稀土永磁材料分类及供需情况如何?

稀土永磁材料分类及供需情况如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/03/27 11:31

根据工信部及中国稀土协会数据,2021 年我国钕铁硼永磁材料产量达 21.94 万 吨,同比+11.8%,预计 2022-2023E 我国钕铁硼永磁材料产量将分别达到 25.5/28 万吨,同比分别+16.2%/+9.8%。

钕铁硼永磁材料按其制造工艺不同可分为烧结、粘结和热压三类:1)烧结钕铁 硼永磁材料号称“磁王”,拥有极高的磁性相含量和取向一致度,是当前综合性能最 高的磁体。工艺成熟度高、生产效率高,可以通过加工手段获得各种形状的磁体, 应用领域广泛;2)粘结钕铁硼相对于烧结钕铁硼磁性能及机械强度较弱,主要用于 磁性能要求相对较低或磁体形状特异的领域;3)热压钕铁硼具有致密度高、取向度 高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点。但热压钕铁硼永磁材料批量生产难度 大、制造成本高,所占市场份额较小,应用领域仅局限于小微电机等领域。

需求:多点开花,机器人接力电车成为增长新曲线。(1)新能源汽车:应用于新能源汽车的主要两种驱动电机为永磁同步电机和交 流异步电机,其中永磁驱动电机以其具有尽可能宽广的弱磁调速范围、高功率密度 比、高效率、高可靠性等性能优势可在有效降低整车的重量的同时提高能量转换效 率,在新能源汽车市场中逐步占据主流地位,高性能烧结钕铁硼为驱动电机的核心 材料。此外,新能源汽车对钕铁硼消耗量高于普通汽车电机,新能源汽车每辆纯电 动车消耗钕铁硼 5-10kg,每辆插电式混合动力汽车消耗 2-3kg。

根据起点研究院(SPIR),2022 年全球新能源汽车销量为 1148 万辆,同比增 长 89.1%,预计到 2030 年全球新能源汽车销量将达到 5456 万辆,同比增长 13.9%。若按单车消耗 5kg 钕铁硼来计,对应 2030 年钕铁硼磁材约 27 万吨。

(2)风电:风力发电机分为永磁直驱式、半直驱式和双馈异步式,其中永磁直 驱式和半直驱式使用高性能钕铁硼磁钢。直驱永磁式风电机组由于具有效率高、寿 命长、稳定性高、结构简单等一系列优点,成为风电技术的发展方向;半直驱风电 机组在一定程度上降低了传统风电机组的成本,并且具有较高的转换效率和可靠性。 但相比于直驱风电机组,其传动系统的复杂度和成本仍然较高。 根据 SMM,直驱风电机组市场占有率逐年上升,从 2010 年的 2%左右到 2020 年的超过 50%。而半直驱风电机组的市场占有率则相对稳定,约为 25%-30%。双 馈风电机组的市场占有率逐渐下降,从 2010 年的超过 60%下降到 2020 年的不到 20%。根据全球风能理事会 GWEC,2022 年全球新增风电装机预计约 100.6GW, 2026 年预计达 128.8GW。随着风机大型化趋势发展,应用高性能钕铁硼磁钢的直 驱和半直驱永磁电机渗透率将实现持续提升,为稀土永磁材料需求打开增长空间。

测算:假设根据 GWEC 数据 2026 年全球新增风电装机量预计达 128.8GW, 如按其中 40%采用稀土永磁发电机估算,则稀土永磁风力发电机累计新增装机容量 可达 51.5GW。根据目前平均 1.5MW 使用 1 吨烧结钕铁硼磁体测算,2024E~2026E 年全球新增风电所需烧结钕铁硼磁体累计可达 9.44 万吨。

