01

Επισκόπηση της βιομηχανίας υλικών μόνιμου μαγνήτη

1. Επισκόπηση υλικών μόνιμου μαγνήτη

Τα μαγνητικά υλικά είναι υλικά που μπορούν να αντιδράσουν στα μαγνητικά πεδία με συγκεκριμένο τρόπο. Ανάλογα με το βαθμό μαγνήτισης, μπορούν να χωριστούν σε υλικά μόνιμου μαγνήτη και σε μαλακά μαγνητικά υλικά. Τα υλικά μόνιμου μαγνήτη, γνωστά και ως σκληρά μαγνητικά υλικά, χαρακτηρίζονται κυρίως από την υψηλή μαγνητική τους ιδιότητα και την υψηλή καταναγκαστική ικανότητα. Μετά την αφαίρεση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, μπορούν ακόμα να διατηρήσουν υψηλό μαγνητισμό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα κοινά υλικά μόνιμου μαγνήτη χωρίζονται σε κράμα μόνιμου μαγνήτη αλουμινίου-νικελίου-κοβαλτίου, κράμα μόνιμου μαγνήτη fe-χρωμίου-κοβαλτίου, φερρίτη μόνιμου μαγνήτη, υλικό μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών και σύνθετο υλικό μόνιμου μαγνήτη κ.λπ.

Τα μεταλλικά υλικά μόνιμου μαγνήτη αναπτύχθηκαν νωρίτερα, προέρχονταν από ανθρακούχο χάλυβα στις αρχές του 20ου αιώνα, που χρησιμοποιήθηκαν κυρίως στον τομέα των οργάνων, αλλά με την εμφάνιση νέων υλικών μόνιμου μαγνήτη, η παραγωγή μειώθηκε σταδιακά. Το υλικό μόνιμου μαγνήτη φερρίτη είναι κατασκευασμένο από οξείδιο του στροντίου ή οξείδιο του βαρίου συν οξείδιο του σιδήρου ως πρώτη ύλη μέσω κεραμικής διαδικασίας παραγωγής, συμπεριλαμβανομένου μαγνήτη φερρίτη και συγκολλημένου μαγνήτη φερρίτη, που χρησιμοποιείται κυρίως σε οικιακές συσκευές, εκτυπωτές, αισθητήρες, παιχνίδια και άλλα πεδία.

Τα υλικά μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών έχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως υψηλή κρυσταλλική ανισοτροπία, μαγνήτιση υψηλού κορεσμού, υψηλή καταναγκαστική ικανότητα και προϊόν υψηλής μαγνητικής ενέργειας. Το τρέχον μαγνητικό υλικό NdFeb είναι η τρίτη γενιά υλικού μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, η οποία είναι η γενιά με την καλύτερη συνολική απόδοση. Το Ndfeb έχει πολύ υψηλό προϊόν μαγνητικής ενέργειας και καταναγκασμό, καθώς και τα πλεονεκτήματα της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, κάνοντας το μαγνητικό υλικό NdFeb να χρησιμοποιείται ευρέως στη σύγχρονη βιομηχανία. Επί του παρόντος, τα νέα ενεργειακά οχήματα, οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, η αιολική ενέργεια και ούτω καθεξής είναι τα κύρια πεδία εφαρμογής.

2. Βιομηχανική ταξινόμηση υλικών μόνιμου μαγνήτη

Το υλικό μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών αναφέρεται στο υλικό μόνιμου μαγνήτη που περιέχει μέταλλα σπάνιων γαιών. Είναι ένα είδος μαγνητικού υλικού που παράγεται από το κράμα που αποτελείται από μέταλλα σπάνιων γαιών, όπως νεοδύμιο και σαμάριο, και μέταλλα μετάπτωσης, όπως κοβάλτιο και σίδηρος, τα οποία συμπιέζονται και συντήκονται με τη μέθοδο μεταλλουργίας σκόνης και μαγνητίζονται με μαγνητικό πεδίο. Η γέννηση του υλικού μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών είναι μια σημαντική πρόοδος στον τομέα των μαγνητικών υλικών, γεγονός που καθιστά τις μαγνητικές συσκευές στη βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας υψηλής απόδοσης και ελαφριάς. Προς το παρόν, χωρίζεται κυρίως σε μόνιμο μαγνήτη κοβαλτίου σαμάριου καιΜόνιμος μαγνήτης NdFebανάλογα με τις διάφορες κατάντη εφαρμογές. Η τέταρτη γενιά μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών φαι-άζωτο βρίσκεται ακόμη υπό ενεργό έρευνα και ανάπτυξη.

