2022年金田铜业发展现状及业务布局分析 金田铜业在2021年上半年铜产品产能规模约160万吨

1. 金田铜业

金田铜业始建于 1986 年,主营铜加工业务,在宁波、江苏、广东、重庆、 包头、越南等建设七大生产基地。

公司主要产品包括铜加工产品和磁性材料。2021 年铜加工产品产量达 151 万吨,稀土永磁产品产量达 3,279 吨。多年来,公司通过技术升级及规模扩张并 举,实现产业链完整性逐步提升。2001 年,公司业务领域拓展至磁性材料及稀土 材料,改制成为“宁波金田铜业(集团)股份有限公司”,2003 年,成立宁波金 田铜管有限公司。2012 年,公司技术中心实验室获得了 CNAS 国家实验室认定。 2017 年,成立金田铜业(越南)有限公司,成为首个海外生产基地。2019 年, 金田铜业综合铜材加工量突破 100 万吨。2020 年,公司首次发行股票并在上交所 主板上市。

公司实际控制人为楼国强及家人。董事长楼国强、陆小咪、楼诚共计持股 45.67%,其他楼家人共计持股 8.23%,股权集中于楼家人,有利于公司决策。上 市公司金田铜业持股 12 家子公司,其中七家负责公司的铜加工业务,三家负责公 司的新材料业务,另外两家分别负责建筑材料业务和国际贸易业务。

2021 年公司营收、归母净利润快速增长。2021 年公司营收 811.59 亿元,同 比+73.31%,2021 年归母净利润 7.41 亿元,同比+44.70%。主要得益于铜加工 和永磁材料业务的增长。

铜加工业务贡献主要营收,永磁材料业务保持增长。2021 年铜加工占营收比 例保持 90%以上,占毛利比例保持 80%以上。铜加工方面的增长是公司业绩增长 的最主要驱动因素。

公司铜毛利率有所下降,主要系加工费模式下铜价变化。公司铜加工业务毛 利率在 2021 年下降到 2.85%,主要系铜价上涨过多,实际上公司单吨毛利相对 稳定,受价格波动影响较少,公司钕铁硼永磁材料毛利率维持较高水平。

2. 传统铜加工业务快速扩张 加工费模式不惧价格周期

2.1. 传统铜加工业务快速扩张、高效落地

公司可转债募投项目+子公司对外投资项目约共 64 万吨,其中的广东金田铜 业高端铜基 39 万吨铜加工产能已投产。可转债募投项目主要包括年产 8 万吨热 轧铜带项目已于 22 年一季度投产、年产 5 万吨高强高导合金棒线项目预计 22 年 投产,广东金田高端铜基新材料项目共计 39 万吨。

公司在 2021年上半年铜产品产能规模约 160万吨,随着可转债项目的投产, 产能将达到近 200 万吨。假设广东金田铜业高端铜基新材料项目第二年产能可释 放 80%,年产 8 万吨热轧铜带项目 2022 年产能可释放 70%,5 万吨高强高导合 金棒线产能可释放 50%,2022 年公司铜加工产能预计约 199.3 万吨。如果不算 未公告和未来新建项目,2023 年公司铜加工产能约 212 万吨,到 2024 年铜加工 产能约 224 万吨。

选取江西铜业、海亮股份、博威合金等龙头铜加工企业与公司进行对比,可 以看出 2017 年以来,各企业铜加工产品产量均实现一定增长,其中金田铜业 2017-2021年铜加工材产量年复合增长率达18.3%,仅略低于海亮股份(19.9%), 远超国内铜加工材产量增长水平(3.7%)。

2.2. 行业头部企业优势凸显

2018 年以来中国铜材产量整体进入平稳增长阶段,2021 年中国铜加工材产 量 1990 万吨,同比增长 4.9%。细分品种来看,铜线材占据半壁江山,铜棒、铜 管及带材占比相当,均占 10%左右。铜箔及铜带近年来产量增速迅猛,2021 年 分别增长 31.9%及 15.7%。

开工率方面,大型铜杆线及铜管企业开工率近年来均较为稳定,且长期来看 较中小型企业开工水平呈现显著优势,行业集中度有进一步提升趋势。

2.3. 加工费模式不惧价格周期

铜加工行业产品主要的定价逻辑为“原材料价格+加工费”,下游盈利情况主 要受产品工艺技术及供需方面的影响,与铜价相关性较小。随着公司产品附加值 逐步提升,铜加工产品吨毛利近年来实现持续增长,2021 年吨毛利水平达 1576 元,2018-2021 年年均复合增长率达 6%。

