稀土永磁材料产业发展现状及对策(2014-).docxVIP

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稀土永磁材料产业发展现状及对策(2014~)

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由于具有独特的电子层结构和耐热特性，稀土在石油化工、冶金机械、玻璃陶瓷等传统领域和永磁材料、催化材料、发光材料等新材料领域都具有广泛应用。随着我国战略性新兴产业的发展，稀土在新材料领域的消费比例逐步上升，2013年占比达到65%左右。目前，稀土永磁材料已经成为稀土新材料中最大的消费领域，也是我国在国际上具有重要地位和较大影响力的高技术产业之一。随着新能源汽车、风电、变频空调等的发展，我国对稀土永磁材料的需求将进一步增长。钕铁硼磁体（Nd2Fe14B）是目前应用最广的稀土永磁，也是迄今为止性能价格比最佳的商品化磁性材料，本文重点分析钕铁硼永磁材料。

一产业概况

（一）产业概念

钕铁硼永磁体的主要原材料为钕、镨钕、镝铁等稀土金属或稀土合金以及纯铁、硼铁合金和其他添加剂，其中，钕占15%～25%（按质量，下同）、镨占0～5%、镝占0～5%、铽占0～2%。钕铁硼永磁体拥有极高的磁能积和矫顽力，且具有高能量密度的优点，在现代工业和电子技术中得到了广泛应用，推动仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的轻量化、小型化、薄型化[1]。

（二）产业分类

根据原材料及制造工艺流程的差异，钕铁硼分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和热压钕铁硼等，并表现出不同的特性。其中，热压钕铁硼具有致密度高、取向度高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点，但机械性能不好且由于专利垄断，加工成本较高，目前市场上仅美国通用、日本大同（Daido）和欧洲达美三家公司拥有生产技术，且仅有日本大同公司实现批量生产，因此热压钕铁硼的总产量远小于烧结和粘接钕铁硼磁体，我国国内热压钕铁硼磁体生产仍为空白。因此，本文着重分析烧结钕铁硼和粘接钕铁硼。

烧结钕铁硼采用粉末冶金工艺，熔炼后的合金制成粉末在磁场中压制成压胚，具体生产工艺流程为：配料→真空熔炼→破碎磨粉→磁场取向→烧结→热处理→机加工→钕铁硼磁体成品。其优点主要是磁性能极高，是当前磁性能最大的磁性材料，广泛应用于电子、电力机械、新能源汽车、医疗器械、航空航天等领域。其主要缺点包括：一是需要添加中重稀土镝/铽以提高磁体的内禀矫顽力与工作温度，而为了适应高温工作环境，部分烧结钕铁硼含较大比例高价值中重稀土（镝、铽），使得产品单位成本较高；二是制造过程是先烧结为毛坯再进行机加工，使加工过程损耗较高[2]。

粘结钕铁硼是由钕铁硼磁粉加入黏合剂制成，并采用一定的成型方法制备磁体，工艺流程主要分为制粉工艺、粘结工艺和成型工艺三大步骤，具体流程如下：磁粉→与粘结剂等混料→射出/压缩成型→固化研磨→表面处理→注塑组装→充磁→粘结钕铁硼磁体成品。其中，磁粉又可分为各向同性和各向异性两种，磁粉制造方法主要有快淬法、HDDR法（氢化—歧化—脱氢—重组工艺）、气体雾化法等。粘结钕铁硼的主要优点：一是产品易成型、具有极高的尺寸精度，在生产硬盘、光盘等高精度上具有相当大的优势；二是产品不含中重稀土，使得产品单位原料成本相对较低；三是由于采用直接成型工艺，因此，加工过程损耗较低。其主要缺点是相比烧结钕铁硼，粘结钕铁硼的磁性能较低，内禀矫顽力与工作温度偏低（见表1）。

表1烧结、粘结、热压钕铁硼的性能及优缺点对比

（三）产业链条

钕铁硼永磁材料产业链分为上游稀土冶炼、中游稀土永磁材料制造以及下游的终端产品和设备。其中，上游企业主要从事稀土矿产的开发粗选、冶炼分离（包括稀土氧化物、稀土金属、混合稀土金属、稀土化合物等的生产）；下游企业则主要是永磁材料的应用，主要在风电、汽车助力转向系统（EPS）、新能源汽车、硬盘音圈电机（VCM）、核磁共振成像仪（MRI）、变频空调、磁选设备、光盘驱动器、微特电机等领域（见图1）。其中，高性能钕铁硼永磁材料主要应用于新能源和节能环保等新兴领域，应用领域如表2所示。

图1稀土永磁材料产业链条

表2高性能钕铁硼永磁材料广泛应用与新能源和节能环保等新兴领域

续表

二产业发展及动态

（一）产业规模

1.全球规模情况

2013年，全球钕铁硼总产量达到11万吨左右，其中，烧结钕铁硼材料占主要市场，达到90%以上，粘结钕铁硼永磁材料的市场份额较小。1997～2013年，全球烧结钕铁硼产量的年复合增长率达15%，而粘结钕铁硼的年复合增长率只有7%。目前，粘结钕铁硼的产业规模较小的原因主要有两个方面，一是相比烧结钕铁硼，其磁性性能和机械强度较弱，应用范围受限；二是上游原材料磁粉成分及制备工艺专利被麦克昆磁公司（MQ）控制（专利覆盖范围主要为日本、美国和欧洲地区[3]），且不向其他制造商授权专利许可，目前麦克昆磁公司生产的钕铁硼磁粉占有全球市场80%以上的市场份额。2014年7月，MQ磁粉专利到期，有助于降低磁粉