Τα μαγνητικά υλικά είναι υλικά με μαγνητική διάταξη που έχουν σιδηρομαγνητικές ή σιδηρομαγνητικές ιδιότητες και έχουν πρακτική αξία εφαρμογής. Μια θεμελιώδης διαφορά μεταξύ τους και άλλων υλικών είναι ότι είναι ευαίσθητα στα εξωτερικά μαγνητικά πεδία. Τα ευρέως καθορισμένα μαγνητικά υλικά περιλαμβάνουν επίσης αντισιδηρομαγνητικά υλικά και άλλα ασθενώς μαγνητικά υλικά που έχουν πρακτική ή πιθανή αξία εφαρμογής.

Τα τελευταία χρόνια, η συνολική ζήτηση για τη βιομηχανία μαγνητικών υλικών αυξάνεται σταθερά και η ταχεία ανάπτυξη πεδίων εφαρμογών κατάντη όπως η οπτική αποθήκευση, η αιολική ενέργεια, τα οχήματα νέας ενέργειας, τα ρομπότ, ο βιομηχανικός αυτοματισμός και η ασύρματη φόρτιση έχει φέρει ευκαιρίες ανάπτυξης στο βιομηχανία μαγνητικών υλικών.

Ⅰ. Μετρικές για τη μέτρηση της απόδοσης των μαγνητικών υλικών

Οι μαγνητικές ιδιότητες των μαγνητικών υλικών μετρώνται ως εξής:

Σταθερότητα: Οι κύριες παράμετροι είναι η υπολειπόμενη μαγνήτιση και το μέγιστο προϊόν μαγνητικής ενέργειας. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο και τόσο καλύτερα ο μαγνήτης μπορεί να διατηρήσει τις μαγνητικές του ιδιότητες.

Αντοχή απομαγνητισμού: Η κύρια παράμετρος είναι η εγγενής καταναγκαστική δύναμη. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή, τόσο ισχυρότερη είναι η αντίσταση στον απομαγνητισμό και τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή απόδοσης.

Αντοχή στη θερμοκρασία:Οι κύριες παράμετροι είναι η εγγενής καταναγκασμός, η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας και η θερμοκρασία Μονάδα ραδιοενέργειας. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή, τόσο καλύτερη είναι η αντίσταση στη θερμοκρασία και τόσο πιο σταθερή είναι η απόδοση του μαγνητικού υλικού.

Ⅱ. Ταξινόμηση μαγνητικών υλικών και εφαρμογή τους σε οχήματα νέας ενέργειας

Τα μαγνητικά υλικά χωρίζονται ανά λειτουργία και μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: μόνιμα μαγνητικά υλικά, μαλακά μαγνητικά υλικά και λειτουργικά μαγνητικά υλικά. Προς το παρόν, οι πιο κοινές εφαρμογές στα νέα ενεργειακά οχήματα είναι οι μόνιμοι μαγνήτες νεοδυμίου από σίδηρο βόριο και οι μόνιμοι μαγνήτες φερρίτη μεταξύ των υλικών μόνιμων μαγνητών και ο χάλυβας πυριτίου, οι μεταλλικοί μαλακοί πυρήνες μαγνητικής σκόνης, οι μαλακοί μαγνήτες φερρίτη μεταξύ των μαλακών μαγνητικών υλικών.

• Υλικό μόνιμου μαγνήτη-NdFeB

Υλικό μόνιμου μαγνήτη από νεοδύμιο σιδήρου βόριο (Nd-Fe-B) με κύριο συστατικό το Nd2Fe14B έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής παραμονής και της υψηλής καταναγκαστικής δύναμης. Κάθε νέο ενεργειακό όχημα απαιτεί περίπου 2,5 κιλά υλικών μόνιμου μαγνήτη NdFeB, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για κινητήρες κίνησης, ABS, EPS και άλλα εξαρτήματα. Το υλικό έχει εξαιρετική απόδοση και μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση του κινητήρα και να μειώσει την απώλεια ενέργειας. Επιπλέον, τα ηχεία αυτοκινήτων και οι διάφοροι αισθητήρες είναι επίσης σενάρια όπου χρησιμοποιούνται υλικά μόνιμου μαγνήτη σιδήρου-σιδήρου-βόριου σε οχήματα νέας ενέργειας.

