Magnetické materiály jsou magneticky uspořádané materiály, které mají feromagnetické nebo ferimagnetické vlastnosti a mají praktickou aplikační hodnotu. Zásadní rozdíl mezi nimi a ostatními materiály je v tom, že jsou citlivé na vnější magnetická pole. Široce definované magnetické materiály také zahrnují antiferomagnetické materiály a jiné slabě magnetické materiály, které mají praktickou nebo možnou aplikační hodnotu.

V posledních letech se celková poptávka po průmyslu magnetických materiálů neustále zvyšuje a rychlý rozvoj navazujících aplikačních oborů, jako je optická úložiště, větrná energie, nová energetická vozidla, roboty, průmyslová automatizace a bezdrátové nabíjení, přinesl rozvojové příležitosti průmysl magnetických materiálů.

Ⅰ. Metriky pro měření výkonu magnetických materiálů

Magnetické vlastnosti magnetických materiálů se měří následovně:

Stabilita: Hlavní parametry jsou zbytková magnetizace a maximální produkt magnetické energie. Čím vyšší hodnota, tím silnější je magnetické pole a tím lépe si magnet dokáže udržet své magnetické vlastnosti.

Odolnost proti demagnetizaci: Hlavním parametrem je vlastní donucovací síla. Čím vyšší hodnota, tím silnější je odolnost proti demagnetizaci a vyšší hodnota účinnosti.

Teplotní odolnost:Hlavními parametry jsou vnitřní koercivita, maximální provozní teplota a Curieova teplota. Čím vyšší hodnota, tím lepší teplotní odolnost a stabilnější vlastnosti magnetického materiálu.

Ⅱ. Klasifikace magnetických materiálů a jejich aplikace v nových energetických vozidlech

Magnetické materiály se dělí podle funkce a lze je rozdělit do tří kategorií: permanentně magnetické materiály, měkké magnetické materiály a funkční magnetické materiály. V současné době jsou nejběžnějšími aplikacemi v nových energetických vozidlech permanentní magnety z neodymového železa a boru a feritové permanentní magnety mezi materiály s permanentními magnety a křemíková ocel, kovová měkká magnetická prášková jádra, feritové měkké magnety mezi měkkými magnetickými materiály.

• Materiál permanentního magnetu-NdFeB

Materiál s permanentními magnety na bázi neodymového železa a boru (Nd-Fe-B) s Nd2Fe14B jako hlavní složkou má vlastnosti vysoké remanence a vysoké koercitivní síly. Každé nové energetické vozidlo vyžaduje přibližně 2,5 kg materiálů s permanentními magnety NdFeB, které se používají hlavně pro hnací motory, ABS, EPS a další komponenty. Materiál má vynikající výkon a může výrazně zlepšit energetickou účinnost motoru a snížit energetické ztráty. Kromě toho jsou reproduktory a různé senzory také scénáře, kde se materiály s permanentními magnety železo-železo-bor používají v nových energetických vozidlech.

• Materiál permanentního magnetu-ferit

Feritové materiály s permanentními magnety jsou vyrobeny ze SrO nebo BaO a Fe2O3 jako suroviny prostřednictvím keramické technologie. Ve srovnání s materiály s permanentními magnety vzácných zemin, ačkoli feritové materiály s permanentními magnety nemají výhodu ve výkonu, stále se používají v mnoha oblastech kvůli jejich hojným surovinám, nízké ceně, jednoduchému procesu přípravy, vynikající odolnosti proti oxidaci a velké zbytkové magnetizaci. . je materiál volby. V nových energetických vozidlech se používá hlavně v hnacích motorech, měničích, nabíjecích hromadách a dalších součástech.

