2024年东睦股份研究报告:受益于折叠手机和机器人电机突破,粉冶材料单项冠军或迎快速增长

  • 来源:中信建投证券
  • 发布时间:2024/02/19
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东睦股份研究报告:受益于折叠手机和机器人电机突破,粉冶材料单项冠军或迎快速增长。公司是国内粉末冶金新材料行业龙头企业,主要从事粉末压制成形(P&S)、软磁复合材料(SMC)和金属注射成形(MIM)三大业务,产品主要应用于折叠屏手机、新能源、汽车等成长领域。多基地互补运作,三大业务实现多层级协同发展。折叠屏迎来1-N爆发增长阶段,远致星火入股子公司,铰链放量在即华为引领折叠屏手机市场即将迎来爆发增长,铰链为折叠屏手机核心部件,MIM是其核心工艺,公司作为MIM行业头部厂商,华为/苹果均为公司重要客户,有望率先受益行业增长,MIM产能利用率逐季提升,叠加“零件转向组件&rdqu...

公司概况

公司简介

东睦股份是国内粉末冶金新材料行业龙头企业,公司主要从事粉末压制成形(P&S)、软磁复合材料(SMC) 和金属注射成形(MIM)三大业务,公司产品覆盖折叠屏手机、新能源、汽车、5G 通信、可穿戴设备、医疗 器械、高效节能家电等多个领域,并致力于为新能源和高端制造提供最优新材料解决方案及增值服务。 1994 年,公司前身宁波东睦粉末冶金有限公司成立;2004 年,公司于上交所上市。此后,公司在深耕 P&S 业务的同时,不断扩张粉末冶金业务范围,通过收并购切入 SMC 及 MIM 业务;2014 年,公司通过收购东睦科 达进军 SMC 板块;2019 及 2020 年,公司通过收购东莞华晶和上海富驰进军 MIM 板块;2023 年,上海富驰通 过增资扩股形式引入深圳市远致星火,同年,宁波东睦广泰完成收购深圳小象电动公司 12%股权。

多基地互补运作,三大业务协同发展。公司以宁波总部为经营管理决策中心,P&S 产品的研发中心、营销 中心、管理中心、高端产品生产基地,以上海富驰为 MIM 的研发中心、营销中心和高附加值产品生产基地,以 东睦科达和山西磁电为 SMC 的研发中心、营销中心和主要产品生产基地,实现公司 P&S、MIM 和 SMC 三大 工艺在产业平台上的融合,并充分发挥三大技术平台在客户、技术、基地、管理等方面的协同优势。 公司三大板块业务在行业内均具有突出的研发优势,截止 2023 半年报,公司获得授权专利数量共计 844 项, 其中发明专利授权 193 项。根据公司官网,公司获得国家级荣誉 8 项,省级荣誉 3 项,包括国家认定企业技术 中心、制造业单项冠军、国家高新技术企业、国家实验室、国家技术发明奖等。

截止 2023 年三季报,公司不存在控股股东和实际控制人,前五大股东合计持有公司 29.33%股权。公司拥 有 10 家主要控股参股公司,业务主要包括 P&S、SMC、MIM 三大板块:

(1)P&S 板块:粉末压制成形是目前全球粉末冶金主流技术方向,公司 P&S 产品主要供给国外汽车行业 中高端客户,由于粉末冶金材料的优越性能及低成本,粉末冶金零部件在汽车中的应用愈发广阔,其中汽车底 盘中有减振器零件、导向器、活塞和低阀座;制动系统中有 ABS 传感器、刹车片等;泵类零件主要有燃油泵、 机油泵和变速器泵中关键零部件;发动机中有导管、座圈、连杆、轴承座、可变气门正时系统(VVT)关键零 部件和排气管支座等;变速器中有同步毂和行星齿轮架等零件。近年来伴随国外粉末冶金厂家逐步减少投资并 退出,国外客户供应链转移,叠加中国汽车出口量快速增长,公司 P&S 出口业务增长较快,毛利率有所提升。 此外,公司持有深圳小象电动科技有限公司 12%股权,小象电动拥有自主研发的聚能磁轴向磁通电机及控 制算法等核心技术,相关电机可应用于机器人/机器狗/机器牦牛等关节电机。公司积极加强对电机及非车用粉末 冶金应用的技术研究,探索粉末冶金在电机、电控等方向的技术应用。应用于部分一线机器人企业。

(2)SMC 板块:公司 SMC 主要应用于光伏行业,在新能源汽车及充电桩、家电、储能等亦有所应用, 目前国内光伏主要头部厂商均为公司客户。公司紧抓光储等新能源行业发展机遇,在山西临猗建设的“年产 6 万吨软磁材料产业基地项目”正加速推进中,宁波总部 SMC 生产线部分高端产品已小批量供货。

(3)MIM 板块:公司 MIM 下游主要为消费电子、智能穿戴、医疗器械、汽车等领域,在消费电子领域 重点为折叠屏手机提供 MIM 零件+转轴组件的定制化开发、生产服务。公司 MIM 技术平台子公司上海富驰为 国内领先的 MIM 企业,拥有成熟的生产经验和丰富的技术储备,具备 MIM 行业最重要的喂料技术、模具设计 和制造技术以及快速上量能力。同时上海富驰子公司上海驰声主营液态金属业务,是国内极少数同时拥有 MIM 和液态金属业务的公司,有多年的高端客户合作经验,在业内拥有良好的品牌效应。受益于折叠手机市场爆发 式增长,公司 MIM 产能利用率逐季提升,于 2023 年第三季度单季成功实现盈利。

