稀土磁性材料:三方面引领潮流 稀土永磁主要是指钕铁硼系永磁材料、钐钴永磁材料和稀土铁氮系永磁材料。钐钴永磁是最先发展起来的一种稀土磁性材料,具有高居里温度、高矫顽力特点,因含有昂贵的战略金属钴使其发展受到很大限制。目前用量维持在600-700吨,主要应用于军工领域;钕铁硼永磁发明于1983年,正值电子计算机、办公自动化、家电产品普及和微型化的关键时刻,迫切需要强力磁体,钕铁硼不仅磁性能高,而且价格低廉,它的问世给磁体带来了革命性变化,同时使全球计算机、通讯等产业得到了飞速发展,目前是稀土磁性材料的主力军,09年产量9.4万吨(全球1.44万吨);稀土铁氮永磁主要指2:17型钐铁氮化合物及我国杨应昌原始发明的1:12型钕铁氮化合物,同时具有较高的磁性能和耐蚀性,由于工艺问题,目前应用较少。 我国的钕铁硼应用分高科技用途、传统用途和低挡用途。高科技用途包括MRI,VCM,DVD/CD存储器,CD拾音器,电动自行车(EB)和电动助力车(EAV)等,这部分用量增长最快,占我国钕铁硼磁体消费的50%左右,近年来是拉动钕铁硼磁体消费的主要动力;传统领域的应用包括扬声器、磁分离器和磁化器包括用于油田和石油工业的脱蜡器,每年用量较为稳定,约占我国钕铁硼消费的30%;低牌号用途主要是在浙江慈溪等地生产的服装、箱包用的磁性纽扣或家具上门吸等,在此方面的用途所占比例正逐渐降低,但绝对量仍逐年增加,因为它作为废料回收利用,仍有一定的生命力。 我国磁体生产主要集中在江浙、山西、京津、包头和江西地区,09年我国钕铁硼磁体产量在9.4万吨左右,其中出口约占20%。从钕铁硼在高科技领域的消费结构看,增长最快的是电动自行车(EB)和电动助力车(EAV),以DVD/CD存储器和CD拾音器用磁体主要供给国外用户。另外,电动自行车已成第十大家电下乡品种。由于电动自行车的驱动是钕铁硼电机,由于电动自行车的成本比摩托车低很多,农村用户庞大,未来钕铁硼在这上面的应用仍能保持较快的增长。 钕铁硼“质”和“量”之飞跃将被引爆:钕铁硼的传统应用目前没有衰退,而随着低碳经济的到来,新的应用领域正在形成,下面三个方向以后会引领钕铁硼的消费: 1)风力发电:在目前装备的各类风力发电机组中,永磁风力发电机因其效率高、体积小、可靠性高、结构简单等特点,成为风力发电机的首选。使用稀土永磁材料,能使发电机的效率从普通电机0.50提高到0.85以上,同时采用永磁发电机,还可做到风力机与发电机的直接耦合,省去变速箱,从而提高可靠性,减小系统噪声,降低维护成本。2008年,我国新增风电机组5130多台,装机容量630万千瓦,总装机容量连续第四年翻番增长,全国累计装机容量已达到1221万千瓦。预计到2020年我国风电有望实现1亿千瓦装机容量,按照每台1MW级永磁风力发电机需用钕铁硼0.6~1.5吨计算,约消耗钕铁硼6~15万吨,这为钕铁硼永磁材料今后的应用提供了极其广阔的空间,可以预见,风力发电将成为钕铁硼的应用的一大新的领域。 2)新能源汽车:经济危机下,为顺应节能环保的大势,各国政府不约而同地选择了新能源产业作为刺激经济走出危机的契机,将新能源产业从酝酿期推向了加速期的临界点。中国新能源汽车产业得到国家政策多方面扶持。未来3年(2009~2012)国家将投入数百亿美元,力争到2012年全国新能源汽车市场份额占到汽车市场的10%。由于永磁同步电机的能效利用率极高,所以它们被用于HEV,每辆车需要高性能钕铁硼约7公斤。仅丰田公司“普锐斯”混合动力汽车的今年产量就将达到100万量,由此可见,钕铁硼磁体市场必将因汽车用途而迅速扩大。 3)无刷直流电动机:目前在日本和欧美等国变频空调已经成为空调行业的技术平台,98%左右的空调均为变频空调,但我国目前应用较少。变频空调由于具有舒适、节能等特点,势必成为未来的一种趋势。目前,变频空调压缩机驱动电机为单相异步电动机或直流电机,因为异步电动机存在转差损耗,直流电机电刷的存在使得其故障率高、使用寿命低,所以异步电动机和直流电动机都不是空调压缩机的理想部件。永磁无刷直流电动机(BLDCM)是新一代高性能的驱动电机,很好地克服了这些缺点,一方面永磁无刷直流电机本体具有交流电动机的结构,同时又有直流电动机的速度调节性;另一方面BLDCM为永磁励磁,减小了定子无功电流,提高了功率因数。永磁无刷直流电动机将被广泛运用于空调机、空气压缩机、风机等家用电器领域。由于我国空调市场巨大,变频空调的发展,必将为永磁开拓一个新的应用领域。 因此,随着新的应用领域不大开发,预计未来5年钕铁硼行业全球仍将保持15%的增速,而我国有望将保持20%的增速。 |