永磁鐵氧體磁體產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施建議

永磁鐵氧體磁體產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施建議

以資源開采、冶煉分離和初級產(chǎn)品加工為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快向以中高端材料和應(yīng)用產(chǎn)品為主的方向轉(zhuǎn)變，80%以上的初級加工品被用于制造磁性、催化、儲氫、發(fā)光、拋光等功能材料。加強稀土資源保護(hù)，保障國家長遠(yuǎn)發(fā)展需求，推動稀土資源地產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)企業(yè)利益訴求、地方經(jīng)濟發(fā)展與國家戰(zhàn)略意志的有機統(tǒng)一，保持市場供需平衡，實現(xiàn)高值化利用，促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)與關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。永磁材料行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r磁性是物質(zhì)的基本屬性之一，物質(zhì)的磁性源于原子磁矩。按照原子磁矩的排列方式不同，可將物質(zhì)的磁性分為順磁性、抗磁性、鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性和螺旋磁性等。通常意義上所說的磁性材料一般是指鐵磁性、亞鐵磁性或螺旋磁性材料，這些材料具有自發(fā)磁化的特點。磁性材料按功能可分為硬磁材料、軟磁材料、功能磁性材料（磁致伸縮材料、磁記錄材料、磁制冷材料等）三類，其中硬磁材料又稱為永磁材料，是磁性材料中應(yīng)用最廣泛的材料之一。物質(zhì)的磁性早在3000年以前就被人類認(rèn)識和應(yīng)用。我國早在戰(zhàn)國時期就有關(guān)于天然磁性材料（如磁鐵礦）的記載，并在11世紀(jì)發(fā)明了制造人工永磁材料的方法，是世界上最早發(fā)現(xiàn)物質(zhì)磁性現(xiàn)象和應(yīng)用磁性材料的國家。我國最早發(fā)明的指南器（司南）便是古人利用磁鐵礦制成的。人類最先大量使用的具有永磁性能的材料是馬氏體鋼，隨后逐漸被磁性能更高的永磁材料取代。稀土鐵氮永磁體具有優(yōu)良的熱力學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性和耐腐蝕性，該材料目前尚處于研發(fā)階段，制備工藝上亦存在技術(shù)難題，若未來技術(shù)取得重大突破，則有望成為第四代稀土永磁材料。（一）永磁材料的特點和標(biāo)準(zhǔn)永磁材料具有一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性，具有寬磁滯回線、高矯頑力和高剩磁的特點，其基本功能是不需要消耗電能便可提供穩(wěn)定持久的磁通量，同時可簡化機械設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低維護(hù)成本，對環(huán)境影響較小，有節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)勢。永磁材料產(chǎn)品的性能與品質(zhì)主要參考指標(biāo)為主要磁性能（PrincipalMagneticProperties）、輔助磁性能（AdditionalMagneticProperties）、尺寸精度、產(chǎn)品一致性等。主要磁性能為衡量材料磁性能高低最重要的依據(jù)，其包含四個重要指標(biāo)：剩磁Br、磁極化強度矯頑力（即內(nèi)稟矯頑力）Hcj、磁感應(yīng)強度矯頑力Hcb、最大磁能積（BH）max。輔助磁性能主要包括相對回復(fù)磁導(dǎo)率μrec、剩磁溫度系數(shù)α（Br）、磁極化強度矯頑力溫度系數(shù)α（Hcj）、居里溫度Tc、飽和磁化強度Ms等。剩磁、矯頑力和最大磁能積等除了與材料的內(nèi)稟性能有關(guān)，還受材料的微觀結(jié)構(gòu)和制備工藝的影響，稱為結(jié)構(gòu)敏感參量；居里溫度和飽和磁化強度等主要由材料本身的化學(xué)成分決定，而與材料的微觀結(jié)構(gòu)和制備工藝關(guān)系不大，稱為非結(jié)構(gòu)敏感參量。