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中国钕铁硼永磁材料行业发展报告

发表时间:2018-06-23

一、行业概况

    钕铁硼永磁材料是稀土永磁材料的代表,根据生产工艺不同,可分为烧结、粘结和热压三种。烧结钕铁硼永磁材料是应用粉末冶金工艺,将预烧料制成微粉,压制成型制成坯料,再进行烧结而制成,具有高磁能积、高矫顽力和高工作温度等特性,主要应用于电动机、发电机等领域。粘结钕铁硼永磁材料是把钕铁硼磁粉与高分子材料及各种添加剂均匀混合,再用模压或注塑等成型方法制造的磁体。粘结钕铁硼性能不如烧结钕铁硼,但其具备工艺简单、造价低廉、体积小、精度高、磁场均匀稳定等优点,主要应用于信息技术、办公自动化、消费类电子等领域。热压钕铁硼永磁材料是通过热挤压、热变形工艺制成的磁性能较高的磁体,具有致密度高、取向度高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点。目前仅少数公司掌握了生产工艺,专利壁垒和制作成本高,总产量比较小。烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和热压钕铁硼在性能和应用上各具特色,下游应用领域重叠范围比较少,相互之间更多起到功能互补而非替代或挤占的作用。

    烧结钕铁硼是目前产量最高、应用最广泛的稀土永磁材料,大部分中国钕铁硼磁钢制造商主要生产烧结钕铁硼磁钢。根据行业惯例,内禀矫顽力(Hcj,kOe)和最大磁能积((BH)max,MGOe)之和大于 60 的烧结钕铁硼永磁材料,属于高性能钕铁硼永磁材料。国家质量监督检验检疫总局与国家标准化管理委员会联合发布的国家标准《烧结钕铁硼永磁材料》(GB/T13560-2009)将烧结钕铁硼永磁材料按内禀矫顽力的高低划分为低矫顽力(N)、中等矫顽力(M)、高矫顽力(H)、特高矫顽力(SH)、超高矫顽力(UH)、极高矫顽力(EH)、至高矫顽力(TH)七大类。


二、市场供求情况

    (1)供应现状

    生产钕铁硼永磁材料需要采用稀土中提炼的稀土金属。目前,我国拥有全球最大的稀土储量和产量。因此,我国具有生产钕铁硼永磁材料得天独厚的优势。目前,我国是钕铁硼永磁材料的主要生产国和出口国,并以中、低端产品为主,且中、低端产品产能过剩,高性能钕铁硼永磁材料供需基本平衡。

    ①钕铁硼永磁材料供应情况

    2016年全球钕铁硼永磁材料产量13.28 万吨, 其中我国钕铁硼永磁材料产量为11.23 万吨,占比84.94%。

    ②高性能钕铁硼永磁材料供应情况

    2016年全球高性能钕铁硼永磁材料产量约为 4.50万吨,其中我国高性能钕铁硼永磁材料产量约为2.50万吨,占比55.56%,明显低于稀土永磁材料的占比。

    ③我国钕铁硼永磁材料的进口和出口情况

    我国稀土永磁材料为净出口,净出口数量(出口减进口)从2014年的1.9万吨,增加到2016年的2.46万吨,增幅29.59%。

    

    (2)应用现状

    目前,高性能钕铁硼永磁材料主要应用于新能源和节能环保领域(风力发电、新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、节能电梯、机器人及智能制造等)以及传统的消费电子领域。2016年我国高性能钕铁硼永磁材料需求量约为1.83万吨,其中新能源和节能环保领域需求量约为1.23万吨。

根据下游应用领域终端产品的产量或销量、永磁电机的渗透率、单位永磁电机的磁钢用量来测算各领域对磁钢产品的需求量。其中永磁电机的渗透率、单位永磁电机的磁钢用量根据行业经验估计,下游应用领域终端产品的产量或销量数据来源如下所示:

