华裔科学家引领永磁体创新 助力美国打破中国稀土垄断

王建平教授（图片来源：明尼苏达大学）

据Interesting Engineering报道，一项数年前诞生的创新，如今有望帮助美国应对中国在关键材料领域的主导地位。几年前，明尼苏达大学实验室的华裔材料科学家王建平（音译）教授开发出了全球首块氮化铁磁体。这种由铁与氮元素锻造而成的革命性材料，不含任何稀土元素。

目前，中国掌握了全球92%的稀土精炼产能，长期主导全球供应，并在近期对美国实施稀土出口限制。稀土磁体广泛应用于电动车电机、风力涡轮机和核磁共振成像设备等领域，因此替代方案的出现格外引人注目。

王建平教授创立的子公司Niron Magnetics正致力于推广无稀土永磁体。公司表示，他们生产的氮化铁磁体是全球唯一一款高性能、无稀土元素的永磁体，广泛适用于消费电子和电机驱动行业。Niron在声明中称：“结合氮化铁磁体技术与世界领先的磁学专长，我们正在推动磁体应用的革新，助力行业迈向新阶段。”

中美稀土博弈下的科技突围

王建平出生于中国，毕业于中国科学院物理研究所，曾在新加坡从事研究，后加入美国学界。他花费数十年时间研究磁学，最终在明尼苏达大学制造出世界上第一块氮化铁磁体。这一发明被认为是当前西方科技与汽车巨头寻找突破中国稀土供应垄断的关键。

《南华早报》指出，随着中美围绕稀土出口的紧张局势升温，王建平的发明受到越来越多关注。Niron强调，其磁体原材料广泛且100%源自美国，有助于建立更安全、可控的供应链。同时，氮化铁具有已知材料中最高的磁通量密度，赋予其在器件设计上的明显优势。

不过，Niron磁体目前在200摄氏度（392华氏度）以下性能优异，高温应用领域仍需部分依赖中国控制的合金材料。尽管Niron位于明尼苏达州的首座工厂预计将在今年开工，但要满足预计到2035年将翻倍增长的全球需求，产能扩张仍是重大挑战。

Clean Earth技术重塑未来能源版图

Niron的清洁地球磁铁（Clean Earth Magnet）技术，依托氮化铁材料的天然高磁化强度，有望彻底革新电动机和发电机的设计。首席执行官乔纳森?朗特里（Jonathan Rowntree）表示，随着中美贸易紧张局势升级，中国也将稀土作为反制美国半导体管制的筹码，这加剧了全球对Niron技术的兴趣。

根据国际能源署（IEA）发布的《2024年全球关键矿产展望》，稀土磁体因其优异性能，是清洁能源转型的关键组件。相比传统电机，稀土磁体驱动的电机能效提升20%-40%，同时也能减少电动车对锂、镍、钴等其他矿产的依赖。然而，目前全球稀土供应仍严重依赖中国。

美国国内仅有加州芒廷帕斯矿山生产和加工稀土。为此，美国政府也加大了对替代技术的支持。Niron已获得三星、沃尔沃、通用汽车及Stellantis等企业，以及美国能源部和国防部的投资与资助。

朗特里透露，公司正在明尼苏达州建设首家年产1,361吨（1,500美吨）的高度自动化工厂，并计划在欧洲、东南亚建立全球供应网络，以满足汽车、医疗及消费电子行业的需求。虽然目前聚焦于西方市场，但未来Niron也考虑向中国市场销售磁体产品。

根据材料研究机构Adamas Intelligence预测，未来十年全球对钕磁体的需求或将翻倍，但供应增长速度将远远落后。朗特里表示：“我们正在填补稀土磁体供应与需求之间的巨大缺口，助力全球能源转型。”