稀土永磁材料与应用Word格式文档下载.docx
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二十世纪初英国的摩根集团把德国西门子下属的真空熔炼公司（Vacuumschmelze或简称VAC）收购了，把美国的坩埚公司（Crucible）也收购了，但是在2003年6月份，摩根集团关闭了美国的坩埚公司，2005年摩根集团把真空冶炼公司卖给了美国J.P.Morgan,2011年月又被美国OMGroup收购。
在欧洲只有两家烧结钕铁硼的生产厂家，一家是在德国的真空熔炼公司，一个是在芬兰的Neorem公司。
2007年7月，真空熔炼公司并构了Neorem公司，这样在欧洲实际上只剩一家烧结钕铁硼企业。
在日本，2003年6月日立金属公司购买了住友金属下属的住友特殊金属公司的股份，并同自己的稀土永磁业务整合为一体，成为全球最大的钕铁硼生产企业。
2004年4月1日住友特殊金属公司更名为NEOMAX。
2007年4月1日NEOMAX在日本退市，成为日立金属的全资子公司。
另外还有两家企业，一家是TDK，这是一家老牌的磁性材料的生产企业；
还有一家就是信越化工。
NEOMAX、TDK和Neorem在中国已建立磁体后加工基地；
德国真空熔炼公司与中科三环合作，2005年在北京成立了烧结钕铁硼合资企业－三环瓦克华（北京）磁性器件有限公司。
除了欧洲和日本两地外，其余的烧结钕铁硼磁体生产企业全部集中在中国。
自1990年以来，全球烧结钕铁硼磁体产量增长迅猛，在过去20年间（1991年至2010年），全球年均增长率为22.6%，我国年均增长率为35.5%。
进入二十一世纪，尽管日、美、欧等发达国家稀土永磁产业的发展减缓，但由于中国稀土永磁产业的超常发展，使得全球稀土永磁产业依然保持了迅猛增长的态势，如图1所示。
由于受到全球经济危机的影响，2009年全球烧结钕铁硼产量稍有下
滑。
但由于低碳经济的强劲需求，2010年仍大幅增长。
2010年，全球烧结钕铁硼毛坯产量为9.82万吨，其中我国的毛坯产量为7.8万吨，占世界总产量的79.4%，比2009年增长50％。
日本烧结钕铁硼磁体产量近年来稳步增长，2010年毛坯产量为1.9万吨，占世界总产量的19.3%。
欧洲烧结钕铁硼磁体原地踏步，处于维持状态（2010毛坯产量为0.12万吨，占世界总产量的1.3%）。
图2全球粘结钕铁硼磁体产量增长图
虽然粘结钕铁硼产业与烧结钕铁硼同时起步，但相比而言发展较为缓慢。
从产量上看，烧结钕铁硼磁体超过粘结钕铁硼磁体10倍。
这里面的原因很多，但是主要的原因有两个：
一个是麦格昆磁（Magnequench）独家拥有Nd-Fe-B快淬磁粉的成份及制备工艺专利，与住友特殊金属公司的作法不同，麦格昆磁不向其它制造商授予专利许可，对粘结钕铁硼永的磁粉拥有绝对控制权，独家生产，垄断定价；
二是粘结钕铁硼磁体的磁性能和机械强度较低，应用上受到较大制约，应用围没有烧结钕铁硼磁体广泛。
1995年，三环公司和美国Sextant公司合作从通用汽车（GM）手中收购了麦格昆磁，并于2000年将工厂从美国Indiana搬到了中国天津。
麦格昆磁于2006年并入加拿大上市公司NeoMaterialsTechnologyCo.Ltd.。
粘结钕铁硼的磁体制造方面，全球的生产能力大部分集中在东南亚，其中规模大的代表性企业有上海爱普生磁性器件有限公司（中科三环控股子公司）、日本电子公司、银河、日本美培亚、天越和北京安泰科技下属的海美格等。
2002年底，中科三环参股上海爱普生磁性器件有限公司，2004年后中科三环持有该公司70%的股份，成为第一大股东。
安泰科技2003年3月收购了
的海恩公司，获得烧结钕铁硼专利许可，并借助海美格公司进入粘结稀土磁体业务。
在硬盘驱动器（HDD）的主轴电机应用方面，磁体主要由上海爱普生、日本和银河三家企业生产，电子和上海爱普生两家企业就占据了整个市场份额的80%以上。
光盘驱动器（ODD）主轴电机磁体，主要由银河、上海爱普生和天越公司生产。
全球粘结钕铁硼磁体产量增长趋势如图2所示，在过去10年间（2001年至2010年），全球年均增长率为7.7%。
2002年以来，中国的粘结钕铁硼磁体产量已超过全球产量的40%，年均增长率为20.5%，带动了全球粘结钕铁硼产业的发展。
2010年，全球粘结钕铁硼产量6100吨左右，我国的产量约为4000吨。
（2）中国稀土永磁产业
1.2.1烧结稀土永磁
