软磁材料是磁性元件的重要原材料，磁性元件在电子电路起着变压、隔离、整流、变频、倒相、阻抗匹配、逆变、储能、滤波等作用，为各类电子、电气设备所必需，也是电源装置的核心元件之一。那么，软磁材料有哪些？软磁材料的特点是什么？软磁材料的用途有什么？

一、软磁材料：电动智能化时代的关键材料

磁性材料按照磁化后去磁的难易程度可以分为永磁和软磁材料。软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁，其主要功能是转换与传输电磁能量，被广泛用于各种电能变换设备中。

软磁材料可分为金属软磁材料、铁氧体软磁材料、非晶和纳米晶软磁材料以及其他软磁材料。非晶及纳米晶软磁材料与金属软磁材料成分接近，但由于是非晶态结构，故单独分为一类；近年来应用场景不断扩展的金属磁粉芯是以金属软磁粉为原料，采用绝缘包覆、压制、退火、浸润、喷涂等工艺技术所制成的磁芯，属于金属软磁材料的一种。

二、应用领域拓展推动软磁材料技术迭代

软磁材料的发展基本可以分为四个主要阶段：传统金属软磁--铁氧体软磁--非晶、纳米晶软磁--金属磁粉芯。

1. 第一阶段为传统金属软磁材料

纯铁是最早使用的软磁材料。纯铁资源丰富、价格低廉，是最早使用的软磁材料，其磁导率高、饱和磁感应强度高，矫顽力低，具有良好的加工性能。但纯铁电阻率较低，因此只适合在直流或低频条件下工作，在高频交变的涡流损耗很大。19 世纪末硅钢片（Fe-Si 合金）研制成功，成为历史上第一种应用于交变强磁场的软磁材料。硅钢性能优于纯铁，电阻率是电工纯铁的几倍，涡流损耗低，而且易于批量生产，现主要用于变压器铁心。

后人们研制出坡莫合金（即 Fe-Ni 合金，镍含量在 30%-90%），可作为硅钢片补充应用于弱磁场中。坡莫合金普遍特点是初始磁导率较高(37.5~125mH/m），在弱磁场中具有极高磁导率(125~375mH/m），环境稳定性高，因此适宜用在弱磁场环境中。但由于电阻率及矫顽力较低，生产工艺复杂及价格昂贵等限制性因素，应用范围受限，现主要用于方波变压器、直流变换器、电流变压器、接地故障断路器和微电机等电子元件。

2. 第二阶段为铁氧体软磁

铁氧体软磁作为第二代软磁材料于 1935 年问世，适用于高频低功率的应用场景。铁氧体成分为具有磁性的 Fe2O3 与其他金属氧化物配置烧结而成的复合氧化物软磁材料，常见的铁氧体软磁主要有 MnZn 铁氧体、NiZn 铁氧体和 MgZn 铁氧体 3 大系列。

铁氧体电阻率和磁导率较高，但由于其饱和磁强度较低，导致磁能存储能力较低，故而在磁能密度要求较高和大功率领域的应用受限，更加适用于高频低功率场景。铁氧体软磁可批量生产、性能稳定、机械加工性能高，可利用模具制成各种形状的磁芯，广泛应用于电子元件中，如滤波器、电磁感应线、录像磁头以及汽车中的传感器等。

3. 第三阶段为非晶及纳米晶软磁

第三代软磁材料主要为非晶与纳米晶软磁材料，于 20 世纪 60 年代在美国和日本首次工业化。非晶合金是通过在金属软磁的冶炼过程中加入玻璃化元素（硅、硼、碳等），通过快淬技术使其成为非晶态，在保留金属软磁高饱和磁感应强度和高导磁率的同时提高了电阻率，涡流损耗得以降低，是中、低频领域电能传输优选材料。

目前非晶合金薄带主要应用于全球配电变压器领域，在节能环保方面优于竞争品硅钢。纳米晶软磁则是在非晶合金的基础上经过高度控制的退火环节，形成具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。

与铁氧体软磁材料、非晶软磁材料等材料相比，纳米晶超薄带因其高饱和磁度、低矫顽力、高初始磁导率、高居里温度等材料特性可以缩小磁性器件体积、降低磁性器件损耗，属于新型磁性材料，综合磁性性能更为优异，在追求小型化、轻量化、复杂温度的场景下，有着显著优势。