（二）鋁鎳鈷永磁材料介紹鋁鎳鈷永磁材料是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構(gòu)成的一種合金，堅硬易脆，采用鑄造或者燒結(jié)工藝處理制成，具有極高的居里溫度，在20世紀(jì)70年代以前在磁性能方面長期處于永磁材料領(lǐng)先地位，其磁性能主要取決于調(diào)幅分解所形成的微觀組織結(jié)構(gòu)，即弱磁相和強磁相的相互搭配。鋁鎳鈷永磁材料的居里溫度高達(dá)890攝氏度，具有非常高的溫度穩(wěn)定性。但隨著高性能稀土永磁材料的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用，鋁鎳鈷永磁材料逐步被替代，市場份額逐漸下降，目前憑借著其獨特的磁性能在儀器儀表、電機電器及航空航天器件等對溫度穩(wěn)定要求高的領(lǐng)域內(nèi)依然得到了一定應(yīng)用。（三）永磁鐵氧體磁體介紹永磁鐵氧體磁體是以BaFe12O19、SrFe12O19及其固溶體為基礎(chǔ)的永磁材料，只需外部提供一次充磁能量，就能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，從而向外部持續(xù)提供磁能。永磁鐵氧體磁體按工藝可分為燒結(jié)永磁鐵氧體磁體和粘結(jié)永磁鐵氧體磁體，其中燒結(jié)永磁鐵氧體可分為干壓成型與濕壓成型兩類，粘結(jié)永磁鐵氧體磁體可分為擠出型、注射型與壓延成型三類。永磁鐵氧體磁體通常指燒結(jié)永磁鐵氧體磁體，是以SrO或BaO及Fe2O3為原料，通過陶瓷工藝（預(yù)燒、破碎、制粉、壓制成型、燒結(jié)和磨加工）制造而成，可提供穩(wěn)定持久的磁通量，不需要消耗電能，是節(jié)約能源的重要手段之一，是典型的高效、節(jié)能低碳工業(yè)產(chǎn)品。雖然永磁鐵氧體磁體的綜合磁性能相對燒結(jié)釹鐵硼永磁材料較弱，但其電阻率高、物理特性穩(wěn)定、環(huán)境耐受力強，同時由于其制備原料豐富，工藝成熟簡單，性價比高，因此在需要大量永磁電機的節(jié)能家電與汽車工業(yè)領(lǐng)域和需要大量電聲器件的消費電子領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。（四）稀土永磁材料介紹稀土永磁材料是一類以稀土金屬元素（RE，即RareEarth，包括釤Sm、釹Nd、鐠Pr等17種元素）與過渡族金屬元素（TM，即TransitionMetals，包括鐵Fe、鈷Co等）所形成的金屬間化合物為基礎(chǔ)的永磁材料，亦稱為稀土金屬間化合物永磁。第一代、第二代稀土永磁材料釤鈷永磁體，具有高矯頑力、高磁能積、高居里溫度等優(yōu)點，采用粉末冶金工藝制備，主要原料為釤、鈷，由于價格昂貴且鈷屬于戰(zhàn)略資源，因此釤鈷永磁體量產(chǎn)和大規(guī)模使用受到了限制，并未得到廣泛應(yīng)用，目前主要應(yīng)用于航空航天及國防工業(yè)領(lǐng)域，占比40%以上，5G和高速軌道交通是釤鈷永磁體新的應(yīng)用增長點。稀土永磁材料中目前應(yīng)用最為廣泛的為第三代稀土永磁材料，即釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物Nd2Fe14B為基礎(chǔ)的第三代稀土永磁材料，其主要成分為鐵（63．9-68．7%）、稀土元素釹（29-32．5%）及硼（1．1-1．2%）。為了獲得不同性能，材料中的釹可用部分鏑（Dy）、鐠（Pr）等其他稀土金屬替代，鐵可被鈷（Co）、鋁（Al）等其他金屬部分替代。Nd2Fe14B化合物具有四方晶體結(jié)構(gòu)，具有高的飽和磁化強度和單軸各向異性場，是釹鐵硼永磁材料永磁特性的主要來源。釹鐵硼永磁材料不僅具有質(zhì)量輕、體積小、高磁能積等優(yōu)異性能，而且相對于釤鈷永磁體，其機械性能較好，加工方便，成品率高，可在裝配后充磁，同時在成分上以價格相對低廉、儲量豐富的鐵和釹取代了昂貴的戰(zhàn)略物資鈷和資源稀缺的釤，質(zhì)優(yōu)價廉的特點決定了其巨大的生產(chǎn)潛力和廣闊的應(yīng)用前景，是迄今為止性價比最高的磁體，在磁學(xué)界被譽為磁王。但釹鐵硼永磁材料尚存在居里溫度相對較低、熱穩(wěn)定性不佳、抗腐蝕性較差等缺點，這在一定程度上限制了釹鐵硼永磁材料的應(yīng)用場景。釹鐵硼永磁材料視生產(chǎn)工藝不同，可分為燒結(jié)、粘結(jié)和熱壓三類，其中燒結(jié)釹鐵硼市場份額超過90%。