永磁釹鐵硼電機的節能環保特性被普遍認可，稀土元素成為產品全生命周期管理的關鍵

電機是驅動工業發展的動力源，是能耗大戶。中國工業能耗占全社會總能耗的70%以上，而超過70%以上的電能都被用于驅動其運轉。因此電機節能是解決環保問題的重大課題，引入產品全生命周期管理理念更為重要，稀土永磁成為了該過程中的關鍵物質元素。

產品全生命周期，是指就每件產品形成乃至消亡的歷程，是從產品策劃、開發設計、生產制造到用戶使用、廢置處置的一種循環，這個循環過程的核心就是環保和成本控制。

工信部近日公布了首批電器電子產品生產者責任延伸試點名單，并要求企業按照產品全生命周期管理理念做事。

何為產品全生命周期成本及四個階段

產品生命周期成本有狹義和廣義之分，狹義的產品生命周期成本是指企業內部及相關聯方發生的由生產者負擔的成本，包括成本策劃、開發、設計、制造、營銷、物流等過程中的成本。廣義的產品生命周期成本不僅包括上述生產者及其相關聯方發生的成本，而且還包括消費者購入后所發生的使用成本、廢棄成本和處置等成本。如果從更廣義的角度來看產品的全生命周期成本，還包括社會責任成本。社會責任成本并不是一種單～成本，它是貫穿在產品生產、使用、處理和回收等過程中的成本，主要是環境衛生、污染處理等所發生的成本支出。傳統意義上的產品成本的概念通常指的是制造成本，現代意義上的產品生命周期成本應該是屬于企業戰略成本的一部分，應該具有面向未來、長期性、以保持競爭優勢為目的。

廣義的產品生命周期成本，即產品全生命周期成本。并且將產品全生命周期分為四個階段：

（1）產品的開發設計階段。指企業研究開發新產品、新技術、新工藝所發生的新產品設計費、工藝規程制定費、設備調試費、原材料和半成品試驗費等。

（2）產品生產制造階段。指企業在生產采購過程中所發生的料、工、費以及由此所引發的環境成本等社會責任成本。

（3）產品營銷階段。一種產品是逐步進入市場、逐步被人們所認識和接受的，因此產品營銷成本包括在此過程中所發生的產品試銷費、廣告費等。

（4）產品的使用維護階段。包括產品的使用成本和維護成本。如車輛的耗油量、電器的耗電量，高級電子產品必須經常更換的附屬配件成本等。此外還包括產品退出使用報廢所發生的處置成本。

在稀土永磁產業鏈中，有的企業已經在運用產品生命周期成本理念運營，在全生命周期的成本控制中，稀土永磁扮演了主角。

斯維奇談全生命周期的風電永磁路線

在一次采訪中，斯維奇中國區總經理趙兵說到，是選擇永磁技術路線，還是雙饋技術路線，這對風電產業鏈來說是個不可回避的問題。

并不是因為斯維奇是做永磁電機和全功率變流器產品，他才青睞永磁技術，而是因為永磁技術有與生俱來的優勢，當初斯維奇才選擇走永磁技術路線。而這一選擇也幫助斯維奇在中國風電市場歷經考驗并站穩腳跟。特別是當下風電行業正在發生深刻的變化，業主已經從單純關注初始投資成本轉向更關注風電全生命周期的度電成本，在這一背景下，永磁技術的優勢能更充分地發揮出來。

長期以來，業主普遍認為，永磁發電機和全功率變流器系統比雙饋系統價格高，這是影響其市場接受度的一個重要因素。

但是，當把所有的投資及運營所需的成本都考慮進去時，永磁發電機及全功率變流器系統比雙饋系統在風機的全生命周期內更便宜、更劃算。盡管使用永磁發電機的風機前期投資成本比較高，但是其本身的低電壓穿越功能免除了需要額外采購的濾波器和電容。另外，其維護成本在整個生命周期也是非常低的。同時，永磁發電機的效率比雙饋異步發電機的效率高5％-8％。”

而且目前，優質資源風區基本被瓜分完畢，企業紛紛向低風速風區拓展。國家政策也在積極引導風電產業優化布局，推動產業從“三北”地區向中南地區發展。趙兵認為，在低風速風區，永磁技術具有更明顯的優勢，永磁發電機在較低的風速下就能夠開始工作，這就可以實現年發電量達到更高。

斯維奇的數據顯示，永磁發電機和全功率變流器的故障（MTBF）之間的維護間隔時間預計為8000小時，而雙饋電機的維護間隔時間大約只有1500小時。某機構的最新研究報告認為：雙饋風機每年的服務成本，包括其齒輪箱所需的額外費用，總計比永磁風機的服務成本高20-30%。