Η πρώτη και δεύτερη γενιά υλικών μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών - μόνιμος μαγνήτης από κοβάλτιο σαμάριου. Οι μόνιμοι μαγνήτες από κοβάλτιο σαμάριου κατασκευάζονται κυρίως με αντιστοίχιση στοιχείων σπανίων γαιών σαμάριου, κοβαλτίου και άλλων στοιχείων. Στο παρόν,μόνιμοι μαγνήτες κοβαλτίου σαμάριουχωρίζονται κυρίως στην πρώτη γενιά SmCo5 (τύπος 1:5) και στη δεύτερη γενιά Sm2Co17 (2: 17) τύπου δύο, λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη δεύτερη γενιά μόνιμων μαγνητών κοβαλτίου σαμαριού, στην οποία η αναλογία κοβαλτίου είναι 48% 52%, το σαμάριο είναι 23%-28% και ο σίδηρος είναι 14%-17%. Ο μόνιμος μαγνήτης κοβαλτίου Samarium χαρακτηρίζεται από υψηλές μαγνητικές ιδιότητες και καλύτερη αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες από τον μόνιμο μαγνήτη NdFeb. Ωστόσο, λόγω του υψηλού ποσοστού κοβαλτίου και της τιμής κόστους του κοβαλτίου είναι υψηλότερη από αυτή του νεοδυμίου, υπάρχουν σχετικά λίγες κατάντη εφαρμογές επί του παρόντος, κυρίως στους τομείς της εθνικής άμυνας, της αεροδιαστημικής, της τεχνολογίας επικοινωνιών και ούτω καθεξής.

Η τρίτη γενιά υλικού μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών - μόνιμος μαγνήτης NdFeb. Επί του παρόντος, ο μόνιμος μαγνήτης NdFeb είναι το υλικό μόνιμου μαγνήτη με την καλύτερη απόδοση, τη μεγαλύτερη κατανάλωση και το υψηλότερο ποσοστό της αγοράς μαγνητικών υλικών. Το νεοδύμιο αντιπροσώπευε το 29%-32,5%, ο σίδηρος το 64%-69% και το βόριο το 1,1%-1,2% στα μαγνητικά υλικά NdFeb. Τα τελευταία χρόνια, λόγω της υψηλού κόστους απόδοσης των μαγνητικών υλικών ndfeb, καθώς και της συνεχούς βελτιστοποίησης της διαδικασίας παραγωγής των μαγνητικών υλικών, η παραγωγή και η εφαρμογή μαγνητικών υλικών NdFeb έχουν αναπτυχθεί με ταχείς ρυθμούς. Η ενεργειακή πυκνότητα και η καταναγκαστική ικανότητα του μαγνητικού υλικού Ndfeb είναι πολύ υψηλή και έχει ισχυρές μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες. Το μειονέκτημα είναι ότι η αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία είναι κακή, και είναι εύκολο να σκονιστεί η διάβρωση. Σύμφωνα με την πρακτική της βιομηχανίας, τα υλικά συντηγμένου μόνιμου μαγνήτη NdFeb των οποίων η εγγενής καταστολή (Hcj, kOe) και το μέγιστο προϊόν μαγνητικής ενέργειας ((BH) max, MGOe) είναι περισσότερα από 60 ανήκουν σε υλικά μόνιμου μαγνήτη NdFeb υψηλής απόδοσης. Προς το παρόν, τα υψηλής απόδοσης μαγνητικά υλικά Ndfeb χρησιμοποιούνται κυρίως σε κινητήρα κίνησης οχημάτων νέας ενέργειας, κινητήρα μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών, κινητήρα μόνιμου μαγνήτη με άμεση αιολική ενέργεια και άλλα πεδία. Στο μέλλον, με την ταχεία ανάπτυξη της παραγωγής και των πωλήσεων νέων οχημάτων, τη δημοτικότητα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και άλλων κατάντη κίνησης, η ζήτηση για μαγνητικά υλικά NdFeb θα αυξηθεί σημαντικά. kOe) και το μέγιστο προϊόν μαγνητικής ενέργειας ((BH) max, MGOe) είναι περισσότερα από 60 ανήκουν σε υλικά μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης NdFeb. Προς το παρόν, τα υψηλής απόδοσης μαγνητικά υλικά Ndfeb χρησιμοποιούνται κυρίως σε κινητήρα κίνησης οχημάτων νέας ενέργειας, κινητήρα μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών, κινητήρα μόνιμου μαγνήτη με άμεση αιολική ενέργεια και άλλα πεδία. Στο μέλλον, με την ταχεία ανάπτυξη της παραγωγής και των πωλήσεων νέων οχημάτων, τη δημοτικότητα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και άλλων κατάντη κίνησης, η ζήτηση για μαγνητικά υλικά NdFeb θα αυξηθεί σημαντικά. kOe) και το μέγιστο προϊόν μαγνητικής ενέργειας ((BH) max, MGOe) είναι περισσότερα από 60 ανήκουν σε υλικά μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης NdFeb. Προς το παρόν, τα υψηλής απόδοσης μαγνητικά υλικά Ndfeb χρησιμοποιούνται κυρίως σε κινητήρα κίνησης οχημάτων νέας ενέργειας, κινητήρα μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών, κινητήρα μόνιμου μαγνήτη με άμεση αιολική ενέργεια και άλλα πεδία. Στο μέλλον, με την ταχεία ανάπτυξη της παραγωγής και των πωλήσεων νέων οχημάτων, τη δημοτικότητα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και άλλων κατάντη κίνησης, η ζήτηση για μαγνητικά υλικά NdFeb θα αυξηθεί σημαντικά. Κινητήρας μόνιμου μαγνήτη με άμεση αιολική ενέργεια και άλλα πεδία. Στο μέλλον, με την ταχεία ανάπτυξη της παραγωγής και των πωλήσεων νέων οχημάτων, τη δημοτικότητα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και άλλων κατάντη κίνησης, η ζήτηση για μαγνητικά υλικά NdFeb θα αυξηθεί σημαντικά. Κινητήρας μόνιμου μαγνήτη με άμεση αιολική ενέργεια και άλλα πεδία. Στο μέλλον, με την ταχεία ανάπτυξη της παραγωγής και των πωλήσεων νέων οχημάτων, τη δημοτικότητα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και άλλων κατάντη κίνησης, η ζήτηση για μαγνητικά υλικά NdFeb θα αυξηθεί σημαντικά.

