近日,“2024中國(guó)母基金峰會(huì)”在北京成功舉辦。會(huì)上,中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會(huì)主任、中國(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士沈保根發(fā)表了題為《稀土磁性材料及其重大應(yīng)用》的演講。母基金研究中心整理出演講全文,供行業(yè)內(nèi)人士參考交流。以下是演講全文:
機(jī)電能到電能的轉(zhuǎn)變是發(fā)電機(jī),電能到機(jī)電能的轉(zhuǎn)變是電動(dòng)機(jī)。2021年統(tǒng)計(jì)我國(guó)全社會(huì)用電的64%是利用電機(jī)發(fā)電,永磁電機(jī)使用不到10%,如果永磁電機(jī)能替代感應(yīng)電機(jī)的話,可以產(chǎn)生非常大的節(jié)能空間。按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算,如果把永磁電機(jī)的運(yùn)用擴(kuò)大到與發(fā)達(dá)國(guó)家相同規(guī)模時(shí),我國(guó)每年的節(jié)約用電量相當(dāng)于8個(gè)三峽水電站的發(fā)電總量。
我國(guó)的永磁材料產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上具有很高的地位。其中稀土的運(yùn)用非常重要,我國(guó)稀土總量的42%用于制造永磁電機(jī),稀土材料的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模近30多年來擴(kuò)大了70多倍,目前每年有不少該行業(yè)的上市企業(yè)產(chǎn)生。另外一個(gè)材料是鐵氧體材料,應(yīng)用于制造永磁電機(jī)的體量占全球總產(chǎn)量的80%以上,如此大的產(chǎn)量,生產(chǎn)原料卻非常便宜。大家知道鋼鐵冶煉我們國(guó)家是世界*,鋼鐵冶煉過程中產(chǎn)生的廢料的應(yīng)用場(chǎng)景很廣,目前我國(guó)相較全世界的廢料利用率*高,F(xiàn)在我國(guó)通過新的工藝將永磁材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來后,完全可以與世界上*好的企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行比較。
投資方面也是一個(gè)熱門的關(guān)注點(diǎn)。永磁電機(jī)應(yīng)用非常廣泛,新能源汽車、風(fēng)能發(fā)電、航空裝備、高端裝備、軌道交通、智能制造、機(jī)器人、醫(yī)療、海洋等等各種工業(yè)裝備都是要用永磁電機(jī)。
永磁電機(jī)現(xiàn)在的發(fā)展方向是:材料和電機(jī)一體化研究;電機(jī)和部件一體化研究,追求輕量化、小型化、高效化、智能化,F(xiàn)在許多的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)都開始制造小型化的電機(jī):電機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)為變成疊片式的結(jié)構(gòu),感應(yīng)電機(jī)也利用新工藝將功率從原本30公斤做2.2KW,提升到3.5公斤做5KW。這是非常重要的改變。目前小型化電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)98%,體積減少60%-90%,體積小、重量輕、噪音小,用起來非常輕便。
永磁電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景主要有以下幾點(diǎn):
風(fēng)力發(fā)電。目前風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向成為一個(gè)大問題,通過使用疊片式的風(fēng)力發(fā)電機(jī),可以大幅度減輕電機(jī)重量。70噸、100噸的海上的風(fēng)力發(fā)電,使用目前的新技術(shù)可以將重量減至不到二十噸。這是用新技術(shù)以后非常大的投資方向。
油田,F(xiàn)在國(guó)家大力推動(dòng)以舊換新,將節(jié)能作為重要的考核指標(biāo),淘汰原來的設(shè)備并用新電機(jī)替代。我們的主要目標(biāo)是到2030年將節(jié)能效果提升到27%。僅勝利油田一年的節(jié)約電量可達(dá)75億度電。
地鐵制造產(chǎn)業(yè)。寧波5號(hào)線利用永磁驅(qū)動(dòng)后大幅度縮小了驅(qū)動(dòng)電機(jī),能量的節(jié)約量有明顯改善。
包括新能源汽車行業(yè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。我國(guó)新能源汽車的產(chǎn)能占比非常高,目前正在開展輕量化、精準(zhǔn)控制、高功率的電機(jī)研發(fā)。使用輕重量的電機(jī)以后,汽車的能耗和負(fù)擔(dān)大幅度減少。
*后是汽車產(chǎn)業(yè)。如果將電機(jī)融入進(jìn)輪子里做成輪轂電機(jī),體積小、重量輕。汽車可以變成三個(gè)模塊:電控、電動(dòng)、電池。其他所有的部件都不要,新能源汽車用鋰電池、固態(tài)電池,加一個(gè)控制軟件把它組合起來,三個(gè)模塊可以組合出千千萬的汽車。如果這個(gè)創(chuàng)新能成功的話將是未來汽車行業(yè)重要的發(fā)展方向。
現(xiàn)在永磁電機(jī)我們國(guó)家目前為止使用率的占比不高,但使用電機(jī)發(fā)電量占到國(guó)家總用電量的60%以上,所以永磁材料行業(yè)發(fā)展空間巨大,能夠成為投資的重要方向。