公司经营概况

SMC 板块驱动公司营收近年来稳定增长,MIM 板块强势反转有望继续接力。2018 年公司营业收入为 19.18 亿元,2022 年增长至 37.26 亿元,年均复合增长率 18%。从收入结构来看,2023 上半年 P&S、SMC、MIM 三 大板块营收占比分别为 50%、28%、22%。受益于光伏等行业发展机遇,公司 SMC 板块发展近年来步入“快车 道”并驱动公司整体营收稳定增长;MIM 板块则受益于下游消费电子行业回暖,以及大客户折叠机项目上量影 响,产能利用率逐季提升,销售收入企稳回升并有望于 2024 年接力 SMC 板块驱动公司营收快速增长。

消费电子景气度较低致 MIM 板块 2023H1 毛利大幅下降,2023Q3 已成功实现盈利且有望逐季改善。2018 年公司实现毛利 6.07 亿元,2022 年增长至 8.22 亿元,年均复合增长率 8%。从毛利结构来看,2023 上半年 P&S、 SMC、MIM 三大板块毛利占比分别为 54%、33%、13%。MIM 板块稼动率提升,降本增效逐步显现,2023Q3 已成功实现盈利且有望逐季改善。

折叠屏行业分析:渗透率快速提升,行业即将迎来 1-N 爆发增长阶段

全球智能手机市场逐步复苏,2024 年有望回归增长正轨

2023 年全球智能手机市场跌幅收窄,2024 年有望回归增长正轨。根据 IDC 数据,2022 年全球智能手机出 货量同比下降 11.3%至 12.1 亿台,预计 2023 年全球智能手机市场出货量达 11.5 亿台,同比下降 4.7%,伴随疫 后经济逐步恢复,行业库存去化接近尾声,全球及中国智能手机市场复苏步伐加快,2024 年全球智能手机市场 或将回归增长正轨,全球智能手机出货量有望增长 4.5%,中国智能手机出货量有望增长 3.7%。

折叠屏手机渗透率快速提升,行业即将迎来 1-N 爆发增长阶段

折叠屏手机逐渐成为安卓厂商价格最高、配置最佳的旗舰机。折叠屏作为创新体验感最强的智能手机升级 趋势,成为安卓品牌向高端机型突破的重要品类,一方面,安卓厂商折叠机型价格最高;另一方面,从处理器、 影像、存储等来看,各家折叠机型配置在其所有机型中处于顶级水平。在苹果缺席折叠屏手机市场的空窗期, 折叠屏手机已经逐渐成为各家安卓品牌旗舰机型。

折叠屏向重量更轻、厚度更薄、价格更低迭代,有望迎来爆发增长阶段。折叠屏手机兼具大屏、便携、可 分屏等优点,并正向重量更轻、厚度更薄、价格更低迭代,激发用户换机需求。价格方面,从 2020 年 15000+ 降至 2023 年万元以内,2023 年新发机型中,除华为和三星仍在 1 万元以上,其他品牌售价均低于 iPhone 15 Pro Max,荣耀 V Purse 起售价和 iPhone15 一致。折叠厚度方面,荣耀 Magic V2 已经降低到 9.9mm ,仅比 iPhone15 Pro Max(8.25mm)厚 1.65mm,华为 Mate X5 以及 MIX Fold3 也均逼近 10mm。重量方面,与 iPhone 14 Pro Max (240g)相比,荣耀 Magic V2 轻 9g,华为 Mate X5 仅重 3g。消费者握持手感已与直板顶级机型(iPhone 14/15 Pro Max)相当。折叠屏手机有望从“尝鲜”走向大众市场。Counterpoint 预计全球折叠屏手机出货量将从 2022 年的 1310 万台增至 2027 年的 1 亿台,CAGR 达 51%。2022 年中国折叠屏手机出货量 340 万台,同比增长 199%, 到 2025 年有望突破 1700 万台。目前全球折叠屏手机渗透率不足 2%,正处于从 1-N 快速增长渗透阶段。

2023 年折叠屏机型爆款频出,已成为高端旗舰新主流。2020 年后折叠屏手机新机型发布频率加快,从 3 款 1 年增至超 10 款/年,主流安卓厂商均已发布折叠机型。华为、三星在折叠机领域发力早,目前已形成 2-3 个系列产品,布局较为完善,OVM 正在快速迭代追赶。折叠屏手机发布机型中横向内折型最多,未来横向内折 是折叠屏手机主要形态。

铰链是屏幕外最大成本增量,水滴型铰链有望成为发展趋势

铰链价值量较高,BOM 占比高达 13.7%,三星初代折叠屏采用 U 型铰链,但存在缝隙且折痕明显。水滴型 铰链具有更大的弯折半径,有效提升折叠性能,而其零部件数量较多,成本也相对较高。一般而言,普通的 U 型铰链零部件数量在 60 个以上,而水滴型铰链零部件数量普遍达 130 个以上,但考虑到它在降低折痕方面的显 著效果,预计未来会成为折叠屏手机的主流选择。而为了改进转轴铰链的性能,如 MIM、3D 打印等创新工艺 和钛合金、锆基液态金属等创新材料开始涌现。

液态金属兼具强度与弹性,广泛应用于消费电子等行业。液态金属强度高于钢材等常规材料。液态金属(非 晶合金)材料强度可达 2100MPa,是钢材、钛合金等材料的 2 倍,钛合金的 3 倍。液态金属可塑性强于金属材 料。液态金属随着温度的升高,黏滞度会逐渐降低,在较高温时具有可塑性,因此在使用模具进行成型时,易 于控制它的机构特性,成型方式简单。液态金属凭借高强度、可塑性强的优点广泛应用于航天军工、消费电子、医疗、体育等领域,典型产品如折叠屏手机铰链、特斯拉鹰翼门锁扣、医疗绷带等。

