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无镝钕磁技术,墩子还是幌子?
[发布日期:2017-03-13  点击次数:2172]

    2016年9月16日,本田推出了全面改进的新款小型MPV“Freed”,有三排7座的“Freed”和双排5座的“Freed+”。其混合动力系统用电机的转子采用了不使用重稀土类元素镝和铽的钕铁硼系磁钢,在不使用重稀土类元素的情况下维持了磁铁的强磁力(剩磁通密度),并提高了耐热性指标矫顽力。

    日经中文网2016年11月11日报道,日本东芝11月10日表示研发出了一种不使用稀土元素镝的发动机用“钐钴磁铁”。东芝确立了一种制造方法,使新磁铁在摄氏180度仍可发出超出现在主流“钕磁铁”的磁力。目前纯电动汽车、工业用发动机和风力发电机的磁铁需求正在扩大,东芝正在寻求使用“钐钴磁铁”替代“钕磁铁”。

    众所周知,在稀土资源方面日本天生不足因而后天勤奋,在省镝技术方面小有造诣。不过,对于其综合效果方面,是否值得一味推崇,应该予以多加考量。到底是像墩子一样笃实,或者似幌子一般迷离?我们应该吸取精华,剔除糟粕。

水平仅为含镝钕磁铁的一半

    2016年7月12日,日本大同特殊钢与本田宣布,两公司开发出了不使用重稀土镝(Dy)等的Nd-Fe-B(钕-铁-硼)类磁铁(钕磁铁),这是全球首次将不使用镝的钕磁铁配备在HEV用马达上。

    日媒报道称,为了在不添加镝的情况下提高矫顽力,大同特殊钢管开发出了通过对直径极小的磁铁粉末进行热成型的制造技术。磁铁晶体的粒径越小,温度升高后就越不容易退磁。开发品的磁铁晶体的粒径仅为100-500nm,而普通钕磁铁的晶体粒径为5-10μm,高达开发品的近10倍。大同特殊钢开发出了将模具加热至较低的温度,然后为该模具填充磁铁粉末,并用力挤压的热成型技术。普通钕磁铁则要为模具填充较大的磁铁粉末,并在1000℃左右的高温下进行烧结。

    值得注意的是,报道称虽说此次提高了无镝磁铁的矫顽力,但水平仅为含镝钕磁铁的一半左右。本田改进了嵌入磁铁的马达转子,实现了矫顽力稍低一些也能使用的构造。

    产业前沿认为,此处应当是提高了散热性能,加之前述的晶体粒径倍缩,实现了这一半的水平。换言之,如若含镝,那么钕铁硼耐高温的极限值要不要被提高很多?彼之关键非镝也!

元素的固有属性不可被替代

    “进化”,贯穿人类的文明发展史,替代也可以称为其代名词之一。比如石器被青铜器替代、铁器又替代了青铜器。此处替代的本质,即是元素的替代,石器含元素杂主要为非金属元素,青铜器主要为铜元素,铁器自然是以铁元素为主。

    铁剑比青铜剑的强度、硬度、刚度、塑性相对更好,因此其兵器功能更强、也能做的更长和耐用。这其中元素起着绝对左右,铁剑取代了铜剑。

    因此,关于元素的固有属性体现的功能,我们用之则有,不用则无。非技术手段可以替代,只能是更先进并适用的替代落后的。

氧化镝出口降但至日本暴增

无镝钕磁技术,墩子还是幌子?

    最近两年,尽管一直强调省镝无镝,多家公司晒出省镝无镝钕磁产品。但是日本并没有减少来自中国的稀土氧化镝的采购,反而暴增。

    图表5 2014-2016年1-9月中国氧化镝至日本、越南出口量及同比统计

无镝钕磁技术,墩子还是幌子?

    2016年前9月中国氧化镝的整体出口数据倏然止增,略有减少,而2015年则是大增。但是出口到日本则在2016年暴增195%,此前的2015年减少18%。

    关于氧化镝出口,不得不提出越南这朵奇葩。其在2014年还不在统计之列,然而,2015年突然冒出以36吨夺冠,但是2016年又降至10吨。

    且不提日本和越南增或降,两者在2015-2016年的年度总量与之前相比是实实在在的上了一个台阶。

    综上所述,日本一再曝本土公司的省镝无镝技术,但是从中国的出口数据来看,日本并未减少对镝的进口,这是为什么呢?不能不说,其对镝的需求还是笃实的。而关于其应用在本田混合动力系统用电机的转子无镝钕磁,也自认了矫顽力的不足。产业前沿则认为,元素的先进性无法替代,不能迷离于表象,但是一定要虚心学习发达国家的先进技术(本文主要内容节选自2016年10月中国稀土永磁全产业链研究报告)。

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