配方到期,稀土永磁工藝酣戰在即

一直以來可口可樂配方都為人津津樂道，其被視為絕密的配方至今被嚴守了長達120年。但是稀土，卻少有人津津樂道。

據了解，長期以來，日本掌握全球稀土提煉，燒結的絕大多數的專利，每個稀土加工企業要支付日本大量有關稀土配方和技術的專利費。這已成為業內不爭的事實，只是沒人愿意去訴說著其中的隱憂。

國內一些知名的大公司，諸如中科三環，產品幾乎全部用于出口，所以必須購買國外磁粉專利，專利覆蓋問題顯得尤為突出。據了解，目前圍繞稀土永磁的專利壁壘主要指的是第三代稀土永磁釹鐵硼，其專利被日本和歐美企業所持有，使得我國的釹鐵硼生產企業進入歐莢和日本市場一直受到很大的限制。

但是近年來美日等國在稀土配方領域的專利逐漸到期，這無疑為當前我們予以整合的稀土產業發展以契機。

你方唱罷我登臺，是用來言說鬧劇的。

可是在稀土永磁材料的世界里，似乎從來就是獨角戲，一人獨舞或者說少數人孤舞，即使再鬧騰，那也是會漸行漸弱，漸行漸熄。

目前。我國已有數百家稀土相關企業，形成稀土開采、選礦、分離、冶煉、材料、器件等完整的產業鏈。我國提供了世界稀土需求的90％以上，稀土永磁材料70％、稀土拋光粉50％、稀土發光材料69％和稀土貯氫材料44％。雖然我國現已經成為全球釹鐵硼生產大國，但還需要購買專利技術。

據相關數據顯示，目前國內企業中，只有五家公司擁有住友特殊金屬公司的燒結釹鐵硼磁體許可。而且這一專利許可的費用高達幾百萬美元。

但是似乎幸運的是，大家所熱議的正是目前國際上大多數磁性材料專利都已經到期(美國市場上的專利將于2014年全部到期)，國內磁性材料受限越來越少的話題。待到磁性材料專利全部到期，中國磁性材料就可以不受專利屏蔽自由進入國際市場，進一步擴大市場占有率。

可是，當一直以來國內呈現羞赧狀的競爭格局非常態被打破，那一時間將引發新的革命。

金屬電子信息材料工程研究中心張深根教授在接受《中國科技財富》記者采訪時表示：下一階段比拼的可是稀土永磁的新工藝。

悉數國內稀土永磁產業真實

據張深根教授向記者展示的其所撰寫的相關材料顯示，我國早在1968年便成立第一代1：5型釤鈷永磁體研究小組，次年研發出磁能積(BH)max=21.3MGOe的64％Co-Sm磁體，但比西方國家晚了5年。至1976年開始研究第二代2：17型釤鈷永磁體。于1978年研制出磁能積(BH)max=30.3MGOe的2：17型磁體，比西方國家晚了3年。

據悉，1 981年，楊應昌院士開發ThMnl2型系列稀土合金或世界公認。1983年，稍后日本、美國數月開始第三代2：14：1型釹鐵硼永磁體，其核心專利均被日本、美國申請。1989年鋼鐵研究總院李衛教授研發出(BH)max=49.6MGOe釹鐵硼磁體并獲國家科技進步一等獎。1990年，王震西院士建立國內釹鐵硼生產線可謂是功績巨大的，而且成功實現科技成果產業化。創辦了中科三環。于1993年，中科三環、北京京磁和銀納金科于2000年、寧波韻聲于2001年分別購買了日本住友特金釹鐵硼專利。

據了解，1998年-2004年，時在北京有色金屬研究總院工作的張深根教授本人及其團隊代表徐靜、楊紅川、袁永強等人等在“雙盲”條件下獨立研發快冷厚帶(strip Casting)技術和設備，申請并獲中國發明專利(釹鐵硼臺金快冷厚帶及其制造方法，專利號zL01141410.3、臺金快冷厚帶設備和采用該設備的制造方法及其產品，專利號ZL02104122.9、貯氫合金及其快冷厚帶制備工藝，專利號ZL02153166.8)，期間得到太原盛開源公司幫助研發釹鐵硼快冷厚帶氫破碎工藝，申請并獲中國發明專利(Nd FeB快冷厚帶的低溫氫破碎工藝，專利號ZL02157925.3)，為燒結釹鐵硼SC+HD生產工藝奠定了基礎。2002年我國釹鐵硼年產量達到8000噸，成為第一大生產國。

但是，當張教授說道自己和團隊研發的關于獨立研發快冷厚帶(Strip Casting)技術和設備一事時，有著這樣的插曲：目前他正在等待北京第一中級人民法院知識產權庭有關其科技成果侵權的判決結果。

