稀土永磁同步电动机实现高效节能
稀土永磁同步电机
稀土永磁同步电机稀土永磁同步电动机的起动力矩和过载能力均比三相异步电动机高出一个功率等级，最大起动力矩与额定力矩之比可达3.6倍，而一般异步电动机仅有1.6倍。
稀土永磁同步电动机的特点：1、稀土永磁同步电动机无滑差，转子上无基波铁、铜耗。
2、稀土永磁同步电动机为双边励磁，且主要是转子永磁体励磁，其功率因数可达到或接近于1.0。
3、功率因数的提高，一方面节约了无功功率，另一方面也使定子电流下降，定子铜耗减少，效率提高。
稀土永磁同步电动机的极弧系数一般均大于异步电动机的极弧系数，当电源电压和定子结构一定时，稀土永磁同步电动机的平均磁感应强度较异步机小，铁损耗小。
4、至于稀土永磁同步电动机的杂散损耗，一般认为由于其永磁体磁场的非正弦性而增加了杂散损耗，但另一方面稀土永磁电动机较大的气隙，降低了杂散损耗。
5、稀土永磁同步电动机的不变损耗(铁耗+机械损耗)小，可变损耗(定子铜耗)变化比异步电动机可变损耗(定子铜耗+转子铜耗)变化慢，使其效率特性有高而平的特点，使稀土永磁电动机在轻载时的相当宽的区域内效率为最高。
如在油田采油机上使用，这一区域恰好与油田采油机的平均负载所在区域相吻合。
为此，稀土永磁同步电动机的额定效率比异步电动机高4%-7%，但在整个负载变化范围内的平均效率，稀土永磁同步电动机比三相异步电动机可高出12%。
6、采用稀土永磁同步电动机，无功功率节电率可达85%;有功功率节电率可达23%-25%，节电效果十分明显。
与电磁式同步电动机相比较，稀土永磁同步电动机具有以下优点：1、稀土永磁同步电动机无需电流励磁,不设电刷和肩环,因此结构简单、使用方便、可靠性高。
2、由于上述结构的特点，使得稀土永磁同步电动机转子上无励磁损耗，无电刷和滑环之间的磨擦损耗和接触电损耗。
因此，稀土永磁同步电动机的效率比电磁式同步电动机要高，并且其功率因数可以设计在1.0附近。
3、稀土永磁同步电动机转子结构多样、结构灵活，而且不同的转子结构往往带来自身性能上的特点，因而稀土永磁同步电动机可根据使用需要选择不同的转子结构形式。
为嘛特斯拉汽车没采用稀土永磁同步电机，而是采用了异步电机？
为嘛特斯拉汽车没采用稀土永磁同步电机，而是采用了异步电机？来自网友发微，系统的解释了对特斯拉电机使用选择的初步判断，判断如下：1、节能、高功率是稀土永磁同步电机相比异步电机的最大优势。
异步感应电机的转子上没有永磁体，也无需换向器、电刷，具有结构简单、制造方便、可靠性好等优点。
但是，异步感应电机由于单边励磁，产生单位转矩需要的电流较多，因此能耗较大，一般而言永磁同步电机比异步电机节能20%以上。
节能对于新能源与混动汽车意义重大，这也意味着在不增加电池组容量的情况下，同等车况下，采用同步电机的汽车可比采用异步电机的汽车续航里程适当增加，混合动力汽车的油耗也可得到有效降低。
异步感应电机在汽车应用中的另一主要缺点是功率因数滞后，定子中有无功励磁电流因而功率低（特别是在恒转矩区），进而制约汽车性能。
节能性、小体积、轻量化等方面的劣势，使得异步感应电机被广泛应用于工业拖动领域中。
但国内企业有所不同。
目前国内混合动力城市公交，多采用异步电机进行驱动。
2、稀土永磁同步电机可实现异步电机难以实现的小体积与轻量化。
由于异步感应电机的转矩密度低于永磁同步电机，使得小体积、轻量化难以实现。
而对于新能源，特别是混合动力汽车，小体积与轻量化至关重要。
轻量化进一步实现了汽车的节能进而降低能耗、延长续航里程。
小体积对于混合动力汽车至关重要，因为其除驱动电机系统外还有燃油驱动系统，体积过大会大大增加其汽车电路设计难度。
基于以上原因，除T esla 外，目前市场上其他新能源与混动汽车均采用了稀土永磁同步电机。
13 年1 季度全球新能源、混动汽车销量已分别达2.8、32.6 万辆，Tesla同期销量0.48 万辆，占全球新能源与混动市场份额有限，稀土永磁同步电机代表了汽车厂商的主流选择。
与此同时，微博名为tesla fans的网友在雪球中质疑了该观点：“你的结论是错误的，三相交流感应电机比直流永磁的体积小，Tesla 的只有西瓜那么大，成本上低很多，另外比永磁电机的高速反电动势低，空转损耗小，这都是更适合汽车应用的特点。
