新莱福 :技术革命,第四代磁材SmFeN的颠覆性突破!新莱福:中试线已实现30吨/月产能,2025年计划建成100吨/月量产线,良率突破95%。
应用爆发,万亿级市场的降维打击!
1. 核心背景:为什么是 Sm-Fe-N
高磁能积:Sm₂Fe₁₇N₃的磁能积可达 120-160 kJ/m³,虽然比顶级烧结钕铁硼略低,但远超普通铁氧体和 AlNiCo。
高矫顽力:Sm-Fe-N 具有较高的抗退磁能力,特别是在中高温下(100~200℃)磁性能保持率好。
耐高温:比大多数钕铁硼永磁材料的热稳定性更好,不易因温升而退磁。
粉末形态可加工性强:可制成粘结磁体、复合磁体,甚至直接注塑成型,利于复杂结构的小型电机制造。
2. 在人形机器人电机中的作用
人形机器人常用的无刷直流电机(BLDC)、谐波减速驱动电机、关节伺服电机都依赖高性能永磁材料来实现高功率密度。
Sm-Fe-N 永磁粉体的优势表现为:
提升扭矩密度
更高的磁能积 → 电机在相同体积下产生更大磁通密度 → 增大输出扭矩。
这对关节小型化尤其关键,比如人形机器人手腕、手指、踝关节处的微型伺服。
减轻重量
高磁性能意味着在相同性能下可用更小磁体体积 → 电机更轻 → 关节减重,降低能耗。
对全身有 20~30 个关节的人形机器人,累积减重显著提升续航。
高温稳定性
机器人高速动作时,电机绕组发热可能让腔内温度超过 100℃。
NdFeB 在此温度可能明显退磁,而 Sm-Fe-N 保持性好,驱动性能不衰减。
降低能耗与发热
磁路效率高,减少铜损和铁损,提升电机总体效率,延长电池续航。
3. 典型应用场景
小型高功率关节伺服电机(手臂、手指、颈部)
高速响应的驱动轮电机(平衡移动、人形机器人行走)
精密力控电机(抓取、操作工具)
带磁耦合器的传感/驱动部件(无接触力矩传递、密封腔体驱动)
4. 与钕铁硼相比的取舍
特性 钕铁硼 (NdFeB) 钐铁氮 (Sm-Fe-N)
磁能积 更高(180~400 kJ/m³) 稍低(120~160 kJ/m³)
温度稳定性 较差(>80℃性能下降) 较好(~200℃仍稳定)
抗腐蚀 差,需要镀层 较好
成本 高,且依赖重稀土 相对可控
形状加工性 烧结型较难加工 粉体可注塑/粘结成型
总结一句话:
高性能钐铁氮永磁粉体让人形机器人关节电机更小、更轻、更耐高温、更节能,尤其适合需要高响应和长续航的全身多自由度设计。
$新莱福(SZ301323)$