磁致冷材料,指利用磁场改变磁矩有序度,从而引发磁变化,实现吸热和放热过程的功能材料。磁致冷材料具备热稳定性好、磁熵变高、绿色环保、可加工性好等优势,航空航天、汽车制造、家用电器等领域有所应用。
磁致冷材料类型多样,按照致冷温区不同,可分为高温磁致冷材料、低温磁致冷材料以及极低温磁致冷材料三种类型。高温磁致冷材料的温区在77K以上,稀土金属Gd及其化合物在该材料制备过程中应用较多;低温磁致冷材料的温区为20~77K,以RAl2型、RNi2型磁致冷材料为代表;极低温磁致冷材料的温区为20K以下,以Er基磁致冷材料为代表,具备磁热效应大、居里温度较宽等特点。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025年中国磁致冷材料市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,磁致冷材料应用范围较广,主要包括航空航天、汽车制造、家用电器等。在航空航天领域,磁致冷材料可应用于航天器热防护层中;在汽车制造领域,其可应用于汽车空调系统中;在家用电器领域,其可用于冰箱以及空调中。磁致冷系统以环保介质作为传热流体,不采用制冷剂和压缩机,具备能耗低、无污染等特点,未来有望成为传统压缩式制冷系统替代产品。在此背景下,磁致冷材料作为磁致冷系统核心材料,市场空间有望扩展。
全球磁致冷材料市场主要参与者包括德国VACUUMSCHMELZE公司、德国MagnoTherm公司、法国Cooltech Applications公司、日本Ferrotec株式会社、日本东芝株式会社(Toshiba)等。在本土方面,南京大学、北京科技大学、中国科学院、江苏大学等为我国已布局磁致冷材料行业研发赛道的科研机构。
虽然应用前景广阔,但我国磁致冷材料行业发展仍面临一定挑战。一方面,磁致冷材料通常以稀土系金属或含稀土元素的金属间化合物为原材料制成,存在供应不稳定、市场价格高等问题;另一方面,全球磁致冷材料市场被海外发达国家占据主导,我国行业尚处于起步阶段,以实验室研发为主,未实现规模化应用。
新思界
行业分析人士表示,磁致冷材料在众多领域有所应用,未来随着市场需求逐渐释放,其行业发展空间有望扩展。目前,我国磁致冷材料行业发展仍面临诸多问题亟待解决。未来随着原材料供应量增长以及技术进步,我国磁致冷材料产业化进程有望加快。
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