我国稀土永磁产业发展与现状Ξ李晨松,和金生,董丽平(天津大学管理学院,天津　300072) 摘　要:由于上游产业的带动,我国的稀土永磁材料发展速度很快,其中Sm 2Co 永磁增长缓慢,N dFeB 永磁材料以其优良的性价比获得了高速增长,并改变了稀土永磁产业的产业结构。

本文从稀土永磁材料市场的供给和消费两个方面,对我国N dFeB 产业的发展现状进行了综合评述。

关键词:稀土永磁;N dFeB 市场;供给;消费中图分类号:F 426;TM 273 文献标识码:A 文章编号:100420277(2005)0120078204 稀土永磁材料是20世纪60年代末、70年代初发展起来的高性能金属功能材料,它的出现对推动工业进步,特别是电机工业、办公自动化等起到积极的作用。

在实现元器件的小型化、轻量化、高性能、高可靠性方面,稀土永磁材料显示出优秀的特性,并得到极其广泛的应用,现主要用于各种微特电机、音响设备、选矿机械、微波器件、仪器仪表、医疗保健仪器设备及办公自动化等方面。

1　稀土永磁材料的分类和发展的概况111　稀土永磁材料的分类和发展稀土永磁材料自20世纪60年代问世以来,按性能的发展经历了三个阶段:第一代(1-5型Sm 2Co 5)、第二代(2-17型Sm 2Co 17)、第三代(N dFeB )[1],其发展的路径如图1所示。

图1　各类商用磁体发展历史示意图1967年采用粉末法制造出第一块Sm Co 5,其磁能积为511M GO e ;1968年采用普通制粉法制造的Sm Co 5,磁能积为811M GO e ;同年采用静压工艺,制造出磁能积为1815M GO e 的Sm Co 5永磁体。

直到1970年才首次将液相烧结法用来制造Sm Co 5永磁体,从而使得Sm Co 5的制造工艺逐步走向完善与成熟。

1972年首次用还原扩散法制造出磁能积为26M GO e 的Sm Co 5永磁体,1973年制造了Sm Co 5单晶体,磁能积达到32M GO e ,再一次在实验室创造了单晶Sm Co 5磁性能的新纪录。

由于Sm Co 5中含有66%左右的Co ,而Co 是非常昂贵的战略元素,因此,自从Sm Co 5出现后,人们就开始考虑Co 的取代,1977年用粉末冶金法研制的Sm 2Co 17,其磁能积达到30M GO e ,创造了实用稀土永磁磁能积的最高记录,使之成为第二代稀土永磁材料。

在性能上,由于Sm 2Co 系稀土永磁材料具有非常优秀的温度稳定特性和可靠性,它们的出现极大地推动了仪器仪表工业和现代技术的发展,使其成为第一代和第二代高性能稀土永磁材料。

1983年,日本住友特殊金属株式会社的佐川真人等人首先用粉末冶金法研制出性能为36M GO e 的第三代永磁材料——N dFeB 系永磁材料。

N dFeB 系永磁材料的出现,使制造者和使用者的全部注意力都集中在N dFeB 系永磁体上。

1995年磁能积已经能够达到5112M GO e ,用快淬与热挤压变形法研第26卷第1期2005年2月 稀 土Ch inese R are Earth s V o l .26,N o.1Feb ruary 2005Ξ收稿日期:2004203229作者简介:李晨松(19772),男,河北辛集人,在读博士,研究方向为企业战略管理和知识管理。

制出的各向异性快淬磁体,其磁性能已经达到40M GO e ,用还原扩散法研制的磁能积达到36M GO e 。

1987年,日本住友特殊金属公司宣布获得5016M GO e 的N dFeB 磁体,1990年日本东北金属公司的研究者声称可以得到磁能积为5213M GO e 的N dFeB 磁体,1993年,住友特殊金属公司宣布制成世界最高磁能积的N dFeB 磁体,磁能积达54M GO e 。

钕铁硼从实验室到工业规模生产仅经历了3～4年,其发展势头和实用化比其他材料快2～3倍,最终成为第三代稀土永磁材料。

112　性价比是稀土永磁材料发展的驱动力无论是哪种稀土永磁材料,如果要成为一种商品,要占领并巩固其特定市场,甚至形成一个产业,除了要满足使用时的性能要求之外,更要有一个具有竞争力的价格。

在磁性材料领域,用来表征一种材料商业价值的指标是性价比W ,其计算公式为磁体的密度与单位价格的乘积,除以其磁能积,单位为美元 焦耳。

一般的,一种磁性材料的W 越小,表明其商业价值的潜力越大,市场前景越好。

N dFeB 稀土永磁的性价比在20世纪90年代不断下降,其技术和市场的成长前景很好。

Sm 2Co系列稀土永磁,由于原料中含有战略元素Co ,且Sm 的价格昂贵,从20世纪90年代以后,其成本的劣势始终无法使其性价比优于N dFeB 稀土永磁(如图2所示),因此,N dFeB 稀土永磁的研发和产业化速度之快是前面多种磁性材料所无法比拟的。

图2　1985～2010年Sm 2Co 和N dFeB 永磁体性价比变化趋势图2　我国稀土永磁行业的发展现状211　Sm 2Co 永磁体我国的钐钴磁体产业是从20世纪80年代开始的,当时的上海跃龙化工厂首先采用还原 扩散工艺大规模生产钐钴磁粉和钐钴永磁,但由于钴原料完全仰赖进口,因此磁体价格昂贵,限制了磁体的广泛使用。