MIM 是制造铰链零件核心工艺

MIM 是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。该工艺技术适合大批量生产小 型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。MIM 工艺的特性带来了更高的设计自由 性,并以相对平价的方式获得异型金属零部件,同时相对传统 CNC 工艺更高的原料利用率(超过 95%)。目前 应用领域包含手机零部件、穿戴类智能终端、汽车零部件、医疗器械、航空航天零部件,尤其是在折叠屏铰链 的零件中得以广泛应用。

随着 MIM 工艺技术的逐步成熟,MIM 产品在下游领域的应用逐步增多,根据中国钢协粉末冶金分会注射 成形专业委员会数据,我国 MIM 市场规模由 2016 年的 49 亿元增长至 2021 年的 84 亿元;预计 2024 年我国 MIM 市场规模将达到 141 亿元。从下游应用来看,根据中商产业研究院数据,中国 MIM 的市场应用结构包括 手机(56.3%)、智能穿戴(11.7%)、电脑(8.3%)、五金(6.9%)等领域。

铰链集成组装目前主要由美国和台湾厂商提供解决方案,国内厂商正处于快速替代过程。OPPO Find N 的 铰链价格超过 100 美金,由安费诺提供解决方案。三星自从 2019 年推出折叠机以来,KHV 一直是三星的铰链 供应商,S-Conneet 于 2020 年进入供应链,AU Flex 和 Fine Technix 也可能进入三星铰链供应链。华为折叠屏 手机的组装集成则是由台湾厂商奇鉉和兆利完成。组装集成环节价值量较高,更涉及较多专利壁垒,国内厂商 精研科技、东睦股份正在逐渐从零件加工向组装环节切入。

公司 MIM 业务分析

凭借收购快速切入 MIM 业务及液态金属领域

公司 MIM 业务下游主要为消费电子、智能穿戴、医疗器械、汽车等领域,在消费电子领域重点为折叠屏手 机提供 MIM 零件+转轴组件的定制化开发、生产服务。公司 MIM 技术平台子公司上海富驰为国内领先的 MIM 企业,具备折叠屏手机零件生产及模组组装能力,且拥有成熟的生产经验和丰富的技术储备,具备 MIM 行业最 重要的喂料技术、模具设计和制造技术以及快速上量能力。同时上海富驰子公司上海驰声主营液态金属业务, 是国内极少数同时拥有 MIM 和液态金属业务的公司,有多年的高端客户合作经验,在业内拥有良好的品牌效应。

公司收购上海富驰快速切入 MIM 业务和液态金属领域:上海富驰成立于 1999 年,是国内最早成立的 MIM 企业之一,在 MIM 领域拥有 350 台专用注射机,78 台真空烧结炉。2020 年公司完成对上海富驰 75%股权收购。 上海驰声:主要从事液态金属材料研发和相关产品生产制造。上海富驰 2016 年成立液态金属部门,2017 年成立子公司上海驰声(60%股权)并于 2022 年收购上海驰声剩余 40%股权,上海驰声成为上海富驰的全资子 公司。 东莞华晶:综合实力稳居国内 MIM 企业前列,主要服务于华为、OPPO 等,为华为折叠屏手机转轴 MIM 精密结构件、智能手表产品 MIM/塑胶/硅胶精密结构件产品的主力供应商。2019 年公司完成对东莞华晶 75%股 权收购,2021 年通过增资扩股东莞华晶成为上海富驰全资子公司。 材料体系的多元化、技术工艺的复杂化、下游应用的多元化是 MIM 行业发展的主要趋势,高比强和生物兼 容性兼顾的钛合金目前已成为 MIM 应用新材料的重点,上海富驰在钛合金研究方面亦有所建树,根据公司年报, “上海富驰粉末钛合金的组织性能调控与应用项目”已成功获得政府补助,我们预计钛合金有望通过 3D 打印技术广泛应用于消费电子领域(如手机铰链轴盖、手表表壳等),公司亦有望受益。

国资注入,成长空间打开

上海富驰增资扩股引入国资股东。2023 年 9 月 29 日,公司发布关于上海富驰增资扩股引入投资者的公告。 上海富驰以增资扩股的方式引入投资者远致星火,远致星火以现金方式增资 2.82 亿元。增资完成后,上海富驰 注册资本将由 0.75 亿元增加至 0.88 亿元,公司持有上海富驰的股份比例将由原 75.00%变更为 63.75%。远致星 火的执行事务合伙人及管理人均为深圳市远致创业投资有限公司,实际控制人为深圳市资本运营集团有限公司。 公司成长空间有望打开。根据天眼查数据显示,远致星火共对外投资了 17 家企业,其中包括至微半导体(上 海)有限公司、上海心芯相连半导体技术有限公司、若名芯半导体科技(苏州)有限公司等。本次,上海富驰 引入远致星火,主要基于公司自身战略发展规划,远致星火入股后有利于实现双方资源优势互补,共同推动上 海富驰主营业务的发展,公司成长空间有望打开。

华为折叠屏引领,铰链带动 MIM 市场爆发,公司有望充分受益

华为新款折叠屏手机 23Q4 国内市占率遥遥领先。华为旗舰款折叠屏手机 Mate X5 于 2023 年 9 月上市,该 机型作为其手机回归的重磅机型,自发售以来就在超高端手机市场上吸引市场极高的关注度。2023 年第四季度, 中国折叠屏手机市场销量中,华为折叠屏占比达 51%。其中,华为 Mate X5 在大折叠品类中销量占 52%。据经 济日报,2024 年华为折叠屏手机目标为 700 万-1000 万部,2023 年为 260 万部,华为折叠屏手机渗透率有望快 速提升。此外,据 The Elec,苹果公司计划最早于 2026/2027 打造折叠屏手机产品。

