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F35被曝用中国零件美摆脱依赖能否实现?中国磁体如何制霸全球
文章出处:钐钴系列|
阅读量:1|
时间:2024-06-04 15:54:31

  9月初,美国媒体《国防新闻》报道五角大楼宣布暂停接收F35战机,这批F35是由美国军工企业洛克希德马丁公司生产的,就因为在涡轮发动机上使用了来自中国的磁铁,违背了美国的采购法规。

  我们来看这张图,洛克希德马丁虽然承包了F35的设计和装备,但战机的零部件来自全球数千家制造商,中国作为制造大国,按道理来说有几个零部件从中国买也挺正常的事儿,但关键就在美国采购法规禁止军用项目使用“中国、朝鲜和俄罗斯”等“涵盖国家生产的特种金属和合金。

  我查了下资料,发现F35涡轮发动机是洛克希德马丁承包给美国霍尼韦尔国际公司搞得,也就是分包给了次级供应商,霍尼韦尔在装配发动机时用到了一种润滑泵,就是这一个润滑泵用到了中国供应商提供的“钐钴磁铁”,但这个钐钴磁铁也不是霍尼韦尔直接从中国买的,而是从三级供应商、美国本土的钐钴磁铁商买的,但最终材料的源头还是中国,不过磁化过程是在美国完成的。

  是这个三级供应商违反了美国《联邦采购条例》第25部分——国外采购部分的条款,禁止采购上文提到的涵盖国家的钐钴和钕铁硼磁体,后来被霍尼韦尔发现后上报给了洛克希德马丁了。

  其实欧美想要禁运中国这些稀土永磁体,就是一个死局,毫不夸张地说,不仅是F35这样的军用装备,只要涉及高端大规模生产的设备,都要用到中国的稀土永磁体,美国那边真要认真查起来,很多次级供应商有一个算一个。

  F35用中国永磁体并不是新鲜事儿,早在2014年美国诺斯罗普.格鲁门和霍尼韦尔两家磁级供应商,在生产战机雷达系统、起落架时就用到了中国制造的磁铁。

  2019年有媒体就曝光了五角大楼准备为F35提供钕铁硼磁体的计划,目的是为了减少对中国磁体的依赖,却弱中国在这一行业的话语权,而在今年二月份,拜登就对外宣称将对稀土矿物和关键材料来重大投资,彭博社还发文称美国想要实现稀土供应链的自给自足,至少需要十年时间。

  自从中国掌握了稀土加工提炼的核心技术,在过去的三十年内,从分离、提纯、加工到成本控制,咱们几乎占领了整个供应链,不仅拥有60%的开采量、还具备85%的加工能力和囊括了全球超90%的永磁体生产。

  现今高尖端装备和军工设备大量使用的稀土永磁体,主要是钕铁硼和钐钴永磁体两大类,钕铁硼磁体在室温下磁性更强,价格实惠公道但耐热性差,而钐钴磁体这些性能都要更强,居里温度更是超前者600多度,所以钐钴磁体一般被用在战机等军用装备上,F35战机用的就是这个。

  另外美国随着电动汽车和风能行业的投资加大,日后的钕铁硼的需求将会在十年内翻一番,所以美国这些年对永磁体的需求飙增,拜登上台后就开始搞稀土供应链,就怕中国今后限制出口会影响美国科技军工业的发展。

  首先是通过DPA和IBAS计划,投资两亿美元给MP材料公司、Lynas稀土公司和Noveon磁性公司,来研发稀土元素分离技术和永磁体,主要是给今后美国扩大电车市场搞的,今年二月份MP材料公司就在得克萨斯州开建了稀土材料、金属和磁铁制造厂,计划每年给50万辆电车提供钕铁硼磁体。

  美国能源部还在《两党基础设施法》的协助下,搞了一个提取分离稀土综合设施和精炼厂,投资了1.4亿美元。可以说美国开始尽心尽力发展稀土产业,这是一个不争的事实。

  但不管美国怎样挣扎折腾,中国的市场垄断地位在这里放着,2020年全球一共生产了21.74万吨稀土永磁材料,光中国一家就占了19.62万吨,其中钕铁硼磁体就有4.8万吨,美国折腾了老半天,发现限制进口没有一点意义,最后还是放开了钕铁硼磁体的进口,因为美国对这个玩意儿的需求量实在太高了,美国一没技术二没原料,根本不可能在极短的时间内进,F35是不准用钐钴磁体,那也仅是一些高端装备不用,没说其他的行业。

  至少在现阶段美国是离不开的,上海稀土协会名誉会长就在一次研讨会上直言,中国稀土分离技术领先国外至少五到十年,这个功劳得益于中科院院士徐光宪的萃取法技术,不仅提炼出的稀土元素纯度高,而且成本低适合大规模工业生产,这是我国继离子交换法、分级结晶法之后稀土提取技术的重大突破。

  就拿钕铁硼永磁体来说,1880年最早发现碳钢可以用作永磁材料,1900的钨钢、1930的铝镍钴,到1950年的铁氧体,最后从1960年开始钐钴这样的稀土永磁体的出现,都比不上第三代稀土永磁材料——80年代出现的钕铁硼,即使是现在发展的第四代永磁材料,性能上超过了钕铁硼,但昂贵的成本根本没办法使其大规模使用,可以说在后20年没有材料能取代钕铁硼的地位。

  钕铁硼用在哪些位置呢?在2019年传统油车消耗了全年37.5%的钕铁硼,应用在ABS防抱死制动系统、EPS电动助力转向系统等,新能源电车用掉了11.8%,应用在永磁驱动电机上。还有风力发电的发电机、家电行业的变频空调、变频冰箱的电机等等。

  生产钕铁硼永磁体最大的原料成本就是稀土元素钕的成本,上世纪中国稀土还在粗爆出口时,全世界的主要产能集中在美日欧,随着咱们逐渐攻克了稀土分离提纯的核心技术后,中国开始慢慢成为全世界稀土元素产量最多的国家。

  2021年中国钕铁硼永磁体的供应占世界总供应的80%以上,美国想搞钕铁硼的困难就在于它们的稀土提纯分离技术不咋地,导致生产钕铁硼的原料严重不足,甚至中国每年还大量进口美国稀土矿石提取元素,美国人想要生产钕铁硼,只能向中国购买钕等稀土元素原料,这样利润的大头基本都被中国拿走了,美国厂商只能赚一点加工费,这样自然就没有谁愿意搞了,国内稀土产业链自然就高不起来。

  反观国内现有的钕铁硼加工厂家就有近200家,顶尖技术水平的企业有中科三环、正海磁材、宁波韵升和安泰科技等,像中科院下属公司北京三环早就在1999年就专攻钕铁硼永磁材料的研发,2021年产量达到了1.7万吨,是中国钕铁硼行业的有突出贡献的公司,另外横店东磁、金力永磁等公司的产量在2021年都突破了万吨,可以说在碳中和的时代背景下,新能源行业的迅猛发展,中国凭借永磁材料的先发优势将抢占国际材料市场的制高点。