稀土永磁速凝片的作用
稀土永磁速凝片是一种特殊的永磁材料，其作用主要有以下几点：
1. 高效节能：稀土永磁速凝片具有高的磁能积和矫顽力，使得电机、发电机等设备的磁路更加优化，从而提高能源利用效率，降低能源消耗。
2. 提高性能：稀土永磁速凝片可以提高电机、发电机等设备的性能，如提高转矩、降低噪音、提高运行稳定性等。
3. 轻量化：稀土永磁速凝片相比传统的电磁铁等材料具有更轻的重量，可以使得电机、发电机等设备更加轻便，减少设备的体积和重量。
4. 可靠性高：稀土永磁速凝片具有高的磁稳定性和耐腐蚀性，可以保证设备长期稳定运行，提高设备的使用寿命。
稀土永磁速凝片广泛应用于电机、发电机、传感器、医疗器械、风力发电、电动汽车等领域。
在新能源汽车中，稀土永磁速凝片被广泛应用于电机中，以提高电机的效率和性能，降低汽车的能耗和排放。
同时，稀土永磁速凝片还被应用于风力发电中，提高风力发电的效率和可靠性。
永磁电机省电吗_永磁电机省电的原因是什么
永磁电机省电吗_永磁电机省电的原因是什么
永磁电机采用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈也无需励磁电流，效率高结构简单，是很好的节能电机，随着高能的永磁体的发展，永磁电机目前已得到广泛应用。
本文首先介绍了永磁电机的结构与工作原理，其次阐述了永磁电机的优点，最后介绍了永磁电机省电吗？永磁电机省电的原因是什么以及永磁电机的发展趋势，具体的跟随小编来了解一下。
永磁电机的结构与工作原理在结构方面
电机基于磁场作为媒介为机械能和电能转换的电磁装置。
在运动机制中首先气隙磁场的电能量转换需要永久磁铁产生的气隙磁场，其次就是在集团内部进入电机绕组电流，但这需要两个特殊的绕组和相应的装置，并提供能量以维持电流的流动，总体电机由两部分组成，定子和转子。
电机在运行时固定部分称为定子，定子主要由硅钢冲压、绕组的三相对称分布，固定核心底盘和阀盖零件，如转子永磁磁轭和轴。
永磁磁轭，考虑磁轭是圆柱形的，在转轴上设置形成了永磁电机。
在原理方面
定子和转子的磁场相互作用在平面内产生两种相互垂直作用的电磁力，从而实现了电机的运动，并且电磁推力是永磁阵列产生的磁场与线圈阵列中的电流相互作用的结果。
当电磁转矩克服转子本身的惯性，以及永磁体的永磁电动机转子磁钢产生的阻尼转矩，电动机开始运动。
永磁电机的优点（1）效率高，环保节能
永磁电机是一种高效节能产品，与感应电动机相比，永磁电机不需要无功励磁电流，故能够大大的提高功率因数。
经大量统计计算，永磁电机比同规格热机的效率提高了2%～8%，并且还可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的感应电机，较好的解决了能源浪费的问题。
长期使用这种产品，可以达到环保节能的目的。
（2）高效能。
稀土永磁电机报告
稀土永磁电机报告2008年，稀土永磁同步电机的开发与应用扩大了永磁同步电动机在各个行业的应用，稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。
高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。
它与电力电子技术和微电子控制技术相结合，可以制造出各种性能优异的机电一体化产品，如数控机床，加工中心，柔性生产线，机器人，电动车，高性能家用电器，计算机等等。
1821年，问世的世界第一台电机就是永磁电机，由于早期的永磁材料磁能积很低，性能较差，体积笨重，且容量小，不久就被电动磁电机所取代。
后来，由于铁氧体和铝镍钴磁体的出现，使永磁电机又有了新的进展。
2009年随着钕铁硼永磁材料的热稳定性、耐腐性的改善和价格的逐步降低以及电力、电子器件技术的进一步提高，使稀土永磁电机的开发和应用进入了一个新的阶段。
逐步向大功率化(高转速、高转矩)、高性能化和微型化等新品种宽领域扩展。
稀土永磁直流无刷调速电机是现代材料科学、电子电力科学及电动机控制理论相结合的产物。