根據(jù)中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2017年10月14日發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)釹鐵硼永磁材料》（GB/T13560-2017），燒結(jié)釹鐵硼永磁材料按內(nèi)稟矯頑力大小分為低矯頑力N、中等矯頑力M、高矯頑力H、特高矯頑力SH、超高矯頑力UH、極高矯頑力EH、至高矯頑力TH七類品種。以速凝甩帶法制成，Hcj（KOe）+（BH）max（MGOe）＞60，用于制做中、小、微型特殊用途的永磁電機、傳感器、磁共振儀、高級音像設(shè)備等的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料被收錄于《中國高新技術(shù)產(chǎn)品目錄2006》之6-新材料之60100-金屬材料中，編號6010066。行業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為內(nèi)稟矯頑力和最大磁能積之和大于60的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料屬于高性能釹鐵硼永磁材料?？沙掷m(xù)發(fā)展能力進(jìn)一步提升（一）創(chuàng)新能力大幅提高企業(yè)研發(fā)費用占營業(yè)收入比重從2%提高到3%以上，建成了7家集技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化、分析檢測和應(yīng)用評價于一體的稀土公共技術(shù)服務(wù)平臺，新建白云鄂博稀土資源研究與綜合利用、稀土永磁材料等重點實驗室，組建先進(jìn)稀土材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。（二）企業(yè)實力明顯增強形成了一批知名稀土新材料企業(yè)，裝備、技術(shù)和管理水平大幅提高。三是環(huán)保水平明顯提升。全行業(yè)投入80多億元開展環(huán)保改造，85家企業(yè)通過稀土環(huán)保核查，45家企業(yè)通過稀土行業(yè)準(zhǔn)入，稀土綠色化生產(chǎn)水平大幅提升。發(fā)展的主要機遇主要工業(yè)化國家高度重視稀土戰(zhàn)略價值和相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，隨著世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的不斷深化，其戰(zhàn)略地位和作用將進(jìn)一步凸顯。《中國制造2025》提出的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等十大重點領(lǐng)域與稀土產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，對稀土材料的保障能力和質(zhì)量性能提出了更高要求，將帶動稀土產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。四是稀土供應(yīng)多元化格局基本形成。美國、澳大利亞、加拿大、俄羅斯、南非、智利、巴西等重點資源國啟動了一批稀土資源開發(fā)項目，初步形成了礦山開采和分離加工能力，緩解了我國資源供應(yīng)壓力。強化資源和生態(tài)保護(hù)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展（一）加強稀土資源管理加強國家對稀土資源勘查、開發(fā)、利用的統(tǒng)一規(guī)劃，根據(jù)資源形勢和市場需求，合理調(diào)控開采、生產(chǎn)總量，保障國家經(jīng)濟安全和長遠(yuǎn)發(fā)展需要，到2020年稀土年度開采量控制在14萬噸以內(nèi)。嚴(yán)厲打擊稀土生產(chǎn)違法違規(guī)行為，在開發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開發(fā)。嚴(yán)格市場準(zhǔn)入制度，除六家大型稀土企業(yè)集團外不再新增采礦權(quán)。繼續(xù)支持內(nèi)蒙古包頭、四川涼山、江西贛州、福建龍巖等重點資源地完善礦區(qū)資源保護(hù)和監(jiān)控設(shè)施，加強稀土礦采選項目技術(shù)改造。加強對探明的大中型礦產(chǎn)地資源儲備和保護(hù)，與《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016-2020年）》相銜接，劃定一批國家規(guī)劃礦區(qū)，實行統(tǒng)一規(guī)劃，規(guī)模開發(fā)，重點監(jiān)督，推動優(yōu)質(zhì)資源保護(hù)與合理利用。