• Υλικό μόνιμου μαγνήτη-φερρίτης

Τα υλικά μόνιμου μαγνήτη φερρίτη κατασκευάζονται από SrO ή BaO και Fe2O3 ως πρώτες ύλες μέσω κεραμικής τεχνολογίας. Σε σύγκριση με τα υλικά μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, αν και τα υλικά μόνιμου μαγνήτη φερρίτη δεν έχουν πλεονέκτημα στην απόδοση, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς λόγω των άφθονων πρώτων υλών τους, της χαμηλής τιμής, της απλής διαδικασίας προετοιμασίας, της εξαιρετικής αντοχής στην οξείδωση και της μεγάλης υπολειμματικής μαγνήτισής τους . είναι το υλικό της επιλογής. Στα νέα ενεργειακά οχήματα, χρησιμοποιείται κυρίως σε κινητήρες κίνησης, μετατροπείς, πασσάλους φόρτισης και άλλα εξαρτήματα.

• Μαλακό μαγνητικό υλικό - ατσάλι πυριτίου

Ο χάλυβας πυριτίου είναι ένα κράμα σιδήρου-πυριτίου που σχηματίζεται με την προσθήκη μικρής ποσότητας πυριτίου (γενικά λιγότερο από 4,5%) σε καθαρό σίδηρο. Έχει εξαιρετικές ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες όπως υψηλή μαγνητική διαπερατότητα, χαμηλή απώλεια υστέρησης και χαμηλή απώλεια σιδήρου. Στα νέα ενεργειακά οχήματα, ο χάλυβας πυριτίου είναι ένα από τα σημαντικά υλικά του κινητήρα, το οποίο μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την απώλεια σιδήρου και την απώλεια υστέρησης του κινητήρα και να βελτιώσει την απόδοση και την απόδοση του κινητήρα. Εκτός από κινητήρες, ο χάλυβας πυριτίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πασσάλους φόρτισης, συστήματα διαχείρισης μπαταριών, δομικά μέρη αμαξώματος κ.λπ. οχημάτων νέας ενέργειας.

• Μαλακά μαγνητικά υλικά-μεταλλικός μαλακός πυρήνας μαγνητικής σκόνης

Ο μεταλλικός μαλακός πυρήνας μαγνητικής σκόνης είναι ένα μαλακό μαγνητικό υλικό που συμπιέζεται από μαγνητική σκόνη επικαλυμμένο με μονωτικό μέσο. Συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των μεταλλικών μαλακών μαγνητικών υλικών και του μαλακού μαγνητικού φερρίτη. Δεδομένου ότι η σκόνη του είναι κατασκευασμένη από σιδηρομαγνητικά σωματίδια, η ένταση της μαγνητικής επαγωγής κορεσμού είναι υψηλή. Ταυτόχρονα, λόγω της παρουσίας του μονωτικού στρώματος, η ειδική αντίστασή του είναι επίσης υψηλή. Χρησιμοποιείται κυρίως σε τρεις τομείς εφαρμογών: πασσάλους φόρτισης, φορτιστές ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ/DC που τοποθετούνται στο όχημα και μετατροπείς DC/DC που τοποθετούνται στο όχημα στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων. Ειδικά κάτω από την τάση της πλατφόρμας υψηλής τάσης 800V, ο μεταλλικός μαλακός πυρήνας μαγνητικής σκόνης θα ωφεληθεί περισσότερο και η χρήση ποδηλάτων αναμένεται να αυξηθεί από τα σημερινά περίπου 0,7kg σε 2,7kg.