纳米晶超薄带产品是制造电感、电子变压器、互感器、传感器、无线充电模块等磁性器件的优良材料，主要应用于消费电子、新能源汽车、家电、光伏、粒子加速器等领域，满足电力电子技术向大电流、高频化、小型轻量、节能等发展趋势的要求，目前已在智能手机无线充电模块、新能源汽车电机等产品端实现规模化应用。

4. 第四阶段为金属磁粉芯

金属磁粉芯又称软磁复合材料（SMC），于 20 世纪 80 年代产业化。金属磁粉芯是在铁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粉体材料，具有高饱和磁通密度、高居里温度、软饱和特性以及更强的抗直流叠加能力、更宽的工作温度范围等优点，结合了传统金属软磁和铁氧体软磁的优势，被誉为“第四代”软磁材料。

金属磁粉芯可以满足电力电子器件小型化、高功率密度，高频化，集成化的要求，被作为功率因数校正（PFC）电感、输出滤波电感、谐振电感、EMI差模电感和反激式变压器铁芯用于光伏逆变器、车载电源、开关电源、变频驱动等现代电力电子装置中。

随着大功率开关电源技术的快速发展和广泛应用，要求电子系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，不会对其他系统和设备造成干扰。

由于金属磁粉芯因天然存在的微细均匀气隙的结构，在电感使用时磁场泄漏少，这样的电感元件具有良好的电磁兼容性，减少了漏磁场所带来的涡流损耗，金属磁粉芯因此得到了广泛的应用；进入二十一世纪，随着逆变电路的高频、高功率密度化和电磁兼容性（EMC）的更高要求，金属磁粉芯的产业化发展速度逐步超过了其它软磁材料。

三、电子电路核心材料，光储车催生可观需求

合金软磁粉芯：广泛用于光伏及汽车电子，合金软磁粉芯持续放量

磁芯是电感元件的核心部件之一，合金软磁粉芯是指将符合性能指标的合金软磁粉采用绝缘包覆、压制、退火、浸润、喷涂等工艺技术所制成的磁芯。金属合金软磁粉是指含有铁、硅及其他多种金属或非金属元素的粉末，其成分、纯度、形貌等关键特性决定了磁芯的性能。

光伏逆变器：基数增加+组串式渗透率提升

逆变器为光伏发电系统中的核心设备，其中逆变电感及升压电感将带来软磁需求。光伏组件通过将太阳光照射下产成的直流电去除电流波动与电磁干扰后，汇流套件将交流电统一汇流后传输至逆变器，从而实现将直流电转变为交流电的逆变过程，最后并入电网或供负载使用。光伏逆变器的稳定性与安全性可直接影响光伏发电系统的运行与发电效率，同时逆变器寿命可影响光伏发电系统的使用周期，因此逆变器为光伏发电系统中的核心设备。光伏逆变器中 Boost 升压电感及滤波电感需要使用软磁材料。光伏逆变器的市场规模随着光伏市场的强劲增长而不断扩大，而光伏逆变器中，将光伏电池板发出的不稳定的直流电升压成稳定的直流电压的电路中，Boost 升压电感是其关键核心磁元件，其后将稳定的直流电压通过逆变电路转换成 50Hz 正弦波交流电，输入电网时，需要使用重要的大交流输出滤波电感。 合金软磁粉芯是组串式逆变器的标配。传统集中式逆变器所处环境为低频、高功率应用场景，因此采用硅钢材料；而组串式逆变器相对高频、高功率应用场景，硅钢片难以满足频率需求，金属软磁粉芯是更好的选择，而微型逆变器功率较低，适合使用磁通密度偏低的铁氧体软磁材料。

据 TrendForce，预计 23、25 年国内光伏新增装机量依次达到130GW、237GW，2022-2025年复合增速达 39.7%，同时预计 23、25 年全球光伏新增装机量依次达到351GW、593GW，2022-2025 年复合增速达 43.7%。在此假设下，预计 23、25 年国内光伏领域合金软磁粉芯依次达到 32604、63022 吨，2022-2025 年复合增速达43.7%；23、25 年全球光伏领域合金软磁粉芯依次达到 87981、157699 吨，2022-2025 年复合增速达41.1%。