稀土永磁电机是利用稀土永磁材料产生磁场，替代传统电机由电流励磁产生的磁场，使得稀土永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、损耗低、效率高，电动机的外型和尺寸可以灵活多变等显著特点，所以稀土永磁电机近几年来发展很快。
由于我国稀土资源丰富，稀土永磁在国内的飞速发展，使得稀土永磁材料的产品质量不断提高、成本价格不断降低，为制造较大功率的稀土永磁电机奠定了坚实基础，使得我们开发出的稀土永磁电机在国内外市场必然有一定的竞争优势。
1．完善和发展了稀土永磁电机的理论研究体系稀土永磁电机性能优异，结构特殊而多种多样，传统电机的设计理论、计算方法和设计参数已不能适应设计研制高性能电机的要求，近年来，运用现代设计方法完善和发展了稀土永磁电机的设计理论、磁路结构、计算方法，检测技术和制造工艺。
在此基础上建立了工程实用的电磁设计计算程序和计算机辅助计算软件包，包括电磁场分析计算，电感参数计算、动态性能仿真和优化设计。
高效稀土永磁同步电动机节能应用探讨
式 中 ： 为 高效 电机效 率 ； 为普 通 电机效 率 ；２ 输 Ｐ为
出 功 率
２２ 功 率 因数 对 节 能 效 果 的 影 响 ．
１ 结 构与 原 理
异 步 起 动 稀 土 永 磁 电 动 机 （ 下 简 称 Ｐ Ｍ） 在 异 步 以 ＭＳ 是 电动 机 的基 础 上 ． 其 转 子 边 鼠笼 内 侧 镶 入 稀 土 永 磁 磁 钢 而 将 成 ， 的 运 行 原 理 与 电 励 磁 同 步 电 动 机 相 同 ． 以 永 磁 体 提 它 是
（） ３ 设计 较高 的功率 因数 ， 即较小 的激磁 电流 ， 使定 子绕
组铜 损较小 。
但 还是有相 当一部 分人对其 持观望 和怀疑 的态度 ． 究其 原因
在 于 对 其 特 性 不 甚 了解 ． 此 我 们 还 须 在 推 广 应 用 方 面 做 更 因 多 更 扎 实 的 工 作 由 于 稀 土 永 磁 电动 机 与 普 通 感 应 电动 机 相 比 有 其 独 特 的 性 能 ． 时 其 性 能 受 环 境 温 度 、 ｔ ｎ 压 和 永 同 ＃：电 － ０
电机节 能应用特 点及注 意事项 。
关 键 词 异 步 起 动 稀 土 永 磁 同步 电动 机 节 能 效 率
功 率 因数
中 图分 类 号 ： Ｍ３ １ Ｔ ５
文献标识 码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ９ ６ （ １ ）６ ０ ２ － ３ １ ７ － ０ ４２ １０ － ０ ３ ６ ） 男 ， 刘 １ ６ － ， 高级 工程 师 ， 业 于福 州 大 学 电 气 系 电机 电 器专 业 。 现从 事 电机 节 能 产 品 的研 究与 开 发 ． 要 研 究 方 向 为 稀 土 毕 主 永磁 电机 及 微 特 电机 等 。
刍议永磁同步电机的节能改造分析
刍议永磁同步电机的节能改造分析摘要：随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展,永磁同步电机得以迅速的推广应用。
根据科学技术进步极大地推动了同步电机的发展，本文就针对永磁同步电机的节能改造进行了简要探讨，以供参考。
关键词：永磁同步电机；节能改造随着《中国制造2025》的贯彻和实施，我国工业也面临着由大国向强国的全面转型升级。
生产设备高速化、智能化、自动化日新月异，节能减排、绿色发展新举措、新方法、新装备不断涌现。
节能降耗将成为企业管理的重要课题。
通常设备的良好运行和节能新技术、新工艺、新理念的运用，会给企业降低成本、提高竞争力带来意想不到的效果。
电机是所有设备重要组成部分，电机本身的节电效果直接影响设备的运行效益。
1永磁同步电动机的简述永磁同步电动机就是指采用永磁体代替通电线圈励磁的电机。
由于永磁电机的转子是永磁体，所以永磁电机发展与永磁材料的发展密不可分。
虽然之前有很多关于永磁电机的研究，但直到铷铁硼的出现，才使得永磁电机真正被人们重视，也才使得永磁电机真正被各行各业所采用。
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机得以迅速推广应用。
