论道：稀土有永磁魅力长久远

磁材供给：低端市场红海竞争，高端市场受专利保护

2.1国内产能庞大

1983年第三代磁材(钕铁硼)问世，由美国和日本发明;而我国稀土资源丰富，发达国家的磁体产业纷纷转向中国，成为全球第一的生产和消费国。2000～2012年，我国钕铁硼毛坯产能从0.8万吨/年扩大至30万吨/年。

我国稀土永磁产量超过全球的80%，20世纪90年代致力于解决工业化规模生产问题以及探索至今的解决高性能磁体磁性调控、稀土平衡利用和材料服役性问题三个阶段。未来如何获得具有自主知识产权的组织调控超高性能稀土永磁材料、工程化制备及应用技术将是稀土永磁材料发展的重要方向。

近十多年来，全球烧结钕铁硼磁体产量增长迅猛，2000年至2010年，全球年均增长率为20%，我国年均增长率为28%。进入21世纪，尽管日美欧等发达国家稀土永磁产业发展减缓，但由于中国稀土永磁产业的超常发展，使得全球稀土永磁产业依然保持了迅猛增长的态势。

中国现有稀土永磁生产企业200家左右，其中一些正在建设中，主要分布在沪浙地区、京津地区和山西地区。由于钕铁硼应用日益广泛，市场前景广阔，近年来又有不少投资进入钕铁硼产业。两大稀土原料产地包头和赣州显得尤为突出，已经形成相当的产业规模。2012年底统计表明，年产3000吨以上的钕铁硼企业已达5家，年产1000吨～3000吨的企业也有20家左右。

海外方面，欧洲只有一家烧结钕铁硼企业-德国的真空冶炼公司(VAC)，生产工厂在两个地方：一个在德国的Hanau(VAC总部)，另一个是在芬兰的Pori(VAC子公司Neorem公司)。日本有三家稀土永磁企业：日立金属、TDK和信越化工。

2011年11月，美国钼公司、日本大同制钢与日本三菱商社宣布成立合资企业，在日本岐阜县中津川建设生产能力为500吨/年的烧结钕铁硼工厂，采用佐川真人提供的低重稀土或无重稀土烧结钕铁硼新工艺。同年12月，日立金属宣布计划在美国建立一个烧结钕铁硼磁体新工厂，具体地点在美国北卡日立金属铁氧体生产基地。新工厂投资20亿日元，生产能力为40吨/月。

受国家扶持稀土产业的激励以及对稀土产业未来的憧憬，产业内的企业积极向上下游扩大规模，同时地方政府以资源换投资的冲动很强，对外来资源开发企业施加了全产业链投资发展的要求，重复建设严重。

当前尚有15%的钕铁硼企业拥有在建产能，总计达6.98万吨，若全部在2014年底前建成投产，2014年底前中国钕铁硼新增产能增幅将达到20%以上。

2.2粘结钕铁硼：MQ粉控制80%的市场

由于制备方法或用途的不同，钕铁硼磁体材料主要分为烧结磁体和粘结磁体两大类。烧结钕铁硼采用的是粉末冶金工艺，熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制成压胚。广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域。粘结钕铁硼是由钕铁硼磁粉加入粘合剂而制成，产品一致性好、原料利用率高。应用面不广，用量较小，主要用于办公室自动化设备、电装机械、视听设备、仪器仪表、小型马达等。

虽然粘结钕铁硼产业与烧结钕铁硼同时起步，但相比而言发展较为缓慢，从产量上看不足烧结钕铁硼磁体产量的十分之一，主要由于粘结磁体的磁性能和机械强度较低。大多数磁体以多极充磁圆环的形式应用于各类精密稀土永磁电机，成为烧结稀土永磁材料的一个重要补充。粘结钕铁硼磁体是把钕铁硼合金粉末用环氧树脂、塑料及其他粘结助剂等混合均匀，并采用一定的成型方法如模压成型、注射成型和压延成型等制备而成的磁体。钕铁硼合金粉末中所含的稀土成份主要为金属钕，镨钕金属和镧铈金属，其重量百分比约20%～30%之间，根据不同的性能要求，具体比例有所不同。

粘结钕铁硼磁体磁性能(BR)max达到8KGS以上;内禀矫顽力Hcj达到15KOe，最大磁能积达到(BH)max=13MGQe。

一直以来硬盘和光盘主轴电机是各向同性粘结稀土磁体最主要的应用领域，但随着固态硬盘价格的大幅下降，以及平板电脑和智能手机的迅猛增长，硬盘和光盘市场受到了极大的冲击，特别是光盘市场衰减了近一半，海量存储服务器和大容量便携硬盘成为硬盘继续存在的理由，而且对硬盘驱动器磁体的性能、精度、温度耐受性等重要指标提出了更高的要求。

未来高性能、低价格国产磁粉将扮演重要的角色，粘结磁体成形技术的发展也至关重要。各向异性粘结稀土磁体是一个亟待开发的重要分支，过去几年我国和日本投入大量人力物力开发磁粉生产技术，改善磁粉温度耐受性，但在磁体成形技术方面除日本爱知制钢以外都远未成熟，严重阻碍该类磁体的推广应用。未来的发展也将围绕高性能、低价格磁粉和高性价比成形技术来展开。

