5 fajta mágneses anyag, amelyet általánosan használnak az új energetikai járművekben
2023-09-11 13:56A mágneses anyagok olyan mágnesesen rendezett anyagok, amelyek ferromágneses vagy ferrimágneses tulajdonságokkal rendelkeznek, és gyakorlati alkalmazási értékkel bírnak. Alapvető különbség köztük és más anyagok között, hogy érzékenyek a külső mágneses mezőkre. A tág értelemben vett mágneses anyagok közé tartoznak az antiferromágneses anyagok és más gyengén mágneses anyagok is, amelyek gyakorlati vagy lehetséges alkalmazási értékkel bírnak.
Az elmúlt években a mágneses anyagipar iránti általános kereslet folyamatosan nőtt, és az olyan későbbi alkalmazási területek gyors fejlődése, mint az optikai tárolás, a szélenergia, az új energetikai járművek, a robotok, az ipari automatizálás és a vezeték nélküli töltés, fejlődési lehetőségeket hozott a mágneses anyagipar.
Ⅰ. Mágneses anyagok teljesítményének mérésére szolgáló mérőszámok
A mágneses anyagok mágneses tulajdonságait a következőképpen mérjük:
Stabilitás: A fő paraméterek a maradék mágnesezettség és a maximális mágneses energiatermék. Minél nagyobb az érték, annál erősebb a mágneses tér, és a mágnes annál jobban meg tudja őrizni mágneses tulajdonságait.
Demagnetizálási ellenállás: A fő paraméter a belső kényszerítő erő. Minél nagyobb az érték, annál erősebb a lemágnesezéssel szembeni ellenállás és annál nagyobb a hatásfok értéke.
Hőmérsékletállóság:A fő paraméterek a belső koercitivitás, a maximális üzemi hőmérséklet és a Curie-hőmérséklet. Minél magasabb az érték, annál jobb a hőmérséklet-ellenállás és annál stabilabb a mágneses anyag teljesítménye.
Ⅱ. Mágneses anyagok osztályozása és alkalmazása új energetikai járművekben
A mágneses anyagokat funkció szerint osztják fel, és három kategóriába sorolhatók: állandó mágneses anyagok, lágymágneses anyagok és funkcionális mágneses anyagok. Jelenleg az új energetikai járművekben a legelterjedtebb alkalmazások a neodímium vas-bór állandó mágnesek és az állandó mágneses anyagok közül a ferrit állandó mágnesek, valamint a szilícium acél, a fém lágymágneses pormagok, a lágymágneses anyagok közül a ferrit lágy mágnesek.
Neodímium vas-bór (Nd-Fe-B) állandó mágneses anyag Nd2Fe14B fő komponenssel, nagy remanenciával és nagy koercitív erővel rendelkezik. Minden új energetikai járműhöz körülbelül 2,5 kg NdFeB állandó mágnesre van szükség, amelyet főként meghajtómotorokhoz, ABS-hez, EPS-hez és egyéb alkatrészekhez használnak. Az anyag kiváló teljesítményt nyújt, és nagyban javíthatja a motor energiahatékonyságát és csökkentheti az energiaveszteséget. Emellett az autók hangszórói és a különféle érzékelők is olyan forgatókönyvek, ahol vas-vas-bór állandó mágneses anyagokat használnak az új energetikai járművekben.
A ferrit állandó mágneses anyagok SrO vagy BaO és Fe2O3 alapanyagokból készülnek kerámia technológiával. A ritkaföldfém állandó mágnesekkel összehasonlítva, bár a ferrit állandó mágneses anyagoknak nincs előnye a teljesítményben, mégis sok területen használják őket a bőséges alapanyagok, az alacsony ár, az egyszerű előkészítési folyamat, a kiváló oxidációs ellenállás és a nagy maradék mágnesezettség miatt. . a választott anyag. Az új energetikai járművekben főként hajtómotorokban, konverterekben, töltőcölöpökben és egyéb alkatrészekben használják.
