標(biāo)準(zhǔn)化助推稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的對(duì)策建議

施江煥 藍(lán)羽青 李明成 陳杭武

摘 要：我國(guó)是全球最大的稀土永磁材料生產(chǎn)和貿(mào)易中心，但存在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)匱乏、參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)適用性欠缺等情況。本文在分析我國(guó)稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況的基礎(chǔ)上，提出了完善關(guān)鍵參數(shù)量值溯源體系、加強(qiáng)測(cè)試方法和測(cè)量設(shè)備研發(fā)、加快行業(yè)專業(yè)的技術(shù)機(jī)構(gòu)建設(shè)等對(duì)策建議，對(duì)促進(jìn)我國(guó)稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展有積極影響。

關(guān)鍵詞：稀土永磁，標(biāo)準(zhǔn)化，高質(zhì)量發(fā)展

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.05.011

0 引 言

稀土元素具有特殊的4f電子結(jié)構(gòu)，大的原子磁矩、很強(qiáng)的自旋軌道等特征[1，2]，在磁性材料生產(chǎn)中加入少量稀土就能大大提升其性能，因此，它是稀土永磁材料的“味精”。稀土永磁材料是最主要的稀土應(yīng)用領(lǐng)域，占稀土總應(yīng)用的30%左右，主要包括燒結(jié)釹鐵硼、粘結(jié)釹鐵硼、熱壓/熱變形釹鐵硼和燒結(jié)釤鈷4種產(chǎn)品[3]。

稀土永磁材料廣泛應(yīng)用于電子信息、汽車工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、航空航天能源交通等領(lǐng)域[1，4]，隨著全球環(huán)境保護(hù)、低碳排放，我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和的“雙碳”目標(biāo)的提出，稀土永磁材料在風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車、節(jié)能家電等低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[2]。中國(guó)是全球最大的稀土永磁材料生產(chǎn)基地，加強(qiáng)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，對(duì)于規(guī)范行業(yè)秩序，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展將起到十分重要的作用[5]。

1 我國(guó)稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況

1.1 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)和分布

表1為我國(guó)稀土永磁材料標(biāo)準(zhǔn)情況統(tǒng)計(jì)，包括檢定校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范，并單獨(dú)統(tǒng)計(jì)了近5年（2017-2021）制修訂的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量（以發(fā)布日期為準(zhǔn)），并分別統(tǒng)計(jì)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量，包括平臺(tái)公布的正在制修訂的標(biāo)準(zhǔn)。

表2為稀土永磁材料和磁性材料領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)情況比較，用以分析稀土永磁材料領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量及制修訂速度。

1.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)情況

如表1所示，稀土永磁材料領(lǐng)域產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)共17條，其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)14條，包括正在制修訂3條，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3條，其中GB/T 17951-2005《硬磁材料一般技術(shù)條件》是修改采用IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60404-8-1：2001，其他全部為我國(guó)自主制定標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)情況

如表1所示，產(chǎn)業(yè)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)為34，包括15個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和19個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，近5年制修訂和正在制修訂的數(shù)量比例達(dá)到32.5%，這體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)工作積極性非常高。分析標(biāo)準(zhǔn)布置可以發(fā)現(xiàn)，19個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全部為稀土行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（XT），體現(xiàn)了我國(guó)在稀土測(cè)試領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定的實(shí)力。

1.4 國(guó)家檢定校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范情況

目前，稀土永磁材料領(lǐng)域通用型計(jì)量設(shè)備一般都可以量值溯源到國(guó)家基準(zhǔn)，專用計(jì)量器具的檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范只有5個(gè)，包括JJF1239-2010《稀土永磁體磁性溫度系數(shù)測(cè)量技術(shù)規(guī)范》、JJF1905-2021《磁通計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》和JJG352-1984《永磁材料標(biāo)準(zhǔn)樣品（試行）檢定規(guī)程》等，滿足行業(yè)磁場(chǎng)分布和表磁等基本磁參量的量值溯源需求。

