$北方稀土(SH600111)$

一、稀土金屬為什么磁性強

晶體中未配對的電子自旋、自旋與軌道的相互作用以及磁性原子的有序排列的結(jié)構(gòu)因素決定了晶體的磁化強度和法拉第效應。稀土元素由于內(nèi)層4f軌道未成對電子多，電子軌道相互作用較強，因而原子磁矩高。可與3d過渡元素Fe、Co結(jié)合形成具有強大磁力的超級永磁。

(資料圖片僅供參考)

二、磁性材料發(fā)展簡史

1、鈷鋼：1930年，人類最早制造的磁石材料，磁性雖然比天然磁石強了許多，但仍舊是低性能永磁材料。

2、Alnico鑄造永磁：后來人們利用Al、Ni、Co和Fe按比例配制成更強的永磁材料，Br可達12000～13000高斯，(BH)m可達5～10MGOe，Hc為500～600Oe。

3、恒磁鐵氧體：20世紀50年代利用氧化鐵粉研制成功金屬陶瓷永磁材料，一般Br為3000～4000Gs，(BH)m為3.0～5.0 MGOe，Hc為1500～3000Oe。由于是氧化鐵粉，所以成本較低，價格便宜。

4、稀土鈷永磁（第一代）：在20世紀70年代前后研制成功稀土鈷永磁，Br可達0.9～11.0KGs，(BH)m為18～20MGOe，Hcj可達30K以上。是第一代稀土永磁。主要是SmCo5，SmPrCo5等牌號。

5、稀土鈷永磁（第二代）：到20世紀70年代末又研制成功Sm2（Co，Cu，F(xiàn)e，Zr）17型稀土鈷永磁，(BH)m可達30MGOe，常稱第二代稀土永磁。

6、釹鐵硼永磁（第三代）：到20世紀80年代末又研制成功迄今為止世界上最強的磁體，釹鐵硼（Nd-Fe-B）永磁材料，Br為12000～15000Gs，(BH)m可達40～50MGOe，Hc12.0～30KOe，稱為第三代稀土永磁。

汝鐵硼NdFeB永磁體以其極高的“磁能積”轟動于世，由于其優(yōu)異的磁性而被稱為“磁王”，是目前世界上最強的永磁體。它的BHmax值是鐵氧體磁鐵的5~12倍，是鋁鎳鈷磁鐵的3~10倍；它的矯頑力相當于鐵氧體磁鐵的5~10倍，鋁鎳鈷磁鐵的5~15倍；其潛在的磁性能極高，能吸起相當于自身重量640倍的重物。

三、點評馬斯克的下一代電機

1）從目前永磁材料的研究進展來看。

未來很長時間未能出現(xiàn)替代稀土永磁的材料。所以，可以判斷馬斯克無法從新材料角度來替代稀土永磁。

2）從大國博弈角度來看。

鑒于中國在稀土產(chǎn)業(yè)鏈有絕對優(yōu)勢，西方選擇走非稀土電機的技術(shù)路線。特斯拉最早階段采用的是異步電機。

從表格所列的特點看，永磁同步電機之所以能夠獲得大多數(shù)車企青睞的原因似乎很簡單，無非就是在差不多的技術(shù)水準下，永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩密度、功率密度、效率都要比交流異步電機出色，對提升車輛的能源利用效率、延長續(xù)航里程有著莫大的裨益。

另一方面，永磁同步電機在瞬間狀態(tài)下仍然可以保證擁有95%左右的能量轉(zhuǎn)化效率，而且因為電機體積小、重量輕以及不需要高效復雜冷卻系統(tǒng)的原因，能有效且最大化利用車輛的空間布局，對整車的設計制造有非常大的作用。

Model 3 上市時，特斯拉默默地推出了一款新的永磁直流電機，并最終在其他車型上也使用這一款電機。

四、小結(jié)

馬斯克的下一代非稀土電機，更多的是大國博弈下的路線選擇。

特斯拉無法從新材料角度，那么必然是從電機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的角度來走。稀土電機當然可以被替代，但是帶來的后果是結(jié)構(gòu)復雜性，體積大、質(zhì)量重、功率密度低，從而帶來產(chǎn)品競爭力的削弱。

反觀我國，釹鐵硼磁性材料的總產(chǎn)量占據(jù)全球的80%，是絕對優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。所以即使歐美不用，中國是必定要用的，稀土永磁的需求不會有太大變化。

馬斯克的觀點對稀土更多是心理層面的影響。#突發(fā)利空，稀土、碳化硅板塊全線走低#

關(guān)鍵詞： 永磁材料 永磁同步電機 異步電機