MIM 是铰链零部件制造核心工艺,折叠屏铰链放量有望带动公司 MIM 业务快速增长。铰链是折叠屏手机 的核心部件,而铰链零部件主要通过 MIM 工艺进行加工制造。MIM 下游应用市场中手机占比超 50%,因此随 着折叠屏手机放量,MIM 市场将迎来快速增长。公司作为头部厂商将率先受益 MIM 市场爆发。华为和苹果均 是公司的重要大客户,二者均为消费电子头部品牌,同时公司收入体量位列 MIM 行业第一梯队,因此公司将率 先受益于 MIM 市场爆发。

MIM 技术平台化,积极优化产品结构。公司将 MIM 技术定位为 MIM+技术平台,不断进行技术储备,深 度挖掘应用场景,积极推进新品开发尤其是长周期产品如医疗器械、汽车等长周期业务,优化产品结构,逐步 减弱消费电子行业波动带来的冲击。

公司 P&S 业务分析

粉末冶金是一种先进的金属成形技术,通过制取金属或非金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物) 作为原料,经过成形和烧结等工艺过程,制造金属材料、复合材料以及各种几何构造制品的工艺技术,与传统 工艺相比,具有节能、节材、节省劳动力、环保、近净成形、个性化、一致性好等优势,其优点使其成为解决 新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用,属于现代工业发展的朝阳产业。

粉末冶金下游应用领域广泛,市场需求稳定增长。粉末冶金零部件下游应用领域广泛,主要分布在汽车零 件(62%)、家电零件(14%)等领域中,汽车、家电、机械以及 5G 通讯、新能源等行业发展带动国内粉末冶 金行业快速发展。根据中国粉末冶金协会数据,中国粉末冶金行业市场规模由 2017 年的 138 亿元增加到 2021 年的 165.8 亿元,CAGR 为 4.7%,随着粉末冶金零部件在 5G 通讯、新能源等新兴领域的运用,中国粉末冶金 行业市场规模有望继续保持 5%的 CAGR,实现稳定增长,预计在 2023 年中国粉末冶金行业市场规模有望达 182.8 亿元。

由于粉末冶金材料的优越性能及低成本,粉末冶金零部件在汽车中的应用越来越广,其中汽车底盘中有减 振器零件、导向器、活塞和低阀座;制动系统中有 ABS 传感器、刹车片等;泵类零件主要有燃油泵、机油泵和 变速器泵中关键零部件;发动机中有导管、座圈、连杆、轴承座、可变气门正时系统(VVT)关键零部件和排 气管支座等;变速器中有同步毂和行星齿轮架等零件。 根据尚普咨询集团的数据显示,目前我国平均每辆汽车使用的粉末冶金零件重量只有 6.3kg,远低于发达国 家水平。欧洲汽车平均每辆使用的粉末冶金零件约为 7.2kg,日本汽车平均每辆使用 8kg,美国平均每辆使用的 粉末冶金零件约为 18.6kg,分别是国内单台汽车用量的 1.14 倍、1.27 倍和 2.95 倍。因此,国内汽车行业在制造 技术向国际接轨的过程中,粉末冶金零件的使用量将有较大上涨空间。

深耕 P&S 业务多年,行业龙头地位巩固

公司粉末冶金制品国内市占率超 30%。粉末压制成形是目前全球粉末冶金主流技术方向,公司作为国内粉 末冶金行业的龙头企业,在激烈的市场竞争环境中,逐渐确立自身竞争优势并形成了独特的品牌效应。根据中 国机协粉末冶金协会 2022 年前三季度的统计数据,公司粉末冶金制品销售收入占该协会统计范围内生产厂家销 售总额的 39.96%,粉末冶金制品销量占该协会统计范围内生产厂家总销售量的 33.89%,继续排名在国内粉末冶 金行业的前列,公司已连续多年在国内粉末冶金行业中处于市场绝对领先地位。 公司 P&S 产品主要供给国内外汽车行业中高端客户,汽车零件贡献该业务近八成收入。2022 年公司 P&S 板块实现主营业务收入 18.20 亿元(同比下降 2.5%),其中汽车零件营收 13.81 亿元(同比增加 7.6%),占比 76%;公司近年来持续加大技术创新和开发力度,特别是对新能源汽车、电动工具等领域的开发力度,积极为 客户开发新产品,拓宽与现有行业客户群的配套合作面。

国内汽车出口高增+海外粉末冶金厂家退出,公司出口增加有望带动 P&S 业务增长。根据海关总署数据, 2023 年中国汽车出口 1016 亿美元,出口增速 69%。根据乘联会数据,2023 年中国汽车出口 522.1 万台,同比 增长 57%。中国汽车出口的数量和金额目前均已达到世界第一。根据乘联会,中国自主品牌燃油车品质提升智 能化领先带来的竞争力提升,叠加引领电动车的国际潮流带来的海外市场新蓝海,共同导致国内汽车出口大幅 增长。此外,近年来伴随国外粉末冶金厂家逐步减少投资并退出,国外客户供应链出现转移。随着粉末冶金致 密化技术的提升、加工工艺和材料体系的丰富发展,粉末冶金替代传统制造工艺(锻件、铸件、机加工)的空 间还可进一步扩展,辅助汽车系统也将继续提供机会。同时,由于中外制造业性价比差异,以及公司多年累积的资本、技术和品牌优势,公司在汽车行业粉末冶金制品的进口替代和全球市场拓展方面还有较大空间。国内 汽车出口高增+海外粉末冶金厂家退出,出口增加有望带动 P&S 业务平稳增长。

