中国稀土永磁材料的发展课件

2010.12.26中国稀土永磁材料的发展概要一.稀土永磁材料的现状介绍二.稀土永磁材料的未来一.稀土永磁材料的现状介绍1.中国稀土永磁材料的产业状况2.中国烧结稀土永磁技术发展近况中国稀土永磁材料的发展简史浙江山西北京-天津中国大约100家NdFeB磁体生产厂家，主要分布在北京、天津、山西、浙江和赣州、包头等地。2009年产量达到57000吨,位于世界首位。中科三环是中国目前最大的生产商——2009年年产量达到6700吨。安泰科技目前生产线能力可达年产量2500吨。中国烧结钕铁硼磁体生产厂家赣州

包头

产量统计

从产量上看，中国已超过世界总产量的83％，日本占16％，欧美不到1％；从产值上来说，中国占59％，日本占到39％，欧美2％。2009年全球NdFeB磁体产值分布图2009年全球NdFeB磁体产量分布图钕铁硼产品的应用领域比较钕铁硼产品的应用领域-中国根据相关行业数据，我国的钕铁硼产品主要集中在电声、磁选、小型电机等低端领域；而世界领先企业如日本的产品主要集中在音圈电机VCM、核磁共振成像MRI和汽车动力转向装置EPS等高端领域钕铁硼产品的应用领域-世界82000年稀土磁体（NdFeB+SmCo）的产值首次超过了铁氧体的，此趋势将与日俱增。换言之，稀土磁体在21世纪将唱主角1985~2010年间全球各类商品磁体产值V（$x108）的变化

稀土永磁已成为最具有我国资源特色,且在稀土领域中发展最快、所占比重最大的产业。全球制造业向发展中国家重心转移稀土永磁材料发展格局的趋势中国

日本稀土永磁产业的收缩和转移欧美磁材行业战略转移稀土永磁产业格局的发展趋势行业发展厂家现状急需提升外部影响相关专利技术相继到期，市场进入壁垒降低随着英、加、美、日等国立法停止生产一般效率电机，采用烧结钕铁硼电机所占比例快速上升，相应加快了钕铁硼的需求随着中国西部开发的进行，以及原材料的优势，中国烧结钕铁硼的制造中心正在向中西部转移，尤其是内蒙古和江西市场需求市场需求增长迅速市场供给生产商主要集中在京津、宁沪、山西等地市场面临激烈竞争，各厂家优势不明显中低端产品的差异小产业链随着国家对稀土行业的进一步整合，原料的价格上涨，原料供应商议价能力提升部分专利仍未到期，在欧美、日本等发达市场仍受保护，高端市场有一定进入壁垒西部地区企业的成本结构可能更优目前国内产品在国际市场的价格较低，有相当大的提升空间烧结钕铁硼行业市场较为透明，对技术和质量的要求较高营销低价策略为主直销为主关注产品技术研发产能改变随着烧结钕铁硼需求的扩大，现有厂家不断扩大产能总体产能增加速度大于需求增加速度纵向整合主要烧结钕铁硼厂家正在通过参股、签订长期合作协议等方式获取价格稳定的原材料货源部分厂家向稀土电机领域扩展技术支持相关技术的转移产品质量提升市场开拓海外市场开拓财务支持中国烧结钕铁硼行业状况评价10中国烧结稀土永磁技术发展近况

——高性能烧结永磁体稀土永磁材料的发展史以烧结NdFeB磁体为例，性能35MGOe59.6MGOe，产量<1Ton57000TonsSurvey

ofManufacturingProcess新冶炼技术：SC工艺真空速凝炉SC铸片安泰科技SC铸片2002年三吉利率先引进商用500公斤SC炉2010年中国500公斤以上SC炉达到30台2009年中国SC产品约10000吨以上SC工艺的配套工艺：HD工艺SC+HD工艺特点：高性能化SC+HD工艺：低失重化改善前改善后二.稀土永磁材料的未来发展（一）钕铁硼新应用领域—风力发电、环保家电、工业节能电机、混合电动汽车的进入。（二）新技术的开发决定中国成为稀土永磁的强国

