Materialele magnetice sunt materiale ordonate magnetic care au proprietăți feromagnetice sau ferimagnetice și au valoare de aplicare practică. O diferență fundamentală între ele și alte materiale este că sunt sensibile la câmpurile magnetice externe. Materialele magnetice definite larg includ, de asemenea, materiale antiferomagnetice și alte materiale slab magnetice care au valoare practică sau posibilă de aplicare.

În ultimii ani, cererea generală pentru industria materialelor magnetice a crescut constant, iar dezvoltarea rapidă a domeniilor de aplicații din aval, cum ar fi stocarea optică, energia eoliană, vehiculele cu energie nouă, roboții, automatizarea industrială și încărcarea fără fir a adus oportunități de dezvoltare pentru industria materialelor magnetice.

Ⅰ. Metrica pentru măsurarea performanței materialelor magnetice

Proprietățile magnetice ale materialelor magnetice sunt măsurate după cum urmează:

Stabilitate: Parametrii principali sunt magnetizarea reziduală și produsul maxim de energie magnetică. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât câmpul magnetic este mai puternic și cu atât magnetul își poate menține mai bine proprietățile magnetice.

Rezistenta la demagnetizare: Parametrul principal este forța coercitivă intrinsecă. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât rezistența la demagnetizare este mai puternică și valoarea eficienței este mai mare.

Rezistenta la temperatura:Parametrii principali sunt coercivitate intrinsecă, temperatura maximă de funcționare și temperatura Curie. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât este mai bună rezistența la temperatură și performanța materialului magnetic este mai stabilă.

Ⅱ. Clasificarea materialelor magnetice și aplicarea lor în vehiculele cu energie nouă

Materialele magnetice sunt împărțite în funcție de funcție și pot fi împărțite în trei categorii: materiale magnetice permanente, materiale magnetice moi și materiale magnetice funcționale. În prezent, cele mai comune aplicații în vehiculele cu energie nouă sunt magneții permanenți de neodim, fier, bor și magneți permanenți de ferită printre materialele cu magnet permanenți, și oțel siliconic, miezuri de pulbere magnetică moale de metal, magneți moi de ferită printre materialele magnetice moi.

• Material cu magnet permanent-NdFeB

Materialul cu magnet permanent din neodim fier bor (Nd-Fe-B) cu Nd2Fe14B ca componentă principală are caracteristicile de remanență ridicată și forță coercitivă ridicată. Fiecare vehicul cu energie nouă necesită aproximativ 2,5 kg de materiale cu magnet permanent NdFeB, care sunt utilizate în principal pentru motoare de antrenare, ABS, EPS și alte componente. Materialul are performanțe excelente și poate îmbunătăți foarte mult eficiența energetică a motorului și poate reduce pierderile de energie. În plus, difuzoarele auto și diverși senzori sunt, de asemenea, scenarii în care materialele cu magnet permanenți fier-fier-bor sunt utilizate în vehiculele cu energie nouă.

• Material cu magnet permanent-ferită

Materialele cu magneți permanenți din ferită sunt fabricate din SrO sau BaO și Fe2O3 ca materii prime prin tehnologia ceramică. În comparație cu materialele cu magneți permanenți din pământuri rare, deși materialele cu magneți permanenți din ferită nu au un avantaj în performanță, ele sunt încă utilizate în multe domenii datorită materiilor prime abundente, prețului scăzut, procesului de preparare simplu, rezistenței excelente la oxidare și magnetizării reziduale mari. . este materialul ales. În vehiculele cu energie nouă, este utilizat în principal în motoare de antrenare, convertoare, pile de încărcare și alte componente.

• Material magnetic moale-oțel siliconat

Oțelul siliconic este un aliaj fier-siliciu format prin adăugarea unei cantități mici de siliciu (în general mai puțin de 4,5%) la fierul pur. Are proprietăți electromagnetice excelente, cum ar fi permeabilitate magnetică ridicată, pierderi scăzute de histerezis și pierderi scăzute de fier. În vehiculele cu energie nouă, oțelul siliconic este unul dintre materialele importante ale motorului, care poate reduce eficient pierderile de fier și pierderile de histerezis ale motorului și pot îmbunătăți eficiența și performanța motorului. Pe lângă motoare, oțelul siliconic poate fi folosit și în pile de încărcare, sisteme de gestionare a bateriilor, părți structurale ale caroseriei etc. ale vehiculelor cu energie nouă.

