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稀土永磁电机产业须加大研发力度

来源:国际商报 日期:2017-06-07 加入收藏

  我国稀土储量约占世界的23%,产量占世界80%。稀土元素是十分重要的战略资源,在信息、能源、材料、环保、国防等领域用途广泛,其中新材料中应用约占62%,而稀土永磁中用量约占新材料应用中的63%。在日前举办的中国稀土学会2017学术年会上,中国工程院院士都有为表示,由于稀土元素的特殊电子结构,以及具有高自旋磁矩、大的轨道矩、强的自旋轨道耦合,因此在磁性材料中的应用占据不可取代的重要地位,其应用有待不断创新、开拓。

  由工信部、发改委、科技部、财政部联合下发的《新材料产业发展指南》明确指出,“加快实现稀土磁性材料及应用器件产业化”、“大力发展稀土永磁节能电机及配套稀土永磁材料、高温多孔材料、金属间化合物膜材料、高效热电材料,推进在节能环保重点项目中的应用”。

  稀土永磁电机即是上世纪70年代初期出现的一种新型永磁电机。中国工程院院士唐任远指出,稀土永磁电机应用场合遍及计算机、工程装备、交通运输、风力发电、风机、泵类、石油化工、采矿、家用电器、医疗设备、航空、航海、航天、兵器等各个领域。《中国制造2025》列出的十大重点领域中有七个领域提出了对稀土永磁电机的要求,《节能工程》的重点之一是推广应用稀土永磁电机,足见稀土永磁电机在现代国民经济中的重要地位。

  唐任远表示,稀土永磁电机具有很多优点,如磁场由永磁体产生,维持磁场不需要能量,因此电机高效、功率因数高;稀土永磁电机损耗低,发热量小,可提高电磁负荷;与电力电子技术、现代控制技术等先进技术相结合,简化甚至去掉中间的传动机构,直接驱动,可进一步与技术装备形成一体化;可实现优良的控制性能,有利于电机的智能化发展;电机结构多样化,不再局限于传统的径向磁通结构,出现了无铁心、轴向磁通、横向磁通、直线、双定子、双转子、定子永磁型等多种新型结构等。

  同时,稀土永磁电机也有它的缺陷。唐任远介绍道,首先,稀土永磁材料价格较高,影响永磁电机的推广应用。电机的基本材料硅钢片、铜线等每公斤几元或几十元,永磁体则需要每公斤几百元。其次,永磁材料比较脆,加工工艺复杂。它的磁力比较强,小电机可以先装配后再整体充磁,而大功率电机需要先充磁后装配,这样工艺难度较大。再次,如果设计计算有误,永磁材料未能保证高温性能,有可能导致电机不可逆退磁。

  对于稀土永磁电机的前景展望,唐任远提出了几点见解:一是要提高质量,创中国品牌。加大科研院所与企业协同创新力度,逐渐提高永磁电机产品的工程化、成熟化、配套化程度,提高质量和可靠性,创造中国品牌,争取部分产品出口海外。二是提高性价比,扩大应用范围,满足新型产业崛起和传统产业升级改造的需求。三是要向高端高性能方向发展,如新能源汽车驱动电机、高档数控机床和机器人等。
 
 

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