磁性材料在新能源汽车中的应用

磁性材料系具有铁磁性或亚铁磁性并具有实际应用价值的磁有序材料，它与其他材料的一个根本区别是对外加磁场具有敏感的响应性。广义的磁性材料还包括具有实际应用或可能应用价值的反铁磁性材料和其他弱磁性材料。   近年来，磁性材料行业总体需求稳步上涨，光储、风电、新能源汽车、机器人、工业自动化、无线充电等下游应用领域的飞速发展，给磁性材料行业带来发展契机。  

一 衡量磁性材料性能的指标

磁性材料的磁性能衡量指标如下：   稳定性：主要参数是剩余磁化强度、最大磁能积。值越高表示磁场强度越强，磁体越能保持自身磁性能。   抗退磁性：主要参数是内禀矫顽力。值越高表示抗退磁能力越强，使用效率值越高。   抗温性：主要参数是内禀矫顽力、最高工作温度、居里温度。值越高表示抗温性能越好，磁材性能越稳定。

二 磁性材料分类及其在新能源汽车中的应用

磁性材料按功能划分，可分为永磁材料、软磁材料和功能磁性材料3大类。目前，新能源汽车当中应用较多主要是永磁材料中的钕铁硼永磁、铁氧体永磁以及软磁材料中的硅钢、金属软磁粉芯、铁氧体软磁等。  

永磁材料-钕铁硼   以Nd2Fe14B为主成分的钕铁硼（Nd-Fe-B）永磁材料具有高剩磁、高矫顽力的特性。每辆新能源汽车大约需要2.5kg钕铁硼永磁材料，主要用于驱动电机、ABS、EPS等零部件。该材料性能优异，能大幅提高电机能效，减少能量损耗。除此之外，车载扬声器以及各种传感器也是铁铁硼永磁材料应用于新能源汽车的场景。  

永磁材料-铁氧体   铁氧体永磁材料以SrO或BaO及Fe2O3为原料，通过陶瓷工艺方法制造而成。与稀土永磁材料相比，尽管铁氧体永磁材料在性能方面不占优势，但由于其原料丰富、价格低廉、制备工艺简单、抗氧化性优异、剩余磁化强度大等特点在很多领域依然是首选材料。在新能源汽车中主要被应用于驱动电机、转换器、充电桩等部件中。  

软磁材料-硅钢   硅钢是在纯铁中加入少量的硅（一般在4.5%以下）形成的铁硅系合金，具有高磁导率、低磁滞损耗、低铁损等优良的电磁性能。在新能源汽车中，硅钢正是电机的重要材料之一，可以有效地降低电机的铁损和磁滞损耗，提高电机的效率和性能。除了电机，硅钢还可以应用于新能源汽车的充电桩、电池管理系统、车身结构件等。  

软磁材料-金属软磁粉芯   金属软磁粉芯是由绝缘介质包覆的磁粉压制而成的软磁材料，其结合了金属软磁材料和软磁铁氧体的优势，由于其粉末采用的是铁磁性颗粒，饱和磁感应强度高，同时因为有绝缘层的存在，其电阻率也较高。主要应用于新能源汽车板块的充电桩、车载AC/DC充电器、车载DC/DC变换器三个应用领域。尤其在800V高压平台趋势下，金属软磁粉芯将受益较多，单车用量有望从目前约0.7kg左右增长到2.7kg。  

软磁材料-铁氧体   软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物，采用粉末冶金方法生产。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大。软磁铁氧体作为一种高频电气特性优良、成本相对低廉、易于加工成不同形状尺寸产品的电子的功能材料，广泛应用于新能源汽车OBC设备、EV充电设备、HEV动力系统功率转换、DC-DC变换器、电池管理系统、电源分配单元等。

三、磁性材料在新能源汽车中的应用前景

中国的磁性材料产业化大约在上世纪80年代中后期开始形成，主要得益于录音机、电视机等电子产品的普及，用于音响喇叭的磁性材料的需求迅速上升。   时至今日，新能源汽车的蓬勃发展给磁性材料带来巨大的发展空间。根据中国汽车工业协会数据，我国2023年Q1新能源汽车产销量分别达165万辆和158.6万辆，同比分别增长27.7%和26.2%，市场占有率达26.1%，我国新能源汽车产业发展已进入规模化快速发展的新阶段。无论从关键磁材未来的下游占比还是增长率来看，新能源汽车领域的发展都举足轻重，影响深远。   磁性材料作为关键电子元器件的基础核心材料，大量应用到了新能源汽车驱动电机、充电桩、电池管理系统、AC/DC充电器、DC/DC变换器等部件的各个方面。在需求的刺激下，国内从事磁性材料生产和制造的企业不断增加，目前已经形成了品种齐全的磁性材料产品体系。而新能源汽车磁性材料作为其细分领域，市场竞争也较为激烈。其中具备着较大竞争优势的企业主要包括金力永磁、天通股份、正海磁材、英洛华、银河磁体、中钢天源、横店东磁、江粉磁材、宁波韵升、中科三环等。随着国家大力倡导节能环保以及新能源汽车技术的发展，我国磁性材料行业仍有较大发展潜力。   

编辑：黄飞