張教授在向記者展示的起訴書中寫道：請求確認原告是2009年度國家技術發明獎二等獎項目“稀土功能材料用高品質金屬及合金快冷厚帶產業化技術及裝備”職務技術成果主要完成人并在該成果上署名；請求二被告依法向北京市及國家科學技術獎勵工作辦公室書面提交原告作為2009年度國家技術發明獎二等獎項目“稀土功能材料用高品質金屬及合金快冷厚帶產業化技術及裝備”第一完成人的申請，補發原告獎勵證書；請求二被告補發2009年度國家技術發明獎二等獎項目“稀土功能材料用高品質金屬及合金快冷厚帶產業化技術及裝備”成果獎金一萬六千元；請求二被告支付精神損害賠償一萬元：判決被告支付本案的訴訟費。

在問及張教授并非為了賠償而打此次官司的原因時，張教授表示，“其實我個人并不愿意主動打這場官司。但多位院士、同行、之前的同事、團隊都認為沒有尊重該項目實質性貢獻者，有悖于科研誠信和創新性國家建設。”在談話中，張教授顯示了維權的信心和決心。

延續上述話題，張教授向記者介紹了2003年的國內釹鐵硼的產業化情況。那一年，北京三吉利引進國內第一臺500公斤SC爐并投產，開創了我國釹鐵硼合金鑄片專業化生產先河。同年，安泰科技購買了日本住友特金釹鐵硼專利。

到了2004年沈陽中北和日本真空合資生產SC爐，太原開源推出500公斤HD爐。我國大規模采用SC+HDT藝生產燒結釹鐵硼。2007年我國燒結釹鐵硼產量47900噸，2010年估算達到80000噸(毛坯)。

據張教授介紹，同燒結釹鐵硼產業相比，雖然粘結釹鐵硼產業規模小很多，但一直保持著較好的發展勢頭。兩種不同的工藝技術的應用領域卻大有不同，燒結釹鐵硼主要應用在大功率電機，比如風機、核磁等大型設備；而粘接釹鐵硼主要用于體型稍小的電動汽車、手機等小電機應用的場所。

據了解，目前我國燒結釹鐵硼生產企業共有百余家，主要分布在滬甬地區、京津地區和山西地區，年產能力大于3000t的企業大干6家，年產能力迭到1000—3000t的企業大于11家，年產能力達到500～1000t的企業大于21家。我國燒結釤鉆磁體生產企業十余家，主要分布在浙江、四川等地，年產500～600t。

粘結磁體以各向同性粘結釹鐵硼磁體為主，占據總量的95％以上。日本粘結生產企業主要有日本大同(各向同性釹鐵硼)和愛知制鋼(各向異性粘結釹鐵硼)，其余的粘結釹鐵硼生產企業均在我國。目前我國粘結釹鐵硼生產企業共有三十余家，代表性企業有上海愛普生、成都銀河、寧波韻升、海美格(安泰科技)、英洛華、天越、江門粉末冶金廠、上海龍磁等。

據了解。1997-2007年，全球粘結釹鐵硼產量的年平均增長率為10％，我國的粘結釹鐵硼產量快速增長。平均年增長率超過32％。2007年全球NdFeB粘結磁體產量5080噸，中國產量3000噸。2008年的粘結釹鐵硼產量仍然增長了3％左右。全球粘結釹鐵硼產量為5200t，中國粘結釹鐵硼產量為3100t，占全球產量的60％。2009年我國粘結NdFeB產量4500噸。目前市場上產品95％以上為各向同性NdFeB粘結磁體，原料磁粉是由全球唯一專利磁粉供應商Magnequench的天津和泰國工廠供應。

一枝獨秀難言技術隱憂

“我國稀土永磁行業在世界范圍可謂一枝獨秀。”

就釹鐵硼的國際背景而言，美國的釹鐵硼產業已經沒落。歐洲僅存德國真空(VAC)一家燒結釹鐵硼企業，日本主要有3家釹鐵硼生產企業(日立金屬、TDK和信越化工)，全球其余的燒結稀土永磁(包括釹鐵硼磁體和釤鈷磁體)生產企業全部集中在中國。

近年來，電子產品向輕、薄、短、小等微型化、形狀復雜化方向迅速發展，開發高性能粘結磁體勢在必行。因各向異性NdFeB粘結磁體的磁性能是各向同性粘結磁體的2～4倍，磁體用量大大減少。不僅可滿足電子產品微型化需求，而且節約了寶貴的稀土資源。提高產品的性能和競爭力。

張教授介紹道，自1989年，日本三菱公司的Takeshita等報道HDDRI藝以來，人們圍繞HDDRI藝、各向異性起因及各向異性機理等方面研究作了不懈的努力，并成功制備了高矯頑力各向異性NdFeB磁粉，這無疑大大提高了此種工藝在應用上的優勢，使之成為目前唯一有效的可以直接獲得各向異性粘結NdFeB磁粉的工藝，引起許多研究者的興趣。有關各向異性粘結磁體的研究已進行了十幾年，人們也期盼著它能盡快走入市場以滿足微電機小型化和高效化的需求。近年來以日本愛知制鋼為代表的先鋒企業把HDDR法制取NdFeB工藝路線推向產業化，并形成了一定的生產能力。