风光储一体化推进中，合金软磁粉芯开辟新战场

电池储能系统是由储能电池组、电池管理系统（BMS）、储能逆变器、升压变压器和就地监控系统及储能电站监控系统等设备组成。随着我国电力市场化程度的不断提高，储能产业在新电改的驱动下将迎来新一轮的发展契机。特别是由于储能产业的发展将有助于解决风电、光伏发电等可再生能源的发展难题，储能产业已成为我国新一轮的投资热点。作为储能产业的重要组成部分，储能电站也将随着储能产业的快速发展而不断发展。合金软磁粉芯制成的高频电感可用于储能电站的储能系统中，预计未来将伴随着储能电站的普及而得到更加广泛的应用。

在此上述光伏新增装机假设下，预计 23、25 年国内储能领域合金软磁粉芯依次达到6935、18223 吨，2022-2025 年复合增速达 72.3%；23、25 年全球储能领域合金软磁粉芯依次达到 18010、44587 吨，2022-2025 年复合增速达 70.2%。

新能源汽车及充电桩高增速，高压平台有望提升粉芯单耗

合金软磁粉芯制成的电感分别应用于 AC/DC 车载充电机和车载DC/DC变换器中PFC（功率因素校正）、BOOST（升压式变换器）、BUCK（降压式变换器）等电路模型。随着我国汽车保有量的快速增长，能源安全和环境污染问题日益突出，大力发展新能源汽车成为当前汽车产业发展的趋势，新能源汽车产业的快速发展推动电动汽车用电源变换器需求的持续增长。

合金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。作为新能源汽车的能源供给装置，充电桩对新能源汽车产业而言是非常重要的设备。新能源汽车充电设施（充电桩）是新能源汽车产业链的重要组成部分，新能源汽车行业高速发展将大力推动充电桩相关产业的发展。

高压平台将提升合金软磁粉芯的单耗。800V 体系升级，中短期为了适配现存的400V充电桩，需加装 DC/DC 升压模块，独立升压模块需要额外的电感。而电感元件主要材料是由金属磁粉芯，软磁粉芯单车用量从原来 0.6kg 提升至约 2kg。在充电功率相同的情况下，800V高压快充架构下的高压线束直径更小，相应成本更低，电池的散热更少，热管理的难度相对也低一些，整体电池成本更优。鉴于 800V 高压平台可有效解决补能焦虑，目前大部分主机厂已进行了相关布局。2021 年比亚迪、吉利、长城、小鹏、零跑等相继发布了800V高压技术的布局规划，理想、蔚来等车企也在积极筹备相关技术。从量产时间看，各大车企基于800V高压技术方案的新车将在 2022 年之后陆续上市。

据中汽协等，预计 23、25 年国内新能源车产量依次达到900 万辆、1200 万辆，2022-2025年复合增速达 23.4%。预计 23、25 年全球新能源车产量依次达到1337 万辆、1970万辆，2022-2025 年复合增速达 13.8%。在此假设下，预计 23、25 年国内新能源车及充电领域合金软磁粉芯依次达到 15803、22905 吨，2022-2025 年复合增速达28.1%；23、25年全球新能源车及充电领域合金软磁粉芯依次达到 25473、40671 吨，2022-2025年复合增速达39.1%。

变频空调需求稳定增长

合金软磁粉芯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。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。

预计 23、25 年国内变频空调产量依次达到 10945 万台、12692 万台，2022-2025年复合增速达 8.0%。预计 23、25 年全球变频空调产量依次达到 13378 万台、15910 万台，2022-2025年复合增速达 9.3%。在此假设下，预计 23、25 年国内变频空调领域合金软磁粉芯依次达到21889、25383 吨，2022-2025 年复合增速达 8.0%；23、25 年全球变频空调领域合金软磁粉芯依次达到 26756、31820 吨，2022-2025 年复合增速达9.3%。

UPS 电源市场需求维持高基数

合金软磁粉芯制成的 UPS 电感应用于高频 UPS 电源中，实现储能、滤波、稳压等功能。UPS 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。

据 SMM，预计 23、25 年国内 UPS 电源市场规模依次达到111.5 亿元、132.2 亿元，2022-2025年复合增速达 9.8%。预计 23、25 年全球 UPS 电源市场规模依次达到1043亿元、1150亿元，2022-2025 年复合增速达 5.0%。在此假设下，预计23、25 年国内UPS电源领域合金软磁粉芯依次达到 4956、5876 吨，2022-2025 年复合增速达9.8%；23、25年全球UPS电源领域合金软磁粉芯依次达到 46356、51107 吨，2022-2025 年复合增速达5.0%。

