磁性材料分类及各领域需求情况如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/12/26 11:20

新能源支撑磁材需求 企业大步扩产跟进。

1.节能环保的功能性材料

根据招股说明书,磁性材料按功能可分为硬磁材料、软磁材料、功能磁性材料(磁 致伸缩材料、磁记录材料、磁制冷材料等)三类,其中硬磁材料又称为永磁材料, 是磁性材料中应用最广泛的材料之一。 永磁材料亦可分成三大类:金属合金永磁材料、铁氧体永磁材料与稀土永磁材料。

金属合金永磁材料是以铁和铁族元素(如镍、钴等)为主要元素的永磁材料,机 械强度低,硬度高、质脆,可加工性较差,温度稳定性高。主要应用于对温度稳 定要求高的领域。

铁氧体永磁是以 BaFe12O19、SrFe12O19 及其固溶体为基础的永磁材料。只需外 部提供一次充磁能量,就能产生稳定的磁场,从而向外部持续提供磁能。而且, 其电阻率高、物理特性稳定、环境耐受力强、制备原料丰富,工艺成熟简单,性 价比高,因此在需要大量永磁电机的节能家电与汽车工业领域和需要大量电声器 件的消费电子领域得到了广泛应用。

稀土永磁材料是以稀土金属元素与过渡族金属元素所形成的金属间化合物为基 础的永磁材料。稀土永磁材料中目前应用最为广泛的为第三代稀土永磁材料,即 钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁材料被成为“磁王”,是由钕、铁、硼形成的四方晶 体;高磁能积,比重轻,机械性能较好,加工方便,原料丰富,价格低廉,应用 广泛。钕铁硼永磁材料视生产工艺不同,可分为烧结、粘结和热压三类。

永磁材料特性:一经磁化即能保持恒定磁性,具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁 的特点,其基本功能是不需要消耗电能便可提供稳定持久的磁通量,同时可简化机 械设备结构,降低维护成本,对环境影响较小,有节能和环保的优势。 磁性材料性能衡量指标主要包括稳定性、抗退磁性、抗温性等几个方面;主要指标 为:剩余磁化强度、磁极化强度矫顽力(即内禀矫顽力)、最大磁能积等。

永磁材料在稀土消费结构中占主要地位。2022 年中国稀土消费结构中永磁材料占 比达到 42%,冶炼与机械、石油化工、玻璃陶瓷、储氢材料、发光材料、农业轻纺、 抛光材料和催化材料分别占比 13%、9%、8%、7%、6%、6%、5%和 5%。

烧结钕铁硼在稀土永磁材料中占有主导地位。根据中国稀土行业协会的数据,2022 年上半年我国烧结钕铁硼毛坯产量为 11.6 万吨,占当年稀土永磁材料的 95.1%, 粘结钕铁硼占比 3.68%,其他永磁材料占比合计仅 1.22%。

2. 新能源领域支撑磁材需求增长

风电、汽车、节能电器是永磁材料下游主要应用的领域。高性能稀土永磁材料的应 用方向主要为电机产品领域。其中,风力发电直驱、半直驱电机、新能源汽车永磁 电机、节能电梯机空调等家电、工业机器人、汽车 EPS 系统、3C 消费电子等均是 钕铁硼永磁材料的主要下游细分应用领域。风电、新能源汽车及工业电机是近年增 长较为显著、占比较高的应用领域。

2.1 新能源汽车

新能源汽车是高性能钕铁硼永磁材料应用的主要领域之一。钕铁硼永磁材料主要用 于制造新能源车的同步驱动电机、发电机等。2017~2023 年,全球新能源车销量由 119 万辆提升至 1368 万辆,CAGR 达 50%;国内新能源车销量亦从 77 万辆提升 至 945 万辆,CAGR 达 52%。

在双碳背景下,随着诸多车企加速向新能源转型,我们对新能源车市场的发展保持 长期乐观的态度,预计 2026 年新能源车全球销量达 2400 万辆,国内新能源车销 量达 1850 万辆。若按单车钕铁硼消耗 3.2 公斤估算,2026 年,全球新能源车领域 钕铁硼需求将达 7.7 万吨,2023-2026 CAGR 达 21.3%;国内新能源车领域钕铁硼 需求将超 5.9 万吨,2023-2026 CAGR 达 25.8%。