2.4. 下游传统领域稳步增长 新能源发展拉动新需求

我国铜下游消费主要集中在电力、家电、交通运输等领域,其中电力行业占比近 半,是铜最大的终端消费领域。未来随着新能源发电进一步普及,电力行业用铜 需求将进一步提升。预计 2025 年光伏及风电领域将提振铜消费规模约 200 万吨, 新能源汽车将拉动铜消费 139 万吨。

2.4.1. 传统领域稳步增长

家电方面,随着稳增长政策持续发力,住房贷款利率进一步降低,刚性及改 善型住房需求受到提振,此前低迷的地产销售及投资状况有望企稳回升,地产转 好将带动家电消费增速提升,从而进一步支撑铜消费需求。

2.4.2. 风电、光电稳步发展

清洁能源发电是实现“双碳”战略背景下铜需求的主要增长点之一,风电和 光伏将成为新增电力装机主体。近年来,火电在我国电力结构的占比不断下滑, 风力和光伏发电占比则呈稳定上升趋势。

铜在风力发电中应用主要包括电线电缆,升压器等,光伏发电则主要是太阳 能电池组和部分配件,可再生能源发电的平 均用铜量超过传统发电系统的 8~12 倍,预计 2025 年光伏及风电 领域将提振铜消费规模约 200 万吨。

2.4.3. 新能源汽车成为新兴增长点

双碳战略背景下,新能源汽车在 2021 年迎来井喷式增长,2021 年销量同比 增长近 160%,占比由 5%左右跃升至 13%,其中纯电动汽车贡献大部分增量, 插电式混动汽车亦有明显增长。

纯电动汽车单车用铜量约 83kg,插电式混动汽车为 60kg,主要 用于电池、电机等系统,而传统汽车用铜量仅在 8-22kg 左右,新能源汽车的普及 将释放大量铜产品需求,2025 年新能源汽车将拉动铜消费 139 万 吨。

3. 固本求新 发力扁线、永磁业务

3.1. 布局扁线业务 发力 800V 高压扁线产品

公司扁线产能在 2022 年末计划扩张到 2 万吨,800V 扁线正在验证过程中。 扁线毛利率高于传统圆线电磁线,未来对公司业绩增长起到重要拉动作用。

自产无氧铜杆节约成本、保证铜杆原材料供应。公司持有双头大拉机、扁线 漆包机等设备,能够完成从电工用铜线到漆包铜扁线的一体化生产流程,通过大 拉机或双头挤出机自产无氧铜杆,不向外采购无氧铜杆,减少了铜杆的加工费, 也能够保证铜杆供应。

扁线仅有电磁线龙头精达股份、长城科技、冠城大通、金杯电工和金田铜业 能够量产,预计2025年我国扁线企业产能达18.7万吨。金田铜业目前规划到2022 年新能源汽车扁线产能要到 2 万吨。精达股份规划到 22 年产能 4.5 万吨,金杯电 工到 25 年产能 5 万吨,冠城大通到 25 年产能 2 万吨,长城科技到 25 年产能 5.2 万吨,产能共计 22.2 万吨。

3.1.1. 新能源汽车扁线电机性能优势明显,壁垒较高

扁线电机(又叫发卡电机)由来已久,应用范围较广,未来重要增量是新能 源汽车驱动电机。主要应用领域有大功率异步电机、矿山电机、直流电机、风力 发电机、火力发电机、大功率的牵引机电机、8000 磅以上的绞盘电机、机车电机 等。

随着新能源汽车产业发展,电动汽车产销量爆发式增长,对高性能高效率电 机的需求越来越大,工信部和发改委提出规划要在 2025 年实现乘用车功率密度 大于 4kW/kg,对电机更高的功率密度提出要求。电驱系统的高效化、轻量化、 小型化、低成本是未来的趋势;电机扁线化是实现轻量化和小型化的主要技术路 线。