1968年，我国一些研究人员看到文献报道国外的稀土永磁材料后，自发成立了研究小组开始研究第一代稀土永磁材料。
1970年代初，他们研制出了SmCo5、SmPrCo5、Ce（CoCuFe）等合金，并且很快在航天和雷达等多项军事工程中得到了应用。
1974年，制备的PrCo5磁体得到（BH）max=26MGOe的高磁性。
1975年，制备的（SmPr）Co5磁体得到（BH）max=25.7MGOe的高磁性。
1978年，用液相烧结制备的Sm-Co2:
17磁体，最大磁能积（BH）max=31MGOe，已达到当时的国际先进水平。
20世纪70年代后期，为满足市场需求，在北京钢铁研究总院、北京有色冶金研究总院、西南应用磁学研究所及冶金研究所等单位分别建立了小型生产线，年生产能力达到几吨的水平。
其产品主要满足军工需要。
钐钴稀土永磁材料主要应用在较高使用温度的环境下。
当时已广泛用在如风云气象卫星、718工程和09工程等重大项目中。
至1983年底，全国的稀土永磁生产厂家不到10个。
1983年9月，由中国稀土学会组织的“第七届稀土钴永磁体及其应用国际会议”在北京召开。
日本学者在会上披露了发现第三代稀土永磁Nd-Fe-B的消息。
这一消息一经报道，我国几乎所有相关的研究所和大学的物理和材料科学部门都卷入了这种新型永磁材料的研究。
其中最值得一提的是形成于1984年的两大集团：
一个是冶金部所属的联合行动小组，包括钢铁研究总院、稀土研究院、北京科技大学、稀土三厂等单位；
另一个是中国科学院的联合行动小组，参加单位有物理所、电子所、应用化学所，稍后的三环公司就是在此基础上建立的。
中国科学家和工程师研制的Nd-Fe-B永磁体的磁能积提高迅猛，在1984年就从286kJ/m3（36MGOe）提高到345kJ/m3（43.3MGOe），与当时的世界水平同步。
随着第三代稀土永磁钕铁硼磁体的发现，三环公司1985年成立（1999年发起设立中科三环，并于2000年上市），并于同年在建立了中国第一家烧结钕铁硼工厂。
从此以后，大量的烧结Nd-Fe-B工厂涌现出来。
2010年底的统计表明，全国有稀土永磁生产企业120余家，其中年生产能力超过3000吨的企业7家，年生产能力1000吨~3000吨的企业20家左右，年生产能力500吨~1000吨的企业40家左右。
沪浙地区、京津地区和地区形成了中国三足鼎立的稀土永磁产业格局。
图3全球烧结钕铁硼毛坯产量分布
（a）2000年；
（b）2010年
自1985年以来的二十多年间，在国家相关主管部门及地方政府的支持和引导下，在全国稀土永磁行业的共同努力下，我国的稀土永磁产业取得了巨大的成就和发展。
1990年，全球烧结钕铁硼毛坯产量为1660吨，我国毛坯产量为吨，仅占世界毛坯总产量的10.8%；
2000年，全球烧结钕铁硼毛坯产量为15550吨，我国毛坯产量跃升为6500吨，占世界毛坯总产量的41.8%；
2010年，全球
烧结钕铁硼毛坯产量为9.82万吨，我国毛坯产量为7.8万吨，占世界总产量的
79.4%（参见图3）。
同时在稀土原材料企业和烧结钕铁硼装备企业的大力配合下，我国烧结钕铁硼产品的性能逐年提高，中科三环、安泰科技、韵升、正海等企业的产品性能同日本三家制造商和德国VAC的产品性能相差无几。
考虑到剩磁（磁能积）和矫顽力的扁担关系（一个变大，另一个则变小），通常用最
大磁能积和禀矫顽力的和来考量烧结钕铁硼的性能档次，目前高端产品（BH）max（MGOe）+HcJ（kOe）可达到70。
同西方发达国家相比，我国稀土永磁产业生产技术和管理水平相对落后，我国的烧结Nd-Fe-B磁体长期都处于低端产品。
但2003年以后，中科三环公司通过长期努力，其产品进入到了长期为日本、欧美等发达国家磁材企业所垄断的钕铁硼高端应用领域，典型的例子是计算机硬盘驱动器音圈电机（VCM）应用市场，2005年韵升也涉足了VCM磁体；
在另外的一个高端应用领域——汽车应用方面，中科三环的钕铁硼磁体也已经成功应用在点火线圈、电动助力转向、气囊传感器等汽车零部件中；
同时，京磁公司、中科三环、韵升和恒磁的产品还先后进入了核磁共振成像仪领域；
正海、中科三环、安泰科技、银纳金科、北京京磁、横店英洛华等的产品进入了风力发电领域。
对上述几个稀土永磁高端应用市场的进入，标志着中国的稀土永磁产品结束了以往大部分只局限于中低端应用市场的不利局面，真正开始与日、欧发达国家磁材巨头争夺高端应用市场。
