保證產(chǎn)品的品質(zhì)以及控制成本，最重要的就是要采用標準件生產(chǎn)，這就能在滿足產(chǎn)品一致性的同時，通過批量化生產(chǎn)降低成本。因此我們都會在前期深度參與設計環(huán)節(jié)，提供磁性元器件的標準件，為后續(xù)的產(chǎn)品品質(zhì)和降成本提前做好準備。

協(xié)興電子：我司配備了完整的可靠性實驗室（直流疊加，高低溫沖擊，磁芯功耗儀等），同樣的材料會優(yōu)選2-3家有實力的供應商合作，所有原材料都將通過我司的可靠性測試。確保做到緊急時有備胎質(zhì)量有保證價格有優(yōu)勢。

郡嘉電子：我們正大力發(fā)展平面變壓器，增加自動化設備，降低人工成本。今年下半年至明年，還會將東莞這邊的廠地打造成智能制造車間，推動磁性元器件生產(chǎn)往自動化、智能化方向發(fā)展。

凱通電子：MnZn鐵氧體生產(chǎn)是個資金密集型、勞動密集型和技術密集型行業(yè)，成立近二十年的凱通公司既是一個老公司、也是一個新公司，公司這兩年走在了一個快速、穩(wěn)步提質(zhì)、擴量的路上，通過這兩年快速換裝老舊設備，配備行業(yè)最先進的成型、燒結、磨加工設備，有效的提升了產(chǎn)品質(zhì)量；我要求的是公司能用機器的地方絕不用人，采用機器換人的思路增加自動化輔助設備，極大地減輕了工人的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率；加之人工智能AI視覺系統(tǒng)的投入運用，以及流程化的在線管理系統(tǒng)的啟動?，F(xiàn)在，質(zhì)量的穩(wěn)定性一致性明顯改善，勞動生產(chǎn)率得到了實質(zhì)性提高，交貨準確率都得到了大幅度的改進，公司的產(chǎn)品競爭力得到了有效提升。同時凱通公司還下大力氣配備和使用先進的生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)，通過對生產(chǎn)系統(tǒng)的細致化管理，提升產(chǎn)品生產(chǎn)一致性和可追溯性，能夠更好的實現(xiàn)批次間穩(wěn)定性，保證品質(zhì)。

談談對便攜儲能電源市場的看法，未來是否會擴大布局？

電小二：國家倡導新能源，新能源是一個趨勢，便攜儲能電源跟戶外露營旅游自家等匹配度關聯(lián)很高。近幾年野外露營也成為年輕人的一種時尚游玩方式，相應的便攜儲能電源可以說水漲船高。

奧?？萍迹?/strong>便攜式儲能又稱“大號充電寶”、“戶外電源”，搭配太陽能板使用，可以實現(xiàn)戶外靈活充放電、家庭緊急備電等需求。便攜式儲能作為儲能市場的分支，優(yōu)在便捷，主要應用于戶外活動與家里臨時備電。伴隨產(chǎn)品成熟度提升和儲能成本下行，行業(yè)于2018年左右開始逐漸放量，自2018年以來，便攜式儲能行業(yè)進入高速增長，據(jù)統(tǒng)計，2021年行業(yè)全球出貨約483.8萬臺，銷售金額達111.3億元。目前，行業(yè)在全球正處于發(fā)展初期，需求側戶外旅行+備電需求依然龐大，且滲透率較低，供給側儲能政策頻出，且成本有望中期下行，我們認為行業(yè)未來空間較大。預計2026年全球便攜式儲能行業(yè)規(guī)模有望達到882億元，出貨量3110萬臺。

嘉龍海杰：戶外電源可以給無人機、數(shù)碼相機、筆記本電腦、游戲本、車載冰箱、廚用小家電等設備充電，解決戶外娛樂消遣、生活辦公、應急啟動車輛的用電難題，隨著行業(yè)的發(fā)展，便攜式儲能電源行業(yè)的市場規(guī)模將會持續(xù)增長，我司廣西貴港生產(chǎn)基地有預留空間，可隨時擴充磁性元器件生產(chǎn)規(guī)模應對訂單的增長需求。

力可為：我們認為接下來便攜儲能電源相關磁性元器件的市場還會繼續(xù)增長。雖然疫情導致人們很少能實現(xiàn)跨省、跨國旅游，但是周末的時候，去周邊露營等放松方式越來越受到人們的喜愛。且隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，周邊旅游經(jīng)濟興起，便攜儲能電源的應用場景也會越來越多。接下來我們也會考慮擴大這一市場領域布局。

結語：

有行業(yè)機構預測，2025 年便攜式儲能市場新增出貨 2470 萬臺，21-25 年均復合增速 50%；新增裝機量可達約 17.3Gwh，年平均復合增速約 58%；市場空間達 563億元，年平均復合增速約 50%。

從全球布局來看，中國占據(jù)了全球90%以上的產(chǎn)量和出貨量，是便攜儲能電源的主要生產(chǎn)地。百億便攜儲能電源市場，也吸引了越來越多電源企業(yè)與磁性元器件企業(yè)入局、加碼。從對話中我們也發(fā)現(xiàn)，無論是便攜儲能電源企業(yè)還是磁性元器件企業(yè)，都十分看好這一新賽道，未來也打算繼續(xù)擴大這一市場領域布局。

記者通過與國內(nèi)多家便攜儲能電源企業(yè)對話得知，電池仍是當前影響便攜儲能電源發(fā)展的最大技術難點。未來，隨著電池能量密度技術和電池系統(tǒng)設計的不斷優(yōu)化，電池的續(xù)航性、穩(wěn)定性將不斷提升，便攜儲能電源有望進一步增長。以電小二為例，目前市面上一塊便攜儲能電源大概能實現(xiàn)500次充放電，之后壽命會逐漸衰減到20%以內(nèi)。記者了解到，如今電小二已經(jīng)研制了新品，后續(xù)會用到更好的電芯，使用次數(shù)能達到1000次，足以滿足消費者的普遍需求。

對磁性元器件的技術要求，主要集中在小型化輕量化、高功率、安全性、降損耗提效率等方面，對此，磁性元器件企業(yè)普遍都有其應對方式，足以滿足當前便攜儲能電源企業(yè)的需求。

值得一提的是，本次對話，多家便攜儲能電源企業(yè)與磁性元器件企業(yè)提到，希望磁性元器件企業(yè)未來能更多地參與前期設計環(huán)節(jié)，利用磁性元器件企業(yè)本身的專業(yè)優(yōu)勢提供更加適合的產(chǎn)品解決方案。我們也期待，上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)能勠力同心，共同發(fā)掘便攜儲能電源更多優(yōu)秀產(chǎn)品方案！