標準化助推稀土永磁材料產業高質量發展的對策建議

施江煥 藍羽青 李明成 陳杭武

摘 要：我國是全球最大的稀土永磁材料生產和貿易中心，但存在產品標準匱乏、參數測試標準適用性欠缺等情況。本文在分析我國稀土永磁材料產業標準制修訂情況的基礎上，提出了完善關鍵參數量值溯源體系、加強測試方法和測量設備研發、加快行業專業的技術機構建設等對策建議，對促進我國稀土永磁材料產業高質量發展有積極影響。

關鍵詞：稀土永磁，標準化，高質量發展

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.05.011

0 引 言

稀土元素具有特殊的4f電子結構，大的原子磁矩、很強的自旋軌道等特征[1，2]，在磁性材料生產中加入少量稀土就能大大提升其性能，因此，它是稀土永磁材料的“味精”。稀土永磁材料是最主要的稀土應用領域，占稀土總應用的30%左右，主要包括燒結釹鐵硼、粘結釹鐵硼、熱壓/熱變形釹鐵硼和燒結釤鈷4種產品[3]。

稀土永磁材料廣泛應用于電子信息、汽車工業、醫療設備、航空航天能源交通等領域[1，4]，隨著全球環境保護、低碳排放，我國碳達峰、碳中和的“雙碳”目標的提出，稀土永磁材料在風力發電、新能源汽車、節能家電等低碳經濟領域也發揮著越來越重要的作用[2]。中國是全球最大的稀土永磁材料生產基地，加強行業的標準化工作，對于規范行業秩序，促進產業高質量發展將起到十分重要的作用[5]。

1 我國稀土永磁材料產業標準制修訂情況

1.1 標準統計和分布

表1為我國稀土永磁材料標準情況統計，包括檢定校準技術規范，并單獨統計了近5年（2017-2021）制修訂的標準數量（以發布日期為準），并分別統計了國家標準和行業標準的數量，包括平臺公布的正在制修訂的標準。

表2為稀土永磁材料和磁性材料領域標準統計情況比較，用以分析稀土永磁材料領域標準數量及制修訂速度。

1.2 產品標準情況

如表1所示，稀土永磁材料領域產品標準共17條，其中國家標準14條，包括正在制修訂3條，行業標準3條，其中GB/T 17951-2005《硬磁材料一般技術條件》是修改采用IEC國際標準：IEC 60404-8-1：2001，其他全部為我國自主制定標準。

1.3 測試標準情況

如表1所示，產業的測試標準總數為34，包括15個國家標準和19個行業標準，近5年制修訂和正在制修訂的數量比例達到32.5%，這體現了標準工作積極性非常高。分析標準布置可以發現，19個行業標準全部為稀土行業標準（XT），體現了我國在稀土測試領域標準制定的實力。

1.4 國家檢定校準技術規范情況

目前，稀土永磁材料領域通用型計量設備一般都可以量值溯源到國家基準，專用計量器具的檢定規程和校準規范只有5個，包括JJF1239-2010《稀土永磁體磁性溫度系數測量技術規范》、JJF1905-2021《磁通計校準規范》和JJG352-1984《永磁材料標準樣品（試行）檢定規程》等，滿足行業磁場分布和表磁等基本磁參量的量值溯源需求。

2 存在的問題和分析

2.1 標準數量匱乏，制修訂滯后

我國稀土永磁材料的規模生產已經超過30年，航空航天、軍工、新能源、計算機等所有的高端領域的發展都依賴稀土永磁，但是產業標準數量只有60個，遠遠低于整個磁性材料領域的236個，雖然近5年制修訂的產品標準和測試標準的比例都不低，總體上還是滯后，比如產品標準，只有GB/T 38090-2019《電動汽車驅動電機用永磁材料技術條件》是指定下游應用領域的產品指導標準，產品標準十分匱乏，這與稀土永磁材料在現代科技發展領域的重要地位是不匹配的。

2.2 核心標準自主性不強，缺乏國際話語權

我國是全球稀土永磁材料生產中心，行業內有中科三環、韻升集團等龍頭企業，但是我國的稀土永磁材料還是以中低端為主，大多數企業沒有核心技術，往往只能通過提高稀土原材料的添加量來彌補產品生產過程質量控制的缺陷，達到設計指標，并存在產品同質化嚴重、惡性競爭等問題，這和我國標準化自主性不強有很大關系。產業的核心標準，包括GB/T 3217-2013《永磁（硬磁）材料磁性試驗方法》、GB/T 29628-2013《永磁（硬磁）脈沖測量方法指南》等都是修改、等同采用國際電工標委會（IEC）標準，一定程度上導致我國產品在國際競爭、對外貿易中缺乏話語權。