三环公司于1993年购买了日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司（
Magnequench）的专利许可权，成为国第一家拥有钕铁硼产品销售专利许可权的磁体企业。
2000年以来，国先后还有四家钕铁硼磁体企业购买了该专利，它们分别为北京京磁、银钠金科、韵升和安泰科技。
近年来，我国的稀土永磁的生产装备有了长足的进步，特别是在满足一些新的生产工艺方面的装备有了突破，例如国产速凝薄片炉和氢破碎炉已在许多磁体生产厂使用。
一些国外发达国家的永磁设备制造商也瞄准了中国这块宝地，纷纷在中国设立生产基地，同时也给我国的永磁设备制造商带来了机遇和挑战。
2004年9月，中北真空技术有限公司与日本真空株式会社合作，在高新技术产业开发区注册成立了爱发科中北真空（）有限公司，近年来连续烧结炉和速凝薄片炉已逐步投放市场。
由于钕铁硼应用日益广泛，市场前景诱人，近年来又有不少投资进入钕铁硼产业。
新投资主要集中在两大稀土原料所在地和。
：
2007年8月，韵升强磁材料有限公司三期工程暨年产1500吨高性能钕铁硼及深加工项目在稀土高新区开工奠基，拟建设国最大的直流无刷微型电机关键部件KPM的研发和生产基地。
2009年，天津天和公司年产10000吨钕铁硼项目落户稀土高新开发区，占地200亩。
目前50000平方米厂房落成。
2009年，拓力拓公司年产3000吨钕铁硼及万吨钕铁硼深加工项目
在稀土高新开发区奠基，占地200亩，总投资5亿元。
2010年，金山公司年产5000吨钕铁硼项目落户稀土高新开发区，占地100亩。
2010年
9月，包钢“年产15000吨高性能磁性材料产业化”项目在稀土高新开发区竣工。
红帆稀土科技，2007年7月份开始投产、总投资6000万元，年产烧结钕铁硼接近1000吨。
2007年，英洛华磁业，年产烧结钕铁硼
6000至7000吨项目，固定资产投资2.5亿元，工程分三期，第一期工程为年产量2400吨。
2007年，横店东磁，年产烧结钕铁硼2000吨项目。
2007年，华京稀土新材料，年产1000吨高性能烧结钕铁硼薄片和1000吨稀土储氢粉项目，投资总额1.2亿元。
2008年，金力永磁科技，总投资10亿元人民币，第一期投资2.5亿元，目前烧结钕铁产能3000吨/年左右。
2007年9月，昭日稀土新材料有限公司举行竣工开业仪式，这是日本昭和电工株式会社继在投产钕金属系列磁性材料合金之后，在中国组建的第二家磁性材料合金工厂，年生产钕铁硼薄片能力为2000吨。
2010年10月，五矿三德（）稀土材料有限公司挂牌，计划生产钕铁硼薄片能力为5000吨/年，第一期
2500吨/年。
2010年5月，由北京圣雄科健世纪科技有限公司投资的高效能稀土永磁材料项目落户大厂。
项目占地200亩，投资5亿元。
北京：
2010年5月，安泰科技“高端应用高性能稀土永磁生产线项目”启动会在北京空港新材料产业基地召开。
该项目投资5495万元，建设期一年，将实现新增1000吨/年烧结钕铁硼的生产能力。
2010年，市星宇科技有限公司，在东侨稀土永磁材料项目投产。
该项目投资6500万元，年产能力1300吨。
2009年，宏毅稀土磁性材料有限公司，在龙海市稀土永磁材料项目开工，占地70亩，设计年产能力2000吨。
：
2010年，市政府和亿通公司共同投资4亿元，实施稀土永磁材料项目，设计年产烧结钕铁硼10000吨，第一期工程为年产量3000吨，2厂房8000平方米。
2010年，恒磁（万荣）（目前产能5000吨/年），在拿地400亩，计划扩产年产烧结钕铁硼10000吨。
1.2.2粘结稀土永磁
2000年，全球粘结钕铁硼产量达到3150吨，中国的产量为620吨，占世界总产量的比例仅为19.4%。
2010年，全球粘结钕铁硼产量为6100吨，我国产量为4000千吨，占世界总产量的65.6%（参见图4）。
我国粘结钕铁硼企业有20余家，代表企业有上海爱普生磁性器件有限公司、银河磁体股份有限公司、海美格磁石技术公司、韵升高科磁业有限公司、英洛华磁业有限公司、平湖乔智电子有限公司、江粉磁材股份有限公司等。
图4全球粘结钕铁硼磁体产量分布
由于国市场的需求带动（无钕铁硼专利限制），近年来国用于粘结磁体的快淬钕铁硼磁粉生产能力已超过1000吨，代表性厂家有朝日科磁业有限公司、夹江县园通稀土永磁厂、西磁新材料有限公司和新橡树磁性材料有限公司等。
2.市场前景
钕铁硼永磁材料已经广泛应用于电子信息、汽车工业、医疗设备、能源交通等众多领域。
