近日,“2024中國母基金峰會”在北京成功舉辦。會上,中國再生資源產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會主任、中國科學院院士、發(fā)展中國家科學院院士沈保根發(fā)表了題為《稀土磁性材料及其重大應用》的演講。母基金研究中心整理出演講全文,供行業(yè)內人士參考交流。以下是演講全文:
機電能到電能的轉變是發(fā)電機,電能到機電能的轉變是電動機。2021年統(tǒng)計我國全社會用電的64%是利用電機發(fā)電,永磁電機使用不到10%,如果永磁電機能替代感應電機的話,可以產生非常大的節(jié)能空間。按照國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算,如果把永磁電機的運用擴大到與發(fā)達國家相同規(guī)模時,我國每年的節(jié)約用電量相當于8個三峽水電站的發(fā)電總量。
我國的永磁材料產業(yè)在國際上具有很高的地位。其中稀土的運用非常重要,我國稀土總量的42%用于制造永磁電機,稀土材料的相關產業(yè)規(guī)模近30多年來擴大了70多倍,目前每年有不少該行業(yè)的上市企業(yè)產生。另外一個材料是鐵氧體材料,應用于制造永磁電機的體量占全球總產量的80%以上,如此大的產量,生產原料卻非常便宜。大家知道鋼鐵冶煉我們國家是世界*,鋼鐵冶煉過程中產生的廢料的應用場景很廣,目前我國相較全世界的廢料利用率*高,F(xiàn)在我國通過新的工藝將永磁材料產業(yè)發(fā)展起來后,完全可以與世界上*好的企業(yè)的產品進行比較。
投資方面也是一個熱門的關注點。永磁電機應用非常廣泛,新能源汽車、風能發(fā)電、航空裝備、高端裝備、軌道交通、智能制造、機器人、醫(yī)療、海洋等等各種工業(yè)裝備都是要用永磁電機。
永磁電機現(xiàn)在的發(fā)展方向是:材料和電機一體化研究;電機和部件一體化研究,追求輕量化、小型化、高效化、智能化,F(xiàn)在許多的研究機構和企業(yè)都開始制造小型化的電機:電機結構改進為變成疊片式的結構,感應電機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。目前小型化電機的轉換效率高達98%,體積減少60%-90%,體積小、重量輕、噪音小,用起來非常輕便。
永磁電機的應用場景主要有以下幾點:
風力發(fā)電。目前風力發(fā)電產業(yè)的發(fā)展方向成為一個大問題,通過使用疊片式的風力發(fā)電機,可以大幅度減輕電機重量。70噸、100噸的海上的風力發(fā)電,使用目前的新技術可以將重量減至不到二十噸。這是用新技術以后非常大的投資方向。
油田,F(xiàn)在國家大力推動以舊換新,將節(jié)能作為重要的考核指標,淘汰原來的設備并用新電機替代。我們的主要目標是到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75億度電。
地鐵制造產業(yè)。寧波5號線利用永磁驅動后大幅度縮小了驅動電機,能量的節(jié)約量有明顯改善。
包括新能源汽車行業(yè)的驅動電機。我國新能源汽車的產能占比非常高,目前正在開展輕量化、精準控制、高功率的電機研發(fā)。使用輕重量的電機以后,汽車的能耗和負擔大幅度減少。
*后是汽車產業(yè)。如果將電機融入進輪子里做成輪轂電機,體積小、重量輕。汽車可以變成三個模塊:電控、電動、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,加一個控制軟件把它組合起來,三個模塊可以組合出千千萬的汽車。如果這個創(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)在永磁電機我們國家目前為止使用率的占比不高,但使用電機發(fā)電量占到國家總用電量的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。