电能作为一种洁净能源应用于生产、生活的方方面面。电工钢作为软磁材料用于发电机、变压器以及电动机的铁芯是必不可少的。在发电厂由其它能源产生的电能通过变压、传输然后应用于各行各业。
    
     电工钢是一种绝好的软磁材料，其应用于电力转换、传输以及配电过程的每一个关键环节，这是因为电工钢是一种高效节能材料，该材料容易磁化且可使能量损耗降至最低水平。
    
     日本钢铁生产者在取向电工钢和无取向电工钢的开发上居于世界先进水平，日本电工钢的产量显示出稳步增长趋势，且自20世界90年代以来电工钢年平均产量在160-190万t之间。1999财年冷轧电工钢产量达187.3万t。创有史以来第二最高水平。
    
     在日本电工钢供给和需求方面，国内订单显示出稳步下降趋势，这主要因为自1992年以来日本家用电器的生产者纷纷将其生产转移到海外致使海外对电工钢需求的订单不断增加。1999财年国内订单保持在54.4万t，而出口订单达到135.2万t。这样一种需求模式对日本生产的硅钢片来说是独一无二的。
    
     在电工钢的供给方面，日本是一大户，占全世界电工钢年产量的30％，其产量几乎与欧盟15国总产量持平。
    
     电工钢特性
    
     电工钢不同于其它类型的钢材产品，其具有磁特性。取向电工钢是一种其易磁化轴尽可能与轧制方向或带卷长度方向相平行的产品，无取向电工钢是一种其表面上易磁化轴随意平行的产品。
    
     取向电工钢主要用于变压器，因其在一个方向上进行磁化。另一方面由于无取向电工钢的磁化方向发生变化，所以其适合用于电动机和其它旋转电机上。
    
     电工钢的技术规格取决于铁损，铁损是一种能量损失，其表示1kg电工钢磁化所产生的热量。例如：日本工业标准(JIS)50A470电工钢，厚度为0.50mm(标准中厚度×100加以表示)。"A"表示无取向电工钢(G表示取向电工钢)。铁损的上限为4.70W／kg(标准中上限×100加以表示)。
    
     日本电工钢的开发
    
     电工钢有时也称硅钢片，这是因为为降低涡流损失，钢中加入了硅(Si)，从而可使电工钢的铁损降低。
    
     取向电工钢
    
     一般情况下，3％Si添加到取向电工钢中。硅作为铁素体形成元素，3％的添加量致使钢中无相变点产生，从而在不影响晶粒取向的条件下进行高温退火。这就是说钢中对铁损产生不利影响的杂质可通过高温退火加以去除。但另一方面Si的添加会增加钢的硬度，致使其冷轧过程难度加大。因而需进一步改进冷轧设备和生产技术。
    
     近40年以来，日本电工钢铁损量已降低一半之上，即从20世纪60年代初的1.7W／kg降到近几年的0.75W／kg。
    
     无取向电工钢
    
     具有各种硅含量的无取向电工钢已走向市场，硅含量越高则铁损越低，但钢中铁含量由于非磁性元素Si的添加而降低，从而降低了钢的磁通密度。因此，在大多数情况下，高硅电工钢用于铁损要求较低的场合，而低硅电工钢用于对磁通密度要求较高的场合。目前，世界最高级电工钢如35A210和50A230正大量在日本进行生产。
    
     对空调和电冰箱的空气压缩机，无取向电工钢能精确满足其要求。这些电工钢与传统电工钢相比具有更高的磁通密度和更低的铁损，而且为便于加工制造还具备了合适的硬度。
    
     随着大功率电子设备的开发，新型家用电器的开发力度不断加大。为满足这种发展趋势，必须开发和生产低铁损电工钢，而且还必须开发高强度电工钢以满足其在高速旋转电机上的应用。
    
     发电和传输效率
    
     核能发电、火力发电和水力发电是人类生产生活中不可或缺的电力来源。在火力发电中，转换率低于40％，然而发电机本身的运行效率很高，例如水力发电机的运行效率为98.80％，损失仅为1.20％。预计该损失中铁损占20％，铜损占10％，机器损失占70％。20％的铁损等同于总损失1.20％的0.24％。无取向电工钢用于水力发电机的铁芯，如果用50A230电工钢取代50A250电工钢用作水力发电机的铁芯，则发电效率由于铁损降低而增加到98.81％。假定用1300MW的水力发电机发电，设备的转换率为40％，发电效率增加0.01％可使电量输出增加45万kWh。这就是说通过采用高一个级别的电工钢每年可节约1000万日元。
    
     在电力传输过程中，高级电工钢也有其应用优势。例如：如果铁损比30G155低10％的30G140取向电工钢用于日本所有电力传输变压器，则每年可节约电能9.3亿kWh。假定电价定在每千瓦小时15日元，则每年可节约的能源费用为140亿日元。因此电工钢性能的改善可极大地降低电力传输和分配过程中的损失。
    
     电器和电工钢的运行效率
    
     1997财年，日本电力总需求达9320亿kWh，占全世界电力总需求的8％。其中家庭用电量占29％，这其中空调和电冰箱的空气压缩机以及电风扇的马达电量就占到44％即1190亿kWh，因此，改进这些家电用发电机的运用效率1％，每年便可节约电盲目120亿kWh。
    
     马达的运行效率取决于铁损、铜损和其它损失量，因此可通过优化选择电工钢并改善其性能达到提高马达运行效率的目的。
    
     同时，各行各业所用电动机的电力消耗相当高，占到1996财年日本总电力消耗的52％。远远超过照明电力消耗的17％。预计工业电动机的电力消耗占电动机总耗电量的64％。降低工业中电力消耗的关键是改善电动机的运行效率。根据1992年的统计数字，日本工业电动机的运行效率是62％，如果日本电动机的运行效率能提高1甲6，则每年至少可节约电力47亿kWh，相当于700亿日元。
    
     修正能源节约法
    
     1999年4月日本对有关合理利用能源的法律进行了修订，其中有关电工钢的修订是提高空调的运行效率使其达到63％，到2004年使电冰箱的电力消耗降低23％，为满足这些要求，需开发铁损更低、磁通密度更高的新型电工钢并将其投放市常日本电工钢的开发和生产开始于20世纪50年代，目前，日本电工钢无论在产量上还是在质量上均排世界最好水平之列。
    
     21世纪节约能源已成为全球关注的焦点，电工钢只有进一步改善其性能达到节约能源的目的，为达到此目的必须开发新类型的电工钢以优化其应用技术。