同时，随着技术的持续进步和成本的不断下降，在很多新兴领域，钕铁硼永磁材料展现出广阔的应用前景。
特别是在低碳经济席卷全球的大势之下，世界各国都在把环境保护、低碳排放作为关键科技领域给予关注。
我国将在
2020年实现单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40-50％,这对我国在改
善能源结构、发展再生能源、提高效率、节能减排、倡导低碳生活等方面提出了新的要求，也为风力发电、新能源汽车、节能家电等低碳经济产业的发展提供了广阔的市场空间。
（1）风力发电风能是一种清洁的永续能源，与传统能源相比，风力发电不依赖矿物能源，没有燃料价格风险，发电成本稳定，也没有包括碳排放等环境成本。
此外，可利用的风能在全球围分布都很广泛。
正是因为有这些独特的优势，风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，发展迅速。
根据全球风能理事会的统计，全球的风力发电产业正以惊人的速度增长，过去10年平均年增长率达到28%。
我国政府将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之一，并给予了有力的扶持。
制定了风电设备国产化相关政策，推动技术创新、市场培育和产业化发展。
从2005年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番。
2009年，中国以2580万千瓦的总累计装机容量超过德国，成为世界第二，2010年，中国风电延续了其迅猛的发展势头，当年新增装机1600万千瓦，总累计装机容量达到4182.7万千瓦，比上年增长约62%，首次超过美国，跃居世界第一。
目前风电机组主要有双馈式和直驱永磁式两种。
其中，双馈式机型技术成熟，是目前风电技术的主流机型。
直驱永磁式风电机组是近几年刚刚发展起来的技术，由于具有效率高、寿命长、稳定性高、结构简单等一系列优点，已经成为今后风电技术的发展方向。
直驱永磁式风电机组使用钕铁硼永磁材料1吨/兆瓦。
目前，我国生产直驱永磁式风力发电机厂家主要有金风科技股份有限公司、湘电风能有限公司、麦德风能股份有限公司、上海万德风力发电股份有限公司、电气集团公司等。
2008年直驱永磁式风力发电机装机约600台，装机容量90万千瓦（平均1.5兆瓦/台），占新增装机容量的14％，使用烧结钕铁硼磁体600吨左右。
2009年，直驱永磁式风力发电机装机1700台左右，装机容量达270万千瓦，约占新增装机容量的20％，使用烧结钕铁硼磁体1700吨左右。
2010年，直驱永磁式风力发电机装机3000台左右，装机容量达500万千瓦，约占新增装机容量的30％，使用烧结钕铁硼磁体超过3000吨。
十二五期间，如果风电装机容量年平均增长速度按40%预测，则2011-2015年累计新增装机容量将突破25000万千瓦，如按其中40％采用稀土永磁发电机估算，则稀土永磁风力发电机累计新增装机容量可达9800万千瓦。
根据目前平均1.5兆瓦使用1吨烧结钕铁硼磁体测算，十二五期间稀土永磁风力发电机对高性能钕铁硼磁体的需求量将达到65000吨。
（2）新能源汽车新能源汽车包括：
混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。
混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。
通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行状况灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域工作，从而降低油耗与尾气排放，节能环保效益显著。
国际混合动力汽车市场上，日本、美国、欧洲等市场比较成功，日本丰田、本田，美国通用、福特等大型车企积极投身混合动力汽车的研发及生产。
日本在混合动力领域处于领先地位，美国则混合动力与燃料电池技术并重，欧洲则偏重于采取清洁柴油技术及柴油混合动力技术。
中国新能源汽车产业始于21世纪初。
2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以混合动力车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。