(1)磁粉和磁体制备

主导各向同性粘结稀土永磁体的磁粉是快淬Nd-Fe-B磁粉，或称MQ磁粉。麦昆磁不仅依赖强大的专利垄断占据80%以上的市场份额(麦格昆磁借助磁粉的价格优惠手段跨越磁体制造环节直接与磁体用户建立密切关系，并将产品延伸到注射成形颗粒料，掌握了最终市场的主动权)，而且以成熟的技术绝对控制高性能磁粉的供应，如(BH)max=15~16MGOe的MQp-B和MQp-B+系列产品。而为了在专利失效后继续维护其市场地位麦格昆磁在专利上又有新的布局，一方面从性能特征上保护高性能磁粉，将优良的剩磁和退磁曲线方形度等重要特征列人权利要求，另一方面则推出各类低成本产品与国产品竞争。麦格昆磁于2005年8月并入加拿大上市公司Neo Materials Technology Co. Ltd.。此后美国最大稀土企业钼公司宣布将以13亿美元收购Neo Materials Technology Co. Ltd.。

粘结磁体成形技术的难点首先是保证磁体的性能均匀性和尺寸的高精度，更重要的是确保上亿只产品的性能和尺寸一致性，真正发挥粘结磁体的优势。根据粘结剂的不同加工特性，粘结磁体成形方式分为压缩、注射、挤出和压延四种。日本大同电子、爱普生和TDK是压缩成形高精度磁环的典型代表，爱普生还同时拥有注射和挤出成形技术，欧美以自动化程度高的注射成形为主。

在国内，中科三环通过引进、消化、吸收爱普生的技术，形成了数十项核心的自主知识产权，成为全球唯一集压缩、注射和挤出成形于一体的粘结稀土永磁制造商。成都银河等企业自主开发了压缩成形技术，突破了日本的技术垄断。

在压缩成形方面，国内厂家通过粘结剂及其混练技术的改善，在磁性能、机械强度等应用特性和充填、压制等加工特性上取得了良好的优化组合，结合模具加工精度的进一步提高，大幅度改善了磁体的动平衡，使中国磁体在HDD的市场占有率达到3/4以上，光盘驱动器(ODD)和单重1克以下的小型磁体更是接近100%。

(2)产业格局

粘结钕铁硼的磁体制造方面，全球的生产能力大部分集中在东南亚，其中规模大的代表性企业有上海爱普生磁性器件有限公司(中科三环控股子公司)、日本大同电子公司、成都银河、日本美培亚、中国台湾天越和安泰科技下属的深圳海美格等。在硬盘驱动器(HDD)的主轴电机应用方面，磁体主要由上海爱普生、日本大同和成都银河三家企业生产。光盘驱动器(ODD)主轴电机磁体，主要由成都银河、上海爱普生和天越公司生产。自2000年至2010年全球年均增长率为7.7%，中国年均增长率为20.5%。2011年我国粘结钕铁硼产量仍然保持了较大幅度增长，创历史新高达到4400吨。2012年，我国粘结钕铁硼产量下降9%，保持在4000吨。

与烧结钕铁硼相比，粘结钕铁硼磁体一次成形，无需后加工、可以直接做成各种复杂形状的磁体，材料利用率和生产效率很高，同时具有很高的尺寸精度，粘结钕铁硼磁体的另一重要特性就是各向同性，充磁自由度大，可任意方向充磁。全球目前生产粘结钕铁硼磁体的总量大约为6000吨，磁体数最在30亿以上。中国是粘结钕铁硼磁体的主要产地，产量占全球约80%。国内粘结钕铁硼磁体的生产厂家约有25～35家，年产量超过1000吨的只有银河磁体，总体来说微小型规模的生产厂家居多。

2.3国家科技部十二五规划指标力挺稀土永磁

2012年2月22日，工业和信息化部正式发布《新材料产业"十二五"发展规划》。《规划》提出的目标为：到2015年，新材料产业总产值达到2万亿元，年均增长率超过25%。《规划》还将稀土功能材料等明确为发展重点。稀土永磁材料作为稀土功能材料中规模最大的成员，在"十二五"期间将继续得到国家大力支持并且提出以下目标：

1)研究满足风力发电、电动汽车、变频家电等低碳经济和X光自由电子激光器等重大科学工程需求的高性能烧结钕铁硼磁体。

2)研究满足精确制导用惯性导航系统需求的耐高温烧结钐钴永磁体。

3)建成5条以上高磁能积、高矫顽力烧结稀土永磁体示范生产线，生产磁体5000吨以上，综合磁性能提高10%。节约稀土原材料20%以上。促进烧结稀土永磁产业的技术水平和产品档次提升，技术辐射行业主体企业，带动相关应用产业创产值超千亿。

