Магнитные материалы – это магнитоупорядоченные материалы, обладающие ферромагнитными или ферримагнитными свойствами и имеющие практическое прикладное значение. Принципиальное отличие их от других материалов состоит в том, что они чувствительны к внешним магнитным полям. Магнитные материалы в широком понимании также включают антиферромагнитные материалы и другие слабомагнитные материалы, которые имеют практическое или возможное прикладное значение.

В последние годы общий спрос на индустрию магнитных материалов неуклонно рос, а быстрое развитие последующих областей применения, таких как оптические накопители, энергия ветра, транспортные средства на новой энергии, роботы, промышленная автоматизация и беспроводная зарядка, открыло возможности развития для промышленность магнитных материалов.

Ⅰ. Метрики для измерения характеристик магнитных материалов

Магнитные свойства магнитных материалов измеряют следующим образом:

Стабильность: Основными параметрами являются остаточная намагниченность и максимальное произведение магнитной энергии. Чем выше значение, тем сильнее магнитное поле и тем лучше магнит может сохранять свои магнитные свойства.

Сопротивление размагничиванию: Основным параметром является внутренняя коэрцитивная сила. Чем выше значение, тем сильнее сопротивление размагничиванию и выше значение КПД.

Температурная устойчивость:Основными параметрами являются собственная коэрцитивная сила, максимальная рабочая температура и температура Кюри. Чем выше значение, тем лучше термостойкость и стабильнее характеристики магнитного материала.

Ⅱ. Классификация магнитных материалов и их применение в транспортных средствах на новой энергии.

Магнитные материалы разделены по функциям и могут быть разделены на три категории: постоянные магнитные материалы, магнитомягкие материалы и функциональные магнитные материалы. В настоящее время наиболее распространенными применениями в транспортных средствах на новой энергии являются постоянные магниты из неодима, железа и бора и ферритовые постоянные магниты среди материалов с постоянными магнитами, а также кремниевая сталь, металлические магнитомягкие порошковые сердечники, ферритовые мягкие магниты среди магнитомягких материалов.

• Материал постоянного магнита-NdFeB

Неодим-железо-бор (Нд-Фе-B) материал постоянного магнита с Nd2Fe14B в качестве основного компонента обладает характеристиками высокой остаточной намагниченности и высокой коэрцитивной силы. Для каждого нового энергетического автомобиля требуется около 2,5 кг материалов с постоянными магнитами NdFeB, которые в основном используются для приводных двигателей, АБС, прибыль на акцию и других компонентов. Материал имеет отличные характеристики и может значительно повысить энергоэффективность двигателя и снизить потери энергии. Кроме того, автомобильные динамики и различные датчики также являются сценариями использования материалов с постоянными магнитами железо-железо-бор в транспортных средствах на новой энергии.

• Материал постоянного магнита-феррит

Ферритовые материалы для постоянных магнитов изготавливаются из СрО или БаО и Fe2O3 в качестве сырья с помощью керамической технологии. По сравнению с редкоземельными материалами с постоянными магнитами, хотя ферритовые материалы с постоянными магнитами не имеют преимуществ в производительности, они все еще используются во многих областях из-за обилия сырья, низкой цены, простого процесса приготовления, превосходной стойкости к окислению и большой остаточной намагниченности. . является материалом выбора. В транспортных средствах на новой энергии он в основном используется в приводных двигателях, преобразователях, зарядных устройствах и других компонентах.

• Магнитомягкий материал-кремниевая сталь

Кремниевая сталь — это сплав железа и кремния, полученный путем добавления небольшого количества кремния (обычно менее 4,5%) к чистому железу. Он обладает превосходными электромагнитными свойствами, такими как высокая магнитная проницаемость, низкие потери на гистерезис и низкие потери в железе. В транспортных средствах на новой энергии кремниевая сталь является одним из важных материалов двигателя, который может эффективно снизить потери в железе и гистерезисные потери двигателя, а также повысить эффективность и производительность двигателя. Помимо двигателей, кремниевую сталь также можно использовать в зарядных устройствах, системах управления батареями, деталях кузова и т. д. транспортных средств на новых источниках энергии.