与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机、特别是稀土永磁同步电机，具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。
永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电机运行的可靠性；又因为无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度，因而是近几年研究较多、并在各个领域中应用越来越广泛的一种电机。
在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。
2永磁同步电机与异步电机的分析2.1永磁同步电机节电的机理永磁同步电机与异步电机的损耗对比表1所示。
其中定子铜耗变化原因是定子电流减少，I2R减少；转子铜耗的变化原因是永磁电机同步运转，无滑差；定子铁耗的变化原因是永磁电机采用了低损耗矽钢片；转子铁耗的变化原因是永磁电机同步运转，无滑差；励磁铜耗的变化原因是励磁动率电磁钢提供；杂散损耗的变化原因是永磁电机单边气隙大；风摩损耗的变化原因是永磁电机温升低，可使用节能风扇。
稀土永磁同步电动机
稀土永磁同步电动机
首先，从结构上来看，稀土永磁同步电动机通常由定子和转子两部分组成。
定子上绕有三相对称的绕组，而转子则由稀土永磁材料构成。
这种结构使得稀土永磁同步电动机在运行时能够产生强大的磁场，从而实现高效的能量转换。
其次，从工作原理来看，稀土永磁同步电动机利用定子绕组通以交流电产生旋转磁场，而转子上的稀土永磁材料受到定子磁场的作用而产生磁力，从而驱动电机转动。
相比传统的感应电动机，稀土永磁同步电动机不需要外部励磁，因此具有更高的效率和动态响应特性。
此外，从应用角度来看，稀土永磁同步电动机由于其高效、轻量化和高功率密度的特点，被广泛应用于电动汽车、风力发电机、工业生产线等领域。
在电动汽车领域，稀土永磁同步电动机因其高效率和高功率密度，能够提供更好的动力输出和续航里程，因而备受青睐。
总的来说，稀土永磁同步电动机以其独特的结构、工作原理和
广泛的应用前景，成为当今电动机领域备受关注的一种新型电动机。
希望以上回答能够全面地解答你的问题。
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稀土永磁同步电动机实现高效节能李明贤/北京华怡净化科技研究所有限公司石雪松/中国通用机械工业协会风机分会摘要：针对电动机在节能减排中的重要地位，介绍了国外高效率、超高效率异步电动机的发展状况及标准，以及国内电动机的现状及问题。
通过研制稀土永磁同步电动机的实践，充分认识中小型电机实现稀土永磁同步化是实现高效节能的优选方案。
关键词：稀土永磁同步电动机；超高效率；节能减排中图分类号：TH703.61 文献标识码：B文章编号：1008-8155（2008）06-0054-03The Realization of High Efficiency and Energy-saving in Rare Earth Permanent Magnetic Synchronous MotorAbstract: According to the important position of motor in energy-saving and emission reduction, this paper has introduced the developing condition and standard of abroad asynchronous motors with high-efficiency and super high-efficiency, and the current condition and problems of domestic motors. Through the practice of rare earth permanent magnetic