（二）加強資源地生態(tài)保護(hù)嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對建設(shè)項目和企業(yè)環(huán)評嚴(yán)格審查，堅決淘汰落后產(chǎn)能。推廣采用采礦新技術(shù)、新工藝，落實稀土礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)保證金制度和經(jīng)濟責(zé)任，加強尾礦庫處理處置與綜合利用，實行生產(chǎn)排污許可證制度；推廣離子型稀土礦浸萃一體化、冶煉分離污染防治新技術(shù)，促進(jìn)行業(yè)清潔生產(chǎn)。建立稀土綠色開發(fā)機制，落實行業(yè)規(guī)范條件，全面推行稀土行業(yè)強制性清潔生產(chǎn)審核。（三）按功能分元素管理稀土將稀土元素按資源稀缺程度及功能開發(fā)情況劃分為戰(zhàn)略性、關(guān)鍵性及一般性三類，實行元素分類管理，實現(xiàn)元素價值和經(jīng)濟利益相匹配。加強戰(zhàn)略性、關(guān)鍵性產(chǎn)品儲備，健全稀土儲備體系。加強對中重稀土元素的開采、生產(chǎn)、流通等全產(chǎn)業(yè)鏈管理，堅決打擊稀土違法違規(guī)生產(chǎn)和出口走私、逃避繳納稅款等行為。加快綠色化和智能化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟（一）推進(jìn)上游產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型大力研發(fā)稀土資源綠色高效采選和冶煉分離新技術(shù)和重點裝備，加大離子型稀土原礦綠色高效浸萃一體化、低碳低鹽無氨氮分離提純等稀土采選、冶煉分離清潔生產(chǎn)新工藝的推廣力度，加快企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和工藝裝備優(yōu)化升級，進(jìn)一步提高生產(chǎn)、環(huán)保等技術(shù)水平，降低能耗物耗，實現(xiàn)廢水零排放和廢物資源化利用，嚴(yán)格職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)管理。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加強尾礦資源、伴生資源的綜合利用，研發(fā)廢舊稀土產(chǎn)品再利用成套技術(shù)，建立健全回收制度，完善稀土回收利用體系，提升稀土資源綜合利用水平。（二）加快智能化改造支持稀土礦產(chǎn)資源、稀土材料和生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和健全企業(yè)ERP體系；建設(shè)生產(chǎn)過程的智能控制系統(tǒng)，建立企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營臺賬、生產(chǎn)監(jiān)測調(diào)度數(shù)字化管理系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)稀土材料生產(chǎn)和運行管理業(yè)務(wù)的數(shù)字化和智能化。支持稀土冶煉分離企業(yè)建設(shè)稀土生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與管理控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的自動采集與在線檢測；建立生產(chǎn)過程的控制模型及產(chǎn)品識別碼，實現(xiàn)設(shè)備與流程的在線故障診斷與關(guān)鍵作業(yè)的智能化控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染，促進(jìn)稀土冶煉分離和稀土材料生產(chǎn)流程數(shù)字化、主體裝備智能化、生產(chǎn)工藝優(yōu)化和服務(wù)遠(yuǎn)程化。（三）拓展稀土綠色化應(yīng)用著力拓展鑭鈰釔等高豐度元素在工業(yè)節(jié)能、機動車尾氣凈化、工業(yè)窯爐廢氣脫硝等環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，加強稀土鋼及鋁、鎂合金等輕量化材料的應(yīng)用研究。開展稀土特種玻璃、釔鋯陶瓷、拋光劑、化工助劑、污水處理劑、涂料等功能材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。