永磁钕铁硼电机的节能环保特性被普遍认可，稀土元素成为产品全生命周期管理的关键

电机是驱动工业发展的动力源，是能耗大户。中国工业能耗占全社会总能耗的70%以上，而超过70%以上的电能都被用于驱动其运转。因此电机节能是解决环保问题的重大课题，引入产品全生命周期管理理念更为重要，稀土永磁成为了该过程中的关键物质元素。

产品全生命周期，是指就每件产品形成乃至消亡的历程，是从产品策划、开发设计、生产制造到用户使用、废置处置的一种循环，这个循环过程的核心就是环保和成本控制。

工信部近日公布了首批电器电子产品生产者责任延伸试点名单，并要求企业按照产品全生命周期管理理念做事。

何为产品全生命周期成本及四个阶段

产品生命周期成本有狭义和广义之分，狭义的产品生命周期成本是指企业内部及相关联方发生的由生产者负担的成本，包括成本策划、开发、设计、制造、营销、物流等过程中的成本。广义的产品生命周期成本不仅包括上述生产者及其相关联方发生的成本，而且还包括消费者购入后所发生的使用成本、废弃成本和处置等成本。如果从更广义的角度来看产品的全生命周期成本，还包括社会责任成本。社会责任成本并不是一种单～成本，它是贯穿在产品生产、使用、处理和回收等过程中的成本，主要是环境卫生、污染处理等所发生的成本支出。传统意义上的产品成本的概念通常指的是制造成本，现代意义上的产品生命周期成本应该是属于企业战略成本的一部分，应该具有面向未来、长期性、以保持竞争优势为目的。

广义的产品生命周期成本，即产品全生命周期成本。并且将产品全生命周期分为四个阶段：

（1）产品的开发设计阶段。指企业研究开发新产品、新技术、新工艺所发生的新产品设计费、工艺规程制定费、设备调试费、原材料和半成品试验费等。

（2）产品生产制造阶段。指企业在生产采购过程中所发生的料、工、费以及由此所引发的环境成本等社会责任成本。

（3）产品营销阶段。一种产品是逐步进入市场、逐步被人们所认识和接受的，因此产品营销成本包括在此过程中所发生的产品试销费、广告费等。

（4）产品的使用维护阶段。包括产品的使用成本和维护成本。如车辆的耗油量、电器的耗电量，高级电子产品必须经常更换的附属配件成本等。此外还包括产品退出使用报废所发生的处置成本。

在稀土永磁产业链中，有的企业已经在运用产品生命周期成本理念运营，在全生命周期的成本控制中，稀土永磁扮演了主角。

斯维奇谈全生命周期的风电永磁路线

在一次采访中，斯维奇中国区总经理赵兵说到，是选择永磁技术路线，还是双馈技术路线，这对风电产业链来说是个不可回避的问题。

并不是因为斯维奇是做永磁电机和全功率变流器产品，他才青睐永磁技术，而是因为永磁技术有与生俱来的优势，当初斯维奇才选择走永磁技术路线。而这一选择也帮助斯维奇在中国风电市场历经考验并站稳脚跟。特别是当下风电行业正在发生深刻的变化，业主已经从单纯关注初始投资成本转向更关注风电全生命周期的度电成本，在这一背景下，永磁技术的优势能更充分地发挥出来。

长期以来，业主普遍认为，永磁发电机和全功率变流器系统比双馈系统价格高，这是影响其市场接受度的一个重要因素。

但是，当把所有的投资及运营所需的成本都考虑进去时，永磁发电机及全功率变流器系统比双馈系统在风机的全生命周期内更便宜、更划算。尽管使用永磁发电机的风机前期投资成本比较高，但是其本身的低电压穿越功能免除了需要额外采购的滤波器和电容。另外，其维护成本在整个生命周期也是非常低的。同时，永磁发电机的效率比双馈异步发电机的效率高5％-8％。”

而且目前，优质资源风区基本被瓜分完毕，企业纷纷向低风速风区拓展。国家政策也在积极引导风电产业优化布局，推动产业从“三北”地区向中南地区发展。赵兵认为，在低风速风区，永磁技术具有更明显的优势，永磁发电机在较低的风速下就能够开始工作，这就可以实现年发电量达到更高。

斯维奇的数据显示，永磁发电机和全功率变流器的故障（MTBF）之间的维护间隔时间预计为8000小时，而双馈电机的维护间隔时间大约只有1500小时。某机构的最新研究报告认为：双馈风机每年的服务成本，包括其齿轮箱所需的额外费用，总计比永磁风机的服务成本高20-30%。