Συγκολλημένο NdFeb, πυροσυσσωματωμένο NdFeb, θερμή συμπίεση NdFeb. Τα σύγχρονα μαγνητικά υλικά ndfeb χωρίζονται κυρίως σε δεσμευμένα ndFeb και πυροσυσσωματωμένα NdFeb. Η διαφορά μεταξύ των δύο έγκειται κυρίως στη διαφορά στη διαδικασία. Το Bonded ndfeb εγχέεται με κόλλα σε μαγνητική σκόνη NdFeb και στη συνέχεια υποβάλλεται σε επεξεργασία μέσω της διαδικασίας χύτευσης διαφόρων πλαστικών υλικών. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται κυρίως σε μαγνήτες κίνησης σκληρού δίσκου, κινητήρες αυτοκινήτων και μαγνητικούς αισθητήρες και άλλα είδη βιομηχανικών και οικιακών κινητήρων.

Το πυροσυσσωματωμένο NdFeb είναι η χρήση της διαδικασίας μεταλλουργίας σκόνης, το κενό σώματος του κλιβάνου τήξης και χύτευσης, μέσω καλουπώματος θέρμανσης υψηλής θερμοκρασίας. Οι κύριες κατάντη εφαρμογές περιλαμβάνουν κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, μεγάφωνα, μαγνητικούς διαχωριστές, προγράμματα οδήγησης δίσκων υπολογιστή, εξοπλισμό απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού και μετρητές. Λόγω της διαφοράς στις μαγνητικές μεθόδους και τις μεθόδους χύτευσης, η τομή του συνδεδεμένου ndfeb και του πυροσυσσωματωμένου NdFeb δεν είναι μεγάλη. Το πυροσυσσωματωμένο NdFeb χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της οδήγησης κινητήρα με μεγάλη ισχύ λόγω του προϊόντος υψηλής μαγνητικής ενέργειας και της απόδοσης κόστους. Το Bonded NdFeb έχει τα χαρακτηριστικά της απλής διαδικασίας και του μικρού μεγέθους και χρησιμοποιείται περισσότερο στον τομέα των μικροκινητήρων.