張教授向記者坦言，隨著各向異性稀土永磁磁粉推向市場，用戶也被激活了，表現在越來越多的微電機生產廠家提出了對這類材料的迫切需求。然而，現實卻是這類材料的發展速度并不快，主要問題有兩方面：一是國內各向異性NdFeB磁粉產業化技術還沒有突破，愛知制鋼HDDR生產各向異性NdFeB磁粉的技術封鎖；另一方面，各向異性NdFeB粘結磁體的成形產業化關鍵技術沒有突破。

就目前國內稀土磁性材料專利情況，張教授介紹，我國所掌握的具有含金量是值得期待的，而目前可能的方向就是配方專利失效后的技術路徑和工藝改良方面。日本住友金屬掌握著上游原創性技術的壟斷優勢，屬于重大專利。而國內在配方專利上已經下延到重大工藝技術方向，諸如前文所提到的“釹鐵硼合金快冷厚帶及其制造方法”之類的算是重大方向的專利技術。未來在先進工藝領域的競爭才是主要的。

談到未來的稀土永磁產品的附加值問題，張教授表示，其主要包括兩個方面：其一就是企業確保自己產品的一致性、穩定性確保高品質；另一方面體現在生產材料的質量上，體現材料的應用水平。

立足北京，開拓稀土永磁產學研新格局

作為長期立身北京的一線專家，張教授可謂目睹著并親身參與著北京稀土永磁產業的發展。

據了解，北京稀土永磁產業逐步從中低端發展到中高端，產品已進入音圈電機、核磁共振、汽車助力轉向等高檔磁體主要應用領域。

北京地區現已形成以北京大學、清華大學、北京科技大學、北京航天航空大學等高校和國家磁學實驗室、鋼鐵研究總院、有色金屬研究總院及北京航空材料研究院等院所為研究主體。以中科三環、鋼鐵研究總院、安泰科技、銀納金科和北京京磁等為生產基地的研究、中試、生產一體化的新格局。在國內擁有釹鐵硼產品銷售專利許可權的5家磁體企業中，4家為北京企業，分別為中科三環、安泰科技、銀納金科和北京京磁。北京已成為我國稀土永磁的研發中心和高檔釹鐵硼的生產基地，釹鐵硼銷售額占全國30％左右。

張教授說：“長期以來。國家和地方政府對稀土永磁材料給予了大力支持。在國家自然基金項目、973項目、863項目、“攻關”項目等的大力支持下，在高校、研究所和企業的共同努力下，不僅我國的稀土永磁釹鐵硼磁體產量居全球之最，而且磁體性能和品質逐年提高，與西方發達國家水平越來越近。比如，通常我們用最大磁能積和內稟矯頑力之和來衡量高性能磁體，我國少量的高檔燒結釹鐵硼磁體指標已達到國際先進水平(BH)maX(MGOe)+Hcj(kOe)≈70。”

據張教授介紹，近年來，在市委和市政府戰略布局指導下，北京市汽車產業，特別是新能源汽車得到迅猛發展。目前電機永磁環采用拼裝單軸取向瓦形釹鐵硼磁體的磁環，這種磁環不僅制造成本高，而且漏磁嚴重、動平衡差和磁極間過渡區大，進而影響電機效率。新能源汽車用驅動電機要求電機的工作效率高、性能穩定、體積小、重量輕、節能(節能15％以上)、數控性好(轉速精度萬分之一轉)、噪聲低等。

而北京科技大學為將具有自主知識產權的HDDR各向異性NdFeB磁粉制備技術、輻向磁場注射成形和輻向磁場溫壓成形等技術進行成果產業化實施，以新能源汽車應用為龍頭，聯合北京三吉利新材料有限公司、大洋電機新動力科技有限公司和北京汽車新能源汽車有限公司等進行產學研用結合，進行磁粉、磁體、電機設計和制造等產業鏈各環節緊密聯系起來，設計、制造并裝車考核試用北汽集團急需20kW、30kW、60kW、110kW和130kW新能源動力汽車用驅動永磁電機，為北京市汽車產業進入國內“第一梯隊”和新能源汽車領先地位奠定了堅實的基礎。

在采訪最后，談到目前國家正強力整合的稀土產業，談到江浙一帶企業分化的格局，張教授觀點鮮明，“兩級分化對稀土產業的規范是有好處的，這里面肯定有些企業很痛苦，我也和業內很多企業打過交道，很多老板顯得很頭疼。但是如果能做好，通過此次稀土高價風波淘汰一批競爭力低的企業，重新整合行業內的希望就顯得很關鍵，日本的稀土企業就幾家。”

“但同時，這會逼迫相關企業實施技術革新，尋找新的技術路徑，激發新的創新熱情。但是話又說回來，畢竟什么東西都不能一刀切，很多企業不可能說變就變，我們得給人轉型的時間和機會，狂風驟雨式的行為必將遭致眾多企業的反對，而此將重傷他們積極置身產業發展，無論是投身稀土永磁哪個環節的積極性。”