Magnetische materialen zijn magnetisch geordende materialen die ferromagnetische of ferrimagnetische eigenschappen hebben en praktische toepassingswaarde hebben. Een fundamenteel verschil tussen hen en andere materialen is dat ze gevoelig zijn voor externe magnetische velden. Algemeen gedefinieerde magnetische materialen omvatten ook antiferromagnetische materialen en andere zwakmagnetische materialen die praktische of mogelijke toepassingswaarde hebben.

De afgelopen jaren is de algehele vraag naar de magnetische materialenindustrie gestaag toegenomen, en de snelle ontwikkeling van downstream-toepassingsvelden zoals optische opslag, windenergie, nieuwe energievoertuigen, robots, industriële automatisering en draadloos opladen heeft ontwikkelingsmogelijkheden gebracht voor de magnetische materialenindustrie.

Ⅰ. Metrieken voor het meten van de prestaties van magnetische materialen

De magnetische eigenschappen van magnetische materialen worden als volgt gemeten:

Stabiliteit: De belangrijkste parameters zijn restmagnetisatie en maximaal magnetisch energieproduct. Hoe hoger de waarde, hoe sterker het magnetische veld en hoe beter de magneet zijn magnetische eigenschappen kan behouden.

Demagnetisatieweerstand: De belangrijkste parameter is de intrinsieke dwangkracht. Hoe hoger de waarde, hoe sterker de weerstand tegen demagnetisatie en hoe hoger de efficiëntiewaarde.

Temperatuursbestendigheid:De belangrijkste parameters zijn intrinsieke coërciviteit, maximale bedrijfstemperatuur en Curietemperatuur. Hoe hoger de waarde, hoe beter de temperatuurbestendigheid en hoe stabieler de prestaties van het magnetische materiaal.

Ⅱ. Classificatie van magnetische materialen en hun toepassing in nieuwe energievoertuigen

Magnetische materialen zijn onderverdeeld naar functie en kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën: permanente magnetische materialen, zachte magnetische materialen en functionele magnetische materialen. Momenteel zijn de meest voorkomende toepassingen in nieuwe energievoertuigen neodymium-ijzer-boor permanente magneten en ferriet permanente magneten onder de permanente magneetmaterialen, en siliciumstaal, metalen zachte magnetische poederkernen, zachte ferrietmagneten onder zachte magnetische materialen.

• Permanent magneetmateriaal-NdFeB

Neodymium-ijzerborium (Nd-Fe-B) permanent magneetmateriaal met Nd2Fe14B als hoofdbestanddeel heeft de kenmerken van hoge remanentie en hoge coërcitiefkracht. Elk nieuw energievoertuig heeft ongeveer 2,5 kg NdFeB-permanente magneetmaterialen nodig, die voornamelijk worden gebruikt voor aandrijfmotoren, ABS, EPS en andere componenten. Het materiaal heeft uitstekende prestaties en kan de energie-efficiëntie van de motor aanzienlijk verbeteren en energieverlies verminderen. Bovendien zijn autoluidsprekers en verschillende sensoren ook scenario's waarin ijzer-ijzer-boor permanente magneetmaterialen worden gebruikt in nieuwe energievoertuigen.

• Materiaal permanente magneet-ferriet

Ferriet permanente magneetmaterialen worden door middel van keramische technologie gemaakt van SrO of BaO en Fe2O3 als grondstoffen. Hoewel ferriet permanente magneetmaterialen geen prestatievoordeel hebben, worden ze in vergelijking met zeldzame aardmetalen permanente magneetmaterialen nog steeds op veel gebieden gebruikt vanwege hun overvloedige grondstoffen, lage prijs, eenvoudig bereidingsproces, uitstekende oxidatieweerstand en grote restmagnetisatie. . is het materiaal bij uitstek. In nieuwe energievoertuigen wordt het vooral gebruikt in aandrijfmotoren, omvormers, laadpalen en andere componenten.

