讓美國緊張的釹磁體，來頭不小

欣宇

特斯拉人形機器人

近日，美國白宮表示，拜登總統已決定不限制進口釹磁體。美國75%的釹磁體進口自中國，如今，美國不限制進口釹磁體的決定，顯示中國在稀土永磁行業的地位帶來了戰略優勢。

然而，這是否意味著中國在這一行業的優勢主導地位？

說起釹磁體，可能很多人會覺得陌生，但它在生活中卻無處不在。

釹磁體又名釹鐵硼合金，是釹、鐵、硼和其他微量金屬元素的合金磁體，在撤去外磁場的情況下，仍能長期保持較強的磁性，被稱為“永磁王”。

這里不得不提到磁感矯頑力。公開資料顯示，這是磁體在反向充磁時，使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值。而釹鐵硼的矯頑力一般是10000Oe以上。矯頑力高，抗退磁能力強，也就是其永磁的原因。

作為第三代稀土永磁材料，釹磁體體積小、質量輕、能量密度高、穩定性強。從軍用設備、風輪渦機，到日常生活中處處可見的新能源汽車、計算機硬盤、手機，都可能含有釹磁體。

尤其，釹磁體相當于新能源汽車的心臟，一輛新能源汽車至少需要約3公斤永磁材料。以其為材料制成的永磁電機，在電機重量、功率損耗、耐高溫能力等方面，都有優越表現。

據統計，同樣功率的發電機，釹磁體發電機大約是普通發電機重量的一半。這是因為，一方面其縮小了體積，另一方面，其運行效率大幅提高。這樣可以提升新能源汽車的續航里程。

據某證券公司分析估計，2019—2025年，電動汽車對磁體的需求預計增長600%，超過3.5萬噸。

近期，特斯拉入局人形機器人這一產業新增長極。在機器人領域，釹磁體同樣不可或缺。有數據顯示，1000萬個人形機器人對高性能釹磁體的需求量達到2萬—4萬噸，相當于2021年全球高性能釹磁體總需求的20%～40%。

另一家證券公司預計，2025年全球機器人行業高性能釹磁體需求量為6.1萬噸，屆時，僅全球機器人領域的高性能釹磁體市場規模，將達到305億元。

有調查表明，釹磁體在未來5—10年可能會出現供應短缺、價格上漲的情況。

美國目前唯一的燒結釹磁體制造企業，其相關人士表明，在全球200億美元的磁體需求中，美國約占20%。但美國釹磁體的來源嚴重依賴進口，其中，75%來自中國，之后的進口來源是日本（9%）、菲律賓（5%）和德國（4%）。

釹磁體相當于新能源汽車的心臟，一輛新能源汽車至少需要約3公斤永磁材料。

釹磁體

其實，美國本是第一批搭上稀土磁體這輛能源快車的國家。在1960年代，美國首次開發出基于稀土釤和過渡金屬鈷的稀土磁體—釤鈷磁體SmCo5，它也被稱作第一代永磁體。在1980年代，美國和日本兩家企業幾乎同時研發了釹磁體化合物。

如今，美國決定不限制進口主要來自中國的釹磁體。究竟發生了什么？

在釹磁體中，也分“三六九等”。相對于粘結類和熱壓類，燒結類（熔化和壓縮粉末）釹磁體，無論是從永磁性還是生產效率方面，都是當之無愧的永磁之王。

1980年代，美國研發的釹磁體，采取的是價格更便宜、但產生功率略遜色的粘結工藝，就是將快淬釹鐵硼磁粉和粘結劑混合，通過“壓制成型”或“注射成型”制成磁體。

然而，日本企業所研發的燒結釹磁體，才是行業熱捧的對象。并且，受稀土原料價格、人工成本等多重因素影響，美國磁材企業進行了產業調整。后來，美國研發出釹磁體的企業將磁鐵子公司出售給中國，并于2001年關閉了在美國的全部生產線。釹磁體的國際格局隨之發生重大變化。

美國至少有36種武器使用從中國進口的稀土磁體。

20多年后，美國商務部經過將近300天的調查，發現美國依賴進口釹磁體，并建議采取措施增加國內產量。美國政府也表示，對釹磁體相關研究進行支持以縮小供應鏈漏洞。

如今，美國政府已對三家美國企業投資近2億美元，以提高加工釹等稀土元素的能力，從而提升本土釹磁體的產量。甚至有美國高級官員信心滿滿地表示，到2026年，釹磁體的進口滲透率會顯著下降；與現在幾乎100%要靠進口相比，4年后，美國國內釹磁體的產量有信心滿足51%的總需求。

美國之所以如此緊張迫切，除了商業賽道原因，據報道，美國至少有36種武器使用從中國進口的稀土磁體。這意味著，美國的稀土磁體庫存會直接影響國防。

反觀中國國內，目前中國稀土加工能力是世界其他地區的5倍，同時，隨著近年來企業技術進步與向高端產品轉型的政策鼓勵，中國的高性能釹磁體產量快速增加，2020年超過4.6萬噸，占世界產量的近70%。中國穩坐高性能釹磁體第一大生產國之位。

美國想建成與中國稀土產能相匹配的加工廠，并不是短期可以實現的。其唯一一座活躍的稀土礦的首席執行官在去年表示，中國利用稀土接管了磁體行業：“因為西半球多年來一直沒有稀土供應鏈。中國將繼續向下游移動，以爭奪更大的商業份額。”

回顧過去，中國釹磁體產業實現了跨越式發展：1996年，中國燒結釹磁體產量占世界總產量的29%；到了2005年，這一占比上升到78%；2016年，全球領先的磁鐵制造商日立金屬宣布，與中國主要磁鐵制造商中科三環成立合資企業。越來越多的稀土永磁體生產商將目光投向了中國。

有證券分析師認為，稀土永磁行業是中國在國際競爭中具有重要地位的行業之一。其實，在高性能產品方面，各國仍面臨激烈競爭，未來更是專利的競爭、高品質的競爭。

中國的稀土磁體產業，面臨著被日本阻礙的風險。日本持有大部分最有價值的永磁體專利，并在全球范圍內建立了交叉許可協議。如果沒有這些許可證，一方面，其他制造商在制造尖端磁體方面可能會遇到困難，另一方面，下游企業如果使用了沒有獲得許可的釹磁體，其產品會被排除在美國、日本以及歐洲這些專利覆蓋范圍內的國家和地區之外。

專利門檻，是中國稀土磁體產業下一步要跨越的重點。

責任編輯吳陽煜 wyy@nfcmag.com