金属软磁粉芯行业分析

金属软磁粉芯:兼具多种优势,应用前景广阔

金属软磁粉芯是一种复合软磁材料,兼具传统金属软磁材料和铁氧体软磁材料优势。金属软磁粉芯是将金 属或者合金的软磁材料制成的粉末,在磁性粉末颗粒表面包裹绝缘介质后,采用粉末冶金工艺压制成所需形状 得到的各种磁芯材料,通称为金属软磁粉芯。金属软磁粉芯结合了传统金属软磁和铁氧体软磁的优势,兼具传 统金属软磁的高饱和磁通密度和铁氧体软磁高电阻率的特性。 与传统金属软磁材料相比,经绝缘包覆后的金属软磁粉芯材料具有较高的电阻率,可以有效降低高频下材 料的涡流损耗,改善了传统金属软磁磁导率不够高的弱点,并且远超铁氧体软磁材料的饱和磁感应强度。 因为铁氧体软磁材料磁导率超高,被广泛应用于高频甚至超高频的电子通信领域,但其饱和磁感应强度低, 无法通过较大电流,难以用于能量交换场景。但与软磁铁氧体相比,金属软磁粉芯的磁通密度相对较高,更能 满足电子元器件小型化的要求。

金属软磁粉决定软磁材料性能。金属软磁粉的成分、纯度、形貌等关键特征决定了软磁材料的性能。从这 种意义上来说,所有的各种金属或合金的软磁材料,均能用于生产各种系列不同金属软磁粉芯。但是从性价比 的优劣来看,目前各科技领域和工业领域广为使用,并在进行大批量生产的主要有:铁粉芯(iron cores)、铁硅铝 磁粉芯(sendust cores)、高通量磁粉芯(high flux cores)和钼坡莫磁粉芯(MPP cores)等四大系列。近年来,由于一体 成型的发展和新能源发展需要,一种具有高饱和磁通密度材料 Fe-Si 系(Si 6.5%)磁粉芯也发展的很快,使用 量开始大增。

金属软磁粉芯是高频大功率能量转换装置的新选择。为了适应现代环保节能产业的大功率能量转换装置的 技术要求,对于功率电感来讲最合适的磁性材料应该同时具备下列特点:一是较高的饱和磁通密度特性;二是 尽可能好的高频低损耗特性;三是结构上必须较易实现气隙微小化、均匀化,以防止产生磁通的泄露;四是较 易制作成各种特定型号的尺寸,对于大功率的应用,应易于制成大型尺寸。针对上述要求,在中高频工作的条 件下,以铁硅类为代表的金属软磁粉芯就成了目前较为理想的选择。在金属软磁粉芯材料中,金属镍价格昂贵,雾化非晶粉工艺难度大,目前在新能源电力变换技术中尚难以大规模地被采用。通过对铁硅粉或铁硅铝粉生产 工艺的改进,现有的铁硅类材料已经具备了可以和铁镍、铁镍钼类金属粉芯类似的损耗特性,同时高频特性突 出,并且具有较高的饱和磁通密度和优越的直流偏置特性,因此成为了高频大功率能量转换装置的新选择,未 来应用范围将越来越广。

下游应用广泛,消费需求高速增长

金属软磁粉芯做成的电感广泛应用于光伏发电、变频空调、新能源汽车、充电桩、数据中心(UPS、服务 器、服务器电源、通讯电源)、储能、消费电子、电能质量整治(有源电力滤波器 APF)、轨道交通等领域, 属于“碳中和”产业链中的重要一环。随着光伏发电及新能源汽车等高景气行业的发展以及变频空调行业的稳 步增长,金属磁粉芯及其器件的市场规模有望进一步打开。

光伏

金属软磁粉芯用于组串式光伏逆变器中的升压电感与逆变电感。光伏逆变器是一种电源转换装置,将太阳 能电池产生的直流电逆变成交流电,送入电网,即光伏发电并网。光伏逆变器中,有 Boost 升压电感和逆变电 感两个核心电感元件,Boost 升压电感将光伏电池板发出的不稳定直流电升压成稳定直流电压,逆变电感负责将 稳定的直流电压通过逆变电路转换成 50Hz 正弦波交流电输入电网。 双碳助力光伏装机规模增长,组串式逆变器占比提高,加速金属软磁粉芯需求。长期来看,碳中和、碳达 峰背景下预计光伏需求将持续增长,预计 2024 年全球新增光伏装机规模将达到约 450GW。金属软磁粉芯凭借 低损耗特性主要用于开关频率较高的组串式逆变器中,随着光伏市场的强劲增长和组串式逆变器占比的提高, 金属软磁粉芯的需求将不断扩大。根据中国光伏协会的统计,集中式逆变器与组串式逆变器近年来都占据了全 球约 95%左右的逆变器市场份额,组串式占比稳定增长,并且这一趋势预计在未来也将持续下去。 逆变器替换需求为额外增量。不同于光伏组件较为普遍的 25-30 年的平均寿命,由于光伏逆变器中的 IGBT 等部件的使用寿命通常在 10-15 年左右,因此相比组件会有更大的更换需求。当前于 2005 年前后光伏装机快速 增长的欧洲地区已开始步入了替换阶段,后续伴随 2010 年左右以中国、日本为主的亚太市场进入装机高峰,其 替换需求也有望在近年快速增长。