Το Ndfeb είναι ένας μαγνήτης με υψηλές μαγνητικές ιδιότητες που κατασκευάζεται με θερμή εξώθηση και θερμή διαδικασία παραμόρφωσης. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής πυκνότητας, του υψηλού προσανατολισμού, της καλής αντοχής στη διάβρωση, της υψηλής καταστολής και του σχεδόν τελικού σχηματισμού. Επί του παρόντος, μόνο λίγες εταιρείες έχουν κατακτήσει τη διαδικασία παραγωγής, οι φραγμοί διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και το κόστος παραγωγής είναι υψηλά και η συνολική παραγωγή είναι σχετικά μικρή.

02

Ανάλυση αγοράς της βιομηχανίας υλικών μόνιμου μαγνήτη

Το 2021, η παραγωγή των κύριων υλικών μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών αυξήθηκε γρήγορα, μεταξύ των οποίων η παραγωγή πυροσυσσωματωμένου τυφλού ndFeb ήταν 207.100 τόνοι, αυξημένη κατά 16% από έτος σε έτος. Η απόδοση του δεσμευμένου βορίου Ruiron ήταν 9380 τόνοι, με ετήσια αύξηση 27,2% σε ετήσια βάση. Η παραγωγή μαγνητών κοβαλτίου σαμάριου ήταν 2.930 τόνοι, αυξημένη κατά 31,2 τοις εκατό από έτος σε έτος. Το πυροσυσσωματωμένο ndFeb είναι το πιο παραγωγικό και ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών στη χώρα μας.

Τα μαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, οικιακές συσκευές, αυτοκινητοβιομηχανία, παραγωγή αιολικής ενέργειας, αεροδιαστημική και άλλους βιομηχανικούς τομείς. Ως σημαντικός κλάδος της βιομηχανίας μαγνητικών υλικών, η βιομηχανία υλικών μόνιμου μαγνήτη έχει τεράστιες δυνατότητες αγοράς και χώρο ανάπτυξης. Τα τελευταία χρόνια η παραγωγή μόνιμου μαγνήτη φερρίτη στη χώρα μας ήταν περίπου 500000 τόνοι κάθε χρόνο. Σύμφωνα με τα στοιχεία, η αγορά φερρίτη μόνιμου μαγνήτη αντιπροσώπευε το 37,12% στον ηλεκτροακουστικό τομέα (συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης), 18,22% στις οικιακές συσκευές, 15,89% στην κατασκευή παιχνιδιών, 15,11% στην αυτοκινητοβιομηχανία, 8,09% στον εξοπλισμό γραφείου και 5,57% άλλα πεδία.

03 

Ανάλυση τάσεων ανάπτυξης της βιομηχανίας υλικών μόνιμου μαγνήτη

1. Οι βιομηχανικές πολιτικές υποστήριξαν και προάγουν από καιρό τη βιομηχανική ανάπτυξη

Το υλικό μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης ανήκει στα βασικά νέα υλικά και προϊόντα υψηλής τεχνολογίας, έχει υποστηριχθεί από καιρό από την εθνική βιομηχανική πολιτική. Η εφαρμογή των σχετικών πολιτικών θα προωθήσει περαιτέρω τη βελτίωση της συνολικής ποιότητας των προϊόντων στην αγορά, θα οδηγήσει ολόκληρη τη βιομηχανία σε υψηλού επιπέδου και έντονο ανταγωνισμό ποιότητας και υπηρεσιών, θα βελτιώσει τον χώρο της αγοράς κατάντη και τη ζήτηση προϊόντων και θα προωθήσει την υγιή ανάπτυξη του βιομηχανία.

2. Η επείγουσα ζήτηση για πράσινη βιομηχανία και προϊόντα εξοικονόμησης ενέργειας επιταχύνει την ανάπτυξη του κλάδου

Καθώς η εκβιομηχάνιση και η αστικοποίηση επιταχύνονται και η δομή της κατανάλωσης συνεχίζει να αναβαθμίζεται, η ζήτηση για ενεργειακή άκαμπτη ανάπτυξη, τα προβλήματα πόρων και περιβάλλοντος εξακολουθούν να αποτελούν ένα από τα εμπόδια που περιορίζουν την οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη, η εξοικονόμηση ενέργειας και η μείωση των εκπομπών εξακολουθεί να είναι μια σοβαρή κατάσταση. Ως σημαντικό βασικό λειτουργικό υλικό για την πράσινη βιομηχανία εξοικονόμησης ενέργειας, όπως οικιακές συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας και νέα ενέργεια, το υλικό μόνιμου μαγνήτη έχει μεγάλη σημασία για την υλοποίηση των αναπτυξιακών στόχων της εξοικονόμησης πράσινης ενέργειας στη χώρα μας. Η κατάντη ζήτηση για προϊόντα εξοικονόμησης ενέργειας θα οδηγήσει στην ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας μόνιμων μαγνητών.

