دور مغناطيس النيوديميوم-الحديد-البورون في التكنولوجيا الخضراء بأوروبا: المركبات الكهربائية وطاقة الرياح

2025-09-29 15:19:55
تعتمد عملية تحول أوروبا نحو الحياد الصفري على التقدم الكبير في التكنولوجيا الخضراء، وفي قلب هذه الثورة يكمن عنصر صغير لكنه قوي للغاية: مغناطيسات النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB). وتُعد هذه المغناطيسات الدائمة، التي تُعرف بقوتها الاستثنائية بالنسبة لحجمها، ضرورية في قطاعين مستدامين من أكثر القطاعات أهمية في أوروبا وهما: المركبات الكهربائية (EV) وطاقة الرياح. شنتشن AIM مغناطيس كهربائي المحدودة , والمورد المعتمد لعمالقة عالميين مثل Apple وSamsung والقوة المهيمنة في سوق المغناطيسات بأوروبا (حيث تمتلك 80٪ من إمدادات مغناطيسات شفاطات المطبخ بالمنطقة)، يتواجد في طليعة توفير حلول NdFeB التي تلبي متطلبات الأداء والاستدامة الصارمة في أوروبا. يستعرض هذا المقال كيف تُسهم مغناطيسات NdFeB في الابتكار الأخضر، والمعايير الصناعية التي يجب أن تستوفيها، وكيف يمكن للمستهلكين التعرف على وجودها، بالإضافة إلى تأثيرها البيئي.

وظيفة مغناطيسات NdFeB في محركات الجر الكهربائية وتوربينات الرياح

ليست مغناطيسات NdFeB مجرد إكسسوارات في التكنولوجيا الخضراء—بل هي العنصر الأساسي الذي يمكّن الكفاءة والأداء. إن قدرتها الفريدة على توليد مجالات مغناطيسية شديدة في أشكال مدمجة تجعلها لا غنى عنها في الأنظمة عالية الأداء وموفرة الطاقة.

تشغيل محركات الجر الكهربائية

يُعد محرك الجر هو "المحرك" للمركبة الكهربائية، والمغناطيسات NdFeB هي ما يجعله قويًا وفعالًا في آنٍ واحد. وعلى عكس المحركات الاحتراق الداخلي التقليدية، تعتمد محركات الجر الكهربائية على المجالات المغناطيسية لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة ميكانيكية. وتتيح مغناطيسات NdFeB من AIM Magnet، بفضل كثافتها الاستثنائية للطاقة المغناطيسية، تصميم محركات التزامن ذات المغناطيس الدائم (PMSMs) —والتي تُعتبر الخيار المفضّل لنماذج 70% من السيارات الكهربائية في أوروبا، بما في ذلك تلك الخاصة بشركة فولكس فاجن وبي إم دبليو.
تُنشئ هذه المغناطيسات مجالاً مغناطيسيًا مستقرًا وعالي الشدة، مما يلغي الحاجة إلى لفات الحقل الكهربائي عالية الاستهلاك للطاقة (التي تُستخدم في المحركات الحثية القديمة). ويقلل هذا التصميم من وزن المحرك بنسبة تصل إلى 30٪، ويرفع الكفاءة الطاقية بنسبة 5–10٪، ما ينعكس مباشرةً على زيادة مدى المركبات الكهربائية، وهي نقطة محورية بالنسبة للمستهلكين الأوروبيين. على سبيل المثال، يمكن لمركبة كهربائية مزودة بمحرك سينكرוני متردد دائم (PMSM) قائم على النيوديميوم-حديد-البورون (NdFeB) من AIM أن تحقق مدى إضافيًا يتراوح بين 50 و80 كم بشحنة واحدة مقارنةً بالمركبات التي تستخدم محركات غير قائمة على NdFeB.

دفع مولدات توربينات الرياح

تقود أوروبا قطاع الطاقة الريحية العالمي، وتُعد مغناطيسات النيوديميوم-حديد-البورون (NdFeB) ضرورية لتعظيم إنتاج توربينات الرياح الحديثة. ففي مولدات التوربينات، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية الناتجة عن الشفرات الدوارة إلى كهرباء من خلال الحث الكهرومغناطيسي، ومغناطيسات NdFeB أساسية لإنشاء المجالات المغناطيسية القوية والمستمرة المطلوبة لهذا الإجراء.
تمكّن مغناطيسات NdFeB من AIM من إنتاج توربينات ريحية ذات دفع مباشر ، والتي تلغي علب التروس (مصدر شائع للاحتكاك ومشاكل الصيانة في النماذج الأقدم). من خلال تقليل الأجزاء المتحركة، تعمل هذه التوربينات بشكل أكثر موثوقية (مع خفض تكاليف الصيانة بنسبة 25٪) وتحول طاقة الرياح إلى كهرباء بكفاءة تزيد عن 90٪. بالنسبة لمزارع الرياح العائمة - وهي القطاع الأسرع نموًا في مجال الطاقة المتجددة بأوروبا - فإن الحجم الصغير للمغناطيسات NdFeB يسمح أيضًا بصناديق توربينات أخف وزنًا، مما يجعل التركيب والصيانة في البيئات البحرية القاسية أكثر إمكانية.

