磁性材料分类与性能分析

磁性材料按功能划分，可分为永磁材料、软磁材料和功能性磁材。

衡量磁性材料性能的指标主要包括三大系列：稳定性、抗退磁性、抗温性。永磁又称硬磁，指磁性材料在经过外加磁场磁化后不易退磁的磁材，软磁是经过外加磁场磁化后容易退磁的磁材。硬磁和软磁的区别主要在于矫顽力不同，矫顽力较低的软磁易于磁化和退磁，较高的硬磁一经磁化很难退磁。

新能源汽车当中应用较多的磁性材料主要是永磁中钕铁硼永磁、铁氧体永磁和软磁中的硅钢、金属磁粉芯、铁氧体软磁。 永磁中钕铁硼永磁在剩余磁感应强度、内禀矫顽力、最大磁能积均优于其他两类磁体。剩余磁感应强度较大说明电机的力矩大、负载转速高、空载和负载电流小；内禀矫顽力较大，电机在不同环境下较为稳定，工作表现稳定可靠；最大磁能积较大说明产生磁场强度所需要的材料体积越小。 虽然钕铁硼的居里温度较小，在高温下工作表现不佳，但其他三项性能均较优，是当之无愧的“磁王”。有研究表明，通过增加 Dy（镝）能明显改善钕铁硼磁体的耐高温性能。

软磁中硅钢片和非晶为竞争关系，传统硅钢片在高频下磁导率变小，铁损较大，非晶合金的磁导率则几乎不改变，因此在高频电机如驱动电机和发电机，非晶合金有一定优势，但缺点是薄、脆、硬，成型后冲压加工困难，成本较高，高频下振动噪声大，因此需要开发新的拓扑结构和制造工艺。二者更适合中低频场景。

铁氧体和合金软磁粉芯相互补充又有所竞争，铁氧体饱和磁感应强度低于合金软磁粉芯，在大功率电流下表现不佳，但磁导率低、电阻率高，有利于降低损耗及提高磁芯的工作频率，减小磁芯的体积和质量，因此铁氧体软磁适用于高频低功场景，在小电流小功率应用方面始终占主导地位。 合金软磁粉芯结合了金属和铁氧体软磁材料的优势，其电阻率较软磁金属大幅提高，能有效降

低涡流损耗，且比软磁铁氧体具有较高的饱和磁感应强度，能满足电力电子器件小型化、高功率密度，高频化，集成化的要求，同时也具有更好的抗机械冲击能力，更宽的工作温度范围（-55℃-200℃)等特点，在大电流大功率部分会一定程度替代铁氧体软磁，但因存在老化、散热、损耗高等缺陷，在要求大功率小型化的地方应用更广泛。