新能源汽车及充电桩

金属软磁粉芯在新能源中应用较多。金属软磁粉芯电感在新能源汽车领域的应用,主要集中在车载 OBC、 DC/DC 等电源模块中,以及新能源汽车直流充电桩中的谐振 PFC 电感。车载 OBC 即 AC-DC 车载充电器,输 入交流电源,输出直流,是直接给动力电池充电的装置;DC-DC 变换器则一般用于高压电池包给低压车载电子 器件的供电,用于将高压小电流转换为低压大电流;金属软磁粉芯和铁氧体粉芯制成的 PFC 电感广泛用于充电 桩中,起储能、滤波作用。 此外,在新能源汽车的照明系统、ECU(电子控制系统改)、BMS(电池管理系统)、PDU(电源分配单 元)、倒车雷达系统、胎压检测系统、无人驾驶感应系统、车身 EMI、传感系统等部件均使用了软磁材料。新 能源汽车对软磁材料的性能及品质稳定性有更严苛的要求。 混动新能源汽车单车所需金属软磁粉芯量更大,纯电动车单车所需量有望提升。混插电动车电池容量包较 小,串联电压不足,充电时需要升压电感,对金属软磁粉芯的需求量较大;纯电动汽车的电池充电环节只包括OBC,电池容量包足够大,串联电压可以达到 450V,不需升压电感,对金属软磁粉芯的需求量不及混动汽车量 大。因随着 EV 逐步向高电压平台转换,800~1200V 高压充电成为新的趋势,为匹配 400V 直流桩(大规模铺开 800V 充电桩需要时间),则需要加装 DC/DC 升压电路,EV 单车用量有望提升。 此外,金属软磁粉芯制成的高频 PFC 电感等应用于充电桩的充电器上,起储能、滤波作用。预计伴随国内 新能源汽车充电桩普及,新能源车桩比降低,充电桩对金属软磁粉芯需求量也将大幅增长。

变频空调

金属软磁粉芯产品应用于变频空调变频器上的高频板载 PFC 电感中,在变频空调输入整流电路中,起到电 源输入功率因数的调节、抑制电网高次谐波的储能升压电感的作用。 变频空调能效比高,符合节能环保趋势。目前我国电网的电压为 220V、50Hz,在此环境下工作的空调被 称为定频空调;而变频空调是指可根据环境温度,通过变频器改变压缩机供电频率,调节压缩机转速,进而通 过压缩机转速的快慢调节制冷量,从而达到控制室内温度的目的的空调。与传统定频空调相比,变频空调具有 快速制冷(制热)、节能、温度精准控制、电压适应范围宽等优点。因此,在国家大力鼓励发展节能环保产品 的社会大背景下得到越来越广泛的应用。 中国变频空调渗透率加速。中国家电领域随着 2020 年 7 月国家空调能效标准的提高,定频空调将全面升级 为变频空调。早在 2007 年时,日本的变频空调在家用空调中的占比就已经达到 99%以上,欧美国家的变频空调 普及率也在 70%以上,而中国 2013 年空调销量中,变频空调占比仅为 33%。随着家电领域能耗标准的提升,变 频空调渗透率逐年上升,由 2013 年的 33%有望稳步上升至 2023 年 80%以上,未来有望形成全面替代。

数据中心

金属软磁粉芯用于数据中心不间断电源、通讯电源、服务器电源中。UPS,即不间断电源,是一种含有储 能装置,以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。主要应用于单台计算机、计算机网络系统或其 他电力电子设备,为其提供不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时 的 UPS 实质是充当一台交流市电稳压器的功能,同时它还向机内电池充电。当市电中断时,UPS 立即将机内电 池的电能,通过逆变器转换为 220V 交流电,以使负载维持正常工作,并保护负载软硬件不受损坏。金属软磁 粉芯制成的 UPS 电感应用于高频 UPS 电源中,实现储能、滤波、稳压等功能。一般不间断电源(UPS)在输入 端 PFC 电感,蓄电池 DC/DC 变换器端电感和输出滤波电感会用到金属磁粉芯,每个不间断电源(UPS)使用 的电感数量取决单相或三相以及功率大小。 一般不间断电源(UPS)在输入端 PFC 电感,蓄电池 DC/DC 变换器端电感和输出滤波电感会用到金属磁粉 芯,每个不间断电源(UPS)使用的电感数量取决单相或三相以及功率大小。一台 UPS 电源一般会用到 10 个以 上的磁性器件。 “东数西算”工程启动,拉动数据中心需求增长。2022 年 2 月 17 日,国家发改委等部门联合发文,同意 在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等 8 地启动建设国家算力枢纽节点,“东 数西算”工程正式全面启动,数据中心建设进度有望加速。 金属软磁粉芯需求增速 CAGR 达 24.1%,最大增量来自光伏、新能源汽车。

我们预计 2022-2026 年全球金属软磁粉芯市场需求量将从 12.5 万吨增加至 29.7 万吨,年均复合增长率 24.1%, 最大增长领域来自光伏/新能源汽车,分别增长 7.1 万吨/4.1 万吨。

公司 SMC 业务分析

浙江东睦科达是公司 SMC 板块的重要战略支撑点,拥有从铁粉芯、铁硅、铁硅铝、铁硅镍、铁镍以及铁镍 钼等全系列金属磁粉芯产品,可以为客户提供全材料体系一站式金属磁粉芯服务,公司拥有先进的软磁金属磁 粉芯自动化生产线和磁材料研发中心,产品广泛应用于高效率开关电源、UPS 电源、光伏逆变器、新能源汽车 车载电源、充电桩、高端家用电器、5G 通信、储能等领域。 依托于东睦股份粉末冶金压制成形技术的加持,浙江东睦科达可量产的磁芯形状包括环形、圆柱、方块、E 型、EQ 型、罐型等多种特定形状,为行业内少数掌握复杂形状制造能力的厂商之一。 截至 2022 年 1 月,浙江东睦科达拥有“国家技术发明奖二等奖”1 项、“国家重点新产品”2 项;拥有授 权专利 16 项,其中发明专利 12 项,实用新型专利 4 项。