90年代中期以前,我国钐钴永磁的产量始终停留在100吨的水平。

1990～2003年间中国钐钴磁体的产量(吨)、产值(＄×105)、价格(＄ kg )示于表1。

表1　1990～2003年间中国钐钴磁体的产量、产值和价格变化情况一览表项　目199019952000200120022003产量 吨5566135170220265产值 (＄×105)61161210111613161514价格 (＄ kg )1109474686258212　N dFeB 永磁体N dFeB 是第三代稀土永磁材料,其科研、生产、应用都保持持续高速发展。

我国是世界上稀土原材料和稀土永磁材料生产的大国,而且具有很好的科研基础,并且具有庞大的消费市场,这些都为我国开发和生产N dFeB 稀土永磁材料提供了有利条件。

在1995年前,我国烧结N dFeB 生产厂约有110家,其中生产能力在20吨 月以下的有90家,30～90吨 月的约15家,100～180吨 月的约5家。

我国从1994年到2002年烧结和粘结N dFeB 的产量增长情况如图3所示。

图3　我国烧结N dFeB 和粘结N dFeB 增长趋势图随着我国N dFeB 永磁产业的发展,企业规模不断扩大,且技术水平也不断提高,目前我国主要生产钕铁硼磁体和投资生产钕铁硼磁体的上市企业主要有:中科三环、北京安泰、宁波韵升、津滨发展、太原刚玉、首钢烟台和金田铜业,它们的主营业务,钕铁硼产品类型及钕铁硼产量见表2所示。

其中值得一提的是宁波韵升,该公司的烧结钕铁硼都在N 48以上,其中N 52高性能烧结钕铁硼研制项目已经在2003年9月通过省级鉴定,N 50～N 53的高品质烧结钕铁硼磁体的生产能力在2004年已达到1350吨,由于在2001年就已经取得专利许可,因此该部97第1期 李晨松等:我国稀土永磁产业发展与现状分产品几乎全部出口外销;与此同时,安泰科技也开始了针对钕铁硼的一系列资本运作,如果运作成功,其产能将在近期内提高到3000吨 年。

表2　生产烧结钕铁硼的国内上市公司一览表企业名称主营业务钕铁硼类型钕铁硼产能 吨北京中科三环高技术股份有限公司稀土永磁材料烧结钕铁硼、粘结钕铁硼6000宁波韵升(集团)股份有限公司钕铁硼永磁材料、八音琴、电机、弹性元件烧结钕铁硼粘结钕铁硼2000(N50～N53)300安泰科技股份有限公司超硬及难熔材料、非晶微晶合金、烧结稀土永磁、粘结稀土永磁、软磁合金、生物医学材料、精细金属制品产业烧结永磁材料粘结永磁材料1000500太原双塔刚玉股份有限公司棕刚玉系列产品、特种耐火材料、自动化仓储物流设备及技术、钕铁硼磁性材料高性能钕铁硼永磁材料3000(N45)北京首钢股份有限公司钢铁高性能钕铁硼永磁材料300天津津滨发展股份有限公司数讯电子、高性能磁性材料、有色金属材料烧结钕铁硼粘结钕铁硼300500 1:表中数据为作者根据上市公司2003和2004第三季度年报总结而得,部分来自公司网站公布信息 2:首钢是参股烟台首钢磁性材料股份有限公司,占25143% 在产品档次方面,我国的N dFeB永磁产品档次参差不齐但是总体水平相对日本、美国等永磁强国还比较低,主要原因是技术整体水平相对落后。

以N dFeB粘结磁体为例,表3列举了1999年～2003年我国国产粘结N dFeB磁体和外资粘结N dFeB磁体的产量、产值和价格对比。

从中可以明显看出,虽然我国的粘结N dFeB产量高于外资厂商的产品很多,但是价格却低于外资厂商近一倍,这反映了我国粘结N dFeB产品的附加值偏低。

表3　1999年～2003年我国国产N dFeB和外资N dFeB的产量、产值和价格对比年　份19992000200120022003国产外资国产外资国产外资国产外资国产外资产量 吨280200360340500200600340720380价格 (＄ kg)8213676134681326613165130产值 (＄×106)221962712271364515634261439164415446184914213　稀土永磁行业发展现状的评价稀土永磁行业的发展和稀土产业、电子信息、航空航天、通讯技术、交通运输等下游产业密切相关,它不仅与人们的生活息息相关,更是一个国家具有重要战略意义的行业。

本文从稀土永磁产业的供给和消费两个方面对我国稀土永磁行业进行了整体评价。

21311　稀土永磁供给现状(1)制造能力与产量由于我国20世纪90年代以来的经济高速增长,稀土永磁材料的生产能力逐年提高,目前仅生产N dFeB永磁的厂家就有100多家,烧结N dFeB的产量更是占到全球产量的40%以上,在2000年超越日本,成为全球产量第一的生产大国。

以烧结N d2 FeB为例,表4表明了我国和主要生产国生产烧结N dFeB的供给状况。

最新的数据表明,在2004年,我国的烧结N dFeB的产量所占全球比重已经超过50%,成为全球稀土永磁材料生产大国。

表4　全球烧结N dFeB供给状况一览表(2000年)国家中国日本美国欧洲合计生产厂商数量14042～32～3148～150总产量 吨611065301720160016420单位企业平均产量 (吨 厂)43161632.5573～860533～800占据全球市场份额 %3813401910181010100 注:资料来源:国家稀土办相关资料统计08稀 土 第26卷(2)投资规模状况我国企业的单产规模平均在千吨左右,与磁材制造强国差距很大,这种规模上的差距使得企业在竞争中常常处于不利的地位。