المتطلبات الصناعية: المتانة، مقاومة درجات الحرارة، القوة المنصّفة

تعمل قطاعات السيارات الكهربائية ومجال طاقة الرياح في أوروبا في ظروف قاسية - من الحرارة العالية في حجرات محركات المركبات الكهربائية إلى رذاذ الملح المسبب للتآكل في مزارع الرياح العائمة. ونتيجةً لذلك، فإنها تتطلب مغناطيسات NdFeB تتميز بمواصفات أداء صارمة، والتي توفرها شركة AIM Magnet من خلال هندسة دقيقة.

1. استقرار درجة الحرارة

الحرارة هي أكبر تهديد لأداء المغناطيسات، حيث يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى إزالة مغناطيسية دائمة. تتطلب المعايير الصناعية الأوروبية استخدام مغناطيسات NdFeB تتحمل درجات الحرارة القصوى الخاصة بكل قطاع:
  • محركات الجر الكهربائية : أثناء القيادة بسرعة عالية أو الشحن السريع، يمكن أن تصل درجات حرارة المحرك إلى 150°م. توفر شركة AIM مغناطيسات من الفئة UH من نوع NdFeB مصممة للعمل المستمر عند درجة حرارة 150°م، مع توافر أنواع من الفئة EH (حتى 180°م) للمركبات الكهربائية عالية الأداء (مثل السيارات الرياضية أو المركبات التجارية).
  • توربينات الرياح : تتعرض التوربينات العاملة في المياه العميقة لتقلبات في درجات الحرارة تتراوح بين -20°م و120°م. تحافظ مغناطيسات الشركة من الفئة SH (بمدى حتى 120°م) على أداء مستقر عبر هذا النطاق، مما يضمن توليد طاقة ثابتًا في مختلف الظروف المناخية.

2. المتانة ومقاومة التآكل

تتطلب البيئات التشغيلية القاسية حماية قوية:
  • الطلاء : مغناطيسات AIM من نوع نيديميوم حديد بورون (NdFeB) لقطاع التكنولوجيا الخضراء في أوروبا تتميز بحماية متعددة الطبقات، تشمل طلاءً من النيكل-النحاس-النيكل (لمقاومة التآكل العامة) وطلاءات إيبوكسية (للبيئات القاسية مثل مزارع الرياح العاملة في عرض البحر، وتوفّر أكثر من 1000 ساعة من مقاومة رذاذ الملح).
  • القوة الميكانيكية : يتم تصنيع المغناطيسات بدقة عالية في الأبعاد (±0.05 مم) لتحمل الاهتزازات في المركبات الكهربائية وتشغيل التوربينات، ومنع التشقق أو التкроش.

3. القوة الاسترجاعية

القوة الاسترجاعية (مقاومة المغناطيس للإضعاف أو فقدان خواصه المغناطيسية) أمر لا يمكن التنازل عنه لضمان الموثوقية على المدى الطويل. تمتاز مغناطيسات AIM من نوع نيديميوم حديد بورون (NdFeB) بقيم قوة استرجاعية تتراوح بين 11,000 و20,000 أوزدال، مما يضمن الحفاظ على شدتها المغناطيسية طوال عمر توربينات الرياح الذي يتراوح بين 15 و20 عامًا، وعمر محركات المركبات الكهربائية الذي يتراوح بين 8 و10 أعوام. ويتماشى هذا مع أهداف الاقتصاد الدائري في أوروبا المتمثلة في تقليل دورة استبدال المنتجات.
جميع مغناطيسات AIM الصناعية من نوع نيدولينيوم حديد بور (NdFeB) معتمدة وفقًا لمعايير ISO 9001، وRoHS، وREACH، مما يضمن الامتثال للوائح الاتحاد الأوروبي المتعلقة بالمواد الخطرة وجودة التصنيع.