synchronous motor, the result is that the realization of rare earth permanent magnetic synchronization in medium-small motor is the optimum scheme to realize high efficiency and energy-saving.Key words: rare earth permanent magnetic synchronous motor; super high-efficiency; energy-saving and emission reduction0 引言在我国，电能大约有2/3是各种设备上的电动机消耗的，而这些电动机中有3/4属于中小型异步电动机，因此提高中小型异步电动机的能效指标，实现节能降耗，保护环境，一直倍受国内外关注。
1 国外异步电动机节能的发展及标准国际上自20世纪70年代就研制出“高效率电机”，其损耗平均下降20%左右；90年代又研制出更高效率的所谓“超高效率电机”，其损耗比普通电机下降30%左右。
90年代初，美国电机制造商协会（NEMA）制定了高效率电机标准（NEMA12-10）；不久又制订了超高效率电机效率标准（NEMA12-11）；2001年美国NEMA与美国能源效率联盟（CEE）联合制订新的超高效率电机标准（NEMA12-12），一般称为NEMA premium标准。
其效率较NEMA12-10提高了1~3个百分点。
1999年欧盟与欧洲电力电子制造商协会（CEMEP）制订了电机能效标准（EU-CEMEP协议）。
覆盖了全封闭扇自冷（IP54，IP55）三相鼠笼异步电动机，功率从1.1～90kW、2、4极、电压400V、50Hz，连续工作制S1。
将其效率分为三级，即Eff1（高效率）、Eff2（改善效率）、Eff3（低效率）。
2006年取消了Eff3这一级。
EU-CEMEP协议对1.5kW、4极三相异步电动机效率规定见表1。
[1]2006年10月30日，国际电工委员会（IEC）为制订单速三相异步电动机的能效分级标准在法兰克福召开了第一次工作会议，新制订的标准为IEC60034-30《三相单速鼠笼型感应电动机能效分级》，预计该项工作将于2008年内完成。
该标准涵盖了0.75～200k W、2、4、6极，50Hz和60Hz三相异步电动机，其效率分为4级，即：A级为“超高效率”，B级为“高效率”，C级为“改进效率”，D级为“标准效率”。
该标准对1.5kW、4极、50Hz，效率的规定见表2。
[2]2 我国电动机的现状及问题2002年1月10日，我国首次发布了要求强制执行的中小型三相异步电动机效率限值的标准：GB18613-2002《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价》，于2006年修订为GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》。
其指标相当于欧盟EU-CEMEP协议的Eff1。
我国的YX3高效率三相异步电动机的效率规定也与此大体相当。
然而“由于强制性政策法规的缺乏，目前政府的执法与监督力度还相当薄弱。
”GB18613标准实施存在着很大困难。
致使“高效率电动机的推广应用步履蹒跚。
”自1997年开始，我国发电量和用电量居仅次于美国的第二位。
“因我国电能利用效率低，每年造成的电能浪费约2000亿kW·h，相当于2.3个三峡电站26台70kW发电机年发电量的总和[3]。
”“我国GDP每增长1%，能源消耗就要增长1.5%”而合理能源增长应为0.8%[4]。
“我国与发达国家相比电能使用价值差距非常大。
”每kW·h所创造的工业产值欧盟国家为48元（折合人民币，下同），日本接近52元，我国只有20多元。
不到发达国家平均水平的一半。
“差距意味着潜能，说明节能降耗，提高电能利用率潜力巨大[5]。
”因此，提高我国中小型电动机的能效水平，是实现“节能减排”的一个重要途径。
自20世纪90年代，我国的一些科研院所、大专院校和工厂企业，开始着手研制高效率异步电动机。
