IE3 高能效时代:烧结钕铁硼需求爆发式增长背后的机遇与挑战
在全球 “双碳” 目标的宏大背景下,节能减排已成为各行业发展的重要命题,电机领域也不例外。为推动电机行业的能效升级,政府相继颁布了一系列强制标准与鼓励政策,促使 IE3 及以上能效工业电机迅速普及。这一趋势不仅重塑了电机产业格局,更引发了磁材市场的强烈震动,其中,烧结钕铁硼需求呈现出高速增长的态势,成为行业瞩目的焦点。
根据相关行业协会发布的 2022 年全国中小型电机产量数据,行业变革的脉络清晰可见。2022 年全国中小型电机总产量约为 2.62 亿千瓦,其中 IE3 及以上能效电机产量达到约 167700 万千瓦,同比增长 81.1%;IE4 及以上能效电机产量约为 5480 万千瓦,同比增长 65.1%,出口量为 3250 万千瓦,同比增长 14.4%。如此显著的增长速度,充分彰显了高效节能电机市场的蓬勃活力。
政策无疑是这场高效电机普及浪潮的核心驱动力。2021 年 11 月,工信部与市监总局联合印发的《电机能效提升计划(2021 - 2023 年)》明确提出,到 2023 年高效节能电机年产量要达到 1.7 亿千瓦,在役高效节能电机占比需达到 20% 以上。同年 6 月 1 日,中国最新版强制性国家标准 GB 18613—2020《电动机能效限定值及能效等级》正式实施,这一标准的落地,标志着国内电机行业全面迈入高效时代,为 IE3 及以上能效电机的快速发展奠定了坚实的政策基础。
在电机效能提升的过程中,磁材的选择起着关键作用,而烧结钕铁硼永磁体凭借其卓越的性能脱颖而出。作为目前综合素质最为优异的永磁体,烧结钕铁硼能够大幅降低磁材使用量,有效缩小电机体积和重量,显著提升电能 — 机械能转化效率,相较于普通永磁体,其能效提升可达 10% - 15% 以上。正是这些优势,使其成为高效节能电机的核心材料,广泛应用于直流电机、无刷电机、步进电机、伺服电机、工业永磁电机、汽车电机等众多领域。随着 IE3 时代的到来,高效节能电机在电机市场中的渗透率不断提高,对烧结钕铁硼的需求量也随之水涨船高。中信证券预测,到 2030 年全球高性能钕铁硼需求量或达 36 万吨以上。在我国双碳战略的推动下,工业永磁电机有望成为继新能源汽车电机之后增长最快的永磁电机领域,未来 5 年内,稀土永磁电机在工业电机领域的渗透率或可达 20% 以上,若以钕铁硼单耗 700 kg/MW 计算,将催生至少 5 万吨钕铁硼消费量。仅 2023 年,工业电机就或将拉动约 2.4 - 4.8 万吨高性能钕铁硼需求。
然而,高效电机的快速增长与大规模应用,也对稀土永磁产品配套及永磁电机行业提出了新的挑战与要求。在技术层面,需不断提升钕铁硼材料的核心技术指标,如追求更高的磁能积、更好的耐高温性能、更高的可靠性、更长的使用寿命,以及良好的抗振动、抗冲击性能和低涡流高电阻率等;在品牌建设方面,要致力于创造稀土永磁电机中国自主品牌,提高行业整体质量和产品的工程化、配套化程度,增强产品的质量和可靠性;在材料创新领域,需积极探索高丰度磁体技术,如面向高性能辐向环的热压磁体技术、追求温度稳定性的铁钴基新型磁体技术,以及以铈磁体为代表的高丰度磁体技术;在产品体系构建上,应研究建立适用于整个电机行业广泛推广的全系列永磁体及组件,通过优化磁体设计、工艺及应用技术,形成标准化的永磁产品规范;在行业规范方面,要完善电机行业永磁材料应用准则与指导规范,按照电机工作制、效率等级等核心指标,规范电机用永磁材料牌号、单位功率磁体用量,以实现永磁电机产业的可持续发展;在产业链协同发展上,需构建完整的产业链结构,推动电机行业产业链协同发展,促使高性能工业永磁电机朝着高密度、系列化、专用化方向高质量发展,形成绿色高效的发展生态。
稀土永磁材料作为稀土功能材料中最具潜力和价值的应用领域,在市场需求与行业自律的双重推动下,正迎来高质量发展的新时代。对于企业而言,把握 IE3 高能效时代带来的机遇,积极应对行业发展要求,将是在激烈的市场竞争中脱颖而出的关键。未来,随着技术的不断创新与产业的持续升级,烧结钕铁硼在高效节能领域的应用前景将更加广阔,稀土永磁行业也将为全球 “双碳” 目标的实现贡献更大的力量。
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