清潔地球磁鐵：用稀土換創新

• 作者：
• 作者姓名

  量子運行遠見
• 2024 年 5 月 28 日

洞察總結

新技術不斷湧現，以更輕、更有效率的替代品取代發電機中的稀土材料，旨在克服當前的供應限制和環境影響。這些進步在顯著減輕發電機重量方面顯示出可喜的成果，這可以大大降低離岸風電領域的成本和結構挑戰。向無稀土磁鐵的轉變為創新和創造就業機會開闢了新的機會，並承諾未來再生能源將更容易獲得，並且更少依賴揮發性材料。

清潔地球磁鐵背景

GreenSpur Wind 和 Niron Magnetics 等公司正在開發不含稀土的發電機，預計將提供更輕、更有效率的替代方案。這種創新方法是為了緩解與稀土材料的波動性和供應鏈限制相關的挑戰，稀土材料目前是傳統渦輪機的重要組成部分。 GreenSpur Wind 利用獨特的軸向磁通設計以及 Niron Magnetics 基於氮化鐵的專有清潔地球磁鐵技術，旨在消除對這些稀缺材料的依賴，確保行業可持續穩定的供應。

這些公司之間的合作取得了可喜的成果，GreenSpur 開發了 15 兆瓦 (MW) 風力渦輪發電機。新的發電機設計已證明品質顯著減少了 56%，解決了過去對無稀土解決方案的重量及其對結構支撐和成本影響的擔憂。這些進步對於離岸風電至關重要，因為發電機重量在整個渦輪機設計和安裝成本中至關重要。

這項技術的影響超越了離岸風電產業，並有望在尋求稀土磁體的可持續和高效替代品的領域中得到更廣泛的應用。 Niron Magnetics 生產高性能氮化鐵磁鐵的方法也可能改變汽車和消費性電子產業。在大量資金和研究的支持下，包括與明尼蘇達大學和美國能源部幾個國家研究機構的合作，這項技術有望實現商業化。 

破壞性影響

向無稀土磁鐵技術的轉變可能會帶來新的就業機會和技能要求，重點關注這些新發電機技術的生產、維護和創新。隨著這些不含稀土的解決方案變得越來越普遍，專業人士可能需要透過獲得新型材料和製造流程的專業知識來適應，以確保他們在不斷變化的就業市場中保持相關性。此外，這種轉變還可以使再生能源更容易取得且更具成本效益，透過潛在降低電力成本和增加清潔能源解決方案的採用來直接影響消費者。

製造和再生能源公司可能需要重新考慮其供應鏈，從稀土元素轉向鐵和氮等更豐富的材料，這可以減輕供應鏈風險並降低成本。這項變更也可能鼓勵產品設計和開發創新，推動企業探索風力渦輪機以外的無稀土磁鐵的新應用，例如電動車和消費性電子產品。營運和產品供應的策略調整可以使這些公司成為永續技術的領導者，增強其市場競爭力並滿足消費者對環保產品日益增長的需求。

透過支持無稀土技術的研究和開發，政府可以刺激創新並減少本國對進口稀土元素的依賴，從而增強國家安全。國際政策也可能發生變化，各國合作制定標準和法規，促進在技術中使用永續材料。這一趨勢也可能影響當地的經濟發展策略，鼓勵對生產和利用無稀土技術的產業進行投資。

清潔地球磁鐵的影響

清潔地球磁鐵的更廣泛影響可能包括： 

• 在再生能源技術中增加使用清潔地球磁鐵，減少對化石燃料的依賴並降低溫室氣體排放。
• 全球貿易格局轉變，鐵和氮資源豐富的國家比稀土礦儲量豐富的國家獲得經濟優勢。
• 增強各國的能源安全，緩和與稀土元素供應鏈相關的地緣政治緊張局勢。
• 由於馬達價格更便宜、更有效率，電動車的採用加速，有助於創造更清潔的城市環境。
• 傳統採礦業可能受到干擾，因此需要為受影響的工人提供重新技能和職業培訓計劃。
• 回收業的投資和創新成長，重點是從廢棄產品中回收和再利用鐵和氮。
• 減少稀土元素的開採和加工可帶來環境效益，從而減少水污染和棲息地破壞。

需要考慮的問題

• 您可以採取哪些步驟來支持向更永續的消費性電子產品和電器的過渡並從中受益？
• 由於技術材料採購的變化而導致的全球貿易動態的變化可能會如何影響貴國的經濟？