斯维奇所谈的永磁，指的就是风电直驱电机中采纳的钕铁硼磁材，主要含有稀土元素钕、镨、镝、铽。在企业的节能改造中，也越来越倾向使用含稀土元素的永磁电机。

企业节能改造考虑使用永磁同步电机

目前节能改造中，很多企业考虑使用永磁同步电机，准确的讲，应该叫异步起动同步运转的永磁电机。这种电机，使用中可以同尺寸代替原来的Y,Y2,Y3等电机。减少了更换过程的麻烦。当然，还是由于前期投入成本的原因，多数选择仍然在挣扎。

与普通电机相比，永磁电机优点不胜枚举。

（1）转速恒定，为同步转速。转速较普通电机稍高，比如普通电机4极转速为1400n/min多转，永磁同步电机转速就是1500n/min.其他转速电机，大致如此。

（2）功率因数高。永磁电机在正常运转时，转子转速和定子磁场转速一致，转子鼠笼条上没有电流，定子上感应电流减小，因此功率因数高。可以通过合理的设计，可使其工作在滞后功率因数、单位功率因数和超前功率因数。一般滞后功率因数都可以达到和超过0.95，大量使用永磁电机，可以省去无功功率补偿器等设备。

（3）效率高，特别是运行效率高。永磁电机正常运转时，由于转子上有永磁体--钕铁硼磁钢，靠永磁体的磁场就可以保证电机的正常运转，因此转子鼠笼条没有电流，也就没有绕组损耗。转子铁耗也没有，因此效率较普通电机高的多。目前，永磁同步电机一般设计很容易达到GB/T18613-2012版规定的2级能效，甚至达到1级指标；而普通电机，设计达到相应的性能就比较麻烦，这在小功率电机中表现的尤为明显。

（4）永磁同步电机具有较宽的经济运行范围。普通电机的经济运行范围一般为额定负载的60-100%，低于60%的负载时，电机的效率和功率因数曲线下降很快，运行效率和功率因数很低。而永磁同步电机的经济运行范围远比普通电机宽，不仅在额定负载时效率很高，而且在25-120%额定负载的范围内都有较高的效率，效率曲线比较平滑，变化不大。电机效率基本不低于额定效率的80%。而普通电机在35%额定负载附近效率迅速下降，能低至30-40%。永磁电机在25%的负载时，功率因数也可以达到0.9以上，越轻载功率因数越高；而普通电机从额定负载时的0.85左右迅速下降到0.5以下。

（5）体积小，重量轻。由于永磁电机转子上应用了稀土永磁材料，损耗低，效率和功率因数高，达到同样的功率，在保证效率和功率因数的基础上，体积可以做的比普通电机小，重量可以轻。这在一些要求小机座号，做大功率的场合，具有普通电机不可比拟的优势。

（6）堵转转矩倍数高。普通电机堵转转矩倍数一般是额定转矩1.6-2.3倍，而永磁电机的堵转转矩一般可达2.4倍以上，有些规格甚至可达到3.5倍以上。有些场合称异步起动永磁电机为“高效高起动转矩永磁同步电机”，在一些设备上如石油抽油机，此性能发挥了不错的效果。原来采用普通电机的设备，起动转矩要求高的情况下，很多采用高滑差电机，但效率很低；再者就是增大容量，以增大起动转矩，但实际运行时，负载率很低，效率和功率因数都很低，造成设施和能源的浪费。而使用永磁电机，达到同样的转矩，就可以适当的减小电机容量，永磁电机功率因数和效率都较高，节能效果就很明显。

（7）可以实现低速高效率。普通电机10极以上的电机很少，不是技术上达不到，而是转速越低，效率做不高，而且机座号做的很大，功率很小，这在以前被认为划不来的事。而永磁电机可以把极数做的很高，异步起动永磁电机有24极的，甚至32极。转速做的很低，可以对一些设备采用直驱，省去减速设施，从节能的角度来讲，这样可以提高效率。而且永磁电机因为转子损耗小，虽然极数高，效率也可以做的很高，节能前景很好。

电机在我们的生活、生产中是无处不在的，但是使用稀土永磁钕铁硼磁材的并不多。事实上，稀土永磁钕铁硼电机的节能环保特性已经被普遍认可，尚需一个应用替代的过程。您也许会说，稀土的开采过程本身存在着严重的污染，这不符合产品全生命周期管理理念。不过您同时也要看到，我们的稀土生产也在按严格的环保要求进步，绿色提取的技术已经具备。

被美誉为“工业维生素”的战略资源——稀土，这一次要成为产品全生命周期管理的关键。既接地气又高大上，其发展的未来再添期待，前进的过程更需协力。