بصيرة المستهلك: تحديد المكونات الغنية بالمغناطيس

بالنسبة للمستهلكين في أوروبا، فإن فهم ما إذا كانت المركبة الكهربائية أو الأجهزة المنزلية تستخدم مغناطيسات NdFeB عالية الأداء يمكن أن يساعد في اتخاذ قرارات شراء مستنيرة—وتؤثر بشكل مباشر على توفير الطاقة وطول عمر المنتج. فيما يلي طرق عملية لتحديد هذه المكونات:

1. المركبات الكهربائية

  • تحقق من نوع المحرك : ابحث عن عبارة "محرك متزامن ذو مغناطيس دائم (PMSM)" في المواصفات الفنية للمركبة (المتاحة على مواقع الشركات المصنعة أو في الكتيبات). تعتمد محركات PMSM بالكامل على مغناطيسات NdFeB لتحقيق الكفاءة—على عكس محركات الحث التي لا تحتوي على مغناطيسات دائمة وتكون أقل كفاءة في استهلاك الطاقة.
  • ادعاءات المدى والكفاءة : السيارات الكهربائية التي تعلن عن "مدى ممتد" أو "كفاءة رائدة في الفئة" (مثل أكثر من 6 كم لكل كيلوواط ساعة) تستخدم على الأرجح محركات تعتمد على النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB). على سبيل المثال، تُقدِّم فولكس فاجن ID.4، التي تستخدم محركات سنخرونية دائمة (PMSMs) مع مغناطيسات NdFeB، استهلاكًا بمعدل 6.2 كم/كيلوواط ساعة—أعلى بنسبة 20٪ مقارنة بالسيارات الكهربائية المماثلة التي تستخدم محركات حثية.
  • شراكات العلامات التجارية : يستورد العديد من مصنعي السيارات الكهربائية الأوروبيين المغناطيسات من موردين موثوقين مثل AIM. وعلى الرغم من عدم ذكر ذلك دائمًا بشكل صريح، فإن المركبات من العلامات التجارية التي تركّز على الاستدامة (مثل فولفو، سلسلة مرسيدس-بنز EQ) يُرجَّح أكثر استخدامها لمغناطيسات NdFeB عالية الجودة.

2. الأجهزة المنزلية والتقنيات الخضراء الصغيرة

  • ملصقات كفاءة الطاقة : غالبًا ما تستخدم الأجهزة الحاصلة على تصنيف A+++ من الاتحاد الأوروبي (مثل المراوح الموفرة للطاقة، أو مضخات الحرارة، أو شفاطات المطبخ—حيث تمتلك AIM حصة سوقية تبلغ 80٪ في أوروبا) مغناطيسات NdFeB في محركاتها. وتقلل هذه المغناطيسات من استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 15 و30٪ مقارنة بالأجهزة التي تستخدم مغناطيسات فيريت.
  • وصف المنتجات : ابحث عن مصطلحات مثل "محرك عزم دوران عالٍ"، "تشغيل هادئ"، أو "عمر طويل". تُمكّن المغناطيسات من نوع نيدوليم-حديد-بور (NdFeB) تصنيع محركات صغيرة الحجم وقوية الأداء التي تعمل بهدوء وتتمتع بعمر أطول—وهي نقاط بيع رئيسية للأجهزة المستدامة.
  • الوزن والحجم : الأجهزة التي تحتوي على محركات صغيرة وخفيفة الوزن ولكنها تقدم أداءً قويًا (مثل نافخات الأوراق اللاسلكية أو المولدات الشمسية المحمولة) تستخدم عادةً المغناطيسات من نوع NdFeB. إن قوتها العالية تتيح تصاميم محركات أصغر دون التضحية بالقوة.

الأثر البيئي: مكاسب الكفاءة وإمكانية إعادة التدوير

ليست المغناطيسات من نوع NdFeB مجرد داعمات للتكنولوجيا الخضراء—بل هي عوامل حفز للتقدم البيئي الملموس، بما يتماشى مع أهداف أوروبا للوصول إلى صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050.