(3)工业机器人:伺服电机是控制机器人关节灵活运动的关键设备,其中,旋 转型交流同步伺服电机的转子使用的是永磁材料,直接产生励磁磁场,电磁响应快。 并且稀土永磁材料能量密度高,使得该类电机功率密度高,为进一步设计成各种特 性的伺服电机提供了可能。因此高性能钕铁硼磁材成为其理想材料,有助于在快速 反应、提高功率密度的同时,减小体积,实现轻量化。 稀土永磁材料的使用奠定了永磁电机作为伺服电机的首选可能。根据中商情报 网,单台工业机器人成本构成中 20%为伺服电机,稀土永磁材料是伺服电机各材料 中最昂贵的部分,永磁材料的直接决定着伺服电机的不同特性。

根据国际机器人联合会(IFR)发布的《2023 年世界机器人报告》,2022 年全 球工厂安装的工业机器人数量为 55.3 万台。根据国家统计局,2023 年我国工业机 器人产量 37.71 万台,同比-6.1%,2016-2023 年工业机器人产量 CAGR 为 28.5%。 机器人所用永磁伺服电机、步进电机工作温度一般在 100℃以下,较多采用 H 或 SH 牌号磁体,要求有良好性价比。由于机器人种类繁多,不同机器人需要电机 数量差异较大,范围大致在 0.3~3kg/台机器人。假设单台机器人使用 1.5kg 钕铁硼 磁材,根据 IFR,预计到 2026 年,工厂安装的工业机器人数量可达 71.8 万台,对 应钕铁硼磁材需求量为 1077 吨。

(4)变频家电:变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。压缩机是 空调的心脏,其转速直接影响到空调的使用效率,变频器就是用来控制和调整压缩 机转速的控制系统,使之始终处于最佳的转速状态,从而提高能效比。近年来,变 频家电正处在全面推广应用的阶段,继变频空调推出后,陆续出现变频洗衣机、变 频冰箱、变频微波炉等新型节能家电产品。 根据弗若斯特沙利文,2021 年我国变频空调产量达到 1.07 亿台,同比+28.4%, 2016-2021 年中国变频空调产量 CAGR 为 22.1%,预计 2030 年我国节能变频空调 产量将达到 3.69 亿台,2022~2030E 我国变频空调产量 CAGR 为 13.3%。

测算:以变频空调为例,假设变频空调的稀土永磁变频电机 50%在左右(其余 为铁氧体永磁电机),若平均每台稀土永磁变频电机使用钕铁硼磁体 100 克,对应 2021 年需求 5354 吨,预计到 2030 年对应钕铁硼磁体总需求为 1.8 万吨。

供给:格局持续优化,头部企业加速扩张。整体来看,稀土永磁材料行业集中度较高,企业两极分化严重。目前国内稀土 永磁生产企业在大于 200 家,但大部分企业的生产规模较小,且研发能力不足,产品多以中低端为主,竞争力较弱。行业内中高端钕铁硼的核心厂商主要为中科三环、 金力永磁、宁波韵升、正海磁材、英洛华等上市公司。 从行业集中度来看,根据工信部数据,2021 年我国稀土烧结钕铁硼毛坯产量在 20.71 万吨,而上述五家企业 2021 年合计产能 7.3 万吨,若按平均 90%的产能利用 率来算五家企业毛坯产量约在 6.6 万吨,占全国总产量的 32%。根据各家未来产能 规划,预计到 2025E 上述五家企业产能将合计突破 17 万吨,市场集中度将进一步 提升。

参考报告

金力永磁研究报告:高性能钕铁硼磁材龙头,远期成长动能充足.pdf

金力永磁研究报告:高性能钕铁硼磁材龙头,远期成长动能充足。公司是集研发、生产和销售高性能钕铁硼永磁材料、磁组件于一体的高新技术企业,是新能源和节能环保领域高性能稀土永磁材料的领先供应商。产品被广泛应用于新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、风力发电、3C、机器人及工业伺服电机、节能电梯、轨道交通等领域,并与各领域国内外龙头企业建立了长期稳定的合作关系。行业:钕铁硼应用广泛,机器人打开远期空间需求端:多点开花,机器人接力电车成为增长新曲线:1)新能源车,根据SPIR,2030年全球新能源汽车销量将达到5456万辆,按单车消耗5kg钕铁硼来计,对应2030E钕铁硼需求27万吨;2)风电,根据GWE...

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