2.3 我國企業的標準制定工作參與度不高，與國外有較大差距

我國稀土永磁材料不乏世界級的龍頭企業，在高端產品的科研和生產能力達到了國際先進水平，長期以來行業人才流動速度極快，常常有大企業培養出來的技術人才外出自立門戶，搶老東家生意的事情發生，導致行業的協同工作困難，龍頭企業不愿意牽頭行業標準化工作。這也導致我國和其他國家的標準化工作存在較大的差距，日本、美國的日立金屬、TDK等稀土永磁材料生產企業，一直致力于標準的制定工作，并不遺余力地將自己的標準國際化，從而達到在國際貿易中掌握話語權的目的。

2.4 磁參數領域計量校準規范落后于行業需求

近兩年，磁通計、特斯拉計更新了近30年的計量檢定規程，并發布實施了恒定磁場線圈校準規范，滿足表磁、磁通幾個基本磁參數的量值溯源需求。但是像磁參數精密測量儀（閉路）、磁參數精密測量儀（開路）等行業核心的測量設備都存在量值溯源的空白，這些設備測量的參數，比如磁能積、矯頑力、居里溫度等都存在量值溯源的空白。而永磁材料標準樣品的（試行）檢定規程已經是84年發布的，行業大量應用的在線磁通測量儀、產品快速質檢系統等磁性材料在線、現場測試設備，振動樣品磁強計等高端科研檢測設備同樣存在缺乏溯源空白的問題，一定程度上影響了產品的標準化生產。

3 行業標準化工作的建議

3.1 制定行業急需的產品和測試標準，完善關鍵參數量值溯源體系

圍繞稀土永磁材料產業發展的需求，搭建稀土永磁材料標準體系，盡快制定產業急需的產品標準，指導特定應用領域產品的生產，降低原材料成本，提高產品質量穩定性。制定參數測試標準，解決產業實用性、前瞻性的一些參數測試需求，滿足稀土磁性材料在不同的下游應用領域的參數測試需求。研制標準樣品，制定專用測量設備的檢定校準規范，完善產業參數量值溯源體系，使產品參數可以溯源到同一個國家基準，促進產品的標準化生產。

3.2 加強測試方法和測量設備的研發，提升標準自主創新水平

作為全球最大的稀土供應地和稀土永磁材料生產和貿易中心，全球稀土標準技術委員會秘書處設立在中國，要充分發揮這個優勢，整合企業、高校、科研機構的技術能力，組織一批即懂行業又懂測量的專業人才，加快自主研制的磁參數測試設備，實現測試技術和測試設備的自主性，為標準的制定提供基礎。另外，要在制修訂標準的基礎上，致力于將我國的標準輸出，成為國際通用的標準。

3.3 加快行業專業的技術機構建設，系統提升行業綜合檢測能力

稀土永磁材料是高性能磁性材料的代表，但是缺少系統的技術機構，像鐵氧體磁性材料，國內擁有西南磁學應用研究所這樣的綜合的高端技術機構，覆蓋了科研、檢測、標準化等工作，對整個行業的科技發揮了系統的支撐作用。稀土永磁雖然也有中科院材料所、清華大學、北京科技大學、中國計量科學研究院等多家科研機構，但是比較分散，沒有形成系統的支撐，加快打造一個系統的行業技術支撐平臺，從設備研發、標準制定、檢驗檢測技術、生產指導等各方面入手，將大大提升行業的綜合能力。

3.4 發揮行業龍頭企業主動帶頭作用，提高行業標準化競爭力

國際競爭日益激烈的今天，標準就是競爭力，標準問題已上升至戰略高度。國內的龍頭企業應該放下一些過往的成見，樹立大行業的概念，積極主動發揮帶頭作用，充分發揮企業在人才、技術、資金、國際行業地位等方面的優勢，攜手行業內的小微企業一起做好行業標準化工作，更好地提升行業整體水平，形成產業集群，提升整個產業的國際競爭力，整個產業的“蛋糕”做大了，作為龍頭企業的國際話語權自然也就提高了。

參考文獻

[1]沈保根.稀土磁性材料[J].科學觀察，2017，12（4）：27-30.

[2]胡伯平.稀土永磁材料在低碳產業中的應用[ J ] .新材料產業，2010（3）：44-48.

[3]胡伯平.稀土永磁產業現狀及展望[J].稀土信息，2018（416）：14-17.

[4]胡伯平，饒曉雷，鈕峨，等.稀土永磁材料的技術進步和產業發展[J].中國材料進展，2018，37（9）：653-661.

[5]孫玉坤，李東云，鄒杰，等.我國磁性材料領域標準現狀分析[J].磁性材料及器件，2016，1（47）：67-71.

作者簡介

施江煥，碩士，高級工程師，所長，主要研究方向為磁性材料行業標準化。

藍羽青，通信作者，本科，工程師，主要研究方向為磁性材料產品檢測。

（責任編輯：張佩玉）