公司在进行材料方面研发的同时,亦深挖终端客户需求,积极与终端客户开发部门沟通并深度参与电感设 计。近年来,基于第三代功率半导体 SiC、GaN 的逐渐应用,迎合高频电力电子应用时代的到来,公司已经开 发和试产出 MHz 应用高频磁粉芯,可以弥补铁氧体及非晶/纳米晶等材料不足,具有高磁通密度、高频低损耗、 高耐温等优良特性,从而满足 5G 通信、CPU 供电模块、云端服务器等领域更高的技术要求。同时为了迎合钛 金级服务器电源的技术发展要求,公司开发了超低损耗铁镍磁粉芯应用于服务器电源功率因素校正(PFC)电 感,提升了服务器电源的效率,同时还可用于新能源汽车、动力电池检测系统、储能系统、充电桩等应用领域。

紧抓电感发展机遇,产能建设加速推进。近年来,公司紧抓电感行业发展机遇,SMC 板块发展步入“快 车道”,SMC 板块产销量由 2019 年的 6000 余吨增至 2022 年的 2.2 万吨以上,毛利由 0.41 亿元增至 1.58 亿元, 毛利率亦由 17.71%提升至 22.38%。公司积极推进产能建设,目前公司在山西临猗建设的“年产 6 万吨软磁材料 产业基地项目”正加速推进中,宁波总部 SMC 生产线部分高端产品已小批量供货。未来公司 SMC 产能预计将 超过 10 万吨。

三大业务有望实现多层级协同发展

多基地互补运作,三大业务协同发展。公司目前以宁波总部为经营管理决策中心,P&S 产品的研发中心、 营销中心、管理中心、高端产品生产基地,以上海富驰为 MIM 的研发中心、营销中心和高附加值产品生产基地, 以东睦科达和山西磁电为 SMC 的研发中心、营销中心和主要产品生产基地,实现公司 P&S、MIM 和 SMC 三 大工艺在产业平台上的融合,形成基地互补关系,并充分发挥三大技术平台在客户、技术、基地、管理等方面 的协同优势。公司三大业务从表面上来看独立性较强,实际上在技术、业务等领域拥有显著的协同效应。

技术协同

公司粉末压制成形(P&S)与金属注射成形(MIM)业务均属于粉末冶金工艺,而软磁复合材料(SMC) 业务也与粉末冶金结构件的生产工艺有高度相似之处,均需要经过“混粉-成形-烧结(热处理)”等主要工艺, 两种类型的产品在生产加工工艺上有较高的协同性,可互为借鉴,公司近年来亦持续加大 P&S、MIM、SMC 技术融合,以 P&S/MIM 的压制和各工艺技术协同到 SMC 产品生产中,帮助 SMC 产品满足高电压、小型化、 结构复杂化要求,并拓展新的应用场景。公司以三大新材料技术平台为基石,具备较强的技术吸收消化和再创 新能力,具备根据应用需求设计各种新产品,帮助应用端提升产品力和性价比优势的能力。 P&S+SMC 携手解决轴向磁通电机生产工艺难题。以公司持有 12%股权的深圳小象电动科技有限公司为例, 小象电动拥有自主研发的聚能磁轴向磁通电机及控制算法等核心技术,相关电机可应用于机器人/机器狗/机器牦 牛等关节电机。一方面,公司可通过小象电动加强对电机及非车用粉末冶金应用的技术研究,探索粉末冶金在 电机、电控等方向的技术应用。另一方面,公司 P&S 业务及 SMC 业务也能携手解决轴向磁通电机生产工艺难 题,根据中信建投电新组,SMC 材料具备磁各向同性、高磁导率、低损耗等优点,结合粉末冶金赋能,通过完 成各种复杂结构的压制,匹配轴向电机特殊结构需求,从而提升电机生产效率,解决生产工艺难题,降低制造 难度,为大批量生产提供可能。后续伴随智能机器人及电动汽车、特种车辆等市场增长,小象电动电机需求提 升亦能反哺公司 SMC 等业务发展。

业务协同

公司在粉末冶金行业深耕多年,在国内外粉末冶金及相关应用如汽车、家电、工具锁具等领域,东睦科达 在光伏、储能、充电桩等领域,及上海富驰、东莞华晶在国内外主流消费电子品牌拥有较高的知名度和美誉度, 在行业中积累了丰富的客户资源,所服务的客户多为全球跨国公司或各产业领域的龙头企业。公司充分利用运 用品牌、渠道优势,融合全球资源,三大业务有望充分发挥融合协同优势,扩大公司对下游新能源以及新材料 等高端制造应用领域的覆盖。 公司三大业务均有望与华为形成深度合作。(1)MIM 板块,公司为华为折叠屏手机提供 MIM 零件+转轴 组件的定制化开发、生产服务;(2)SMC 板块,公司金属磁粉芯产品可为华为智能光伏板块赋能,光伏逆变 器及储能等新能源领域有望持续发展;(3)P&S 板块,公司粉末冶金制品亦有望为华为“汽车生态联盟”形成 合作。公司有望以现有业务合作为基础,充分利用自身产品矩阵及平台优势,实现业务融合协同发展。

受益人形机器人+新能源汽车,小象电动轴向电机有望迎来高速发展

轴向电机行业有望迎来高速发展

轴向磁通电机具备轻量化优势,同时可以节省空间。根据 YASA 官网,以 YASA 车用轴向磁通电机产品为 例,其质量为 24kg,而传统电动汽车径向磁通电机质量为 50kg,YASA 电机质量减轻一倍以上;YASA 电机体 积为 5L,传统电动汽车径向磁通电机体积为 10L,YASA 通电机体积减小一倍。在汽车、机器人应用场景中, 可有效节省空间,助力轻量化。 轴向磁通电机的功率、扭矩密度更高,可以匹配小减速比减速器。根据 YASA 官网,YASA 车用轴向磁通 电机的扭矩密度可达到 160Nm/L,传统电动汽车径向磁通电机扭矩密度为 40Nm/L,YASA 电机扭矩密度远超 传统电机。在功率密度方面,YASA 轴向磁通电机的扭矩密度可达到传统电机的 2-3 倍。由于轴向磁通电机具 有低转速、大扭矩的特点,可以匹配小减速比的减速器,使得结构更紧凑。