扁线电机(也叫发卡电机)相较圆线电机作为新一代新能源汽车电机产品, 具有明显性能优势。

(1)槽满率高、顶部尺寸减少带来耗铜量少、体积和重量更小,最终电机产 品功率密度更高,成本更低:扁线绕组采用矩形铜线衡截面积更大,能够有效降 低绕线电阻从而降低铜耗。矩形导线绕组相比细圆导线绕组扁线间间隙更小,相 同定子槽体积下能装更多绕组铜线,因此具有更高的槽填充率。圆线电机槽满率 40%左右而扁线电机槽满率可 高达 70%,高槽满率下相同电机功率扁线电机铜线填充量更少,节省材料成本 8.3%。定子铁芯和端部尺寸得以减小,使得电机尺寸也更小,提升电机功率密度 18.63%。

(2)散热好,高温动力性更佳:矩形导体内部空隙变少,导体与导体和导体 与铁芯槽间接触面积更大,热传导和散热性能更好。绕组端部导体间都留有最小 空气间隙,更方便散热,同时配合端部喷油冷却技术进一步提升扁线电机散热性 能;更低温升条件下,整车具备更好加速性能,有效提升车辆高温动力性。如下 图研究所示扁线绕组电机的平均温升比圆线绕组电机的温升低 5%左右。

(3)噪音小:扁线电机相比圆线电机定子具有更小的槽口尺寸,能够有效降 低齿槽力矩从而降低电磁噪声,同时矩形导线刚性更大,对电枢噪音也具有抑制 作用,再配合转子磁极与结构优化,可以 使 NVH (噪声、振动与声振粗糙度的英文缩写,衡量噪音大小)下降 10%。

(4)效率高:扁线电机在不同工况下的平均效率高于圆线电机 1-2%,并且 如下图研究结果所示扁线电机 97%、96%、95%以上的高效率区域明显大于圆线 电机。扁线电机可以选择更高范围的额定转速。

2021 年 1-8 月销量前十五种车型有六种能搭载扁线电机,未来渗透率会进一 步提升。比亚迪的 DMI 车型和 e++平台全系都是扁线电机,大众 MEB、蔚来 ET7、 智己 L7、极氪 001 等明星车型采用的都是扁线电机。

扁线制成工艺主要分为两步(1)挤压工艺:主要包括上引铸杆、挤压、冷却、 收线制成裸铜扁线,其中铜杆为无氧铜杆,金田铜业无氧铜杆为自供,其他企业 多为向外采购。(2)漆包工艺:主要包括退火、涂漆、冷却、收线制成漆包扁线。 对漆要求很高,间接决定了最终扁线制成的产品的质量。

扁线绕组制作工艺复杂、壁垒高企。主要难点在(1)弹性要求高:需要多次 弯折(2)良品率低:扁线绝缘涂层烘干后会发生收缩形变,容易发生损坏导致良 品率低(3)加工工序多,设备要求高:需要依靠多供需和高精度设备保证产品可 靠性和一致性才能实现大规模量产(4)包漆工序要求高:包漆的薄厚需要均匀, 对包漆工序起到更高要求。

中低功率电动车充电时长远高于燃油车加油时间,电动车充电平台大功率化 能够大幅缩短电动车使用者的时间成本,解决充电焦虑。在 一段 525 英里的旅程中,普通燃油车只需要加油一次,整体用时 8 小时 23 分钟; 续航 200 英里 50KW 的直充电动车需要充电四次,每次充电耗时 40 分钟,耗 时 10 小时 48 分钟; 续航 300 英里 120KW 的直充电动车需要充电 1 次, 每次充电耗时 68 分钟,旅途累计耗时 9 小时 16 分钟;而续航 300 英里 400KW 的直充电动车单次充电仅需 23 分钟,旅途总计耗时 8 小时 31 分钟, 耗时同燃油车相差无几。(报告来源:未来智库)

3.1.2. 800V 平台新趋势 高压扁线新需求

800V 平台相较提高电流增加功率的办法具有成本优势,高压平台未来将成 为主流。2021 年华为、比亚迪、埃安、小鹏、长城等厂商相继推出了 800V 快充 平台,更高压的快充技术使充电 10 分钟,续航 100km 变得可能,快充两种技术 路线-高压和低压高电流中高压平台成本更佳,未来高压平台是新能源汽车的重要 发展方向,相应的配套设施扁线也需要更高的产品规格和更适合高压平台的特定 解决方案。