• Zacht magnetisch materiaal-siliciumstaal

Siliciumstaal is een ijzer-siliciumlegering die wordt gevormd door een kleine hoeveelheid silicium (doorgaans minder dan 4,5%) aan puur ijzer toe te voegen. Het heeft uitstekende elektromagnetische eigenschappen zoals hoge magnetische permeabiliteit, laag hysteresisverlies en laag ijzerverlies. In nieuwe energievoertuigen is siliciumstaal een van de belangrijke materialen van de motor, die het ijzerverlies en hysteresisverlies van de motor effectief kan verminderen en de efficiëntie en prestaties van de motor kan verbeteren. Naast motoren kan siliciumstaal ook worden gebruikt in laadpalen, batterijbeheersystemen, carrosseriedelen, enz. van nieuwe energievoertuigen.

• Zachte magnetische materialen: zachte magnetische poederkern van metaal

Metalen zachte magnetische poederkern is een zacht magnetisch materiaal geperst door magnetisch poeder bedekt met een isolerend medium. Het combineert de voordelen van zachte magnetische metalen materialen en zacht magnetisch ferriet. Omdat het poeder is gemaakt van ferromagnetische deeltjes, is de magnetische verzadigingsinductie-intensiteit hoog. Tegelijkertijd is de soortelijke weerstand, vanwege de aanwezigheid van de isolatielaag, ook hoog. Het wordt voornamelijk gebruikt in drie toepassingsgebieden: laadpalen, op voertuigen gemonteerde AC/DC-laders en op voertuigen gemonteerde DC/DC-omvormers in de sector van nieuwe energievoertuigen. Vooral onder de trend van een 800V-hoogspanningsplatform zal de zachte metalen poederkern hiervan meer profiteren, en het gebruik van fietsen zal naar verwachting toenemen van de huidige ongeveer 0,7 kg naar 2,7 kg.

• Zacht magnetisch materiaal-ferriet

Zacht ferriet is een ferrimagnetisch oxide dat voornamelijk bestaat uit Fe2O3 en dat wordt geproduceerd met behulp van poedermetallurgische methoden. Er zijn verschillende typen zoals Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn, enz., Waarvan Mn-Zn-ferriet de grootste productie en gebruik heeft. Als een elektronisch functioneel materiaal met uitstekende hoogfrequente elektrische eigenschappen, relatief lage kosten en gemakkelijke verwerking tot producten van verschillende vormen en maten, wordt zacht ferriet veel gebruikt in OBC-apparatuur voor nieuwe energievoertuigen, EV-laadapparatuur, energieconversie van HEV-energiesystemen, DC-DC-converters, batterijbeheersystemen, stroomverdeeleenheden, enz.

Ⅲ. Toepassingsvooruitzichten van magnetische materialen in nieuwe energievoertuigen

De industrialisatie van magnetische materialen in China begon halverwege de jaren tachtig vorm te krijgen. Vooral als gevolg van de populariteit van elektronische producten zoals bandrecorders en televisies is de vraag naar magnetische materialen die in audioluidsprekers worden gebruikt snel toegenomen.

Tegenwoordig heeft de bloeiende ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen enorme ontwikkelingsruimte voor magnetische materialen opgeleverd. Volgens gegevens van de China Association of Automobile Manufacturers zal de productie en verkoop van nieuwe energievoertuigen in mijn land in het eerste kwartaal van 2023 respectievelijk 1,65 miljoen en 1,586 miljoen bedragen, een stijging op jaarbasis van respectievelijk 27,7% en 26,2%, met een marktaandeel van 26,1%. De ontwikkeling van de nieuwe energievoertuigenindustrie in mijn land is een nieuwe fase van snelle schaalontwikkeling ingegaan. Ongeacht het toekomstige stroomafwaartse aandeel of de groeisnelheid van belangrijke magnetische materialen, is de ontwikkeling van het nieuwe energievoertuigveld van groot belang en heeft het verreikende invloed.

Als basismateriaal voor belangrijke elektronische componenten worden magnetische materialen op grote schaal gebruikt in alle aspecten van de aandrijfmotoren van nieuwe energievoertuigen, laadpalen, batterijbeheersystemen, AC/DC-laders, DC/DC-converters en andere componenten. Gestimuleerd door de vraag blijft het aantal binnenlandse ondernemingen dat zich bezighoudt met de productie en vervaardiging van magnetische materialen toenemen, en er is nu een compleet assortiment magnetische materiaalproductsystemen gevormd. Als onderdeel van de magnetische materialen voor nieuwe energievoertuigen is de concurrentie op de markt ook hevig. Tot de bedrijven met grotere concurrentievoordelen behoren voornamelijk 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 enz.