Puha mágneses anyag - szilícium acél
A szilíciumacél egy vas-szilícium ötvözet, amelyet kis mennyiségű (általában kevesebb, mint 4,5%) szilíciumnak a tiszta vashoz való hozzáadásával alakítanak ki. Kiváló elektromágneses tulajdonságokkal rendelkezik, például nagy mágneses permeabilitással, alacsony hiszterézisveszteséggel és alacsony vasveszteséggel. Az új energetikai járművekben a szilícium acél a motor egyik fontos anyaga, amely hatékonyan csökkentheti a motor vasveszteségét és hiszterézisveszteségét, valamint javíthatja a motor hatékonyságát és teljesítményét. A szilíciumacél a motorok mellett új energetikai járművek töltőcölöpöiben, akkumulátor-kezelő rendszereiben, karosszériaelemeiben stb.
Puha mágneses anyagok - fém lágy mágneses pormag
A fém lágy mágneses pormag egy lágy mágneses anyag, amelyet mágneses porral préselnek, szigetelő közeggel bevonva. Egyesíti a fém lágy mágneses anyagok és a lágy mágneses ferrit előnyeit. Mivel a por ferromágneses részecskékből áll, a telítési mágneses indukció intenzitása magas. Ugyanakkor a szigetelőréteg jelenléte miatt az ellenállása is nagy. Főleg három alkalmazási területen használják: töltőcölöpök, járművekre szerelt AC/DC töltők és járműre szerelt DC/DC konverterek az új energetikai járművek szektorában. Különösen a 800 V-os nagyfeszültségű platform trendje mellett a fém lágy mágneses pormag előnyösebb lesz, és a kerékpárok használata várhatóan a jelenlegi 0,7 kg-ról 2,7 kg-ra nő.
Puha mágneses anyag-ferrit
A lágy ferrit egy főként Fe2O3-ból álló ferrimágneses oxid, amelyet porkohászati módszerekkel állítanak elő. Számos típus létezik, mint például a Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn stb., amelyek közül a Mn-Zn ferrit a legnagyobb kibocsátással és felhasználással. Kiváló nagyfrekvenciás elektromos tulajdonságokkal, viszonylag alacsony költséggel és könnyen feldolgozható, különböző formájú és méretű termékekké rendelkező elektronikus funkcionális anyagként a lágy ferritet széles körben használják az új energiahordozók OBC-berendezéseiben, elektromos járművek töltőberendezéseiben, a HEV energiarendszer teljesítményátalakításában, DC-DC átalakítók, akkumulátor-kezelő rendszerek, áramelosztó egységek stb.
Ⅲ. Mágneses anyagok alkalmazási lehetőségei új energetikai járművekben
A mágneses anyagok iparosítása Kínában az 1980-as évek közepén-végén kezdett kialakulni. Főleg az elektronikai termékek, például a magnók és a televíziók népszerűsége miatt gyorsan megnőtt a hangszórókban használt mágneses anyagok iránti kereslet.
Napjainkban az új energetikai járművek virágzó fejlődése hatalmas fejlődési teret hozott a mágneses anyagok számára. A Kínai Autógyártók Szövetségének adatai szerint hazám új energiafelhasználású járművek gyártása és értékesítése 2023 első negyedévében eléri az 1,65 milliót, illetve az 1,586 milliót, ami 27,7%-os, illetve 26,2%-os éves növekedést jelent a piaci részesedés mellett. 26,1%-ról Hazám új energetikai járműiparának fejlődése a méretarány gyors fejlődésének új szakaszába lépett. Függetlenül a kulcsfontosságú mágneses anyagok jövőbeli részarányától vagy növekedési ütemétől, az új energiahordozó-mező fejlesztése nagy jelentőséggel bír, és messzemenő befolyással bír.
A kulcsfontosságú elektronikai alkatrészek alapanyagaként a mágneses anyagokat széles körben használják az új energiájú járművek hajtómotorjaiban, a töltőcölöpökben, az akkumulátorkezelő rendszerekben, az AC/DC töltőkben, a DC/DC konverterekben és más alkatrészekben. A kereslet hatására tovább növekszik a mágneses anyagok gyártásával és gyártásával foglalkozó hazai vállalkozások száma, így mára a mágneses anyagú termékrendszerek teljes skálája alakult ki. Az új energetikai járművek mágneses anyagainak alosztályaként a piaci verseny is éles. Közülük a nagyobb versenyelőnyökkel rendelkező cégek főként a Jinli Permanent Magnet, Tiantong Co., Ltd., Zhenghai Magnetic Materials, Yingluohua, Galaxy Magnet, Sinosteel Tianyuan, Hengdian East Magnet, Jiangfen Magnetic Materials, Ningbo Yunsheng, Zhongke San Ring stb.