热搜上的钕磁体凭啥让美国担心卡脖子？

当代ldquo王rdquo钕磁铁近日成为热门话题。

这是因为，美国下令宣布ldquo从中国进口的钕铁硼磁体不受限制；。

理由中提到，去年从美国进口的烧结钕磁体，75%是中国生产的。

时间引发热议，虽然网友对这种ldquo感兴趣；Double rdquo操作习惯了，但还是恶心:

怎么能说卡脖子的可能性这么新鲜，这么受欢迎？

事实上，作为手机、汽车，甚至导弹和战斗机中不可或缺的动力材料，美国最早参与了RD，甚至在20世纪90年代，它曾是这个产业链中的第二个领导者。

但是现在，美国没有大型制造企业。这是怎么回事？

ldquo现代永磁之王rdquo钕磁铁到底是什么？

首先，我们得从主角钕磁铁说起。

说到磁铁，相信很多人都很熟悉，但不为大多数人所知的是，它几乎存在于一切事物中。尤其是能长时间保持磁性的永磁体。

从我们日常使用的智能手机和音响到电动汽车和红外制导导弹，永磁体已经成为大多数动力系统中不可或缺的一部分。

前阵子美国发现F-35战机的发动机使用了中国制造的合金磁铁，不得不暂停交付。

其中，钕磁铁又称钕铁硼合金，是目前世界上最强的永磁材料，可以吸引重量超过自身重量1000倍的物体，有ldquo现代永磁之王rdquo的声誉。

而且体积小，重量轻，能量密度高，稳定性强，能以较低的成本产生更多的单位功率。受到业界青睐，主要应用领域包括:汽车、风力发电、智能手机、机器人、电脑硬盘、军事装备等。

来源:宏观波罗智库

2019年，与其他永磁材料相比，市场份额高达65.8%。随着清洁能源转型的推进，这一趋势将更加突出。

报告显示，未来十年，假设没有重大技术突破，仅电动汽车和风力发电机行业就将带动80%的高性能钕磁体需求，两个行业的需求将增长400%。

其中电动汽车是典型。

首先，汽车行业本身是钕磁铁的最大需求者，占2019年总需求的49.3%。

而电动汽车所需要的钕磁铁比燃油汽车要高出10倍以上。在未来，电动汽车的逐渐普及几乎是可以预见的。

因此，电动汽车对钕磁铁的需求将呈现爆发式增长。根据华宝证券的数据，2019年至2025年，电动汽车对磁铁的需求预计将增长600%，超过3.5万吨。

目前全球只有十几家公司有能力给特斯拉等汽车公司提供相应的产品和质量。

拥有如此重要的钕磁铁和可预见的爆炸性需求，就不难理解美国的这一举动了。

但是，如果纵观钕磁铁的整个发展过程，美国曾经在产业链上有着举足轻重的地位。

美国已经自愿放弃钕磁铁工业。

上世纪80年代，美国通用汽车公司和日本住友几乎同时开发出钕铁硼化合物。一经推出，大家都惊叹其威力，并打算将其推向更多应用。

但不同的是，两家公司采用了不同的流程。美国坚持使用粘结钕磁体，日本采用烧结技术。

当时粘接工艺应用广泛，价格低廉；但是烧结可以产生非常强劲的动力，所以在业内比较受欢迎。

现在烧结钕磁铁已经成为最全面的材料，前面提到的应用场景基本都采用这种工艺。

因为不被业界看好，通用汽车在1995年将其磁铁子公司卖给了一个由中国公司组成的财团；2001年，美国所有生产线关闭。

从这张图可以看出，20世纪80年代，美国钕磁体产量最高，占25%，位居世界第二。

来源:宏观波罗智库

这时候中国已经解决了规模化生产的问题。2000年后，正式超过日本，成为世界上最大的钕磁铁生产国。

众所周知，中国稀土资源丰富。资源等优势使得我国稀土永磁材料的研究和生产在过去几十年里发展迅速。

2000年代中期，中国占全球钕磁体产量的近80%。

经过20多年的发展，中国现在几乎占据了整个稀土永磁产业链。拥有近60%的开采量，85%以上的加工能力，产量占90%以上。

在国内产业链中，上游稀土开发集中在内蒙古、四川、江西等地，制造业集中在浙江。代表有中科三环、金立永磁、正海磁材等。

其中，中科三环隶属于中科院，是国内最大的烧结钕磁体生产企业。2022年公司烧结钕铁硼产能2万吨，今年计划继续扩产1万吨。

金立永磁毛坯产能已达23000吨，生产线还在进一步扩建中。

相比之下，美国的钕铁硼制造却十分冷清。美国至今没有一家大型企业有钕铁硼制造业务，对钕铁硼磁体的依赖非常严重。

在进口的钕磁铁总量中，75%来自中国，9%来自日本，5%来自菲律宾，4%来自德国。

这使得海外企业在使用钕磁铁时非常谨慎。

例如，美国能源局的一份研究报告指出，特斯拉最初没有选择永磁电机技术路线，是因为担心供应链问题。

但是，制造业的主导地位并不意味着中国稀土永磁产业已经形成了绝对的长期优势。

因为在专利技术方面，中国很多企业还是从日本获得授权的。

日立金属公司在全球持有烧结钕铁硼专利600多项，几乎垄断了从钕铁硼成分到烧结生产全过程的专利。

目前，日立金属在中国只授权了8家企业高端烧结技术，包括上面提到的中科三环和正海磁材。

这意味着中国只有4%的稀土永磁企业能够生产高性能磁体。其他企业大多只能生产低端产品，一定程度上会导致产能过剩。

2018年的数据显示，中国生产的近16万吨钕磁体中，只有15%被认为是高性能磁体。

根据截至2018年的统计数据，中国生产了全球87%的钕磁体，但高性能类型占总数的48%，其余来自日本和德国。

还有一点

尽管RD起步落后于欧美和日本，但中国一直在追赶稀土永磁体的RD。

还有一件有趣的事情:mdashmdash

1983年，日本住友商事株式会社的Hideo Kim教授宣布，他们发明了第三代稀土永磁材料，磁能体积高达36MGOe，即钕磁体。

当时，中国的材料科学家谢宏祖问道:

先生，钕和铁是纯的。还有哪些元素？

金秀福教授笑而不语。

最后，答案Nd2Fe14B在美国物理学会第29届磁学和磁性材料年会上揭晓。

之后是中国科学家让金秀福带领团队在低氧技术实验室研制出最大磁能体积为52.2MGOe的钕铁硼永磁材料，达到当年世界最高水平。

1994年，丁肇中院士为美国宇航局寻找高性能磁体时，选择了谢宏祖发明的永磁材料。

著名稀土永磁专家谢宏祖

据了解，谢宏祖曾获国家科技进步一等奖、国家发明奖三等奖、国家ldquo七rdquo优秀个人奖，并被评为有突出贡献的中青年专家，享受政府特殊津贴。

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