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$北方稀土(SH600111)$

一、稀土金屬為什么磁性強

晶體中未配對的電子自旋、自旋與軌道的相互作用以及磁性原子的有序排列的結構因素決定了晶體的磁化強度和法拉第效應。稀土元素由于內層4f軌道未成對電子多，電子軌道相互作用較強，因而原子磁矩高。可與3d過渡元素Fe、Co結合形成具有強大磁力的超級永磁。

(資料圖片僅供參考)

二、磁性材料發展簡史

1、鈷鋼：1930年，人類最早制造的磁石材料，磁性雖然比天然磁石強了許多，但仍舊是低性能永磁材料。

2、Alnico鑄造永磁：后來人們利用Al、Ni、Co和Fe按比例配制成更強的永磁材料，Br可達12000～13000高斯，(BH)m可達5～10MGOe，Hc為500～600Oe。

3、恒磁鐵氧體：20世紀50年代利用氧化鐵粉研制成功金屬陶瓷永磁材料，一般Br為3000～4000Gs，(BH)m為3.0～5.0 MGOe，Hc為1500～3000Oe。由于是氧化鐵粉，所以成本較低，價格便宜。

4、稀土鈷永磁（第一代）：在20世紀70年代前后研制成功稀土鈷永磁，Br可達0.9～11.0KGs，(BH)m為18～20MGOe，Hcj可達30K以上。是第一代稀土永磁。主要是SmCo5，SmPrCo5等牌號。

5、稀土鈷永磁（第二代）：到20世紀70年代末又研制成功Sm2（Co，Cu，Fe，Zr）17型稀土鈷永磁，(BH)m可達30MGOe，常稱第二代稀土永磁。

6、釹鐵硼永磁（第三代）：到20世紀80年代末又研制成功迄今為止世界上最強的磁體，釹鐵硼（Nd-Fe-B）永磁材料，Br為12000～15000Gs，(BH)m可達40～50MGOe，Hc12.0～30KOe，稱為第三代稀土永磁。

汝鐵硼NdFeB永磁體以其極高的“磁能積”轟動于世，由于其優異的磁性而被稱為“磁王”，是目前世界上最強的永磁體。它的BHmax值是鐵氧體磁鐵的5~12倍，是鋁鎳鈷磁鐵的3~10倍；它的矯頑力相當于鐵氧體磁鐵的5~10倍，鋁鎳鈷磁鐵的5~15倍；其潛在的磁性能極高，能吸起相當于自身重量640倍的重物。

三、點評馬斯克的下一代電機

1）從目前永磁材料的研究進展來看。

未來很長時間未能出現替代稀土永磁的材料。所以，可以判斷馬斯克無法從新材料角度來替代稀土永磁。

2）從大國博弈角度來看。

鑒于中國在稀土產業鏈有絕對優勢，西方選擇走非稀土電機的技術路線。特斯拉最早階段采用的是異步電機。

從表格所列的特點看，永磁同步電機之所以能夠獲得大多數車企青睞的原因似乎很簡單，無非就是在差不多的技術水準下，永磁同步電機的轉矩密度、功率密度、效率都要比交流異步電機出色，對提升車輛的能源利用效率、延長續航里程有著莫大的裨益。

另一方面，永磁同步電機在瞬間狀態下仍然可以保證擁有95%左右的能量轉化效率，而且因為電機體積小、重量輕以及不需要高效復雜冷卻系統的原因，能有效且最大化利用車輛的空間布局，對整車的設計制造有非常大的作用。

Model 3 上市時，特斯拉默默地推出了一款新的永磁直流電機，并最終在其他車型上也使用這一款電機。

四、小結

馬斯克的下一代非稀土電機，更多的是大國博弈下的路線選擇。

特斯拉無法從新材料角度，那么必然是從電機結構創新的角度來走。稀土電機當然可以被替代，但是帶來的后果是結構復雜性，體積大、質量重、功率密度低，從而帶來產品競爭力的削弱。

反觀我國，釹鐵硼磁性材料的總產量占據全球的80%，是絕對優勢產業。所以即使歐美不用，中國是必定要用的，稀土永磁的需求不會有太大變化。

馬斯克的觀點對稀土更多是心理層面的影響。#突發利空，稀土、碳化硅板塊全線走低#

關鍵詞： 永磁材料 永磁同步電機 異步電機