2 存在的問題和分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量匱乏，制修訂滯后

我國(guó)稀土永磁材料的規(guī)模生產(chǎn)已經(jīng)超過30年，航空航天、軍工、新能源、計(jì)算機(jī)等所有的高端領(lǐng)域的發(fā)展都依賴稀土永磁，但是產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量只有60個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于整個(gè)磁性材料領(lǐng)域的236個(gè)，雖然近5年制修訂的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的比例都不低，總體上還是滯后，比如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，只有GB/T 38090-2019《電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用永磁材料技術(shù)條件》是指定下游應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)十分匱乏，這與稀土永磁材料在現(xiàn)代科技發(fā)展領(lǐng)域的重要地位是不匹配的。

2.2 核心標(biāo)準(zhǔn)自主性不強(qiáng)，缺乏國(guó)際話語(yǔ)權(quán)

我國(guó)是全球稀土永磁材料生產(chǎn)中心，行業(yè)內(nèi)有中科三環(huán)、韻升集團(tuán)等龍頭企業(yè)，但是我國(guó)的稀土永磁材料還是以中低端為主，大多數(shù)企業(yè)沒有核心技術(shù)，往往只能通過提高稀土原材料的添加量來(lái)彌補(bǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的缺陷，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，并存在產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、惡性競(jìng)爭(zhēng)等問題，這和我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化自主性不強(qiáng)有很大關(guān)系。產(chǎn)業(yè)的核心標(biāo)準(zhǔn)，包括GB/T 3217-2013《永磁（硬磁）材料磁性試驗(yàn)方法》、GB/T 29628-2013《永磁（硬磁）脈沖測(cè)量方法指南》等都是修改、等同采用國(guó)際電工標(biāo)委會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)，一定程度上導(dǎo)致我國(guó)產(chǎn)品在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、對(duì)外貿(mào)易中缺乏話語(yǔ)權(quán)。

2.3 我國(guó)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作參與度不高，與國(guó)外有較大差距

我國(guó)稀土永磁材料不乏世界級(jí)的龍頭企業(yè)，在高端產(chǎn)品的科研和生產(chǎn)能力達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，長(zhǎng)期以來(lái)行業(yè)人才流動(dòng)速度極快，常常有大企業(yè)培養(yǎng)出來(lái)的技術(shù)人才外出自立門戶，搶老東家生意的事情發(fā)生，導(dǎo)致行業(yè)的協(xié)同工作困難，龍頭企業(yè)不愿意牽頭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作。這也導(dǎo)致我國(guó)和其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化工作存在較大的差距，日本、美國(guó)的日立金屬、TDK等稀土永磁材料生產(chǎn)企業(yè)，一直致力于標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，并不遺余力地將自己的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化，從而達(dá)到在國(guó)際貿(mào)易中掌握話語(yǔ)權(quán)的目的。

2.4 磁參數(shù)領(lǐng)域計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范落后于行業(yè)需求

近兩年，磁通計(jì)、特斯拉計(jì)更新了近30年的計(jì)量檢定規(guī)程，并發(fā)布實(shí)施了恒定磁場(chǎng)線圈校準(zhǔn)規(guī)范，滿足表磁、磁通幾個(gè)基本磁參數(shù)的量值溯源需求。但是像磁參數(shù)精密測(cè)量?jī)x（閉路）、磁參數(shù)精密測(cè)量?jī)x（開路）等行業(yè)核心的測(cè)量設(shè)備都存在量值溯源的空白，這些設(shè)備測(cè)量的參數(shù)，比如磁能積、矯頑力、居里溫度等都存在量值溯源的空白。而永磁材料標(biāo)準(zhǔn)樣品的（試行）檢定規(guī)程已經(jīng)是84年發(fā)布的，行業(yè)大量應(yīng)用的在線磁通測(cè)量?jī)x、產(chǎn)品快速質(zhì)檢系統(tǒng)等磁性材料在線、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備，振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)等高端科研檢測(cè)設(shè)備同樣存在缺乏溯源空白的問題，一定程度上影響了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

