Magnetiska material är magnetiskt ordnade material som har ferromagnetiska eller ferrimagnetiska egenskaper och har praktiskt användningsvärde. En grundläggande skillnad mellan dem och andra material är att de är känsliga för yttre magnetfält. Bredt definierade magnetiska material inkluderar även antiferromagnetiska material och andra svagt magnetiska material som har praktiskt eller möjligt användningsvärde.

Under de senaste åren har den övergripande efterfrågan på industrin för magnetiska material ökat stadigt, och den snabba utvecklingen av nedströmsapplikationsområden som optisk lagring, vindkraft, nya energifordon, robotar, industriell automation och trådlös laddning har gett utvecklingsmöjligheter till magnetiska materialindustrin.

Ⅰ. Mått för att mäta prestandan hos magnetiska material

De magnetiska egenskaperna hos magnetiska material mäts enligt följande:

Stabilitet: Huvudparametrarna är restmagnetisering och maximal magnetisk energiprodukt. Ju högre värde, desto starkare magnetfält och desto bättre kan magneten behålla sina magnetiska egenskaper.

Avmagnetiseringsmotstånd: Huvudparametern är den inneboende tvångskraften. Ju högre värde, desto starkare är motståndet mot avmagnetisering och desto högre effektivitetsvärde.

Temperaturmotstånd:Huvudparametrarna är inre koercitivitet, maximal driftstemperatur och Curie-temperatur. Ju högre värde, desto bättre temperaturmotstånd och desto stabilare är det magnetiska materialets prestanda.

Ⅱ. Klassificering av magnetiska material och deras tillämpning i nya energifordon

Magnetiska material är indelade efter funktion och kan delas in i tre kategorier: permanentmagnetiska material, mjuka magnetiska material och funktionella magnetiska material. För närvarande är de vanligaste applikationerna i nya energifordon neodymjärnbor permanentmagneter och ferritpermanentmagneter bland permanentmagnetmaterial, och kiselstål, metall mjuka magnetiska pulverkärnor, mjuka ferritmagneter bland mjuka magnetiska material.

• Permanent magnetmaterial-NdFeB

Neodymjärnbor (Nd-Fe-B) permanentmagnetmaterial med Nd2Fe14B som huvudkomponent har egenskaperna hög remanens och hög koercitivkraft. Varje nytt energifordon kräver cirka 2,5 kg NdFeB permanentmagnetmaterial, som huvudsakligen används för drivmotorer, ABS, EPS och andra komponenter. Materialet har utmärkt prestanda och kan avsevärt förbättra motorns energieffektivitet och minska energiförlusten. Dessutom är bilhögtalare och olika sensorer också scenarier där järn-järn-bor permanentmagnetmaterial används i nya energifordon.

• Permanent magnet material-ferrit

Ferritpermanentmagnetmaterial är gjorda av SrO eller BaO och Fe2O3 som råmaterial genom keramisk teknologi. Jämfört med permanentmagnetmaterial av sällsynta jordartsmetaller, även om ferritpermanentmagnetmaterial inte har en fördel i prestanda, används de fortfarande inom många områden på grund av deras rikliga råmaterial, låga pris, enkla beredningsprocess, utmärkt oxidationsbeständighet och stora restmagnetisering . är det valda materialet. I nya energifordon används den främst i drivmotorer, omvandlare, laddningshögar och andra komponenter.

• Mjukt magnetiskt material - kiselstål

Kiselstål är en järn-kisellegering som bildas genom att tillsätta en liten mängd kisel (i allmänhet mindre än 4,5%) till rent järn. Den har utmärkta elektromagnetiska egenskaper såsom hög magnetisk permeabilitet, låg hysteresförlust och låg järnförlust. I nya energifordon är kiselstål ett av de viktiga materialen i motorn, vilket effektivt kan minska motorns järnförlust och hysteresförlust och förbättra motorns effektivitet och prestanda. Utöver motorer kan kiselstål även användas i laddningshögar, batterihanteringssystem, karosskonstruktionsdelar etc. i nya energifordon.