3. Η αλυσιδωτή ανάπτυξη της βιομηχανίας σπάνιων γαιών προάγει τη διεθνή ανταγωνιστικότητα της βιομηχανίας

Μετά από δεκαετίες ανάπτυξης, η ισχύς της ανάπτυξης και της χρήσης των σπάνιων γαιών έχει βελτιωθεί με ολοκληρωμένο τρόπο. Διαμορφώσαμε μια ανεξάρτητη και πλήρη βιομηχανική αλυσίδα σπάνιων γαιών, συσσωρεύσαμε πλούσιες προηγμένες τεχνολογίες ολόκληρης της βιομηχανικής αλυσίδας και έχουμε καταστεί ικανοί να μετατρέψουμε το πλεονέκτημα των πόρων σε ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στην αγορά. Ως σημαντικός κρίκος στην αλυσίδα της βιομηχανίας σπάνιων γαιών, η κινεζική βιομηχανία μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών έχει επίσης σχηματίσει ένα σχετικά πλήρες βιομηχανικό σύστημα υποδιαίρεσης. Το πλεονέκτημα ολόκληρης της βιομηχανικής αλυσίδας ευνοεί την προώθηση της διεθνούς ανταγωνιστικότητας της βιομηχανίας.

4. Το τεχνικό επίπεδο του κλάδου έχει βελτιωθεί σημαντικά

Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, η χώρα μας ακολούθησε αμέσως την Ιαπωνία, την Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες και άρχισε να διεξάγει έρευνες για υλικό μόνιμου μαγνήτη και γνώρισε ένα στάδιο ανάπτυξης στην τεχνολογία από την αρχή. Με βάση τη μακροπρόθεσμη έρευνα και ανάπτυξή τους, οι κορυφαίες εγχώριες επιχειρήσεις συνεχίζουν να καινοτομούν προηγμένη τεχνολογία παραγωγής, τεχνολογία παραγωγής και μεθόδους διαχείρισης, διαμορφώνοντας μια μοναδική τεχνολογία διεργασιών και σύστημα ελέγχου ποιότητας διαχείρισης με κινεζικά χαρακτηριστικά, και στη διαδικασία γρήγορης ρύθμισης, σύνθλιψης και κονιοποίηση της τεχνολογίας και άλλων βασικών τεχνολογιών πρωτοποριακών επιπέδων κιλοτονίων, κοντά στο διεθνές κορυφαίο επίπεδο που αντιπροσωπεύουν οι ιαπωνικές επιχειρήσεις. Σταδιακά προέκυψε το διεθνές ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.

5. Η υψηλή ζήτηση της αγοράς για προϊόντα υψηλής απόδοσης παρέχει ευκαιρίες ανάπτυξης στον κλάδο

Καθώς τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, οι οικιακές συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, οι βιομηχανικοί κινητήρες, η παραγωγή αιολικής ενέργειας και οι βιομηχανίες αυτοκινήτων εισέρχονται σε μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης, τα υλικά μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης παρουσιάζουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής, η ζήτηση της αγοράς είναι ολοένα και ισχυρότερη, αναμένεται να ξεκινήσει μια περίοδος εκρηκτικής ζήτησης. Υπό τη συνεχή έλξη νέων ενεργειακών οχημάτων, βιομηχανικών κινητήρων, παραγωγής αιολικής ενέργειας, παραδοσιακών αυτοκινήτων, κλιματισμού μετατροπής συχνότητας, ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, σιδηροδρομικών μεταφορών και βιομηχανικών ρομπότ και άλλων τομέων, που υπερκαλύπτονται από την ισχυρή υποστήριξη των"διπλού άνθρακα"πολιτική, ο χώρος μελλοντικής ζήτησης υλικών μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών έχει ανοίξει πλήρως, γεγονός που παρέχει ευκαιρίες για την ανάπτυξη εγχώριων επιχειρήσεων υψηλής ποιότητας.