1. مكاسب الكفاءة التي تقلل من البصمة الكربونية

الكفاءة في استهلاك الطاقة التي توفرها المغناطيسات من نوع NdFeB تقلل مباشرةً من انبعاثات الغازات الدفيئة:
  • EVs : تقلل مركبة كهربائية واحدة مزودة بـ NdFeB من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون طوال عمرها التشغيلي بمقدار 4 إلى 6 أطنان مقارنةً بالسيارات التي تعمل بالبنزين، ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى كفاءة المحرك الأعلى. وفي أوروبا، حيث تم بيع 1.3 مليون مركبة كهربائية في عام 2024، فإن هذا يعادل تجنب ما بين 5.2 إلى 7.8 مليون طن من انبعاثات CO₂ سنويًا.
  • طاقة الرياح : تولّد توربينات الرياح بقدرة 3 ميغاواط والمزوّدة بمغناطيسات NdFeB ما يقارب 10 ملايين كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويًا - وهو ما يكفي لتشغيل 3000 أسرة أوروبية - مع انبعاثات أقل بنسبة 80-90% مقارنةً بمحطات توليد الطاقة العاملة بالفحم على امتداد عمرها التشغيلي.

2. إعادة التدوير: إغلاق الدورة المتعلقة بالعناصر النادرة

تحتوي المغناطيسات من نوع NdFeB على عناصر أرضية نادرة (REEs) مثل النيوديميوم والديسبروسيوم، والتي يكون لاستخراجها آثار بيئية. ومع ذلك، فإن سياسات الاقتصاد الدائري في أوروبا وممارسات التصميم الخاصة بـ AIM تعالج هذه التحديات:
  • تصميم من أجل إعادة التدوير : تقوم شركة AIM بتصميم مغناطيسات النيوديميوم-حديد-البورون (NdFeB) الخاصة بها بطبقات ومواد قابلة للفصل، مما يسهل استرداد العناصر الأرضية النادرة في نهاية عمر المنتج. ويتماشى هذا مع قانون المواد الأولية الحرجة للاتحاد الأوروبي، الذي يستهدف إعادة تدوير 20٪ من العناصر الأرضية النادرة بحلول عام 2030.
  • المصدر المعتمد : تحصل شركة AIM على العناصر الأرضية النادرة من مناجم متوافقة مع نظام REACH، مما يضمن استخراجًا أخلاقيًا ومسؤولًا بيئيًا.
  • الشراكات الصناعية : تتعاون شركة AIM مع شركات إعادة التدوير الأوروبية لتطوير عمليات لاسترداد العناصر الأرضية النادرة من محركات المركبات الكهربائية وأعمدة توربينات الرياح المستهلكة، حيث تبلغ معدلات إعادة التدوير الحالية 70٪ للنيوديميوم—وهو ما يفوق بكثير المتوسط العالمي البالغ 5٪.

الخلاصة: مغناطيسات النيوديميوم-حديد-البورون (NdFeB)—الأبطال المجهولون للتحول الأخضر في أوروبا

مع تسريع أوروبا لانتقالها نحو الطاقة والنقل المستدامين، برزت مغناطيسات النيوديميوم-حديد-البورون (NdFeB) كمكونات لا غنى عنها، تدفع عجلة الكفاءة والموثوقية وتقليل الانبعاثات الكربونية. شنتشن AIM مغناطيس كهربائي المحدودة يُعد شريكًا رئيسيًا في هذه الرحلة، حيث يقدّم حلول NdFeB الصناعية التي تلبي المعايير الأوروبية الصارمة المتعلقة بالأداء والاستدامة — من مغناطيس المحركات الكهربائية العاملة بدرجات حرارة عالية إلى مكونات توربينات الرياح المقاومة للتآكل.
بالنسبة للعملاء من نوع B2B، فإن خبرة AIM في مواصفات المغناطيسات المخصصة (مقاومة درجات الحرارة، القوة المنصهرة، الطلاءات) تضمن دمجًا سلسًا في منتجات التكنولوجيا الخضراء. أما بالنسبة للمستهلكين، فإن التعرّف على المكونات الغنية بـ NdFeB يعني اختيار أجهزة توفر الطاقة، وتتمتع بعمر أطول، وتساهم في كوكب أنظف.
في مواجهة تغير المناخ، يُعد كل مكوّن مهمًا — وتثبت المغناطيسات NdFeB، المدعومة بمبتكرين مثل AIM، أنها حليف قوي.
للاطلاع على حلول AIM Magnet المتوافقة مع الاتحاد الأوروبي والمبنية على NdFeB للمركبات الكهربائية، والطاقة الريحية، وما بعدها، يرجى التواصل مع الفريق عبر البريد الإلكتروني [email protected] أو الهاتف +86 - 0755 2723 0926.

بحث متعلق

دعم تقنية المعلومات بواسطة

حقوق النشر © حقوق النشر 2024 © شركة شنتشن AIM Magnet Electric المحدودة  -  سياسة الخصوصية

email goToTop
×

استفسار عبر الإنترنت