• Měkký magnetický materiál-křemíková ocel

Křemíková ocel je slitina železa a křemíku vytvořená přidáním malého množství křemíku (obecně méně než 4,5 %) do čistého železa. Má vynikající elektromagnetické vlastnosti, jako je vysoká magnetická permeabilita, nízká hysterezní ztráta a nízká ztráta železa. V nových energetických vozidlech je křemíková ocel jedním z důležitých materiálů motoru, který může účinně snížit ztráty železa a ztrátu hystereze motoru a zlepšit účinnost a výkon motoru. Kromě motorů lze křemíkovou ocel použít také v nabíjecích hromadách, systémech řízení baterií, konstrukčních částech karoserie atd. nových energetických vozidel.

• Měkké magnetické materiály-kovové měkké magnetické práškové jádro

Kovové měkké magnetické práškové jádro je měkký magnetický materiál lisovaný magnetickým práškovým povlakem s izolačním médiem. Spojuje výhody kovových měkkých magnetických materiálů a měkkého magnetického feritu. Protože jeho prášek je vyroben z feromagnetických částic, je intenzita saturační magnetické indukce vysoká. Zároveň je díky přítomnosti izolační vrstvy vysoký i její odpor. Používá se hlavně ve třech oblastech použití: nabíjecí piloty, nabíječky AC/DC namontované ve vozidle a měniče DC/DC namontované ve vozidle v sektoru nových energetických vozidel. Zejména při trendu 800V vysokonapěťové platformy bude mít kovové měkké magnetické práškové jádro větší užitek a očekává se, že využití jízdních kol vzroste ze současných asi 0,7 kg na 2,7 kg.

• Měkký magnetický materiál-ferit

Měkký ferit je ferimagnetický oxid složený převážně z Fe2O3, který se vyrábí metodami práškové metalurgie. Existuje několik typů, jako je Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn atd., z nichž největší výkon a využití má ferit Mn-Zn. Jako elektronický funkční materiál s vynikajícími vysokofrekvenčními elektrickými vlastnostmi, relativně nízkou cenou a snadným zpracováním na produkty různých tvarů a velikostí je měkký ferit široce používán v nových energetických zařízeních OBC vozidel, nabíjecích zařízeních EV, přeměně energie energetického systému HEV, DC-DC měniče, systémy pro správu baterií, napájecí distribuční jednotky atd.

Ⅲ. Perspektivy aplikace magnetických materiálů v nových energetických vozidlech

Industrializace magnetických materiálů v Číně se začala formovat od poloviny do konce 80. let. Především díky popularitě elektronických produktů, jako jsou magnetofony a televizory, rychle vzrostla poptávka po magnetických materiálech používaných v audio reproduktorech.

Dnes vzkvétající vývoj nových energetických vozidel přinesl magnetickým materiálům obrovský vývojový prostor. Podle údajů Čínské asociace výrobců automobilů dosáhne výroba a prodej nových energetických vozidel v mé zemi v prvním čtvrtletí roku 2023 1,65 milionu a 1,586 milionu, což představuje meziroční nárůst o 27,7 % a 26,2 % s podílem na trhu. 26,1 %. Rozvoj průmyslu nových energetických vozidel v mé zemi vstoupil do nové fáze rychlého rozvoje rozsahu. Bez ohledu na budoucí podíl nebo rychlost růstu klíčových magnetických materiálů je vývoj nového pole energetických vozidel velmi důležitý a má dalekosáhlý vliv.

Jako základní základní materiál klíčových elektronických součástek jsou magnetické materiály široce používány ve všech aspektech hnacích motorů nových energetických vozidel, nabíjecích hromad, systémů správy baterií, AC/DC nabíječek, DC/DC měničů a dalších komponent. Stimulován poptávkou se počet domácích podniků zabývajících se výrobou a výrobou magnetických materiálů stále zvyšuje a nyní byla vytvořena kompletní řada systémů produktů z magnetických materiálů. Vzhledem k tomu, že jde o pododdělení magnetických materiálů nových energetických vozidel, je konkurence na trhu také nelítostná. Mezi společnosti s většími konkurenčními výhodami patří především 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 atd.