800V 平台工作环境是高压、高频,对扁线耐电晕性能提出更高要求。电动车 自充电 220V 的交流电通过车载充电机到直流的 800V 电池,产生问题 1:绝缘的 反向电场叠加,问题 2:PWM 波行波效应,电缆、电机、逆变器阻抗不匹配使反 射波加之到电机端,理论上电机入波到 2 倍的工作电压。同时 IGBT 及 SiC 等高 开关频率技术的运用,工作频率会达到 20KHz 及以上,据佳腾电业披露传统的变 频和普通的工频,同样的绝缘电机寿命会差 10 倍。800V 电机采用高压、高频、 水冷、油冷技术,从微观上看电机线材的工作环境复杂严峻,扁线需要防止局部 放电、提高耐电晕性能,进而做到防止电机寿命缩短。

800V 扁线提升耐电晕的解决方案有 2 种,技术难点多、要求高:

1.传统漆包:原理是提高 PDIV 指标,而 PDIV 指标又与漆膜厚度正相关,因 此需要实现厚漆膜涂覆,技术难点在于漆包线工艺实现后漆膜需要多道涂覆,易 产生热老化和机械性能问题。按照材料又可分为(1)耐电晕(厚漆膜)的 PAI(聚酰胺),成本比较低, 但当电晕层达到一定厚度,在弯折性、可绕性上会产生很大的挑战,对制造的电 机可靠性、安全性就有很大的挑战。(2)耐电晕(厚漆膜)的 PI(聚酰亚胺), 优点是在 PDIV 表现上未来有潜力可挖,且耐压性能也不错。

2.PEEK(聚醚醚酮):原理是降低了材料的介电常数同时提高厚度来提高 PDIV 指标,各项指标都较突出且均衡,但成本高,技术方面对温度控制要求高, 温度决定了 PEEK 注塑是否能够均匀成型。

3.1.3. 扁线市场空间广阔,竞争格局较集中

新能源汽车将迅速发展,预计到 2025 年全球新能源汽车销量 2240 万辆,其 中插电混动 560 万辆,纯电 1680 万辆。2021 年-2025 年年复合增速 34.97%。

关键假设:根据前瞻产业研究院,新能源汽车电机功率几乎都超过 100kW, 单永磁同步电机(新能源汽车使用的电机类型)用铜量在 0.1kg/kW 左右,假设纯 电电机平均功率 100kW,混动电机平均功率 100kW,单电机用铜量 0.09kg/kW; 到 2025 年扁线电机渗透率达 90%;扁线节约 10%用铜量。则纯电单电机用扁线 量 8.1kg/个,混动单电机用扁线量为 8.1kg/个,根据精达股份可转债募集书计算 扁线单吨价值量为 6.3 万元保持稳定,新能源汽车销量 2240 万辆,纯电 1680 万 辆,混动 560 万辆,电机与汽车的比值的增长率为 3%。

预测到 2025年全球新能源汽车扁线需求量为 22.51万吨,市场规模为 141.82 亿元,2021-2025 年年复合增速 39.02%,市场空间广阔。

3.2. 永磁行业老兵 扩产高性能永磁材料

3.2.1. 永磁业务经验丰富,高性能永磁材料产能扩张

公司布局钕铁硼永磁材料历史长达 21 年,与宝马等知名厂商合作关系密切。 公司 2001 年开始布局钕铁硼材料,已有 21 年之久,目前宁波基地产能 5000 吨。 积累了比亚迪、中国中车、德国 AMK、德国博泽集团、意大利拉法等众多知名客户,进入其供应链。

公司钕铁硼永磁材料牌号齐全,产品覆盖范围广。拥有低牌号磁钢(N 系列 /M 系列/H 系列)、高牌号磁钢(SH/UH/EH/AH 系列)、双高牌号磁钢(高剩磁/ 高矫顽力)以及磁钢组件等产品。广泛应用于风力发电、新能源汽车、工业电机、 消费电子、医疗器械等领域。

公司晶界扩散技术(降低中重稀土使用量)成熟设备齐全,未来研发路径明 确。公司的晶界扩散技术已经较为成熟,其中核心设备连续式镀膜生产线齐全, 由于目前中重稀土价格较高,晶界扩散技术已成为稀土永磁龙头企业降低中重稀 土用量的标配。另一方面公司明确未来四个磁材研发方向高丰度稀土基磁体的开 发、无中重稀土磁体的开发、低重稀土含量磁体的开发、低温度系数磁体的开发 和晶界扩散磁体的开发。