• Μαλακό μαγνητικό υλικό-φερρίτης

Ο μαλακός φερρίτης είναι ένα σιδηρομαγνητικό οξείδιο που αποτελείται κυρίως από Fe2O3, το οποίο παράγεται με μεθόδους μεταλλουργίας σκόνης. Υπάρχουν διάφοροι τύποι όπως Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn κ.λπ., μεταξύ των οποίων ο φερρίτης Mn-Zn έχει τη μεγαλύτερη απόδοση και χρήση. Ως ηλεκτρονικό λειτουργικό υλικό με εξαιρετικές ηλεκτρικές ιδιότητες υψηλής συχνότητας, σχετικά χαμηλό κόστος και εύκολη επεξεργασία σε προϊόντα διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών, ο μαλακός φερρίτης χρησιμοποιείται ευρέως σε νέο ενεργειακό εξοπλισμό OBC οχημάτων, εξοπλισμό φόρτισης EV, μετατροπή ισχύος συστήματος ισχύος HEV, Μετατροπείς DC -DC, συστήματα διαχείρισης μπαταριών, μονάδες διανομής ισχύος κ.λπ.

Ⅲ. Προοπτικές εφαρμογής μαγνητικών υλικών σε οχήματα νέας ενέργειας

Η εκβιομηχάνιση των μαγνητικών υλικών στην Κίνα άρχισε να διαμορφώνεται στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1980. Κυρίως λόγω της δημοτικότητας ηλεκτρονικών προϊόντων όπως τα μαγνητόφωνα και οι τηλεοράσεις, η ζήτηση για μαγνητικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα ηχεία ήχου έχει αυξηθεί ραγδαία.

Σήμερα, η ραγδαία ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων έχει φέρει τεράστιο χώρο ανάπτυξης στα μαγνητικά υλικά. Σύμφωνα με στοιχεία από την Ένωση Κατασκευαστών Αυτοκινήτων της Κίνας, η παραγωγή και οι πωλήσεις νέων ενεργειακών οχημάτων της χώρας μου το πρώτο τρίμηνο του 2023 θα φτάσουν τα 1,65 εκατομμύρια και 1,586 εκατομμύρια αντίστοιχα, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 27,7% και 26,2% αντίστοιχα, με μερίδιο αγοράς του 26,1%. Η ανάπτυξη της νέας βιομηχανίας ενεργειακών οχημάτων της χώρας μου έχει εισέλθει στο νέο στάδιο ταχείας ανάπτυξης κλίμακας. Ανεξάρτητα από το μελλοντικό μερίδιο ή τον ρυθμό ανάπτυξης των βασικών μαγνητικών υλικών, η ανάπτυξη του πεδίου νέων ενεργειακών οχημάτων έχει μεγάλη σημασία και έχει εκτεταμένη επιρροή.

Ως βασικό υλικό πυρήνα των βασικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, τα μαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλες τις πτυχές νέων ενεργειακών κινητήρων κίνησης οχημάτων, πασσάλων φόρτισης, συστημάτων διαχείρισης μπαταριών, φορτιστών ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ/DC, μετατροπέων DC/DC και άλλων εξαρτημάτων. Υποκινούμενος από τη ζήτηση, ο αριθμός των εγχώριων επιχειρήσεων που ασχολούνται με την παραγωγή και την κατασκευή μαγνητικών υλικών συνεχίζει να αυξάνεται και έχει πλέον διαμορφωθεί μια πλήρης σειρά συστημάτων προϊόντων μαγνητικών υλικών. Ως υποδιαίρεση μαγνητικών υλικών για οχήματα νέας ενέργειας, ο ανταγωνισμός στην αγορά είναι επίσης έντονος. Μεταξύ αυτών, εταιρείες με μεγαλύτερα ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν κυρίως Τζινλί Μόνιμος Μαγνήτης, Τιαντόνγκ Co., Ε.Π.Ε., Ζενγκάι Μαγνητικός Υλικά, Yingluohua, Γαλαξίας Μαγνήτης, Sinosteel Τιανγιουάν, Hengdian Ανατολή Μαγνήτης, Jiangfen Μαγνητικός Υλικά, Ningbo Γιουνσένγκ, Zhongke San Δαχτυλίδι κ.λπ.