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我國磁性材料產業發展現狀及面臨的主要問題

作者:宋檢 時間:2022-11-07 來源:互聯網

1.磁性材料產業的發展歷程

縱觀世界磁性材料發展歷程,大致可以分為以下4個階段:

(1)20世紀30年代,鋁-鎳-鈷永磁(AlNiCo),特點是工作溫度可高達600℃以上。

(2)20世紀50年代初,鐵氧體磁體,特點是磁能積和工作溫度較高。

(3)20世紀60年代末,釤-鈷磁體(Sm-Co),包括**代稀土永磁SmCo5和第二代稀土永磁Sm2Co17,特點是防腐防銹耐高溫能力強。

(4)20世紀80年代開始, 第三代稀土永磁釹鐵硼(Nd-Fe-B),特點是磁能積高、體積小、重量輕。釹鐵硼具有目前磁性材料*高性能,在永磁材料中發展*快,2000年稀土磁體產值首次超過了鐵氧體的產值,此趨勢與日俱增,將是21世紀磁性材料的主角。

*新型的磁性材料也開始研發,2012年2月初,日本東北大學研究生院等科研團體宣布, 已成功合成“強磁性氮化鐵”,一種無需稀土即可獲得強力磁鐵的基礎技術,磁力可與用于混合動力車的發動機和家電的釹磁鐵相匹敵,但離產業化還有很長的路要走。

2.我國磁性材料發展現狀

我國磁性材料的使用雖然歷史悠久,但形成一個產業還是在20世紀80年代之后快速發展的結果。習慣上, 某個國家或地區磁體產量占世界一半以上即為“全球磁體產業中心”。進入21世紀后,以產量定義的該“中心”從二戰前的歐洲、二戰后的美國、70年代后的日本已轉移到當今的中國。

至2013年9月末,全國磁性材料企業總數為474家(規模以上工業企業之和, 下同),2012年全國磁性材料工業總產值總額達到576.87億元,其中鐵氧體永磁材料工業總產值為128.74億元(占比22.32%);釹鐵硼永磁材料工業總產值為240.46億元(占比41.68%);鐵氧體軟磁材料工業總產值為185.46億元( 占比32.15%),其他磁性材料占3.85%。以上同期,浙江省磁性材料企業總數、工業總產值對應為257家、291.47億元,均占全國一半以上。

磁性材料行業屬于資源和人力密集型制造業,原材料成本占50%以上。我國擁有全球*大的稀土儲量和產量。出于競爭和成本的考慮,歐美和日本陸續將其永磁材料的生產轉移到中國,自身則向附加值高的磁體下游器件產品轉移。2000年以后,美國和歐洲的產量持續下滑,2004年美國燒結釹鐵硼磁體的生產已完全停止。歐洲目前僅德國和芬蘭保有一定的產量,均只生產高性能釹鐵硼永磁材料。日本受經濟不景氣影響,近年來稀土永磁體產量亦持續下滑。

中國燒結釹鐵硼產地分布以浙江省(產量占全國總量的一半以上)、山西地區(占全國產量的五分之一以上)為主。釹鐵硼永磁生產對環境(溫度、濕度)*為敏感,生產能耗大。山西有一定的氣候、能源和原料區位優勢,但浙江寧波企業在20世紀90年代**獲得了生產專利,以寧波中科三環、寧波韻聲為龍頭的釹鐵硼磁材企業形成了規?;募喊l展。寧波釹鐵硼磁性材料生產總量占全國的40%~50%, 產品出口量占全國60%,全球市場的20%,成為國際**的釹鐵硼生產基地和貿易中心。寧波中科三環、寧波韻升已成為世界上*大的釹鐵硼生產企業之一。

3.我國磁性材料產業存在的主要問題

(1)綜合研發能力低、高端產品成品率低

就普遍采用的生產工藝而言,我國磁性材料行業大部分企業仍然屬于勞動密集型企業。我國現有專門從事磁性材料研究開發的專業機構數量偏少,科研實力不強。特別是永磁產業在產品深加工和后處理工藝上能力不足,高端應用領域高性能釹鐵硼永磁材料產品的技術門檻被國外先進企業壟斷,造成我國永磁成品的性能很少能夠滿足高端市場的差異化需求,也很少具有更好的綜合性能。因此,在釹鐵硼永磁應用*多的計算機VCM(硬盤驅動器音圈電機)、新型電機、MRI(核磁共振成像)等高端產品領域,我國產品所占的市場份額較小。同時,由于永磁產業下游行業的拉動更多來自于國外廠商,因此,在磁體的整機研發能力方面,我國的永磁機械制造商與國外相比也存在劣勢。

(2)產業組織化程度低、產品雷同

我國磁材企業在產業鏈協同開發(聯合設計、共同試驗)、多工廠協同制造(統一標準、統一認證)、對標管理(企標、行標、國標、國際標準)等方面做的很少,產業組織化程度低,產品雷同,市場*為分散,生產經營幾乎完全處于被動應對市場的初級階段,產品和技術開發處于混沌狀態,產品結構未能形成企業自有體系。同時,我國因上游電子整機及關鍵部件核心技術開發環節的缺失, 電子產品關鍵部件靠進口,新產品開發的**桶金我們得不到,我國磁材企業只能做成熟的中低端市場,企業盈利能力*大削弱,磁材產品定價權缺失,嚴重影響我國軟磁產業技術經濟水平的提高。

(3)專利和標準受制于人

目前,磁性材料的標準基本集中在3個方面:一是鐵氧體磁芯及變壓器、電感器鐵芯的尺寸標準;二是質量認證用磁芯和元器件的標準;三是測量方法及一些基礎標準。多年來,以英、法、德為主的西歐、美國,一直將很多精力和時間放在國際和區域標準化活動上,企圖長期控制國際標準的技術大權,并且不遺余力地把本國標準變成國際標準。所以磁性材料標準采用歐洲標準和IEC(國際電工委員會)標準比例較大,而我國磁性材料標準與之相比有較大差距,對我國磁性材料產業參與國際貿易*為不利。
此外高端磁材釹鐵硼的燒結和粘結工藝專利主要由日本和歐美企業所把持,這一專利許可費用高達幾百萬美元, 代表企業以麥格昆磁(美國Magnequench)和住友特殊金屬(日本Neomax)為主,雖然我國釹鐵硼磁體生產廠家達到100多家, 然而具有專利授權的企業只有5家。雖然釹鐵硼磁體專利在2003年后大部分已經失效, 但麥格昆磁和Neomax公司卻通過專利延伸和專利網戰略*大地延伸了專利保護期。

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