在各国“节能、环保”的理念下，稀土永磁材料作为朝阳产业，将持续发展。（一）钕铁硼新应用领域—风力发电、环保家电、工业节能电机、混合电动汽车的进入。绿色能源-风电促进因素：中国90%的风场运营为国有控制，随着风电上网定价的确定，未来并网问题逐步解决，风电场运营将快速发展随着低碳经济建设，风电的重要性日益突出阻碍因素：过去几年，风电快速增长导致部分重复建设，装机容量超过需求量，未来增速将回落风电场多分布在西部地区，电力输送距离较远意义：国家大力推动风电发展，其巨大潜力也将带动风电机组发展;装机的增长速度在25%左右目前1兆瓦的机组使用钕铁硼大致在1吨左右，得益于风力发电行业的快速增长，钕铁硼在风力发电机组中的用量也将快速增加，预计2014年的磁体需求9600吨21EPS的发展在未来几年里，随着EPS生产技术逐步成熟，EPS产量将爆发式的上涨，至2014年，我国EPS在汽车上的使用率将达到75%左右，约为1,419万套，预计在2014年其用量将达到3550吨单位：万套来源：慧聪邓白氏研究2006-2014年中国EPS产量变化趋势图22变频空调等环保家电的发展2008年我国变频空调销量为仅209万台，占国内空调销售量7%左右。随着我国定频空调能耗标准的实施，变频空调的销量在未来几年里将保持高速增长的趋势，预计到2014年，我国变频空调销量将达到2,330万台，占总消费量的50%左右；磁体用量也将达到4660吨单位：万台2006-2014年中国变频空调产量变化趋势图23（二）新技术的开发决定中国成为稀土永磁的强国江西包头、内蒙中国稀土储量及分布

四川山东中国稀土储量占世界稀土储量的50%以上。我国稀土分布北轻南重。其中，轻稀土存量大，中重稀土资源稀缺，Dy、Tb的使用降低是磁体技术发展的重中之重。

美国开发新型高性能磁体日本开发低重稀土高矫顽力稀土磁体Br(T)M0HcJ(T)(BH)MAX(kJ/m3)理论值1.606.7512实验值1.550.82474达到程度，%97%12%93%NdFeB主要指标与理论指标对比矫顽力还有较大提升空间HitachiMetals,Ld.开发出了一种特殊的Dy气相沉积/扩散技术（vapordeposition/diffusiontechnology）保持Br不变，可提高Hc320kA/m(4kOe)保持Hc不变，Br提高40mT(400G)ULVAC,Inc.开发了真空Dy气相沉积和晶界选择扩散技术（metalDyvaporinavacuumandpreferentiallydiffusesDyatomsatthecrystalgrainboundary）矫顽力可提高7kOeDy用量为传统磁体的十分之一2）晶界相控制3、高耐蚀性烧结磁体的研究德国Vacuumschmelze公司研发出了烧结磁体组装技术——喷涂和粘合。优点：提高磁体耐蚀性（无需镀层），有效降低涡流发热，减少Dy的使用。磁体组装示意图

国内报道了高耐蚀性烧结Nd-Fe-B磁体，PCT试验（测试条件：120℃，100%humidity,2atm，480h）磁体重量损失小于1.5mg/cm2。

发明了高强韧性和抗冲击性稀土永磁材料及其制备方法；发现烧结稀土永磁材料的断裂行为的各向异性；研制的高强韧性NdFeB磁体的抗冲击过载性能大于105g，其力学强度(抗弯强度）大于400Mpa，国际上目前可以检索到的最高水平只有330MPa。改善稀土永磁材料力学特性的制备技术6、特高温及高磁能积SmCo永磁合金

探讨固溶热处理工艺对Sm0.76Dy0.1Er0.14(CobalFe0.22Cu0.08Zr0.025)7.22合金结构和磁性能的影响，认为合金固溶中间态具有的准单相1:7结构是磁体获得高矫顽力的主要原因。中间态合金具有准单相1:7结构时，其最终态具有胞状的2:17R相和1:5相与片状的1:7相结构

SmCo1:7型结构向2:17R结构的转变

探讨和研究新型稀土永磁金属间合成化合物，如SmCo7-xMx(M=Ag,Ga,Si,Hf,Cu,Zr等)，可望开发为新型高温磁体。2e晶位的Co哑铃对置换了1:5结构中1a晶位的Sm形成1:7结构7、新型稀土永磁材料的研究196019701980199020001020304050600YearsMaximumenergyproduct(MGOe)19601970198019902000102030405060SmCo5Sm2Co170YearsNd2Fe14B/a-Fe196019701980199020001020304050600YearsMaximumenergyproduct(MGOe)19601970198019902000102030405060SmCo50YearsNd2Fe14B/a-FeNd2Fe14BNd2Fe14B

第一代

第二代

第三代磁性材料的种类与发展Nd2Fe14B材料的发展2006年理论值：64MGOe59.5MGOe,日本住友2005年57.8MGOe,日本住友2002年56.7MGOe,德国VAC2000年55.8MGOe,日本住友1990年52MGOe,Otsuki等1987年50.9MGOe,Sgawa等1985年45MGOe,Narasimhan等纳米复合磁体的理论磁能积可达到125MGOe。(Phys.Rev.B48(1993)15812)8、纳米复合磁体的研究结束语中国稀土永磁产业在中国政府对稀土资源的保护政策(出口配额限制)的支持下,更加具有资源优势,将会继续得到快速的发展;在国际节能