一磁伊始 永动我心

丁荣军发言

刘友梅发言

王耀南发言

黄小卫发言

株洲日报·掌上株洲记者/任远

核心提示

碳达峰、碳中和战略背景下，绿色低碳成为今后制造业发展的共识。

永磁动力以及传动技术作为一项通过永磁材料产生磁力作用、实现无接触传递的高新技术，以其柔性连接、安全可靠、绿色环保等优点，被广泛应用于轨道交通、新能源汽车、航空航天、变频空调、风力发电等领域，被誉为动力传动技术的第三次革命。

将永磁动力作为重点战略新兴产业来培养，是株洲培育制造名城、建设幸福株洲的重要抓手，更是打造“三个高地”的重要支撑，对于推动发展质量变革、效率变革、动力变革具有跨时代的意义。

论坛期间，嘉宾们从各自专业领域理清永磁动力产业发展思路，为城市产业发展积极建言献策。本报选取其中部分摘要与读者分享。

将新一代信息技术与高性能电机相融合

中国工程院院士、机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室主任、 湖南大学教授 王耀南

电机是实现电能转化的装置，在国民经济建设、国防安全中发挥了重要的作用。高性能电机是指功率密度高、能量转换效率高、集成化程度高的电机系统，被广泛应用于能源动力、交通运输、高端装备、国防军工等领域。

高性能电机面临宽运行域的高效率、强负载转矩控制、封闭狭窄空间热平衡、极限环境下适应性等挑战。围绕这些挑战，国内外开展了相关高性能电机的研究。

随着新材料、传感器、智能控制、人工智能等技术地快速发展，高性能电机系统的技术发展也越来越快。智能化程序的提升，应用领域的不断扩展，其研发及产业化应用已经成为衡量一个国家科技创新、高端制造及智能社会发展水平的重要标志。

人工智能、5G技术以及数字经济的发展，今后也将对高性能电机系统产生影响。因此大家要充分重视，把新一代的信息技术和传统制造业技术有机融合，尤其是当前备受关注的人工智能、5G、工业互联网、云计算、边缘计算等，如何将它们融入到电机设计、电机研制、电机开发、电机市场应用中将是今后值得研究的方向。这些新兴应用领域将具有很强的发展潜力。

推动永磁牵引电机向绿色低碳发展

中国工程院院士、教授级高级工程师、 中车株洲电力机车有限公司专家委员会主任 刘友梅

轨道交通、工业生产及居民生活是电力能源的主要消耗大户。要实现碳中和、碳达峰，在轨道交通领域要向绿色、环保、安全、智能方向发展，这是我们的目标。

轨道交通牵引设备发展经历了从蒸汽牵引、内燃牵引到电力牵引的阶段，而电力牵引又包括直流电机、异步电机、永磁电机。随着技术不断进步，永磁电机在列车的能耗、效率、控制性能、轻量化、小型化以及可维护全寿命周期成本等方面具有明显特征和优势，是未来发展方向。

永磁牵引电机和同功率异步电机效率相比，最大的特点就是高效区面积很大，永磁电机达到了90%，而异步电机只有70%。因此永磁电机在效率是高于异步电机的，尤其是在轻载模式下的节能效果非常突出，高效区占比更大。

目前国外在永磁电机的应用先于我国，已经在高速动车组、城际动车、低地板车、调车机车、地铁车等领域广泛应用。在国内轨道交通领域，永磁电机主要应用在高速动车组、地铁车辆、机车车辆、跨坐式单轨列车等。

我们可以从三个方面推动永磁牵引电机未来发展：一是新型永磁牵引电机，通过永磁电机的新磁性材料、磁路与结构新技术研究，促进牵引系统低碳发展。二是永磁牵引系统一体化，通过永磁电机与齿轮箱一体化研究，减小电机在转向架上的安装控件。三是智能永磁牵引系统，通过对电机状态监测、健康管理以及寿命预测的信息管理，来推动牵引系统智能化发展。

将永磁动力产业打造为湖南的新名片

中国工程院院士、中国中车首席科学家 丁荣军

永磁动力系统是实现节能减排、绿色环保的重要技术途径，是下一代动力系统的重要发展方向，已成为全球创新的焦点。

相关永磁动力产品已经在轨道交通、新能源汽车、工业高端装备、风力发电、中央商用空调等领域取得良好的应用效果，并扩展至其他工业应用领域。2020年，全球永磁电机市场收入达到3.3亿美元，预计2027年将达到5.9亿美元。近5年，国内磁悬浮轴承年均市场规模达到22亿元。

值得注意的是，目前永磁动力尚存在一些技术层面的不足，如材料价格比较昂贵、新型永磁磁路结构设计方面需要改进、退磁问题、标准规范不完善以及国内核心专利保护欠缺等。

我们可以从五个方向着手，推动产业发展：一是以高端新材料研究为基础，全面提升永磁动力装备系统性能，加快新材料、新电机、新系统结构和控制技术的研究，加强永磁动力核心技术攻关。二是着眼于永磁动力全产业链，聚焦关键共性技术，推动全产业链协同创新，共创永磁动力产业协同发展创新生态。三是以株洲为核心，着力打造永磁动力产业配套体系，推动湖南永磁动力产业集群式发展，将永磁动力产业打造为湖南的新名片。四是打造永磁动力产业公共服务平台，从而占领技术制高点，形成政策策源地。五是加快永磁动力产业国家制造业创新中心建设。

推动稀土原材料产业实现绿色发展

中国工程院院士、亚太材料科学院院士、教授级高工、稀土冶金与材料专家 黄小卫

稀土是重要的战略资源，具有特殊的物理化学性质，被广泛应用于战略性新兴产业，如信息技术、运载装备、工业自动化、能源装备、医药设备等，被誉为现代工业维生素和新材料宝库，是实现制造强国、战略性新兴产业发展、双碳目标不可或缺的关键战略元素。

稀土永磁材料是稀土新材料中应用最广、规模最大的分支，也是稀土最大的应用领域。全球三分之一的稀土原料用于生产制造稀土磁性材料。

目前中国稀土永磁材料的年均复合增长率为10%。中国烧结永磁产量占全球85%以上，2021年产量约25万吨，产值约650亿元。

稀土永磁产业发展趋势在于推动其向高性能、高稳定性、低成本，材料利用率优化以及重、中稀土减量化发展。因此如何让稀土原材料产业实现绿色发展将是我们今后研究的方向，尤其是生产过程中绿色化、高值化、循环利用等，我们希望通过转变发展模式，打好污染防治攻坚战，最终实现绿色制造强国的宏伟目标。

（以上图片均由株洲日报·掌上株洲记者/刘震 摄）