稀土永磁体迎对手？AI筛选67573种配方，1种新材料性能超400℃

当电动汽车的电机轰鸣、风力发电机的叶片转动，很少有人会想到，这些绿色科技的核心都依赖着稀土永磁体这一"工业维生素"。

而新罕布什尔大学团队用AI挖出25种高温磁性化合物的突破性进展，正为这场全球稀土依赖困局撕开一道曙光，一场跨越技术、产业与地缘政治的创新竞速已然拉开帷幕。

AI的介入让材料发现进入了"快车道"。过去科学家在实验室里逐一测试化合物，如同在茫茫大海中捞针，而现在大语言模型能像智能侦探一样，从数万篇论文中提取关键数据，预测材料性能。

这个包含67573种磁性材料的数据库，不仅发现了能在400℃以上保持强磁性的新化合物，更揭示了一个有趣现象：很多理论上的优质磁材组合，此前竟被科研界集体忽略。

这种"AI+文献挖掘"的模式，彻底改变了材料科学的研究范式，让原本需要数十年的探索过程缩短至数年。

与此同时，全球各地的替代路径早已多点开花。

美国寄望于铁氮磁体实现"无稀土革命"，这种用常见铁元素和氮气制成的材料，理论性能接近钕铁硼，还拿到了政府巨额补贴。

但理想很丰满，现实很骨感，它在250℃以上就会磁性衰退，连汽车发动机舱的环境都难以适应，他们的产量和我国对比是有很大差距的。

日本则走了"资源+技术"的双线路线，一边勘探南鸟岛的深海稀土，一边攻坚锰铋磁体，试图通过提升低温相占比突破性能瓶颈。

我国的创新则更接地气，宁波企业全球首个实现铈磁体产业化，用价格仅为钕元素二十分之一的铈，替代稀缺稀土，年产量已达8万吨，占据全球三分之一市场。

这种"高效利用而非完全替代"的思路，既发挥了我国铈资源丰富的禀赋优势，又通过自主专利打破了国外技术垄断，成为稀土应用的另一种解题思路。

但从实验室到生产线，还有一道难跨的鸿沟。新发现的磁性材料要走向市场，得闯过性能验证、成本控制、规模化生产三道关。

稀土永磁体的制造工艺已经过几十年优化，从熔炼到烧结的每个环节都臻于成熟，而新材料往往需要全新的生产流程。

美国的铁氮磁体就卡在了一致性难题上，微观结构的微小缺陷都会导致性能大幅波动。

更关键的是，高端领域对磁体的要求近乎苛刻，航空航天设备需要耐受高低温、抗辐射，使用寿命动辄数十年，这些都是新材料短期内难以企及的。

这场材料革命背后，更是全球供应链的博弈。中国掌控着90%以上的稀土加工能力，提纯纯度能达到99.9999%，领先海外两个数量级。

美国为了摆脱依赖，不惜让政府亲自下场当"股东"，通过《国防生产法》入股稀土企业，甚至批准有生态争议的采矿项目。

但产业链的构建非一日之功，美国芒廷帕斯稀土矿开采的精矿，至今大部分还需要我国来加工处理。

日本十年前就投入千亿日元寻找替代品，如今依然依赖中国供应。 值得期待的是，AI驱动的材料发现正在向更多领域延伸。

中国科研团队已将类似技术用于氢能储运材料，通过机器学习优化稀土添加比例，让钢材抗氢脆性能提升50%；MIT则用稀土钡铜氧化物磁体缩小核聚变反应堆体积，为清洁能源开辟新路径。

这些探索证明，AI不仅能帮我们找到稀土替代品，更能让稀土在关键领域发挥更大价值。 稀土依赖的破解，从来不是单一技术的胜利，而是创新思路、产业生态与全球协作的综合成果。

AI让材料发现变得更快，但真正的突破还需要耐心打磨。

未来，无论是无稀土材料的技术跃迁，还是稀土资源的高效利用，都将推动全球磁性材料产业走向多元与平衡。

而这场创新竞速的最终赢家，必然是那些既能突破技术瓶颈，又能尊重产业规律的探索者。

信源来自：中国宁波网2024-8-15宁波跑出永磁材料“黑马”

论文：无稀土永磁材料低温相MnBi的制备与性能研究

全国党媒信息公共平台2025-11-05美国关键矿产告急！12种矿产100%依赖进口，特朗普政府亲自下场当“股东”

宁波市人民政府2024-5-8新区企业全球首个实现铈磁体产业化