去“稀土化”的电机制造业能否找到效率下降幅度最小的替代品?
今天对稀土的需求量很大,而且还在稳步增长,新电动产品也随着下一步生产和制造业大幅增长。稀土矿只能通过我国境内丰富的矿藏开采,除此之外,分离从矿石中提取这些材料在境外是不可能的。从已开采的矿石中分离和提取元素是如此的困难,矿石含有危险的放射性元素,如铀和钍,需要小心处理安全地处理或使用。由于劳动力成本的低廉、永磁体的制造只能在经济上可行。随着稀土矿的开采和加工对环境和可怕的人身健康的影响,政府参与稀土原料的价格和供应、流通,已成为我国矿业发展的必然趋势。因此,电机制造业要发展自己的流程,保持稳定的供应链带来合理的经济效益。 电机制造业 在任何给定的时间,只有有限数量的材料是可用的,它们通常被视为和理解为商品,例如,磁铁行业将磁铁制造定义为其重量的函数。对于我们日常使用的电动产品对稀土磁体的可用性有很大的内在依赖性,他们应更多地被视为最终用途产品,例如,电机中的磁转子。 磁铁是电机器的核心,随着世界从纯矿物燃料发展而来发动机、车辆和机器、电动和混合动力机器必须随之发展。这种需要更好,更高效,更强大,更轻重量的磁铁和磁铁驱动的电机和发电机将接管从运输到风能到机器人等行业。因此,对磁铁类型的需求这一点,一个由稀土元素(稀土)制成的电动产品将成倍增长,永磁体代表稀土消费量最大的产品,接近全球25%的稀土使用量。 研发和实施替代方案 钕磁体具有成本低、利用率高、效率高等优点,是一种理想的替代技术。然而,今天,由于高科技和绿色技术产业的需求不断上升,钕磁铁本身供不应求,研发的目的是寻找替代品,以取代曾经完美的替代品。考虑到这个例子,必须认识到对一项技术的依赖带来短缺的风险,为了使市场在突发性供应短缺的情况下保持灵活性,必须追求多个替代品。 例如:钕铁硼钕永磁体(因镝钕短缺),稀土荧光粉(由于铕、铽和钇的短缺),催化转化器(由于铂的短缺)。 替代方案的风险 在某些情况下,使用稀土材料是绝对必要的,而使用稀土材料则大大缩短了将一个想法转化为可行技术所需的时间。如果今天的创新者不能确定未来会有稀土材料的供应,那么他们就不会冒设计下一个重要技术进步所必需的风险;例如,使用镝可以使永磁体在更高的温度下保持强磁场。如果一名工程师在喷气发动机技术方面取得了新的进展,但需要镝来使这项技术可行,那么这一进展可能会丧失,因为公司现在或将来都不确定是否会有稳定的镝供应。 替代方案的影响 如果发生了一项创新,可以消除或减少对稀土材料的使用,有效地使用稀土材料至关重要,继续研究和开发稀土替代技术将有助于实现这一目标。 每项技术的确切效果因有多少可行的稀土替代技术而不同,而且由于稀土替代技术何时实施的不确定性,很难对研究和实施替代技术的效果给出具体数字。可以根据过去与替代技术研发相关的趋势作出一些预测,实施替代技术将减少对原始技术中关键要素的需求。如果一项技术的某个组成部分突然出现供应短缺,一套多样的替代方案将确保某项技术的供应不会受到如此严重的影响。 结论 短期内,稀土替代技术的实施可能导致一些效率较低、成本较高的替代技术的实施,如果研发资金能够到位,从长远来看,稀土替代品的生产将比原替代品提高效率,降低成本。在某些情况下,与原始技术相比,新的稀土替代品可能具有更高的效率和更低的成本。 |