2.2 风电

目前风力发电电机主要有四种,双馈异步风力发电系统、电励磁直驱风力发电系统、 永磁半直驱和永磁直驱同步电机;其中半直驱和直驱同步电机需要使用钕铁硼永磁 体,并且由于其易于维护,渗透率快速提升。未来随着机组大型化,尤其是海上风 电装机量占比快速提升,永磁电机的市占率也将进一步提升,将进一步促进高性能 钕铁硼永磁材料的消耗量增长。根据 CWEA 数据,17、18 年我国新增风电容量中, 永磁直驱与永磁半直驱渗透率分别达到 37%、42%。

据 iFinD 数据,2017~2023 年,全球及我国风力发电机组装机量快速增长,年新增 风电装机量亦持续攀升。2023 年全球及国内新增风电装机量分别为 116.6GW 和 75.7GW,2017~2023 CAGR 分别为 14%,28%。我们预计,在双碳背景下风电建 设将持续推进,参考欧洲风能协会给出的计划风电新增装机情况,以及中美欧风电 装机全球占比情况估算,2026 年全球及国内新增装机量分别有望达 200GW 及 130GW。按照直驱、半直驱渗透率不断提升估算,预计 2026 年风电领域全球及国 内钕铁硼需求有望达 7.6 万吨、5.0 万吨,2023-2026 CAGR 分别为 26.8%,26%。

2.3 节能变频空调

高性能钕铁硼磁钢作为变频空调压缩机核心材料,未来需求将大幅增长。2019 年, 国家发改委、工信部等七部门联合发布《关于印发〈绿色高效制冷行动方案〉 的通 知》,明确到 2022 年,家用空调能效准入水平提升 30%,到 2030 年,主要制冷 产品能效准入水平再提高 15%以上。随着《房间空气调节器能效限定值及能效等 级》于 2020 年 7 月 1 日正式实施,定频空调产品逐渐面临淘汰,高效能的变频 空调成为市场主流。

随着能效提升政策的推进,我国变频空调渗透率持续攀升。2012 年我国家用空调 销量仅略超 1 亿台,其中变频空调不足 3000 万台,占比 28.5%;2022 年,家用空 调产量 1.52 亿台,其中变频空调销量 1.04 亿台,占比约为 68%。按每台变频空调 使用 0.1 公斤烧结钕铁硼,22 年变频空调烧结钕铁硼需求量已超 1 万吨。考虑变频 空调渗透率持续提升,我们预计 2026 年我国变频空调烧结钕铁硼需求量可达超 1.8 万吨,2023-2026 CAGR 达 14.6%。

2.4 新能源需求支撑

新能源是高性能磁材的主要需求支撑。从各领域需求估算可见,新能源车及风电需 求将成为未来高性能磁材需求的主要支撑领域。2026 年新能源车需求占比有望达 29.5%,风电需求占比则有望占需求总量的 29.3%,两者合计约占高性能磁材需求 的 58.8%。估算全球及国内钕铁硼需求将由 2023 年的 16.2 万吨、10.5 万吨提升 至 2026 年的 26.1 万吨、17.6 万吨,CAGR 分别为 17.1%、18.7%。

目前,我国稀土永磁材料行业集中度仍不高。据招股说明书披露,我国烧结钕铁硼 生产企业总计约 200 家,以毛坯产量进行统计,其中年产量在 3,000 吨以上的企业 占 10%,年产量 1,500 吨-3,000 吨的企业占 20%,剩余 70%左右的企业年产量尚 不足 1,500 吨;2019 年,我国烧结钕铁硼产量排名前 10 的企业合计仅实现全国总 产量的 48%,其余 160 余家企业合计产出占全国总产量的 52%。 龙头企业大步扩产。面对旺盛的高性能磁材需求,各龙头企业近年来纷纷加速扩产。 根据下图所示各公司披露现有及在建产能情况,预计 2023-2026 年,图中 6 家公司 合计产能将从 11.7 万吨/年提升至 16.2 万吨/年,CAGR 约为 11.5%,低于钕铁硼 需求增速,龙头企业有望迎来较宽松竞争环境。