合金软磁粉芯需求旺盛，头部企业享有高增速

我们预计 2025 年全球、国内合金软磁粉芯需求分别达到32.59、13.54 万吨，2022-2025年复合增速依次为 29.8%、30.9%，其中光伏领域全球需求量25 年预计将达到15.77万吨，占总需求比例预计将从 2021 年 34.4%提升至 2025 年 48.4%。

四、软磁材料重点上市公司梳理

金属磁粉芯领域上市公司主要有铂科新材、东睦股份和龙磁科技；铁氧体软磁领域上市公司主要有横店东磁和天通股份；非晶和纳米晶领域上市公司主要有云路股份和安泰科技。

铂科新材：专注金属软磁粉末、金属软磁磁芯及相关电感元件的研发、生产与销售。产品以铁硅系金属软磁为主，从“铁硅一代”金属磁粉芯逐步升级完善，建立了一套覆盖 5kHz~2MHz 频率段应用的金属磁粉芯体系，可满足众多应用领域的性能需求。公司现已推出行业领先、具有更高频低损耗特性的“铁硅四代”，性能兼容部分铁氧体软磁及非晶、纳米晶材料。

东睦股份：唯一拥有 PM、MIM、SMC 三大粉末冶金业务东睦股份主要业务包括粉末冶金压制成形零件（PM）、金属注射成形零件（MIM）和软磁复合材料即软磁金属软磁粉芯（SMC）三大板块，是国内唯一同时拥有合金粉末、铁粉芯、合金磁粉芯三大粉末冶金业务的企业。在下游具体应用上，公司拟增加光伏和家电领域的合金磁粉芯产能，提升对 5G 通信等领域的合金磁粉芯供给保障。

龙磁科技：龙磁科技 2020 年 9 月成立龙磁金属公司（安徽省金寨县）正式进入软磁行业。过去主要从事永磁铁氧体材料的研发、生产和销售。公司计划通过全产业链打造软磁及器件项目——粉料制备、粉芯产品（金属磁粉芯、铁氧体粉芯）、电感器件三位一体全面发展， 形成电感成品核心竞争力。其中软磁粉芯业务由龙磁金属负责，电感器件业务由龙磁新能源负责。

横店东磁：公司深耕磁性材料行业 40 年，被誉为“中国磁都”。横店东磁 2006 年上市，初期主营产品为铁氧体软磁与铁氧体永磁，后逐渐发展为“磁性材料+器件”和“光伏+锂电”两大产业群。公司磁性材料产品主要包括永磁、软磁、塑磁、旋磁、纳米晶、预烧料等，器件产品主要包括振动器件、音圈模组、电感、隔离器、环形器、无线充电模组等。

天通股份：天通股份以磁材料起家，现主要从事电子材料和高端专用装备的研发、制造和销售。在磁性材料领域，公司主要从事软磁材料和磁芯的研发、生产和销售。产品包括锰锌铁氧体材料及其磁芯、镍锌铁氧体材料及其磁芯、金属软磁材料及其制品、满足 NFC 和 Qi 标准以及 AIRFUEL 的无线充电用磁片等。

云路股份：云路股份主要生产软磁材料及衍生品，已形成非晶合金、纳米晶合金、磁性粉末三大材料及其制品系列。产品主要应用于电力配送领域，同时向新能源汽车、新基建、轨道交通、消费电子、白色家电、粒子加速器等下游行业领域延伸，为全球高端客户提供先进金属功能材料、制品及解决方案。公司非晶合金薄带产能 6 万吨/年，市场份额全球第一。同时拥有非晶合金铁心产能 1.85 万吨/年，是非晶合金材料行业的龙头企业。

安泰科技：公司脱胎于中国钢研院，是国内较早进行非晶与纳米晶研发与生产的企业之一。公司“十四五”战略确立了“高端粉末冶金材料及制品产业”及“先进功能材料及器件行业”两大重点发展方向，先进功能材料及器件产业主要包含稀土永磁材料和非晶及纳米晶材料。

文章来源： 未来智库，远瞻智库