磁性材料的國內(nèi)市場需求預測- 衡陽市金則利特種合金有限公司
一、產(chǎn)品原料分析
1、原料構(gòu)成
在20世紀60年代和80年代，稀土鈷永磁和釹鐵硼永磁(二者統(tǒng)稱稀土永磁)相繼問世。它們的高剩磁密度、高矯頑力、高磁能積和線性退磁曲線的優(yōu)異磁性能特別適合于制造電機，從此永磁電機的發(fā)展進入了一個新的歷史時期。1983年日本住友特種金屬公司和美國通用汽車公司各自研制成功釹鐵硼(NdFeB)永磁，稱為第三代稀土永磁。由于釹鐵硼永磁的磁性能高于其他永磁材料，價格又低于稀土鈷永磁材料，在稀土礦中釹的含量是釤的十幾倍，而且不含戰(zhàn)略物質(zhì)鈷，因而引起了國內(nèi)外磁學界和電機界的極大關(guān)注，紛紛投人大量人力物力進行研究開發(fā)。1983年出現(xiàn)價格相對較低的釹鐵硼永磁后，國內(nèi)外的研究開發(fā)重點開始轉(zhuǎn)移到工業(yè)和民用電機上。軟磁合金的優(yōu)異磁性能，加上電力電子器件和微機技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅使許多傳統(tǒng)的電勵磁電機紛紛用軟磁合金替代，而且可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的電勵磁電機難以達到的高性能。
2、原料供應
進入二十一世紀，中國釹鐵硼磁體生產(chǎn)又一次得到了飛速發(fā)展，2005年燒結(jié)釹鐵硼的銷售量已經(jīng)達到2.8萬噸（毛坯達3.6萬噸），已經(jīng)遠遠超過日本（0.8萬噸），占全球的80%左右。中國的釹鐵硼磁體不但在產(chǎn)量上得到發(fā)展，并且在檔次上也不斷提高，性能已經(jīng)接近國際水平，高檔產(chǎn)品的銷量占全額的30%左右，而且應用領(lǐng)域在不斷的擴展，除高檔領(lǐng)域如：VCM、CD-ROOM、DVD、MRI應用擴大外，低檔磁體在民用建筑和裝飾領(lǐng)域得到發(fā)展。這主要是：因為中國具有豐富的稀土原料資源、廉價的勞動力、成熟的技術(shù)和巨大的國內(nèi)外市場等優(yōu)勢。
原料市場發(fā)展預測:
我國稀土資源豐富，釹鐵硼永磁材料的年產(chǎn)量已居世界第一，國內(nèi)高品質(zhì)的釹鐵硼永磁體已能批量生產(chǎn)，世界磁性材料的中心已轉(zhuǎn)移到中國，這為發(fā)展我國稀土永磁電機產(chǎn)業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。大力發(fā)展稀土永磁電機和稀土永磁材料，將資源優(yōu)勢變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢，將極大地推動我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時為節(jié)能降耗、保護環(huán)境、實現(xiàn)國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展做出重大貢獻。 新應用對我國釹鐵硼行業(yè)的影響體現(xiàn)在兩個方面。一是原來的高端需求繼續(xù)向我國轉(zhuǎn)移；二是國內(nèi)風電和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為釹鐵硼企業(yè)帶來切入良機。