• Mjuka magnetiska material-metall mjuk magnetisk pulverkärna

Metall mjuk magnetisk pulverkärna är ett mjukt magnetiskt material som pressas av magnetiskt pulver belagt med ett isolerande medium. Den kombinerar fördelarna med mjukmagnetiska metallmaterial och mjukmagnetisk ferrit. Eftersom dess pulver är tillverkat av ferromagnetiska partiklar, är den magnetiska induktionsintensiteten för mättnad hög. Samtidigt, på grund av närvaron av det isolerande skiktet, är dess resistivitet också hög. Den används huvudsakligen inom tre applikationsområden: laddningshögar, fordonsmonterade AC/DC-laddare och fordonsmonterade DC/DC-omvandlare i sektorn för nya energifordon. Speciellt under trenden med 800V-högspänningsplattformen kommer metall mjuk magnetisk pulverkärna att gynnas mer, och användningen av cyklar förväntas öka från nuvarande cirka 0,7 kg till 2,7 kg.

• Mjukt magnetiskt material-ferrit

Mjuk ferrit är en ferrimagnetisk oxid som huvudsakligen består av Fe2O3, som framställs med pulvermetallurgiska metoder. Det finns flera typer som Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn, etc., bland vilka Mn-Zn ferrit har den största produktionen och användningen. Som ett elektroniskt funktionellt material med utmärkta högfrekventa elektriska egenskaper, relativt låg kostnad och enkel bearbetning till produkter av olika former och storlekar, används mjuk ferrit i stor utsträckning i ny energifordon OBC-utrustning, EV-laddningsutrustning, HEV-kraftsystem kraftomvandling, DC -DC omvandlare, batterihanteringssystem, kraftdistributionsenheter, etc.

Ⅲ. Tillämpningsmöjligheter för magnetiska material i nya energifordon

Industrialiseringen av magnetiska material i Kina började ta form i mitten till slutet av 1980-talet. Främst på grund av populariteten för elektroniska produkter som bandspelare och tv-apparater har efterfrågan på magnetiska material som används i högtalare ökat snabbt.

Idag har den blomstrande utvecklingen av nya energifordon medfört enormt utvecklingsutrymme för magnetiska material. Enligt uppgifter från China Association of Automobile Manufacturers kommer mitt lands produktion och försäljning av nya energifordon under första kvartalet 2023 att nå 1,65 miljoner respektive 1,586 miljoner, en ökning på 27,7 % respektive 26,2 % jämfört med föregående år, med en marknadsandel på 26,1 %. Utvecklingen av mitt lands nya energifordonsindustri har gått in i ett nytt skede av snabb utveckling av skala. Oavsett den framtida nedströmsandelen eller tillväxttakten för nyckelmagnetiska material är utvecklingen av det nya energifordonsfältet av stor betydelse och har långtgående inflytande.

Som det grundläggande kärnmaterialet i viktiga elektroniska komponenter, används magnetiska material i stor utsträckning i alla aspekter av drivmotorer för nya energifordon, laddningshögar, batterihanteringssystem, AC/DC-laddare, DC/DC-omvandlare och andra komponenter. Stimulerat av efterfrågan fortsätter antalet inhemska företag som är engagerade i produktion och tillverkning av magnetiska material att öka, och ett komplett utbud av produktsystem för magnetiska material har nu bildats. Som en underavdelning av magnetiska material för nya energifordon är konkurrensen på marknaden också hård. Bland dem inkluderar företag med större konkurrensfördelar främst Jinli Permanent Magnet, Tiantong Co., Ltd., Zhenghai Magnetic Materials, Yingluohua, Galaxy Magnet, Sinosteel Tianyuan, Hengdian East Magnet, Jiangfen Magnetic Materials, Ningbo Yunsheng, Zhongke San Ring etc.