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Mymetal:一季度稀土永磁应用梳理

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一、上游:

(一)、轻稀土冶炼厂随着稀土市场的不断发展,人们对磁性材料的开发利用已由金属钕转为镨钕合金,打破了金属钕独占磁性材料的地位。镨钕金属成为生产钕铁硼永磁材料的主要原料。添加金属铈取代部分镨钕金属是一种低成本磁体制作方法。由于金属铈的单价低于镨钕金属,这种制作方法能大大降低生产成本,提高市场竞争力。由于铈为非磁性原子,铈取等量代内镨钕,产生磁稀释作用,Br,Hcj,(BH)max都降低,目前只适合N,M系列产品。低性能目前至少占钕铁硼总量10%以上,富铈磁体中金属铈可替代50%以上的镨钕用量,部分高性能大厂钕铁硼不含金属铈。镨单独用作永磁材料性能并不突出,但他却是一个能改善磁性能的优秀协同元素。加入适量的镨都能有效地提高和改善永磁材料性能。镨的加入量为5%~8%,最高达10%,可取代1/3的钕。加入镨还能提高磁体抗氧化性能(耐空气腐蚀)和机械性能,已被广泛应用于各类电子器件和马达上。

(二)、重稀土冶炼厂用少量的金属镝来替代钕可显著提高磁体的矫顽力;用金属铽来替代钕能更加有效的提高永磁体的矫顽力;一些厂商以钆铁合金或钬铁合金的形式加入钆或钬以部分取代钕,来制造低成本的烧结钕铁硼。

(三)、纯铁制造业:太原铁、上海铁、武钢铁。(四)、特硼&精硼制造业

二、中游:磁材厂磁材上市公司有金力永磁、中科三环、银河磁体、横店东磁、正海磁材、宁波韵升、英洛华和中钢天源等。

三、下游应用领域

(一)、电机是钕铁硼永磁应用较多的领域之一。

①微特电机:微特电机品种众多(达5000余种)、规格繁杂、市场应用领域十分广泛,涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面,凡是需要电驱动的场合都可以见到微特电机。例一:在汽车工业中,为了提高汽车使用的舒适度,拓展汽车增值空间,过去利用手动控制的机械装置,例如汽车门锁、车窗、座椅转向、后视镜等系统,都逐步改为了电机驱动。将电机应用在转向系统中,电动助力转向系统可替代传统的液压助力转向系统,让行车省力又安全,并节省能源。下图为汽车中使用的微电机数量。每辆传统汽车钕铁硼用量为0.3kg,钕铁硼在传统车领域主要用于EPS转向系统,每台EPS系统需0.25kg钕铁硼。

随着汽车向小型化、轻量化和高性能化方向发展,对汽车中使用的磁体的性能要求会越来越高,这将会加快钕铁硼永磁、特别是粘结钕铁硼永磁的发展。

此外,新能源汽车的开发为电机提供了新的应用领域。每辆新能源汽车钕铁硼用量约为3.3kg。

例二:节能电梯耗电量巨大,是高层建筑最大能耗设备之一。据中国电梯业协会估计,电梯每天耗电量约占整个建筑能耗的5-15%。目前,电梯所采用的曳引机主要为永磁同步电机与传统异步电机。永磁同步电机采用直驱方式,传动效率显著提高的同时,比传统电机的能耗显著降低50%左右。随着国家节能减排政策的不断落实,采用永磁同步电机的节能电梯无疑是未来的发展方向。

例三:在计算机中,音圈电机在计算机机械硬盘驱动器中应用较多。音圈电机在硬盘驱动器中为磁盘头提供运动,是硬盘驱动器中重要的核心组成部件。硬盘作为磁存储技术的重要媒体,是当今重要的数据保存方式之一,虽然机械硬盘市场空间正受到固态硬盘的挤压,但是机械硬盘因其安全性和低成本优势,未来相当长一段时间内难以被固态硬盘完全替代。

CPU风扇电机的转子有永磁磁铁,风扇每转一圈就有一次切割磁力线现象,那么这个磁力线被“霍尔”元件感应到,就向PC主板发送一个电脉冲信号,主板按照记数器可以算出一分钟转多少圈。

②风力发电机:永磁风力发电机采用高磁性能烧结钕铁硼永磁,足够高的矫顽力可以避免磁体高温失磁。风力发电机的工作环境非常恶劣,它必须能经受高温、严寒、风沙、潮湿乃至盐雾的考验。

(二)、变频空调压缩机

变频空调的压缩机是永磁材料的重要下游,目前空调压缩机使用的磁体分为铁氧体永磁材料和高性能钕铁硼永磁材料两种。在节能环保的产业政策支持以及技术升级的趋势下,铁氧体永磁材料在变频空调中的应用将逐步被高性能钕铁硼永磁材料所取代。变频压缩机用钕铁硼磁体应具有优异的磁性能、较低的温度系数、高温不可逆退磁率低,以及在高温、氟利昂和冷冻机油环境中的耐腐蚀性能强等特点。一般选择性能为42SH、38UH、38EH等的高性能钕铁硼永磁体。

(三)、智能手机配件

①手机扬声器

②麦克风:与扬声器磁铁一样,为了追求更薄的外观,采取两块磁铁的设计方式。

③音圈马达(音圈电机):手机摄像头中的自动对焦功能就是完全由这个电机来完成的。

④振动电机&振动反馈电机:当你把的来电铃声设置为振动时,振动马达会派上用场。现在大多数智能手机都有第二个振动电机,及振动反馈电机,当你在智能手机上按键时,你会感觉到手机的振动吗?这个振动就来自振动反馈电机。

⑤耳机

(四)、扬声器

扬声器(俗称喇叭)的好坏能影响整个音响系统的风格。音响系统中扬声器作为一个还原设备对声音进行还原,音质的好坏直接由扬声器来表现。也就是说,扬声器在整个音响系统中是起决定性作用的,而扬声器中起决定性作用的是磁铁,而稀土永磁钕铁硼磁铁是制造扬声器非常好的材料。上个世纪以前,绝大多数的喇叭厂家还是采用铁氧体。到了1982年,日本住友特殊金属发明了钕铁硼这种磁性材料,磁能级是铁氧体的5-15倍,被称为“磁王”,直到今天还没有发现任何东西的磁性可以超过它。

(五)、数控机床

在工业中要实现生产自动化,就要运用到数控机床,钕铁硼就是数控机床电机的理想材料。

(六)、核磁共振成像仪

人体细胞的各种元素的原子核都是有核磁矩的,强磁场下就会产生共振,因为人体正常细胞组织与病变细胞组织共振的时间不同,经过精密扫描分析其中的图象数据,来反映早期微小的病变。但该设备需要有强大的磁场系统来支持。超导磁体则要配备费用比较高的超低温系统,安装维修很复杂;普通铁氧体磁钢则要上百吨的磁体来组装,很大很笨重。如果采用磁铁王---钕铁硼磁铁就不会说到又大又笨重了,两吨磁体就可以完工了

(七)、磁悬浮列车

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行,其主要技术系统原理包括三部分:①悬浮系统②推进系统③导向系统。其中悬浮系统是通过磁体“同性相斥,异性相吸”的原理来达到列车悬浮的效果,推进系统是通过永磁同步牵引电机来使得列车保持直线运动。

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