• Мягкие магнитные материалы - металлический сердечник из мягкого магнитного порошка

Сердечник из металломягкого магнитного порошка представляет собой магнитомягкий материал, спрессованный магнитным порошком, покрытый изолирующей средой. Он сочетает в себе преимущества металлических магнитомягких материалов и магнитомягких ферритов. Поскольку его порошок состоит из ферромагнитных частиц, интенсивность магнитной индукции насыщения высока. В то же время, благодаря наличию изоляционного слоя, его удельное сопротивление также велико. Он в основном используется в трех областях применения: зарядные батареи, автомобильные зарядные устройства переменного/постоянного тока и автомобильные преобразователи постоянного/постоянного тока в секторе транспортных средств на новой энергии. Особенно в связи с тенденцией к высоковольтной платформе 800 В, металлический сердечник из магнитно-мягкого порошка принесет больше пользы, и ожидается, что использование велосипедов увеличится с нынешних примерно 0,7 кг до 2,7 кг.

• Магнитомягкий материал-феррит

Мягкий феррит — это ферримагнитный оксид, состоящий в основном из Fe2O3, который получают методами порошковой металлургии. Существует несколько типов, таких как Мин.-Зн, Cu-Зн, Ни-Зн и т. д., среди которых наибольший объем производства и использования имеет феррит Мин.-Зн. В качестве электронного функционального материала с превосходными высокочастотными электрическими свойствами, относительно низкой стоимостью и легкостью переработки в изделия различных форм и размеров, мягкий феррит широко используется в оборудовании ОБС новых энергетических транспортных средств, зарядном оборудовании для электромобилей, преобразователях энергии в энергосистемах ГЭМ, Преобразователи постоянного тока в постоянный, системы управления батареями, блоки распределения питания и т. д.

Ⅲ. Перспективы применения магнитных материалов в транспортных средствах на новой энергетике

Индустриализация магнитных материалов в Китае начала формироваться в середине-конце 1980-х годов. В основном из-за популярности электронных продуктов, таких как магнитофоны и телевизоры, спрос на магнитные материалы, используемые в аудиоколонках, быстро увеличился.

Сегодня бурное развитие новых энергетических транспортных средств открыло огромные возможности для развития магнитных материалов. По данным Китайской ассоциации автопроизводителей, производство и продажи новых энергетических транспортных средств в моей стране в первом квартале 2023 года достигнут 1,65 миллиона и 1,586 миллиона соответственно, что соответствует годовому увеличению на 27,7% и 26,2% соответственно, а доля рынка 26,1%. Развитие автомобильной промышленности на новой энергии в моей стране вступило в новый этап быстрого масштабного развития. Независимо от будущей доли переработки или темпов роста ключевых магнитных материалов, развитие области новых энергетических транспортных средств имеет большое значение и имеет далеко идущие последствия.

В качестве основного материала ключевых электронных компонентов магнитные материалы широко используются во всех аспектах приводных двигателей транспортных средств на новых источниках энергии, зарядных устройствах, системах управления батареями, зарядных устройствах переменного/постоянного тока, преобразователях постоянного/постоянного тока и других компонентах. Стимулируемое спросом число отечественных предприятий, занимающихся производством и изготовлением магнитных материалов, продолжает увеличиваться, и в настоящее время сформирован полный спектр систем производства магнитных материалов. В подразделении магнитных материалов для новых энергетических транспортных средств рыночная конкуренция также является жесткой. Среди них компании с большими конкурентными преимуществами в основном включают Джинли Постоянный Магнит, Тяньтун Ко., ООО., Чжэнхай Магнитный Материалы, Инлуохуа, Галактика Магнит, Синостил Тяньюань, Хэндянь Восток Магнит, Цзянфэнь Магнитный Материалы, Нинбо Юньшэн, Чжункэ Сан Кольцо и т. д.