稀土凯旋 新兴产业隐忍变局
2011年10月19日 9:29 18294次浏览 来源: 中国科技财富 分类: 稀土
一枝独秀难言技术隐忧
“我国稀土永磁行业在世界范围可谓一枝独秀。”
就钕铁硼的国际背景而言,美国的钕铁硼产业已经没落,欧洲仅存德国真空(VAC)一家烧结钕铁硼企业,日本主要有3家钕铁硼生产企业(日立金属、TDK和信越化工),全球其余的烧结稀土永磁(包括钕铁硼磁体和钐钴磁体)生产企业全部集中在中国。
近年来,电子产品向轻、薄、短、小等微型化、形状复杂化方向迅速发展,开发高性能粘结磁体势在必行。因各向异性NdFeB粘结磁体的磁性能是各向同性粘结磁体的2~4倍,磁体用量大大减少,不仅可满足电子产品微型化需求,而且节约了宝贵的稀土资源,提高产品的性能和竞争力。
张教授介绍道,自1989年,日本三菱公司的Takeshita等报道HDDR工艺以来,人们围绕HDDR工艺、各向异性起因及各向异性机理等方面研究作了不懈的努力,并成功制备了高矫顽力各向异性NdFeB磁粉,这无疑大大提高了此种工艺在应用上的优势,使之成为目前唯一有效的可以直接获得各向异性粘结NdFeB磁粉的工艺,引起许多研究者的兴趣。有关各向异性粘结磁体的研究已进行了十几年,人们也期盼着它能尽快走入市场以满足微电机小型化和高效化的需求。近年来以日本爱知制钢为代表的先锋企业把HDDR法制取NdFeB工艺路线推向产业化,并形成了一定的生产能力。
张教授向记者坦言,随着各向异性稀土永磁磁粉推向市场,用户也被激活了,表现在越来越多的微电机生产厂家提出了对这类材料的迫切需求。然而,现实却是这类材料的发展速度并不快,主要问题有两方面:一是国内各向异性NdFeB磁粉产业化技术还没有突破,爱知制钢HDDR生产各向异性NdFeB磁粉的技术封锁;另一方面,各向异性NdFeB粘结磁体的成形产业化关键技术没有突破。
就目前国内稀土磁性材料专利情况,张教授介绍,我国所掌握的具有含金量是值得期待的,而目前可能的方向就是配方专利失效后的技术路径和工艺改良方面。日本住友金属掌握着上游原创性技术的垄断优势,属于重大专利。而国内在配方专利上已经下延到重大工艺技术方向,诸如前文所提到的“钕铁硼合金快冷厚带及其制造方法”之类的算是重大方向的专利技术。未来在先进工艺领域的竞争才是主要的。
谈到未来的稀土永磁产品的附加值问题,张教授表示,其主要包括两个方面:其一就是企业确保自己产品的一致性、稳定性确保高品质;另一方面体现在生产材料的质量上,体现材料的应用水平。
立足北京,开拓稀土永磁产学研新格局
作为长期立身北京的一线专家,张教授可谓目睹着并亲身参与着北京稀土永磁产业的发展。
据了解,北京稀土永磁产业逐步从中低端发展到中高端,产品已进入音圈电机、核磁共振、汽车助力转向等高档磁体主要应用领域。
北京地区现已形成以北京大学、清华大学、北京科技大学、北京航天航空大学等高校和国家磁学实验室、钢铁研究总院、有色金属研究总院及北京航空材料研究院等院所为研究主体,以中科三环、钢铁研究总院、安泰科技、银纳金科和北京京磁等为生产基地的研究、中试、生产一体化的新格局。在国内拥有钕铁硼产品销售专利许可权的5家磁体企业中,4家为北京企业,分别为中科三环、安泰科技、银纳金科和北京京磁。北京已成为我国稀土永磁的研发中心和高档钕铁硼的生产基地,钕铁硼销售额占全国30%左右。
张教授说:“长期以来,国家和地方政府对稀土永磁材料给予了大力支持。在国家自然基金项目、973项目、863项目、“攻关”项目等的大力支持下,在高校、研究所和企业的共同努力下,不仅我国的稀土永磁钕铁硼磁体产量居全球之最,而且磁体性能和品质逐年提高,与西方发达国家水平越来越近。比如,通常我们用最大磁能积和内禀矫顽力之和来衡量高性能磁体,我国少量的高档烧结钕铁硼磁体指标已达到国际先进水平(BH)max(MGOe)+Hcj(kOe)≈70。”
据张教授介绍,近年来,在市委和市政府战略布局指导下,北京市汽车产业,特别是新能源汽车得到迅猛发展。目前电机永磁环采用拼装单轴取向瓦形钕铁硼磁体的磁环,这种磁环不仅制造成本高,而且漏磁严重、动平衡差和磁极间过渡区大,进而影响电机效率。新能源汽车用驱动电机要求电机的工作效率高、性能稳定、体积小、重量轻、节能(节能15%以上)、数控性好(转速精度万分之一转)、噪声低等。
而北京科技大学为将具有自主知识产权的HDDR各向异性NdFeB磁粉制备技术、辐向磁场注射成形和辐向磁场温压成形等技术进行成果产业化实施,以新能源汽车应用为龙头,联合北京三吉利新材料有限公司、大洋电机新动力科技有限公司和北京汽车新能源汽车有限公司等进行产学研用结合,进行磁粉、磁体、电机设计和制造等产业链各环节紧密联系起来,设计、制造并装车考核试用北汽集团急需20kW、30kW、60kW、110kW和130kW新能源动力汽车用驱动永磁电机,为北京市汽车产业进入国内“第一梯队”和新能源汽车领先地位奠定了坚实的基础。
在采访最后,谈到目前国家正强力整合的稀土产业,谈到江浙一带企业分化的格局,张教授观点鲜明,“两级分化对稀土产业的规范是有好处的,这里面肯定有些企业很痛苦,我也和业内很多企业打过交道,很多老板显得很头疼。但是如果能做好,通过此次稀土高价风波淘汰一批竞争力低的企业,重新整合行业内的希望就显得很关键,日本的稀土企业就几家。”
“但同时,这会逼迫相关企业实施技术革新,寻找新的技术路径,激发新的创新热情。但是话又说回来,毕竟什么东西都不能一刀切,很多企业不可能说变就变,我们得给人转型的时间和机会,狂风骤雨式的行为必将遭致众多企业的反对,而此将重伤他们积极置身产业发展,无论是投身稀土永磁哪个环节的积极性。”
责任编辑:lee
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