磁致冷材料,指利用磁場改變磁矩有序度,從而引發(fā)磁變化,實現(xiàn)吸熱和放熱過程的功能材料。磁致冷材料具備熱穩(wěn)定性好、磁熵變高、綠色環(huán)保、可加工性好等優(yōu)勢,航空航天、汽車制造、家用電器等領(lǐng)域有所應(yīng)用。
磁致冷材料類型多樣,按照致冷溫區(qū)不同,可分為高溫磁致冷材料、低溫磁致冷材料以及極低溫磁致冷材料三種類型。高溫磁致冷材料的溫區(qū)在77K以上,稀土金屬Gd及其化合物在該材料制備過程中應(yīng)用較多;低溫磁致冷材料的溫區(qū)為20~77K,以RAl2型、RNi2型磁致冷材料為代表;極低溫磁致冷材料的溫區(qū)為20K以下,以Er基磁致冷材料為代表,具備磁熱效應(yīng)大、居里溫度較寬等特點。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025年中國磁致冷材料市場專項調(diào)研及企業(yè)“十五五規(guī)劃”建議報告》顯示,磁致冷材料應(yīng)用范圍較廣,主要包括航空航天、汽車制造、家用電器等。在航空航天領(lǐng)域,磁致冷材料可應(yīng)用于航天器熱防護(hù)層中;在汽車制造領(lǐng)域,其可應(yīng)用于汽車空調(diào)系統(tǒng)中;在家用電器領(lǐng)域,其可用于冰箱以及空調(diào)中。磁致冷系統(tǒng)以環(huán)保介質(zhì)作為傳熱流體,不采用制冷劑和壓縮機(jī),具備能耗低、無污染等特點,未來有望成為傳統(tǒng)壓縮式制冷系統(tǒng)替代產(chǎn)品。在此背景下,磁致冷材料作為磁致冷系統(tǒng)核心材料,市場空間有望擴(kuò)展。
全球磁致冷材料市場主要參與者包括德國VACUUMSCHMELZE公司、德國MagnoTherm公司、法國Cooltech Applications公司、日本Ferrotec株式會社、日本東芝株式會社(Toshiba)等。在本土方面,南京大學(xué)、北京科技大學(xué)、中國科學(xué)院、江蘇大學(xué)等為我國已布局磁致冷材料行業(yè)研發(fā)賽道的科研機(jī)構(gòu)。
雖然應(yīng)用前景廣闊,但我國磁致冷材料行業(yè)發(fā)展仍面臨一定挑戰(zhàn)。一方面,磁致冷材料通常以稀土系金屬或含稀土元素的金屬間化合物為原材料制成,存在供應(yīng)不穩(wěn)定、市場價格高等問題;另一方面,全球磁致冷材料市場被海外發(fā)達(dá)國家占據(jù)主導(dǎo),我國行業(yè)尚處于起步階段,以實驗室研發(fā)為主,未實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
新思界
行業(yè)分析人士表示,磁致冷材料在眾多領(lǐng)域有所應(yīng)用,未來隨著市場需求逐漸釋放,其行業(yè)發(fā)展空間有望擴(kuò)展。目前,我國磁致冷材料行業(yè)發(fā)展仍面臨諸多問題亟待解決。未來隨著原材料供應(yīng)量增長以及技術(shù)進(jìn)步,我國磁致冷材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望加快。
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