    (1)我国风力发电领域新增装机容量、永磁直驱新增装机容量数据来自全球风能理事会(GWEC)、中国风能协会(CWEA),其中 2018-2020 年的预测数据根据国家能源局《风电十三五规划》等文件估计;

    (2)我国新能源汽车产量数据来自中国汽车工业协会、工业和信息化部,其中 2017-2020 年的预测数据根据《国务院关于印发“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》(国发〔2016〕 67 号)等文件估计;

    (3)我国汽车产量数据来自中国汽车工业协会、工业和信息化部,其中2017-2020年的预测数据根据中国汽车工业协会发布的《“十三五”汽车工业发展规划意见》等文件估计;

    (4)我国空调和变频空调产量数据来自产业在线,假设2017-2020年空调产量每年增加5%,变频空调的占比每年增加2%;

    (5)我国节能电梯产量数据来自中国电梯协会,假设2017-2020年我国电梯产量每年增加5%,其中垂直电梯的占比为52%;

    (6)我国工业机器人的销量数据来自国际机器人联合会(IFR),假设2017-2020年我国工业机器人的销量每年增加 20%;

    (7)我国2016年主要电子消费品产量来自工业和信息化部。从上图可以看出,我国新能源和节能环保领域已经成为高性能钕铁硼永磁材料的主流应用领域。国内已上市的钕铁硼制造企业(含中科三环、正海磁材、宁波韵升、英洛华),2016年境外销售收入的比重在15%-32%,扣除出口的影响,我国高性能钕铁硼永磁材料的供需基本平衡。


    三、细分市场竞争格局

    钕铁硼永磁材料根据技术路线,可分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和热压钕铁硼三大类。其中烧结钕铁硼由日本住友金属发明,2004年日本住友金属被日立金属收购;粘结钕铁硼由美国麦格昆磁发明。烧结钕铁硼永磁材料应用市场更为广泛。

    目前中国境外的钕铁硼永磁材料制造商主要集中在日本和欧洲,包括日立金属、TDK、信越化学和德国 VAC。我国有充足的稀土原材料和具备竞争力的生产基础,加上国内新能源和节能环保产业迅速发展,下游领域需求比较大,中国已经成为全球钕铁硼永磁的重要生产基地和消费市场, 2016年,我国钕铁硼永磁材料的产量占世界产量的84.94%,高性能钕铁硼永磁材料的产量占世界产量的55.56%。

    我国钕铁硼永磁材料生产企业众多,但高性能钕铁硼永磁材料生产商比较集中,主要包括中科三环、宁波韵升、正海磁材等。这些企业往往聚焦于某个或某几个应用领域,以该领域的高端客户为突破口,集中研发、设计和制造能力为高端客户打造最优质的服务,并与高端客户形成战略合作关系,在细分市场形成了较强的竞争优势,成为细分市场的领先企业。2014年7月,日本日立金属和美国麦格昆磁在美国、欧洲和日本拥有的钕铁硼成分专利均已到期。这些成分专利的到期,为我国钕铁硼永磁材料生产企业带来了新的海外市场机遇, 并与这些国际领先企业直接竞争。


四、目标市场容量及未来增长趋势

    钕铁硼永磁材料行业产业链上游主要是稀土矿开采、稀土冶炼及能源电力行业,下游是消费类电子产品和基础工业等传统应用领域,以及新能源和节能环保等新兴应用领域,包括风力发电、新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、节能电梯、机器人及智能制造等。

    (1)稀土行业产业政策对本行业的影响

钕铁硼永磁材料是稀土下游最为重要的应用。稀土行业与钕铁硼永磁材料行业之间的关系如下图所示:稀土原材料占钕铁硼永磁材料成本比重较高, 稀土价格的波动对本行业具有重要影响。