主要途径是增加有效材料用量，如加长铁芯，降低铁耗；加粗导线截面，以减少铜耗；转子铸铜以取代铸铝，以降低转子电耗；转子增加槽绝缘，以减少杂散损耗；……。
根据文献[1]介绍：“高效率电机样机的有效材料用量与Y3系列电机相应规格比较，每千瓦用铜、铁和铝分别增加了57.53%、30.59%和49.03%……”。
根据文献[2]介绍：“……Y2基本系列的效率算术平均值为86.77%。
Y2-E设计的效率算术平均值为87.83%，效率提升了1.06个百分点。
有效材料多用了13.6%，由此推测，当效率从表1的87.52%提高到90.73%时，有效材料约比Y2基本系列多用41.2%。
如果设计时再留0.5个百分点的余量，则有效材料约比Y2基本系列多用47.6%……”。
高效率异步电动机比原来的普通异步电动机多用了近50%的有效材料，只是在电动机使用过程中“节能减排”了。
而这多用的近50%的材料也是要消耗能源进行冶炼、轧制、加工、运输。
因此，高效异步电动机在制造过程中的“耗能增排”与使用过程中的“节能减排”到底抵消了多少，这笔帐值得细算。
况且，材料使用多了，电动机的体积和质量也增加，这很可能影响到某些规格电动机的外形及安装尺寸，给广大用户在取代原有普通异步电动机的过程中带来麻烦。
所以使中小型电动机高效化，只盯在异步电动机能耗指标上并非上策。
3 稀土永磁同步电动机的研制及效果进入21世纪，国内外的一些科研机构、大专院校和工厂企业，纷纷研制稀土永磁同步电动机。
华怡特种电机于2007年也加入了这一行列，并取得了一些可喜的成绩。
其思路和电机界的同行们一样，就是在Y 系列或YS系列三相异步电动机的基础上进行：定子冲片仍用原来的异步电动机的冲片；转子冲片重新设计，除了冲有供异步电动机启动的鼠笼槽数若干外，还要根据要求嵌放稀土永磁体的孔槽。
待转子铸铝、穿轴、加工后，将永磁体插入、粘牢于相应的孔（或槽）内即可。
是用YS系列三相异步电动机的YS90L-4这一规格进行改型设计的：其铁芯长由原来的90mm缩短为80mm，定子绕组重新设计，减少了铜线用量。
因为考虑到电机效率高了，发热少，采取了两种方案：一是用小风扇，实际装了80#机座的风扇；二是不装风扇。
通过升温试验，两种方案电机的升温均合格。
通过试验其效率、功率因数都比原来的异步电动机有很大提高，其效率超过了IEC60034-30标准相同规格的6个多百分点。
功率因数高出YX3系列高效率三相异步电动机YX390L-4 15个多百分点，见表3。
机为85K。
(2) YX3及YS电动机的效率、功率因数为标准值。
从4极1.5kW稀土永磁三相同步电动机样机的检测结果看，其力能指标确实达到了高效、超高效的水平，而且除了多用了稀土永磁材料——钕铁硼之外，其余的电机有效材料还少用了，至少不会多用。
没多用材料，电机的体积和质量不会增加，安装尺寸可以维持不变。
这将使广大的用户更换高效、超高效稀土永磁同步电动机带来了极大的方便，便于推广。
从电机的负载变化看，稀土永磁三相同步电动机可以在25%～120%额定功率的范围内保持高功率因数和高效率状态下运行，而一般三相异步电动机通常只能在60%~100%额定功率保持一种低水平下的“高”性能工作（因它的力能指标比稀土永磁三相同步电动机低(见表3)。
稀土永磁三相同步电动机的另一个优点就是在电网电压波动时能保持恒速（同步转速）运转，这一点对某些设备很重要。
高效、超高效稀土永磁三相同步电动机因其效率高、功率因数高、电流小，使电网线损小，社会效益大。
因此生产和使用高效、超高效稀土永磁三相同步电动机才是做到真正的“节能减排”。
4 结论通过将YS90L-4三相异步电动机改造为稀土永磁三相同步电动机的实践，从中得到一个重要启示：中小型三相异步电动机利用第三代永磁材料——钕铁硼，改造成稀土永磁三相同步电动机，是实现中小型电机高效、超高效化的优选方案。
当然，在这条道路上还有许多工作要做，通过全国电机界同行们的努力，实现中小型电机高效化，走出中国特色“节能减排”的新路来。
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