3 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的建議

3.1 制定行業(yè)急需的產(chǎn)品和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，完善關(guān)鍵參數(shù)量值溯源體系

圍繞稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，搭建稀土永磁材料標(biāo)準(zhǔn)體系，盡快制定產(chǎn)業(yè)急需的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)特定應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的生產(chǎn)，降低原材料成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。制定參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，解決產(chǎn)業(yè)實(shí)用性、前瞻性的一些參數(shù)測(cè)試需求，滿足稀土磁性材料在不同的下游應(yīng)用領(lǐng)域的參數(shù)測(cè)試需求。研制標(biāo)準(zhǔn)樣品，制定專用測(cè)量設(shè)備的檢定校準(zhǔn)規(guī)范，完善產(chǎn)業(yè)參數(shù)量值溯源體系，使產(chǎn)品參數(shù)可以溯源到同一個(gè)國(guó)家基準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

3.2 加強(qiáng)測(cè)試方法和測(cè)量設(shè)備的研發(fā)，提升標(biāo)準(zhǔn)自主創(chuàng)新水平

作為全球最大的稀土供應(yīng)地和稀土永磁材料生產(chǎn)和貿(mào)易中心，全球稀土標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)秘書處設(shè)立在中國(guó)，要充分發(fā)揮這個(gè)優(yōu)勢(shì)，整合企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)能力，組織一批即懂行業(yè)又懂測(cè)量的專業(yè)人才，加快自主研制的磁參數(shù)測(cè)試設(shè)備，實(shí)現(xiàn)測(cè)試技術(shù)和測(cè)試設(shè)備的自主性，為標(biāo)準(zhǔn)的制定提供基礎(chǔ)。另外，要在制修訂標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，致力于將我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)輸出，成為國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 加快行業(yè)專業(yè)的技術(shù)機(jī)構(gòu)建設(shè)，系統(tǒng)提升行業(yè)綜合檢測(cè)能力

稀土永磁材料是高性能磁性材料的代表，但是缺少系統(tǒng)的技術(shù)機(jī)構(gòu)，像鐵氧體磁性材料，國(guó)內(nèi)擁有西南磁學(xué)應(yīng)用研究所這樣的綜合的高端技術(shù)機(jī)構(gòu)，覆蓋了科研、檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)化等工作，對(duì)整個(gè)行業(yè)的科技發(fā)揮了系統(tǒng)的支撐作用。稀土永磁雖然也有中科院材料所、清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院等多家科研機(jī)構(gòu)，但是比較分散，沒有形成系統(tǒng)的支撐，加快打造一個(gè)系統(tǒng)的行業(yè)技術(shù)支撐平臺(tái)，從設(shè)備研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)、生產(chǎn)指導(dǎo)等各方面入手，將大大提升行業(yè)的綜合能力。

3.4 發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)主動(dòng)帶頭作用，提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化競(jìng)爭(zhēng)力

國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，標(biāo)準(zhǔn)就是競(jìng)爭(zhēng)力，標(biāo)準(zhǔn)問題已上升至戰(zhàn)略高度。國(guó)內(nèi)的龍頭企業(yè)應(yīng)該放下一些過往的成見，樹立大行業(yè)的概念，積極主動(dòng)發(fā)揮帶頭作用，充分發(fā)揮企業(yè)在人才、技術(shù)、資金、國(guó)際行業(yè)地位等方面的優(yōu)勢(shì)，攜手行業(yè)內(nèi)的小微企業(yè)一起做好行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作，更好地提升行業(yè)整體水平，形成產(chǎn)業(yè)集群，提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的“蛋糕”做大了，作為龍頭企業(yè)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)自然也就提高了。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

施江煥，碩士，高級(jí)工程師，所長(zhǎng)，主要研究方向?yàn)榇判圆牧闲袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

藍(lán)羽青，通信作者，本科，工程師，主要研究方向?yàn)榇判圆牧袭a(chǎn)品檢測(cè)。

（責(zé)任編輯：張佩玉）