    2011年,受国家稀土利用保护政策和更严格环保政策的影响,以及市场对于稀土保护政策的过度解读,稀土价格出现了非理性上涨,随后稀土价格大幅下跌。2012年以后,国家出台了一系列政策以促进稀土产业健康发展,主要包括:实行稀土矿开采总量控制制度,取消稀土出口配额制度、取消稀土出口关税、明确稀土为出口许可管理货物,支持六大稀土集团对全国所有稀土开采、冶炼分离、资源综合利用企业进行整合以提高行业集中度,制定稀土行业规范条件以提高稀土矿开采及稀土冶炼准入条件。2015-2016年,稀土原材料价格趋于稳定,2017年1-9月,主要稀土原材料价格出现了较大的涨幅,2017年10-12月有所回落。

    (2)下游应用领域的发展对本行业的影响

高性能钕铁硼永磁材料主要应用于新能源和节能环保领域,包括风力发电、新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、节能电梯、机器人及智能制造。

    ① 风力发电

    风力发电是我国目前新能源及节能环保行业对高性能钕铁硼磁钢需求量最大的领域。高性能钕铁硼磁钢主要用于生产永磁直驱风机,与双馈异步风机相比,永磁直驱风电机组具有结构简单、运行与维护成本低、使用寿命长、并网性能良好、发电效率高、更能适应在低风速的环境下运行等特点,因此其市场份额在不断上升。

    2017年2月,国家能源局发布《关于发布2017年度风电投资监测预警结果的通知》,监测结果显示:内蒙古、黑龙江、吉林、宁夏、甘肃、新疆(含兵团)为2017年风电开发建设红色预警区域; 其他省份为绿色区域。红色预警的省(区)不得核准建设新的风电项目,并要采取有效措施着力解决弃风问题。电网企业不得受理红色预警的省(区)风电项目的新增并网申请(含在建、已核准和纳入规划的项目),派出机构不再对红色预警的省(区)新建风电项目发放新的发电业务许可。受上述政策影响,我国2017年风电新增装机容量呈下行趋势。

    ② 新能源汽车及汽车零部件

    钕铁硼永磁材料在汽车领域的应用主要包括新能源驱动电机及汽车零部件微特电机。

    A、新能源汽车

    新能源汽车是未来新能源及节能环保行业对高性能钕铁硼磁钢需求量增长最快的领域。新能源汽车主要包括混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(EV)。高性能钕铁硼永磁材料主要应用于新能源汽车驱动电机。驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一,目前包括永磁同步电机和三相异步电机两种,其中永磁同步电机具有效率高、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻等优点,成为新能源汽车驱动电机的主流。随着国家陆续出台新能源汽车补贴政策,我国新能源汽车销量大幅增长,2014年销量7.48万辆,2015年销量33.11 万辆,2016年销量50.70万辆,工信部牵头编制的《汽车产业中长期发展规划》,明确到2020年我国新能源汽车年产量将达到200万辆,年均复合增长率40.93%。新能源汽车将成为我国高性能钕铁硼磁钢需求量增长最快的领域。

    B、汽车零部件

    ③ 节能变频空调

    近年来,变频家电正处在全面推广应用的阶段,尤其是变频空调,正以其低频启动、启动电流小、快速制冷制热、节能等特点而受到广大消费者的青睐。

    ④ 节能电梯

    电梯曳引机是电梯的动力设备,包括永磁同步曳引机与传统异步曳引机。永磁同步电动机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构,具有节能、环保、低速、大转矩等特性。随着国家对节能环保工作的重视,节能电梯的渗透率将会不断提高,从而对钕铁硼永磁材料的需求量稳步提升。

    工业机器人是实现智能制造的自动化设备,当前主要指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,用于工业生产过程中的搬运、焊接、装配、加工、涂装、清洁生产等。驱动电机是工业机器人的核心部件,永磁同步伺服电机是主流,高性能钕铁硼永磁材料则是永磁同步伺服电机的基础材料。

    我国作为制造业大国,在工业机器人应用方面一直处于落后地位。除汽车行业外,量大面广的一般制造业对机器人的应用基本上处于自发、分散或零散的状态。未来,随着我国工厂自动化的发展,工业机器人在其它工业行业中也将得到快速推广,如电子、金属制品、橡胶塑料、食品、建材、民爆、航空、医药设备等行业。

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