2019年1月21日
阿贡国家实验室美国能源部(DOE)的一项新技术，可以帮助美国以更低的成本，更环保的方式，更快地从汽油动力汽车转向混合动力和电动汽车。
HyMag磁铁团队的张月鹏和高开忠(图片来源:阿贡国家实验室)
这项名为HyMag的最新发明被证明对几乎所有用发电机发电或用电动机发电的技术都有好处。前者包括商业和海上风力涡轮机的备用电源，而后者包括电池供电的设备和设备，如电动工具、电动和混合动力汽车、高尔夫球车和轮椅。2022世界杯美洲区赛程表
来自Argonne国家实验室的HyMag发明者Kaizhong Gao和yupeng Zhang表示，如果设计得当，根据工作温度和应用情况，磁体可用磁通密度的增益范围在10%到30%之间。
这种额外的效率将转化为更多的能源生产或更少的损失．
高开中，美国阿贡国家实验室纳米材料、器件与系统课题组组长
对重量敏感的应用，如风力涡轮机，尤其可以从HyMag受益，因为该技术的c可以缩小结构。例如，更强的磁铁可以减少直接驱动风力涡轮机顶部外壳的支撑和承重材料的数量。
风力塔的重量在100吨到130吨之间，外部外壳占了一半以上。更小的外壳可能会发展成更高的塔，这样涡轮机就能获得更强的风力。
然而，根据张和高的说法，即使没有改进的设计，一台6兆瓦的风力涡轮机在全年运行一半的时间内，也可以产生3吉瓦的电力，发电机效率提高10%。
”这将降低风电场的能源成本，并吸引更多的风电买家高说。
HyMag因其提高可用磁通密度的新颖解决方案赢得了2018年研发100奖。该奖项由《R&D》杂志赞助，表彰前一年最新颖的100项技术。
永磁体的一个特点是，磁通密度可以用来发电。
用于发电的通量密度越高，产生的能量就越多。你必须有更高的通量密度才能有更高的效率．
高开中，美国阿贡国家实验室纳米材料、器件与系统课题组组长
20世纪90年代，由硼、铁和铌制成的传统永磁体在工业上得到广泛应用;然而，阿贡国家实验室的材料科学家张说，它们拒绝为提高性能做出相当大的努力。
永磁体是一组磁体，在被磁化后保留其通量线和磁化强度，在概念上类似于持有电荷的电池。
在过去的15到20年里，由于缺乏材料解决方案，磁能产品的增长达到了一个平台。
张跃鹏，材料科学家，美国阿贡国家实验室
研究人员已经探索了许多方法来增强普遍磁性材料的微观结构、组成和过程。每种磁性材料都能使磁体的能量积略有改善。另一方面，磁铁的磁通量随着距离的增加而迅速衰减，使得磁通量的应用不充分。
高和张都通过以一种特定的方式集成混合材料层来提高永磁体的性能，从而降低了磁漏。此外，研究人员可以根据私营部门可能面临的特殊挑战定制他们的发明。
”如果我们知道应用程序，我们可以为该应用程序定制层张说。
例如，在电动汽车中，电机的最高允许温度约为150°C(302°F)。然而，在风力涡轮机的情况下，峰值温度可以在300°C(572°F)左右，这就需要在更高的温度下更强大(不退磁)的磁铁设计。
”有些材料在更高的温度下有更好的性能张说。
HyMag技术还有另一个吸引人的特点:在某些应用中，与表现出类似性能的普通磁铁相比，HyMag技术在成分上对重稀土元素(如钆和镝)的需求可能减少90%。
这些元素大部分从中国进口，价格昂贵，稀有，难以回收;然而，混合动力汽车和电动汽车的电机每个电机含有大约十分之一公斤的镝。
有兴趣与阿贡国家实验室合作，进一步推进某些应用的技术，或询问许可的行业代表，可以联系(电子邮件保护)
Argonne公司HyMag技术的开发得到了能源部风能技术和先进制造办公室的支持。