轴向磁通电机的材料使用更少,使用损耗更低,效率更高。对比径向磁通电机,轴向磁通电机的制造用料 (如铜、铁)更少、端部绕线更短,例如 YASA 车用轴向磁通电机产品同传统电动汽车径向磁通电机对比,将 电机质量由 50kg 减轻至 24kg,整体材料用料明显减少,电机运行中其损耗更低。当转速位于 500-2000r·min-1 区间内时,轴向磁通电机效率超 97%,略高于传统径向电机。

轴向磁通电机目前在海外已批量应用于电动汽车等领域。目前轴向磁通电机在国外的主要企业部分已寻找 到批量应用场景,主要应用领域为电动汽车。例如,YASA 轴向磁通电机产品已应用于奔驰 Vision One-Eleven 概念车,未来将在奔驰 AMG.EA 纯电平台上量产搭载使用;比利时 MAGNAS 主要应用领域包括电动汽车、电 动飞机;法国 WHYLOT 获雷诺集团投资,主要应用于汽车等领域。国内企业尚处于小批量应用阶段,主要应 用领域包括商用车、特种车辆、无人机等,正在寻找批量应用场景以实现市场扩容。

轴向磁场电机有望助力轮边驱动系统车型渗透率提升。电动汽车轮毂电机驱动系统会面临较为严苛的使用 环境,如轮胎刹车发热、崎岖路面的振动、恶劣环境和簧下质量重等,会对电机电控系统可靠性提出严苛的性 能和测试要求,同时也影响着电动汽车的安全稳定性、可操控性等。而电动汽车轮边电机可通过安装于车架上 的结构方式,有效避免轮毂电机所存在的上述问题,在重量结构上保持传统车辆的轮胎结构,同时也具备轮毂 电机驱动车辆的优势,如模块化、分布驱动、转弯半径小、传动效率高和机动性强等。 轮边电机如若采用传统的径向磁场电机,由于轴向尺寸较长,会占用更多的车架底盘空间;而轴向磁场电 机具备轴向尺寸短和重量轻等优势,采用轴向磁场电机作为电动汽车的轮边电机,会给整车载人载物和电池带 来更大的空间,同时由于是动力底盘,上层可以自由搭载和组合各种车型以实现个性化、定制化的车型。

轴向磁通电机有望助力人形机器人实现轻量化。轴向电机结构紧凑,具备高功率、扭矩密度,有望助力人 形机器人实现轻量化。为了提高机器人的运行效率,减小关节产生的转动惯量,相比于工业机器人,人形机器 人对于关节的轻量化要求更高。轴向磁通电机质量轻、体积小,具备高扭矩&功率密度,可以有效节省关节空 间,满足人形机器人对关节的轻量化要求。随着批量生产以及制造难度的降低,轴向电机的使用场景将更加丰 富,在人形机器人、机器狗等新兴领域的应用也将更加成熟。

小象电动技术水平领先,应用场景持续扩张

致力于创新型聚能磁电机电控系统的高科技动力系统研发公司。深圳小象电动公司(东睦股份持股 12%) 成立于 2016 年 12 月,公司拥有自主研发的聚能磁轴向磁通电机及控制算法等核心技术,公司研发生产的电机 相对于传统电机拥有体积小、重量轻、效率高,并可在低转速下输出大扭矩等特点,特别适用于对于体积和重 量敏感的应用领域,如新能源汽车、电动摩托车、工业机器人、无人机、电动船舶、电动飞机等行业。公司“机 器人关节轴向磁通电机项目”目前正在开展,该项目所研发的软磁关节轴主要应用于高扭矩的工业机器人。公 司正在研究机器人、机器狗等关节电机,并已小批量生产软磁电机,公司 P&S 和 SMC 技术平台产品均可应用。 技术水平领先,已完成批量化生产及验证。公司的新型轴向磁场电机处于国内领先水平,部分参数已达国际领先水平,目前公司已申请轴向磁场电机相关专利 35 项,其中 8 项发明专利,有 4 项已获得发明专利证书。 公司已完成轴向磁场电机驱动系统的批量化产品生产及验证,产品配套军工企业和研究院等客户,并获得中国 兵器集团、中科院、中船、中航以及院校研究所的深度合作。以国内自主研制的“电动牦牛”(图表 47 右上角) 为例,其是世界上体形最大、载重能力最高、越野能力最强的电驱动四足仿生机器人,具备地形和环境感知能 力,可以应对台阶、壕沟、断崖等多种地形,拥有极强的地形环境适应性,而实现稳定负重行走的关键,主要 是电动牦牛有 12 套自主研发的关节模组(由小象电动提供),实现整机 12 个自由度的配置,可以完成前进、 后退、左移、右移、转向等动作。

上市以来分红率近 6 成,持续保障股东权益

公司自 2004 年上市以来持续保障股东权益,每年均进行现金分红,上市以来累计实现净利润 21.46 亿元, 累计现金分红 12.52 亿元,上市以来分红率达到 58.34%。且近年来分红率均维持高位,2018 年-2022 年公司股 利支付率分别为 115%/40%/106%/109%/40%。 我们预计公司 2024 年有望实现归母净利润 4.92 亿元,假设公司分红率为 60%,按公司 2 月 8 日收盘价市 值 81.79 亿计算,公司股息率可达 3.6%。


(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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