钕铁硼磁材业务快速增长,2016-2021 年其毛利率稳定高于铜业务和其他业 务,有望拉动业绩增长。稀土永磁营收从 2021 年营收 10.47 亿元,同比+89.33%。 作为高端业务毛利率远远高于铜产品和其他产品的毛利率,2016-2021 年毛利率 保持高位稳定 20%以上,远远高于铜产品 4-6%的毛利率及其他业务。随着公司 钕铁硼磁材的进一步扩张,未来有望对利润增长形成更大的拉动作用。

公司利用自筹资金在包头建设两期共 8000 吨高性能钕铁硼磁性材料生产基 地,分别将在 2023、2024 年投产,到 2024 年公司钕铁硼永磁材料产能可达 13000 吨。新增产能将广泛应用于风电、新能源汽车、变频空调、高效节能电机、消费 电子等领域,专注高性能钕铁硼市场。

3.2.2. 新能源、节能拉动高性能钕铁硼需求快速增长

永磁材料是指材料在外部磁场中被磁化到饱和,而在去掉外磁场以后仍然能 够保持高剩磁,并且提供稳定磁场的磁性材料。

永磁材料又可以主要分为三类(1)金属永磁材料:最大磁能积仅 3.3-47.7Kj/m, 工艺复杂、造价昂贵,用量会逐渐减少(2)铁氧体永磁材料:综合磁性能低,最 大磁能积仅 7.96-31.8Kj/m 抗氧化性能高,成本也较低,广泛应用于汽车、通讯、 家电、计算机等行业中不需要特别高磁性能的较低端行业(3)稀土永磁材料:性 能非常优秀,最大磁能积 31-462Kj/m,制成器件更好更轻薄,其中的钕铁硼永磁 材料是世界上市场空间最大、发展速度最快的永磁材料。按工艺钕铁硼材料可以 分为烧结和粘结,最大的区别是烧结钕铁硼磁钢磁性能远超粘结钕铁硼,相应的成本、价格及技术要求也比较高,应用领域各有侧重。公司主要产品是烧结钕铁 硼磁钢=高性能钕铁硼磁钢材料。

钕铁硼永磁材料是钕铁硼是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)构成的四方晶系晶体, 其中稀土金属钕 29%-32.5%,金属元素铁 63.95-68.65%,非金属元素硼 1.1-1.2%。它是第三代稀土永磁材料,在内禀矫顽力、磁能积和剩磁强度等“磁 性能”系数上都表现优异。

钕铁硼永磁材料可以分为 N、M、H、SH、UH、EH、AH 不同标号,按顺序 产品工作温度范围逐渐提升从最高 80 摄氏度到最高 220 摄氏度、除了 N 系列外 其他系列均有添加金属镝或金属铽等原材料来提高耐温性能。钕铁硼材料的 N、 M、H 系列主要应用于家用的、小型的电磁产品,如音响家电、消费电子、微型 电机等,最高工作温度较低分别为 80/100/120℃;SH、UH、EH、AH 系列应用 于风电发电机、汽车电机、混动汽车等较大型、应用环境较复杂的领域,最高工 作温度较高从 150-220℃。其他性能差别不大的情况下,工作温度范围越广,所 需产品工艺要求也越高。

高性能钕铁硼材料产业链上游为轻稀土钕冶炼、重稀土镝、铽冶炼、纯铁冶 炼和能源电力,中游为高端钕铁硼,主要下游领域有新能源汽车(最高工作温度 80-120℃)、变频空调(120-150℃)、永磁风机(60-120℃)、3C 领域、节能电 梯(80-120℃)、节能机器人(60-120℃)等。

基于以下重要假设:驱动电机:新能源汽车销量的比值年增 3%,变频空调渗 透率达 63.73%,钕铁硼永磁电机到 25 年占我国工业电机的渗透率达到 60%,假 设其他需求年增5%。根据我们测算预计到25年全球共计高端钕铁硼需求量20.47 万吨,2020-2025 年复合增速 25.79%,需求旺盛,增长迅速。其中 25 年国内工 业永磁电机钕铁硼需求量 6.56 万吨,全球变频空调钕铁硼需求量 1.69 万吨,全 球风电钕铁硼需求量 3.32 万吨,全球新能源汽车钕铁硼需求量 6.6 万吨。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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