稀土,是元素周期表中17種金屬元素的總稱。
這些元素個(gè)個(gè)“身手不凡”,少量取用,即可潤物無聲地將其他材料的性能顯著提升,被譽(yù)為“新材料之母”。
優(yōu)異的磁性能,是它們最為顯著的優(yōu)勢之一。手機(jī)的變焦鏡頭,通過微型電機(jī)來運(yùn)轉(zhuǎn),這種電機(jī)里就有稀土永磁材料。在世界首列采用永磁磁浮技術(shù)的“興國號(hào)”列車上,也應(yīng)用了稀土永磁材料。
位于前灣新區(qū)的寧波復(fù)能稀土新材料股份有限公司,是全球首個(gè)成功實(shí)現(xiàn)鈰磁體產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。
在中國工程院院士、中國鋼研科技集團(tuán)有限公司副總工程師李衛(wèi)及其團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下,企業(yè)通過產(chǎn)學(xué)研合作,在國外巨頭專利“密網(wǎng)”中打破封鎖,實(shí)現(xiàn)了“換道超車”。
“簡單地說,我們用價(jià)格較低的稀土‘鈰’替代了‘釹’,從而顯著提升了稀土永磁材料的性價(jià)比?!逼髽I(yè)常務(wù)副總經(jīng)理鄒璐靜自豪地說,“相較于釹磁體,鈰磁體是中國人的原創(chuàng),我們擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?!?/p>
目前,市場廣泛使用的稀土永磁材料,是圍繞稀土“釹”開發(fā)的釹鐵硼永磁材料。但是釹儲(chǔ)量少、價(jià)格高。更“要命”的是,由于國外企業(yè)在稀土領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局較早,中國產(chǎn)釹磁體產(chǎn)品在銷售時(shí),受到專利限制。是否能通過“換道”,研發(fā)一種新的永磁材料?
李衛(wèi)院士團(tuán)隊(duì)選中的,是稀土界的一匹“黑馬”——鈰。
鈰和釹相伴相生。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年閑置的稀土鈰有數(shù)萬噸,價(jià)格僅為稀土釹的二十分之一。
2011年,李衛(wèi)院士團(tuán)隊(duì)傳來好消息——他們在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)攻克了鈰磁體的關(guān)鍵制備技術(shù)。團(tuán)隊(duì)希望能將這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室推上生產(chǎn)線,然而,現(xiàn)實(shí)是“骨感”的:科研成果的轉(zhuǎn)化絕非易事。
2014年,寧波復(fù)能稀土新材料股份有限公司成為“第一個(gè)吃螃蟹”的企業(yè)。無數(shù)個(gè)日夜后,經(jīng)過“馴化”的鈰,最終真正地取代了相對匱乏的釹。
2016年,寧波復(fù)能稀土生產(chǎn)的新型永磁材料——鈰磁體成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。企業(yè)為此取得7項(xiàng)核心發(fā)明專利,20余項(xiàng)實(shí)用新型專利。
短短幾年過去,國內(nèi)鈰磁體的年產(chǎn)量已超過6萬噸,規(guī)模約占整個(gè)稀土永磁產(chǎn)業(yè)的三分之一。目前,寧波復(fù)能稀土生產(chǎn)的鈰磁體年產(chǎn)設(shè)計(jì)能力達(dá)到2萬噸。
鈰磁體產(chǎn)業(yè)成長這么迅速,可見終端市場對鈰磁體的認(rèn)可。目前,鈰磁體已廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、高端機(jī)床、醫(yī)療器械、節(jié)能家電和電動(dòng)自行車等領(lǐng)域。
鄒璐靜介紹,高豐度鈰磁體的磁性能具有很寬的調(diào)制范圍,尤其適用于“下一代稀土永磁電機(jī)——可調(diào)磁永磁電機(jī)”對永磁材料的要求。這對中國制造的智能化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)及綠色低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。
眼下,以新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)為代表的各類鈰永磁電機(jī)等更廣闊的市場也在不斷拓展,為世界減少碳排放做出越來越多的貢獻(xiàn)。
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寧波,集聚了全國約22%的稀土永磁材料企業(yè),磁性材料產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的40%以上。
寧波,沒有稀土原材料,卻憑借扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、敢為人先的創(chuàng)新精神,實(shí)現(xiàn)了磁性材料產(chǎn)業(yè)的“無中生有”。
研發(fā)高品質(zhì)的稀土新材料,是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要抓手和技術(shù)基礎(chǔ)。眼下,寧波正積極拓展稀土永磁材料在新能源汽車、智能制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用,不斷擴(kuò)大稀土永磁材料的市場規(guī)模。
隨著科技進(jìn)步和市場需求擴(kuò)大,稀土永磁材料在高端制造業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛,為寧波稀土永磁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。