2009年初，国家财政部、科技部下发《节能与新能源汽车示推广财政补助资金管理暂行办法》，在北京、上海、、、、等13个城市开展节能与新能源汽车示推广试点工作，以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，对推广使用单位购买节能与新能源汽车给予补助。
经过多年研发，我国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术，拥有了相关技术标准和测试能力，开发出一批混合动力汽车产品，实现了小批量的整车生产能力，混合动力公交车已在多个城市开展了小规模示应用。
在国家相关扶持政策的积极推动下，我国混合动力汽车业将进一步突破产业化瓶颈、降低制造成本、加速产业链的培育和延伸。
目前混合动力车型是新能源汽车的主流。
近年来混合动力车型得到了越来越多消费者的认可。
在这股产业化高潮中，国汽车企业也正在向国际接轨。
从最初合资企业一汽丰田引进普锐斯混合动力轿车到如今包括一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、比亚迪的群雄逐鹿，混合动力汽车在我国已进入科研转向产业化的关键时期。
2009年后，我国混合动力汽车市场将进入快速发展阶段。
据不完全统计，2009年全球混合动力汽车销量近80万辆。
其中，日本混合动力车销量超过45万辆，占其新车总销量的比例高达14.1%。
这也是日本新车销售中混合动力车所占比例首次超过10%。
美国2009年混合动力汽车的销量为29.03万辆，占全年美国乘用车销量的2.8%。
混合动力车的发电机采用稀土永磁永磁同步电机，每台电机需使用烧结钕铁硼磁体1～3千克。
该稀土永磁永磁同步电机是混合动力车的心脏。
若按年增长率20％粗略估算，在2011－2015期间，累计新增混合动力车将超过800万辆。
假设每辆车使用1.5千克钕铁硼磁体，则十二五期间混合动力车对高性能钕铁硼磁体的需求量约为12000吨。
（3）节能家电作为全球家电生产基地，我国2009年家电业产值超过7000亿元，而家电产品耗电量超过我国总耗电量的15%。
家电节能不仅是节能减排的要求，更是家电企业增强自身竞争力的需要。
2011年，中国将进入第十二个五年规划，在“十二五”期间，转型升级是家电行业的重点任务，以节能减排为使命，以低碳综合技术为发展方法的绿色经济发展模式已经成为家电产品进一步发展的大势所趋。
以空调为例。
受益于2009年6月国家开始实施的高效节能空调补贴政策，2010年，我国空调产量突破1亿台。
传统的“定频空调器”压缩机依靠其不断地“开、停”来调整室温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。
而运用了变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间迅速达到所需要的温度，并在低转速、低
能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。
变频空调在发达国家普及程度非常高。
日本作为变频空调的强国，从八十年代初就开始将变频调速技术用于压缩机电机的控制，长期垄断变频压缩机技术。
目前，变频空调比例已占其空调总量的高达97%。
而其它发达国家中，法国变频空调普及率也高达90%左右，西班牙为45%、意大利为40%。
根据我国国家信息中心公布的数据显示，在2006年~2008年三个年度，我国变频空调零售量占空调整体销售的比例从未超过10%，长期处于“叫好不叫座”的境况，普及率一直较低。
但是，从2009年开始，我国变频空调市场开始突飞猛进，销售量大幅增长，增速与去年同期相比高达50％以上,变频空调销量占空调总销量的比例达到17％,创出历史新高。
如果说2009年是变频空调在国市场迅速普及的一年，那么2010年无疑是中国空调业从定频时代向变频时代演进的重要转折之年。
2010年，国重点城市变频空调销售量同比大幅增长超过100%，增幅是历年之最。
得益于空调整体销售规模的增长，2010年，我国变频空调占整体空调销售量比例也得到明显提升，达到了创纪录的24%。
据国家信息中心分析，2011年，预计国空调的规模将有10%~15%的增长，其中变频空调的增长将达到30%。
且未来几年，中国变频空调市场，尤其是重点大中型城市的
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