当前国内稀土永磁材料总体产业化水平低于国际领先水平，并且存在科研成果与产业化转换之间存在鸿沟的问题。但在某些领域经过技术攻关已跻身世界前列，例如稀土永磁材料钕铁氮技术的性能已经达到甚至超过日本的钕铁硼。

2.4热压钕铁硼：镝价上涨催生发展空间

未来钕铁硼的方向是：1)渗Dy工艺，2)无压烧结PLP，3)热压/热流变HP/HD。

热压钕铁硼由磁粉经过装模、真空感应加热、压力下热压、惰性气体下高温压力热变形等工序制成环形钕铁硼磁体并且可以在基本不使用中重稀土的情况下，能够实现极高的磁性能。近年来，由于稀土价格、特别是铽和镝为代表重稀土价格的大幅度上涨，热压钕铁硼磁体也受到市场重视。

由麦格昆磁和大同电子共同开发的热压工艺制备的高密度各向同性磁体(MQ-II磁体)，以及热压-热变形工艺制备的高密度各向异性磁体(MQ-III磁体)，是稀土永磁产业的一个重要分支。钕铁硼快淬磁粉可以通过缓慢而大幅度的热压变形诱发类似的晶体择优取向，制成优异的全密度各向异性磁体，而且很适合制造辐射取向薄壁磁环。热压和热变形磁体的制造需要从快淬钕铁硼薄带或磁粉开始，原因是热压过程并不能形成类似液相烧结那样的金相结构和矫顽力机制，而必须预先在合金颗粒内建立足够高的矫顽力。更有特点的热变形压制方法是背挤压，由于磁体的压力来自于阴模和冲头间的侧向压力，主要的压缩变形发生在环形磁体的径向。压延各向异性的易磁化轴正好在圆环径向，所以这是制造辐射取向薄壁圆环较为的理想方法。

由于磁粉专利垄断、生产能耗大、效率低、成品率低等原因，市场应用十分局限，麦格昆磁迁到天津后，其MQ-II转移到墨西哥生产，后来停业。日本大同生产的MQ-III磁环主要应用于汽车EPS电机，在烧结钕铁硼磁瓦的挤压，曾经呈现磁粉-磁体-电机三家共同叫苦的局面，年产量不过500吨。MQ-III再次引起人们的高度关注，一方面在于它为开发各向异性双相复合纳米晶永磁开辟了途径，另一方面更得益于自2011年以来的稀土原料(特别是Tb、Dy)暴涨。在同等Hcj条件下，MQIII的Dy含量比烧结磁体低2~3wt%(磁体绝对含量)，以往的加工成本劣势瞬间被Dy含量优势冲抵，MQ-III因此也得到空调压缩机IPM电机的青睐。

大同电子在2010年开发出兼具高性能和高耐热性的省Dy型辐射环ND～43SHR，(BH)max=43MGOe，并申请了相关专利，其技术路径是先将用于MQ-III磁体的磁粉与RH(选自由Dy，Tb和Ho所组成的组中的至少一种元素)合金片存高真空中旋转混合，同时进行800～900摄氏度热处理，以获得表面涂有RH的磁粉;在随后的热压和热变形过程中，RH元素更均匀地扩散至晶界以提高磁体的矫顽力。

钢研总院和中科院宁波材料所，近年来致力于MQ-III技术的开发。他们自行研制成功了国内第一台MQ-II和MQ-III真空热压装置，并在此基础上进一步改进与优化，实现了压力、温度和变形速率的精确控制与实时反馈，成功制备出(BH)max超过50MGOe的片状磁体和(BH)max=42MGOe的辐射取向环，并设立了高剩磁(Br>13.4kGs)和高矫顽力(Hcj>20kOe)两大类产品。

在热压(热变形)钕铁硼磁体产业方面，大同电子MQ-III磁体产量2011年为1000吨，2012年达到1200吨;宁波金鸡与材料所合作，已经建立了相应的生产线;银河磁体于2012年3月开始实施MQ-III项目，首期投资3800万元，拟建立300吨/年热压钕铁硼磁体生产及后加工项目，预计在2013年底投产，目前正处于样本试制当中，磁能积能够达到45MGOe以上。

热压钕铁硼与烧结钕铁硼相比，有以下特点：

(1)磁性能很高，与烧结钕铁硼磁体相当。

(2)由于采用热压工艺，热压钕铁硼具有纳米晶结构，与烧结钕铁硼微米晶结构相比，前者抗腐蚀性更好。

(3)热压钕铁硼在不含Dy、Tb或少含Dy、Tb的情况下仍有较高的矫顽力，耐温性更好。对于性能相同的高性能磁体，热压钕铁硼磁体在成本上比烧结钕铁硼磁体具有一定优势。

(4)从长远看，热压钕铁硼材料的收得率要高于烧结钕铁硼材料。

虽然热压钕铁硼磁体在国际上已开发出多年，但产量一直有限。近年稀土价格上涨，特别是Dy、Tb的价格大幅上涨，也带动了热压钕铁硼磁体的发展。除日本大同电子实现量产外，国内也有一些单位在开发高性能热压磁体，目前还没有实现量产。