在車載OBC（車載充電器）領域，高頻化、高效率與小型化的發展趨勢對磁性材料提出了嚴苛要求。

如何降低磁芯損耗成為行業核心痛點——高頻工況下，傳統鐵硅材料損耗過高易導致發熱加劇、效率下降，直接影響系統可靠性與能效；而追求低損耗的同時，還需兼顧直流偏置性能與成本控制，這對磁性材料材料技術和工藝創新形成雙重挑戰。

作為深耕磁性材料領域多年的代表企業，梅州市瑞冠新材料科技有限公司（下稱“瑞冠”）研發工程師張工在接受《磁性元件與電源》專訪時，系統介紹了瑞冠從霧化制粉與包覆工藝兩大維度突破，成功開發出多系列低損耗磁粉芯解決方案，為磁性材料行業提供了實踐范本。

磁粉芯 圖源：瑞冠

01 低損耗鐵硅材料綜合優勢更突出

據張工介紹，在對磁性材料損耗要求較高的應用場景中，尤其是在大功率、大電流的和直流偏置（DC Bias）要求較高的情況下，優先選用低損耗磁性材料是實現高效性能的關鍵所在。

傳統的鐵硅材料由于其高飽和磁通密度和高的直流偏置特性，廣泛應用于大電流、大功率領域，如新能源汽車、充電樁和光伏。但是，鐵硅材料的損耗普遍比較高，一般在50KHz/100mT的條件下，損耗在650左右。而瑞冠推出的低損耗鐵硅材料，在同等條件下，可將損耗值降低至約400mW/cm3。

為實現這一損耗目標，瑞冠從以下三個方面進行優化：

一是采用先進的氣霧化制粉工藝。通過優化霧化工藝，能夠顯著提升粉末的球形度，減少雜質含量，從而為后續磁性材料性能的提升奠定基礎。

二是精心調配磁性材料成分。我們不僅對鐵、硅、鋁等主要元素的比例進行了精準優化，還引入了其他特定元素，進一步改善磁性材料的特性，使磁性材料在損耗控制、直流偏置性能等方面達到更優的平衡。

三是粒度控制，磁性材料粉末越細，損耗越低。傳統磁性材料通常使用150目的鐵硅粉末，而低損耗磁性材料則需使用200目以下的粉末，甚至可能用到400目左右的粉末。

目前，業內使用最廣泛的磁性材料是低損耗鐵硅和復合材料，即鐵硅與氣霧化鐵硅鋁按一定比例混合而成的復合材料。

金屬磁粉芯 圖源：瑞冠

低損耗鐵硅材料是近年來行業推出的新磁性材料，成本相對較高。復合材料的成本則取決于其成分配比，瑞冠會根據不同需求提供多種檔次，例如300mW/cm3、350mW/cm3和450mW/cm3等不同規格，其價格也會因具體配比而有所不同。

從性能來看，鐵硅材料的直流偏置性能較好，可達到70%以上，而復合材料的直流偏置性能為60%。綜合考慮，低損耗鐵硅材料在性能上更具優勢，但其成本比其他傳統磁性材料高出約10%至20%。

值得一提的是，在降低損耗方面，最高端的磁性材料是鐵鎳。鐵鎳的成本可能是鐵硅的7倍，因為其價格非常昂貴。鐵鎳的直流偏置性能可達80%以上，損耗僅為240mW/cm3左右。它具有低損耗、高直流偏置的特性，是天然的優質磁性材料。然而，由于其價格過高，目前大多數國產電車尚未采用鐵鎳材料，而進口汽車和服務器電源中則有較多應用。

磁導率VS DC直流磁化強度 圖源：瑞冠

02 克服包覆工藝難點，損耗值達到380

在降低損耗方面，除了通過磁性材料本身的特性來實現外，工藝優化同樣是降低損耗的重要途徑。

除了優化原材料能降低磁粉芯損耗外，包覆技術也是至關重要的。但包覆技術則是各家企業的核心機密，具有高度的保密性。

包覆體系本身很復雜，不同的企業有不同的技術路線。例如，一些企業如韓國的企業更傾向于使用無機包覆材料，如硅酸鹽、硅溶膠（二氧化硅、氧化鋁等）等絕緣物質。這些無機材料能夠提供良好的絕緣性能，從而有效降低損耗，且價格十分便宜。

包覆工藝的難點在于如何實現均勻包覆。如果包覆不均勻，尤其是在將原粉細化后，包覆的均勻性反而會降低，導致損耗上升，而不是下降。盡管大家都知道細粉的損耗更低，但實際操作中卻很難實現。因此，如何在實現均勻包覆的同時降低損耗，是當前面臨的主要挑戰。

包覆過程的具體操作如下：首先，將金屬粉末與包覆劑混合。包覆劑通常由酸、鹽以及溶劑等成分組成，將其配制成溶液后加入粉末中，使粉末與液體充分混合，形成類似漿料的物質，隨后通過加熱將其干燥。

從微觀角度來看，每個顆粒都需要被包覆劑中的絕緣物質均勻包裹，以防止顆粒之間的導通。因為一旦顆粒之間發生導通，渦流損耗就會顯著增加。如果不對粉末進行包覆，材料將直接形成合金，而合金的損耗通常非常高。

包覆粉末形狀 圖源：瑞冠

磁粉芯的特點在于，經過包覆后，其內部相當于形成了一個均勻的分布式的氣隙，這些氣隙由包覆劑中的絕緣物質填充。這種結構既阻止了顆粒間渦流電的產生，又沒有將其切割，保持了磁性材料的封閉性。因此能夠應用于高頻場景。如果沒有包覆工藝，磁性材料將無法在高頻條件下使用。

在低損耗鐵硅材料方面，通過優化包覆工藝，瑞冠已經能夠實現50kHz和100mT條件下的損耗值達到380W/cm3左右，這標志著瑞冠在磁性材料和工藝優化方面取得了顯著進展。

磁性材料損耗曲線 圖源：瑞冠

03 不斷改進磁性材料與工藝，開發11種低損耗磁性材料

瑞冠是一家專注于磁粉及磁粉芯研發與生產的企業。通過持續優化粉料配方與生產工藝，瑞冠成功開發出11種不同材質的磁性材料。這些磁性材料依據不同的頻率、損耗水平以及直流偏置（DC）特性進行精準設計與開發，能夠充分滿足多樣化的應用需求。每一種磁性材料均針對特定應用場景進行了深度優化，確保其性能與應用要求高度匹配。

瑞冠的磁粉芯產品廣泛應用于光伏、家電、新能源汽車、充電樁、儲能、5G通訊以及服務器電源等領域，憑借卓越的性能與可靠性，為各行業提供了高效、穩定的解決方案。

結語

在新能源汽車產業向高效化、輕量化加速邁進的浪潮中，車載OBC作為能量轉換的核心樞紐，其性能突破始終與磁性材料的革新深度綁定。

未來，隨著800V高壓平臺、超充技術的普及，磁性材料將面臨更高頻、更高功率密度的挑戰。瑞冠以“純度-粒度-包覆”為核心的技術閉環，以及覆蓋多場景的11種定制化磁性材料系列，不僅為車載OBC的持續升級提供了可擴展的解決方案，更向行業證明：唯有扎根基礎材料創新，方能以“硬核科技”撬動產業變革。

本文為嗶哥嗶特資訊原創文章，未經允許和授權，不得轉載

審核編輯 黃宇