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【盤點2012】釹磁鐵篇:混合動力車加快省鏑脫鏑步伐

2012年12月19日10:33    來源:人民網-財經頻道

釹(Nd)、鐵(Fe)及硼(B)類磁鐵(以下稱釹磁鐵)是高性能磁鐵的主角,其中的省鏑及脫鏑(Dy)化在2012年取得了快速進展。日立金屬公司、TDK公司及大同電子公司等都在推廣完全不含鏑或鏑含量大幅減少的釹磁鐵。

盡管釹磁鐵為強力磁鐵,但在超過100℃的高溫環境中,表示磁鐵強度大小的剩磁通密度會大幅降低。因為鏑對這種現象具有抑制效果,所以大多數釹磁鐵都會添加鏑。比如,使用溫度高達170∼200℃以上的混合動力車(HEV)及純電動汽車(EV)的驅動馬達用產品就按6∼10%的重量比添加鏑。使用溫度不如HEV或EV高的空調壓縮機的馬達用產品也按4∼6%的重量比添加,HDD(硬盤)磁頭致動器等使用的產品則按1∼2%的重量比添加。

但鏑存在很大採購風險。鏑的絕大部分產量集中在中國,中國限制出口配額之后,對供應量產生了影響。受其影響,2009年之前價格一直為每公斤100∼200美元左右的鏑,從2010年開始價格急劇上漲,到了2011年中期,竟然暴漲至每公斤3500美元以上。因價格高漲,鏑的採購風險備受關注。進入2012年之后,其價格仍處在每公斤1000美元以上的高位。

在這種形勢下,完全不含鏑的無鏑釹磁鐵開始問世。TDK與大同電子分別在2012年7月舉行的“TECHNO-FRONTIER 2012”上展出了無鏑釹磁鐵。

TDK發布了通過將以前為5μ∼10μm的磁鐵結晶粒徑減小至5μm以下來實現無鏑化的新產品(圖1)。減小結晶粒徑,能夠提高高溫時的剩磁通密度,該公司稱,因為需要在生產工藝中進行嚴格的管理,所以制造起來並不簡單。

圖1 :TDK的無鏑釹磁鐵

大同電子制造的釹磁鐵不是普通燒結磁鐵,而是通過約800℃熱鍛擠壓制造的產品,該公司已宣布開始量產環狀無鏑磁鐵。大同電子稱,這種磁鐵目前已被FA設備用馬達採用。而且,該公司還在推廣使用相同材料的板狀磁鐵(圖2)

圖2 :大同電子的無鏑板狀釹磁鐵

這種無鏑磁鐵的目標是取代此前按照1∼2%的重量比例添加鏑的產品。與其說是不使用鏑的技術,倒不如稱其為把鏑添加量按重量比減少1∼2%的技術更為准確。HEV及EV的馬達使用的磁鐵含有重量比為6∼10%的鏑,這種磁鐵還無法實現無鏑化。無鏑磁鐵的目標是在該應用領域大幅減少鏑的含量。

以新制造工藝“PLP” (Press Less Process)為武器涉足釹燒結磁鐵業務的日本Intermetallics公司(以下稱IMJ),將從2013年1月開始量產鏑用量大幅減少的釹磁鐵(圖3)。該公司稱,2013年4月以后上市的HEV或EV(或二者)使用的驅動馬達已確定採用這種釹磁鐵。

圖3 :IMJ量產的省鏑磁鐵的特性

擁有釹磁鐵基本專利的日立金屬公司,目前已開始向汽車廠商等提供省鏑釹磁鐵樣品,這種磁鐵的鏑添加量隻佔總重量的約1%,卻具備與目前鏑添加量達到6%的產品相當的磁特性(矯頑力約為2000kA/m)。該公司稱,力爭2014∼2015年作為HEV及EV的驅動馬達用磁鐵配備在實車上。2012年是釹磁鐵的省鏑及脫鏑化大步前進的一年。(日經技術在線 供稿) 

(責任編輯:值班編輯、庄紅韜)

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