稀土元素因其特有的物理和化学本质，正在新颖工业中饰演着至闭要紧的脚色，被比喻为“” 这些元素正在永磁质料中的操纵尤为出色，十分是正在新能源汽车、风力发电、节能家电等行业。

　　早期的永磁质料是以铁和铁族元素为要紧组元的合金型永磁质料，又称永磁合金。闭键搜罗铝镍钴（AlNiCo）和铁铬钴（FeCrCo）系2类永磁合金。20世纪初，通过锻制工艺制备而成，也称锻制永磁质料。

　　◎1880年前后，先采用碳钢制成了永磁质料，最大磁能积（BHmax）约为1.6 kJ/m3。后兴盛为钨钢、钴钢等金属永磁质料。

　　◎1931年，研发出了铁镍铝合金（Fe-Ni-Al），矫顽力逾越400 Oe，后正在此根基上增加了钴铜钛（Co、Cu、Ti）等元素。通过正在铁中增加了铝镍钴（Al、Ni 、Co）3种元素，经浇注和热执掌后取得铝镍钴系磁钢，即出名的铝镍钴磁体（AlNiCo）。

　　◎1947年，铁氧体永磁质料的拓荒消重了永磁体的本钱，拓宽了其操纵限制，十分是对付高频规模和中大功率电动机的操纵。

　　◎1960年，钐钴（SmCo）永磁质料的拓荒（最初是RCo5，厥后兴盛为R2Co17），标记着永磁质料的一个新时间，这种质料具有高磁能积和杰出的高温太平性，使得电机可能正在较小的体积内形成强健的磁场，从而普及了电机的效能和功率密度。

　　◎1980年，钕铁硼（NdFeB）永磁质料的发觉，因其优异的磁功能和相对较低的本钱，连忙成为“磁王”，它使得电机正在重量和体积长进一步减小，同时仍旧和普及磁功能，正在很众规模代替了钐钴质料。

　　目前的新能源汽车常利用的稀土永磁体即是基于钕铁硼（NdFeB）质料，其根基化学式为Nd2Fe14B，晶体机闭是六方晶系，具有极高的磁晶各向异性，这使得质料正在磁化后能仍旧强磁场而不易遗失磁性，具有高磁能积和高矫顽力，卓殊适适用于电动汽车的驱动电机。因为稀土永磁体的高强度磁场，尽管正在小型化的电机中也能告竣高效的能量转换，这也使得永磁电机成为新能源汽车的理思拣选。

　　永磁电机的管事道理是基于电磁学的根基定律。正在永磁同步电机（PMSM）中，永磁体广泛装配正在转子上，而定子则由绕组组成。当电流畅过定子绕组时，会形成挽救磁场。因为永磁体具有固有的磁场，它们会试图与定子磁场对齐，从而形成转矩，促使转子转动。电机的速率和倾向可能通过改良施加给定子绕组的电流的频率和相位来限制。

　　前面咱们提到过磁能积，钕铁硼具有极高的磁能积，这意味着可能形成更强健的磁场。这直接转化为电机更高的功率密度和效能，答应电机正在更小的体积和重量下管事，这很贴合暂时新能源电机的小型化趋向。

　　尚有前面提过的矫顽力是指质料屈从外部磁场去磁的才具。钕铁硼具备高矫顽力，使得它能正在强磁场情况中仍旧磁性，这对付正在庞杂电磁情况下的电机运转至闭要紧。并且钕铁硼的力能目标也不错，力能目标是权衡电机正在单元质地下输出的力的量度。钕铁硼永磁电机的力能目标是优于古代电机的，这也使其成为高功率密度操纵的理思拣选。其余，钕铁硼永磁质料还答应电机安排更大的气隙，这简化了电机的安装，也普及了容错率，还能裁汰电机噪声。

　　尽量钕铁硼永磁质料功能出色，但其热太平性相对较差，居里温度（质料遗失永磁性的温度）较低，大约正在310°C独揽。正在高温情况下，钕铁硼的磁功能会明显低重，乃至发作磁性亏损。

　　大凡钕铁硼的管事温度为80°C到200°C，正在温度上升时，钕铁硼的磁强度会逐步消重。大凡而言，每升高1摄氏度，钕铁硼的磁强度会消重约0.11%。然而，假如温度不逾越钕铁硼的最高管事温度，这种磁性亏损是可逆的，冷却后磁功能可能光复。

　　钕铁硼有分别的耐温品级，这取决于其配方和成立工艺。常睹的耐温品级搜罗N（准则级）、M、H、SH、UH、EH或AH，对应的最高管事温度从大约80°C到230°C不等。N系列的钕铁硼准则耐温约为80°C，而正在高温情况下管事的钕铁硼（如EH或AH级）可能承袭高达200°C以上的温度。

　　当然热太平性可能通过众种形式取得刷新，比方正在成立经过中增加极少稀土元素，但或许正在 120°C 以上管事的钕磁质料会变得卓殊高贵，比方正在钕铁硼合金中增加镝（Dy）或铽（Tb）等重稀土元素可能明显普及其热太平性。这些元素可能更换片面钕原子，酿成更太平的相，从而普及矫顽力和居里温度，但这些元素不光代价更高，并且供应量也有限，本钱的扩张显而易见。

　　此前，正在正在NE时间2024xEV电驱动论坛时刻，金龙稀土和正海磁材的演讲中都提到过技艺，旨正在通过将这些元素分泌到晶界，来擢升磁体的矫顽力，而不需过众依赖高贵的重稀土元素

　　也可能减小晶粒尺寸到纳米级别来扩张质料内部的界面，从而普及磁体的热太平性和抗退磁才具。亦或者采用皮相执掌（如锌、镍、电泳、钝化等）来扩张氧化层，从而普及钕磁铁的热太平性和耐侵蚀性。

　　暂时良众企业都正在夸大裁汰对高价稀土元素的依赖，好比摸索铈基磁体等取代质料，（铈（Ce）是一种相对较低廉且储量厚实的稀土元素，比拟镝（Dy）和铽（Tb）等其他稀土元素，铈的代价特别太平），钐铁氮磁体可能制成粘结磁体，通过将钐铁氮磁粉与粘接剂搀杂，可能制备出具有安排天真性的高功能粘结磁体，合用于各式样式和尺寸的磁途安排。

　　稀土铁碳（Re-Fe-C）永磁质料：另一种正正在研商的第四代质料，它的主意是通过碳的到场来更始磁功能和本钱效益，同时裁汰对某些有数且高贵的稀土元素的依赖，然而目前，稀土铁碳磁体的磁功能，更加是正在高温度下的太平性，还亏空以与高功能的钕铁硼磁体相媲美。

　　接受与再行使也是目前的大倾向之一，拓荒高效的磁体接受技艺，搜罗呆滞碎裂、化学熔化和磁选等，告竣资源的轮回行使。