稀土永磁材料技术将沿高性能、高性价比方向加速发展。在当今全国乃至全球经济提质、降本、增效的大趋势下,新能源汽车及汽车零部件、风力发电、节能家电、3C 消费电子、智能制造等行业的能源绿色化、用能高效化、装备轻量化、器件小型化需求凸显,推动稀土永磁材料沿更高性能、更高性价比方向发展。
其中,高性能的要点包括高综合磁性能(高磁能积、高矫顽力、高剩磁、高一致性、高耐温性)与良好耐腐蚀性,资源低耗的要点包括低材料成本(重稀土减量、高丰度稀土替代、资源再利用)与低加工成本(镀层经济性、镀层环保性)等,具体如下:
晶界扩散技术的规模化与产业化
在传统烧结钕铁硼生产工艺中,镝、铽等重稀土元素会降低产品剩磁指标,晶界扩散技术可以在保持剩磁基本不降低的前提下提高产品的内禀矫顽力,同时减少重稀土用量,促进稀土资源的均衡利用,对行业技术进步和产业化结构升级具有重要意义。
生产设备不断优化升级、自动化水平不断提高
高性能稀土永磁材料客户对产品的一致性和可靠性要求不断提高,部分高端客户要求产品具有全过程可追溯性。未来行业将对生产、实验、检验等设备进一步优化和升级,提高生产设备的自动化、智能化水平,以满足下游客户的需求。
表面处理工艺技术装备更加环保高效
由于稀土永磁材料属于铁基材料,具有易腐蚀的缺点,随着稀土永磁材料应用领域的日益广泛,要求稀土永磁材料在具有较高磁性能的同时还需要具有较强的耐蚀性,包括耐湿热,耐盐雾,耐油性等。在绿色环保及节能减排的发展背景下,表面处理技术及装备将会向更加环保和高效的方向探索。
高丰度、低成本稀土永磁材料应用技术的开发及产业化
目前高丰度、低成本稀土元素如镧、铈等在稀土永磁材料中的应用仍然相对较少,造成镧、铈等高丰度稀土的囤积和浪费。在稀土永磁领域,利用高丰度、低成本的轻稀土元素替代镨钕稀土元素已经较为成熟。未来,对高丰度稀土元素(镧、铈等)在稀土永磁材料应用技术的持续研究开发及其产业化,实现稀土永磁材料性价比的进一步提高,将会成为行业技术发展的重点之一。
1、项目建设的必要性
(1)下游客户对产品质量的要求不断提高
高性能稀土永磁材料下游应用领域如新能源汽车及汽车零部件、风力发电、节能家电、3C 消费电子、轨道交通、智能制造及航空航天等领域客户对产品性能的一致性和可靠性要求不断提高,部分高端客户要求产品具有全过程可追溯性。因此,公司需要提高生产制造过程的自动化和智能化程度,满足下游客户不断提高的产品质量要求。
(2)公司需要进一步提高生产效率,降低生产成本
随着制造技术的进一步发展,自动化生产线的优势在生产效率上的优势逐渐显现。自动化生产线缩短了生产周期,提高了生产效率,能够满足客户快速交货、快速响应的需求,有利于企业参与市场竞争。本项目的成功实施可有效缩短产品生产周期,为产品抢占市场提供时间保证。同时,制造自动化技术能够提高生产效率,减少日益增高的劳动力消耗和使用,帮助企业降低生产成本、提高经济效益。
2、项目建设的可行性
本项目生产的高性能稀土永磁材料,符合《产业结构调整指导目录》(2019年本)中“鼓励类”的第九类:“有色金属”中的第 5 条-交通运输、高端制造及其他领域有色金属新材料。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出:推动人工智能技术在各领域应用,鼓励各行业加强与人工智能融合,逐步实现智能化升级。
大力发展智能制造系统,加快推动新一代信息技术与制造技术的深度融合,推动具有自主知识产权的机器人自动化生产线、数字化车间、智能工厂建设,提供重点行业整体解决方案,推进传统制造业智能化改造。促进特色资源新材料可持续发展,推动稀土、钨钼、钒钛、锂、石墨等特色资源高质化利用,加强专用工艺和技术研发,在特色资源新材料开采、冶炼分离、深加工各环节,推广应用智能化、绿色化生产设备与工艺。本项目的建设符合国家产业政策。
公司在生产配方及整体工艺开发、设备制造、表面处理等方面具有长期的技术积累,为公司实施该项目提供良好的技术保障。产业链下游良好的发展前景进一步提升了公司下游市场需求,为本项目实施后的产品销售提供了充足的市场空间。
本项目将以技术创新和人工智能为动力,以节约成本、提高生产率为目标,通过更新设备,提升生产效率和产品质量,推动稀土产业转型升级,促进资源节约型、环境友好型社会建设,实现经济效益、社会效益和环境效益的有机结合。
3、项目建设内容
高性能稀土永磁材料生产线智能化改造项目是在已建成的烧结钕铁硼永磁材料生产及深加工的基础上进行技术改造。为了不断满足公司快速发展,采纳企业资源计划(ERP)、生产执行系统(MES)、供应商管理系统(SRM)、质量管理系统(QMS)、仓储管理系统(WMS)、商业智能(BI)及配方管理系(RMS)、人工智能(AI)等系统集成应用技术,打造平台化、标准化、高效闭环的信息化管理系统。
通过增加智能辅助生产系统、无人搬运系统、轻型柔性机器人、自动检验检测系统和设备、自动化生产线等,提高生产管理的自动化程度,充分利用新型传感技术、识别技术、基于大数据预测算法、数据中台、工业物联网等技术平台和系统协同实现智能化。
4、环保情况
(1)废气
废气主要为少量惰性气体,经过车间内设置废气管道收集后,输送至废气处理装置处理达标后排放。
(2)废水
本项目生产用水系循环冷却水,循环水系统依托厂内现有工程。生活污水经化粪池处理后经园区污水管网排至污水处理厂。
(3)噪声
本项目通过设备基础做减震处理,加设隔音罩,设计隔音操作室,利用建筑物阻隔噪声的传播,优先选用低噪声设备等措施进行降噪。
(4)固体废物
本项目主要的固体废物送有资质的单位进行处置。
(5)环保投入
除部分环保措施依托现有环保设施外,环保设施投资 77 万元。该等资金投入可显著改善高性能稀土永磁材料研发中心升级改造项目带来的环境影响。
5、项目选址及土地使用
情况本项目建设地点位于包头稀土高新技术产业开发区稀土应用产业园区,公司现有厂区内,利用现有的熔炼氢碎分厂、烧结分厂及机械加工分厂进行改造,不涉及新取得土地的情况。
6、项目时间周期情况
根据项目建设内容及规模,项目建设期限为 24 个月,项目完成后,可提高项目的劳动生产率和产品的一致性、稳定性,并实现生产线的智能化。
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