我國釹鐵硼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以中低端為主。音圈電機VCM、助力轉(zhuǎn)向EPS、核磁共振MRI、CD-ROM驅(qū)動等高技術(shù)領(lǐng)域占37%，而電聲、磁吸附、磁選及磁化器等傳統(tǒng)中低端占67%。日本高端VCM應用占總量的50%左右。未來隨著日本更多關(guān)注新市場，成本優(yōu)勢使更多高端應用向我國轉(zhuǎn)移。國內(nèi)風電和HEV的發(fā)展空間巨大，釹鐵硼企業(yè)迎來切入良機。作為中間零件，釹鐵硼企業(yè)和下游廠商需進行合作研發(fā)，同時下游廠商要求產(chǎn)量大、質(zhì)量好、供貨穩(wěn)定，公司作為國內(nèi)釹鐵硼龍頭企業(yè)無疑是配套首選。
二、產(chǎn)品更新周期的特點
稀土永磁電機是在Y系列電機的基礎(chǔ)上，將電機轉(zhuǎn)子嵌入稀土永磁材料而成，與普通電機相比，具有以下優(yōu)點：
（1）體積小，重量輕，耗材少。由于稀土永磁材料的高磁能積和高矯頑力，實現(xiàn)了電機磁路系統(tǒng)的小型化、輕量化；下表為天津安全電機公司生產(chǎn)的兩種技術(shù)指標相同但所用永磁材料不同的直流電機體積與重量參數(shù)的比較。可以看出釹鐵硼永磁電機與鋁鎳鈷永磁電機相比，電機的體積和重量大大減小和降低。 在相同功率下，ZYN40型稀土永磁直流電動機與鋁鎳鈷電機相比，縮小一個機座號，重量和體積分別為鋁鎳鈷電機的70％和68％；與鐵氧體電機相比，縮小兩個機座號，重量和體積分別為鐵氧體電機的40％和36%；與SZ系列電勵磁電機相比，縮小兩個機座號，重量和體積為電勵磁電機的40％。
（2）效率高。一是由于磁路系統(tǒng)的小型化，繞組亦趨小，從而減少了電機的銅損和鐵損，效率提高；二是在轉(zhuǎn)子上嵌人稀土永磁材料后，在正常工作時轉(zhuǎn)子與定子磁場同步運行，轉(zhuǎn)子繞組無感生電流，不存在轉(zhuǎn)子電阻和磁滯損耗；三是定子電流中無勵磁電流分量，功率因數(shù)高，定子電流小，定子側(cè)銅損下降，提高了電機效率。
（3）功率因數(shù)高。在稀土永磁電機轉(zhuǎn)子中無感應電流勵磁，定子繞組呈現(xiàn)阻性負載，電機的功率因數(shù)近于1；減小了定子電流，進一步提高了電機的效率。同時功率因數(shù)的提高，提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)，減少了輸變電線路的損耗，輸變電容量也可降低，節(jié)省電網(wǎng)投資。
（4）起動力矩大。在需要大啟動轉(zhuǎn)矩的設(shè)備（如油田抽油機電機）中，可以用較小容量的稀土永磁電機替代較大容量的Y系列電機，如用37kW永磁電機代替45～55kW的Y系列電機，較好地解決了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，節(jié)省了設(shè)備的投入費用，提高了系統(tǒng)的運行效能。
（5）力能指標好。異步電動機在低負載率(即不在額定點運行)的情況下，效率和功率因數(shù)下降嚴重。Y系列電機在60％的負荷下工作時，效率下降15％，功率因數(shù)下降30％，力能指標下降40％。而永磁電機的效率和功率因數(shù)下降甚微，當電機只有20％負荷時，其力能指標仍為滿負荷的80％以上。永磁電動機的效率在較大的負載變化范圍平坦變化，保持高效率，節(jié)能效果突出。尤其對油田抽油機類啟動負載大、運行負載小的電機，節(jié)能效果更好。
（6）溫升低。轉(zhuǎn)子繞組中不存在銅損，定子繞組中幾乎不存在無功電流，這樣電機溫升低。電磁閥鐵芯材料由繞組提供勵磁電流，因受到勵磁線圈溫升的限制，勵磁繞組占據(jù)空間較大，而高性能的稀土永磁體勵磁可以縮小勵磁空間和提供較高的氣隙平均磁密，因而在相同的體積情況下可以提高電機的出力。
（7）可大氣隙化，便于構(gòu)成新型磁路。
（8）電樞反應小，抗過載能力強。