• Materiale magnetice moi - miez de pulbere magnetică moale de metal

Miezul de pudră magnetică moale metalică este un material magnetic moale presat de pulbere magnetică acoperită cu un mediu izolator. Combină avantajele materialelor magnetice moi din metal și ale feritei magnetice moi. Deoarece pulberea sa este făcută din particule feromagnetice, intensitatea inducției magnetice de saturație este mare. În același timp, datorită prezenței stratului izolator, rezistivitatea acestuia este și ea mare. Este utilizat în principal în trei domenii de aplicare: pile de încărcare, încărcătoare AC/DC montate pe vehicul și convertoare DC/DC montate pe vehicul în sectorul vehiculelor cu energie nouă. Mai ales sub tendința platformei de înaltă tensiune de 800 V, miezul de pulbere magnetică moale metalică va beneficia mai mult, iar utilizarea bicicletelor este de așteptat să crească de la curentul de aproximativ 0,7 kg la 2,7 kg.

• Material magnetic moale-ferită

Ferita moale este un oxid ferimagnetic compus în principal din Fe2O3, care este produs prin metode de metalurgie a pulberilor. Există mai multe tipuri, cum ar fi Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn etc., dintre care ferita Mn-Zn are cea mai mare putere și utilizare. Ca material funcțional electronic cu proprietăți electrice excelente de înaltă frecvență, cost relativ scăzut și procesare ușoară în produse de diferite forme și dimensiuni, ferita moale este utilizată pe scară largă în echipamentele OBC ale vehiculelor cu energie nouă, echipamentele de încărcare EV, conversia puterii sistemului de alimentare HEV, Convertoare DC-DC, sisteme de gestionare a bateriilor, unități de distribuție a energiei etc.

Ⅲ. Perspective de aplicare a materialelor magnetice în vehiculele cu energie nouă

Industrializarea materialelor magnetice în China a început să prindă contur la mijlocul până la sfârșitul anilor 1980. În principal datorită popularității produselor electronice, cum ar fi casetofonele și televizoarele, cererea de materiale magnetice utilizate în difuzoarele audio a crescut rapid.

Astăzi, dezvoltarea în plină expansiune a vehiculelor cu energie noi a adus un spațiu imens de dezvoltare materialelor magnetice. Potrivit datelor de la Asociația Producătorilor de Automobile din China, producția și vânzările de vehicule cu energie noi ale țării mele în T1 2023 vor ajunge la 1,65 milioane și, respectiv, 1,586 milioane, o creștere de la an la an de 27,7% și, respectiv, 26,2%, cu o cotă de piață. de 26,1%. Dezvoltarea industriei noi de vehicule energetice din țara mea a intrat în O nouă etapă de dezvoltare rapidă la scară. Indiferent de ponderea viitoare în aval sau rata de creștere a materialelor magnetice cheie, dezvoltarea noului câmp de vehicule energetice este de mare importanță și are o influență de anvergură.

Ca material de bază al componentelor electronice cheie, materialele magnetice sunt utilizate pe scară largă în toate aspectele legate de motoare de vehicule cu energie nouă, pile de încărcare, sisteme de gestionare a bateriilor, încărcătoare AC/DC, convertoare DC/DC și alte componente. Stimulat de cerere, numărul întreprinderilor interne implicate în producția și fabricarea materialelor magnetice continuă să crească, iar acum s-a format o gamă completă de sisteme de produse cu materiale magnetice. Ca o subdiviziune a materialelor magnetice pentru vehicule cu energie nouă, concurența pe piață este, de asemenea, acerbă. Printre acestea, companiile cu avantaje competitive mai mari includ în principal 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.