斯維奇所談的永磁，指的就是風電直驅電機中采納的釹鐵硼磁材，主要含有稀土元素釹、鐠、鏑、鋱。在企業的節能改造中，也越來越傾向使用含稀土元素的永磁電機。

企業節能改造考慮使用永磁同步電機

目前節能改造中，很多企業考慮使用永磁同步電機，準確的講，應該叫異步起動同步運轉的永磁電機。這種電機，使用中可以同尺寸代替原來的Y,Y2,Y3等電機。減少了更換過程的麻煩。當然，還是由于前期投入成本的原因，多數選擇仍然在掙扎。

與普通電機相比，永磁電機優點不勝枚舉。

（1）轉速恒定，為同步轉速。轉速較普通電機稍高，比如普通電機4極轉速為1400n/min多轉，永磁同步電機轉速就是1500n/min.其他轉速電機，大致如此。

（2）功率因數高。永磁電機在正常運轉時，轉子轉速和定子磁場轉速一致，轉子鼠籠條上沒有電流，定子上感應電流減小，因此功率因數高。可以通過合理的設計，可使其工作在滯后功率因數、單位功率因數和超前功率因數。一般滯后功率因數都可以達到和超過0.95，大量使用永磁電機，可以省去無功功率補償器等設備。

（3）效率高，特別是運行效率高。永磁電機正常運轉時，由于轉子上有永磁體--釹鐵硼磁鋼，靠永磁體的磁場就可以保證電機的正常運轉，因此轉子鼠籠條沒有電流，也就沒有繞組損耗。轉子鐵耗也沒有，因此效率較普通電機高的多。目前，永磁同步電機一般設計很容易達到GB/T18613-2012版規定的2級能效，甚至達到1級指標；而普通電機，設計達到相應的性能就比較麻煩，這在小功率電機中表現的尤為明顯。

（4）永磁同步電機具有較寬的經濟運行范圍。普通電機的經濟運行范圍一般為額定負載的60-100%，低于60%的負載時，電機的效率和功率因數曲線下降很快，運行效率和功率因數很低。而永磁同步電機的經濟運行范圍遠比普通電機寬，不僅在額定負載時效率很高，而且在25-120%額定負載的范圍內都有較高的效率，效率曲線比較平滑，變化不大。電機效率基本不低于額定效率的80%。而普通電機在35%額定負載附近效率迅速下降，能低至30-40%。永磁電機在25%的負載時，功率因數也可以達到0.9以上，越輕載功率因數越高；而普通電機從額定負載時的0.85左右迅速下降到0.5以下。

（5）體積小，重量輕。由于永磁電機轉子上應用了稀土永磁材料，損耗低，效率和功率因數高，達到同樣的功率，在保證效率和功率因數的基礎上，體積可以做的比普通電機小，重量可以輕。這在一些要求小機座號，做大功率的場合，具有普通電機不可比擬的優勢。

（6）堵轉轉矩倍數高。普通電機堵轉轉矩倍數一般是額定轉矩1.6-2.3倍，而永磁電機的堵轉轉矩一般可達2.4倍以上，有些規格甚至可達到3.5倍以上。有些場合稱異步起動永磁電機為“高效高起動轉矩永磁同步電機”，在一些設備上如石油抽油機，此性能發揮了不錯的效果。原來采用普通電機的設備，起動轉矩要求高的情況下，很多采用高滑差電機，但效率很低；再者就是增大容量，以增大起動轉矩，但實際運行時，負載率很低，效率和功率因數都很低，造成設施和能源的浪費。而使用永磁電機，達到同樣的轉矩，就可以適當的減小電機容量，永磁電機功率因數和效率都較高，節能效果就很明顯。

（7）可以實現低速高效率。普通電機10極以上的電機很少，不是技術上達不到，而是轉速越低，效率做不高，而且機座號做的很大，功率很小，這在以前被認為劃不來的事。而永磁電機可以把極數做的很高，異步起動永磁電機有24極的，甚至32極。轉速做的很低，可以對一些設備采用直驅，省去減速設施，從節能的角度來講，這樣可以提高效率。而且永磁電機因為轉子損耗小，雖然極數高，效率也可以做的很高，節能前景很好。

電機在我們的生活、生產中是無處不在的，但是使用稀土永磁釹鐵硼磁材的并不多。事實上，稀土永磁釹鐵硼電機的節能環保特性已經被普遍認可，尚需一個應用替代的過程。您也許會說，稀土的開采過程本身存在著嚴重的污染，這不符合產品全生命周期管理理念。不過您同時也要看到，我們的稀土生產也在按嚴格的環保要求進步，綠色提取的技術已經具備。

被美譽為“工業維生素”的戰略資源——稀土，這一次要成為產品全生命周期管理的關鍵。既接地氣又高大上，其發展的未來再添期待，前進的過程更需協力。