發(fā)展鋱鏑減量和鑭鈰釔替代鐠釹的技術(shù)，開發(fā)低成本稀土磁性材料，推動鈰（或富鈰）磁體的產(chǎn)業(yè)化，擴大在電機等領(lǐng)域的應(yīng)用。打造新價值鏈，實現(xiàn)互利共贏（一）推進(jìn)資源地產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級完善稀土開發(fā)收益分配機制，加大資源收益在資源地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、培育替代產(chǎn)業(yè)等方面的支持，促進(jìn)資源地革命老區(qū)、貧困地區(qū)、民族地區(qū)的脫貧攻堅，改善當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活條件。鼓勵企業(yè)在靠近稀土資源地發(fā)展精深加工，由材料加工生產(chǎn)向部件制造、半成品及生產(chǎn)服務(wù)業(yè)延伸，增加產(chǎn)品附加值，推進(jìn)資源地產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。（二）建立新的價值鏈加強稀土供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，穩(wěn)定供需關(guān)系，引導(dǎo)價格預(yù)期，促進(jìn)和擴大稀土在節(jié)能、環(huán)保和家電等下游領(lǐng)域的應(yīng)用需求，實現(xiàn)上下游利益共享、協(xié)同發(fā)展。以資本和技術(shù)為紐帶，通過上市、增資、并購等手段整合中高端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，培育新的應(yīng)用市場。引導(dǎo)具備條件的稀土企業(yè)開展軍民兩用稀土新材料的研制和生產(chǎn)，推動稀土新材料領(lǐng)域軍民資源共享。加大對品牌稀土產(chǎn)品宣傳推廣力度，引導(dǎo)企業(yè)增強品牌意識，支持企業(yè)爭創(chuàng)著名商標(biāo)和國際品牌。圍繞互聯(lián)網(wǎng)+發(fā)展戰(zhàn)略，加強稀土產(chǎn)品電子商務(wù)平臺建設(shè)。面臨的主要挑戰(zhàn)稀土初級產(chǎn)品生產(chǎn)能力過剩，違法開采、違規(guī)生產(chǎn)屢禁不止，導(dǎo)致稀土產(chǎn)品價格低迷，未體現(xiàn)稀缺資源價值，迫切要求進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)秩序，嚴(yán)格控制增量，優(yōu)化稀土初級產(chǎn)品加工存量，淘汰落后產(chǎn)能。我國稀土產(chǎn)業(yè)整體處于世界稀土產(chǎn)業(yè)鏈的中低端，高端材料和器件與先進(jìn)國家仍存在較大差距，缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，產(chǎn)業(yè)整體需要由低成本資源和要素投入驅(qū)動，向擴大新技術(shù)、新產(chǎn)品和有效供給的創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重點發(fā)展稀土高端材料和器件產(chǎn)業(yè)。清潔生產(chǎn)水平不能滿足國家生態(tài)文明建設(shè)要求，行業(yè)發(fā)展的安全環(huán)保壓力和要素成本約束日益突出，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提質(zhì)增效、綠色可持續(xù)發(fā)展等任務(wù)艱巨。發(fā)展目標(biāo)到2020年，形成合理開發(fā)、有序生產(chǎn)、高效利用、科技創(chuàng)新、協(xié)同發(fā)展的稀土行業(yè)新格局，行業(yè)整體邁入以中高端應(yīng)用、高附加值為主的發(fā)展階段，充分發(fā)揮稀土應(yīng)用功能的戰(zhàn)略價值。（一）創(chuàng)新能力大幅提升建成若干家技術(shù)一流、裝備先進(jìn)的創(chuàng)新中心，取得一批突破性成果，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端稀土功能材料及器件達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。重點企業(yè)研發(fā)費用占營業(yè)收入比重從3%提高到5%。（二）集約化程度明顯提高六大稀土集團完成對全國所有稀土開采、