美媒:已找到“稀土卡脖子”解药!华裔科学家完善“氮化铁”技术,中国再不卖就来不及了。 9月22日,美国福克斯新闻报道称,美国明尼苏达大学的华裔教授王建平(音译)已经完善了“氮化铁磁体”合成技术。未来,这种不含稀土的磁铁将可以大规模生产和应用,全世界再也不怕中国用稀土“卡脖子”了! 咱先说说这氮化铁磁体到底是个啥来头,其实根本不是什么新鲜玩意儿,早在上世纪 50 年代科学家就发现这东西了。为啥搁了七十多年还没普及?核心是有个致命毛病 —— 怕热还怕氧化,温度稍微一高就容易 “掉链子” 退磁,别说用在电动汽车电机、风力发电机这种高温高振动的地方,就算在常温环境下都难保持稳定。 王建平教授确实在这上面下了功夫,他从2002年起专注研究这一材料,经过近十年的努力,他的团队终于在2010年实现了氮化铁薄膜的可控制备。这一进展吸引了美国能源部的注意并给予资助,后来还催生了明尼苏达州的初创企业Niron Magnetics,致力于将这项技术推向市场。 那么,为什么美国如今对研究替代稀土的永磁材料这么迫切呢?根源在于稀土供应链的脆弱性。稀土被称为“工业维生素”,是17种元素的统称,广泛应用于电动汽车、风力发电机、国防工业和高科技电子产品。目前,中国在这一领域占据绝对主导地位,不仅稀土储量全球第一,更掌控着全球超过90%的稀土加工产能,尤其是重稀土元素的分离和提炼技术几乎为中国独有。 反观美国稀土储量不多,而且缺乏提纯技术,严重依赖进口。这种依赖在贸易摩擦和地缘政治紧张时显得尤为突出,因此开发稀土替代材料成为美国一项紧迫的战略任务。 话又说回来,氮化铁磁体理论上确实很有潜力。从性能指标看,目前主流钕铁硼磁体的最大磁能积约为50MGOe,而理论预测氮化铁磁体可能超越这一数值。Niron公司目前已能制造磁能积约10 MGOe的磁体,可用于扬声器等产品,并计划通过优化工艺将性能提升至20-30MGOe,最终目标是应用于电动汽车和风力发电设备。此外,氮化铁原料仅需铁和氮,避免了稀土开采中常见的环境破坏和人权问题,且成本有望大幅降低。 然而,理想很丰满,现实却很骨感。Niron公司说自家磁体能在低温到 74 摄氏度保持稳定,还拿了清洁技术奖项,听着挺亮眼,但这些性能数据至今没看到权威的第三方实验佐证。更关键的是量产能力,这家公司就算拿到了5200万美元投资,眼下的产能目标也才几千吨,这跟中国每年数十万吨的稀土磁体产量比起来,简直是九牛一毛,别说替代整个市场,连一条电动车生产线的需求都满足不了。 横店东磁等专业厂商也指出,氮化铁磁体的性能目前仅在微小尺度上体现,制成块状永磁体的技术路径尚不明确。再者,即便技术取得突破,从实验室走向大规模商用也需要漫长的时间,通常一种新材料从发现到产业化应用需18年甚至更久,而中国稀土产业链的优势早已根深蒂固。 值得注意的是,美国在寻求稀土替代方案的同时,也在多管齐下布局传统稀土供应链。近期美国国际开发金融公司正商讨设立一只规模达50亿美元的矿业投资基金,旨在投资稀土、铀等关键矿产。美国也积极与沙特、澳大利亚等盟友合作,试图构建绕过中国的稀土供应链。但这些努力短期内难以撼动中国的优势地位。 归根结底,“氮化铁”技术目前仍处于实验室向产业化过渡的早期阶段,将其称为“稀土卡脖子的解药”为时尚早。中国在稀土领域的主导地位不仅源于资源禀赋,更基于完整的产业链、成熟的分离技术和成本优势,这是几十年积累的结果,并非一朝一夕所能替代。 不过,美国的这动作也提醒了我们,技术变革可能会在未来改变竞争格局。中国的稀土产业需继续坚持创新,既要巩固现有优势,也要积极关注前沿材料技术的动向。毕竟在全球化与技术快速迭代的今天,没有任何优势是永恒的。
美媒:已找到“稀土卡脖子”解药!华裔科学家完善“氮化铁”技术,中国再不卖就来不及
寒泉漱石鸣
2025-09-24 23:21:02
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