2024年云路股份研究报告：非晶合金龙头，乘风配电变压器景气度及电机新应用

1.非晶合金龙头，纳米晶合金+软磁粉芯平台型布局

作为非晶合金行业的全球龙头企业，云路股份主营业务持续高增长，纳米晶和软磁粉芯打 开新增长曲线。公司专注于非晶合金、纳米晶合金、磁合金粉末三大材料的制备，广泛应 用于电力传输、新能源汽车、无线充电、新基建、核能电力、医疗及航空航天等多个领域。

1.1 历史沿革

青岛云路先进材料技术股份有限公司成立于 2015 年 12 月，是由军工央企中国航空发动机 集团有限公司控股的混合所有制企业。2008 年公司由云路新能源公司以非晶事业部为框架 存续设立，2016 年开始研发纳米晶材料。2021 年公司成功在科创板发行上市，并于同年 首次实现球形非晶粉末的公斤级制备。2022 年公司建成年产能 10 万吨的全球最大非晶带 材生产基地。

1.2 军工央企实际控股，董事长系行业领军人物

公司实控人为中国航发资产管理有限公司，持股比例达 28.5%。中国航发资产管理有限公 司为中国航空发动机集团有限公司的全资子公司，其中中航发集团为国资委控股的军工央 企。公司董事长李晓雨先生毕业于清华大学电力系统及其自动化专业，博士生导师，深耕 行业二十多年，曾获国家创新人才推进计划-科技创新创业人才、泰山产业领军人才等称号， 目前持股 20.82%。

1.3 非晶合金龙头，多产品领域泛点开花

公司目前以非晶合金为主，纳米晶合金和磁合金粉末为第二、三业务。（1）非晶合金板块 主要产品包括非晶合金薄带及其制品非晶铁芯，非晶铁芯是非晶变压器的核芯部件，主要 应用于电力配送领域。（2）与传统磁性材料相比，纳米晶超薄带因其高饱和磁度、低矫顽 力、高初始磁导率等材料特性可以缩小磁性器件体积、降低磁性器件损耗。主要应用于消 费电子、新能源发电、新能源汽车、家电、粒子加速器等领域，目前已在智能手机无线充 电模块、新能源汽车等产品端实现规模化应用。（3）磁性粉末制作的软磁粉芯是电感元器 件的重要材料，主要应用于新能源发电、新能源汽车、消费电子、家电等领域。

1.4 财务数据：业绩稳步增长，费用率控制稳定

公司营收和净利润实现稳步增长。2018 年-2023 年公司营业收入由 7.3 亿元提升至 17.7 亿元，5 年 CAGR 达 19.24%，主要因下游非晶变压器的持续需求增长；2024Q1 期间实现 营收 4.4 亿元，同比+52.29%，维持增长态势。2018 年-2023 年公司归母净利润由 0.6 亿 元提升至 3.3 亿元，5 年 CAGR 达 38.62%，主要受益主业营收增长和公司盈利能力的提升； 2024Q1 期间归母净利润 0.8 亿元，同比+15.24%，延续增长势头。

非晶合金业务毛利率较高并贡献近八成营收。2023 年，非晶合金薄带及其制品、纳米晶产 品、磁性粉末及其制品分别营收13.68亿元、2.27亿元、1.42亿元，占总营业收入的 77.18%、 12.79%、8.03%。非晶合金薄带及其制品的毛利率由 2018 年的 24.59%增长至 2023 年的 34.20%；纳米晶产品毛利率从 2018 年的 4.24%提升至 2023 年的 19.43%。

整体费用率控制稳定，深耕科研不断提高研发费用。2018 年-2023 年公司期间整体费用率 控制稳定，其中销售费用和财务费用率维持较低水平。同时，公司深耕研发不断迭代新品， 研发费率由 2018 年的 3.6%提升至 2023 年的 5.4%，长期维持在营业收入的 4-6%，持续 加码产品的技术领先优势。

2.非晶合金：非晶配电变压器景气度持续，非晶电机打开应用空间

2.1 非晶合金：高性能软磁材料，非晶配电变压器核心材料

高性能软磁材料，非晶配电变压器核心材料。非晶合金作为高性能软磁材料，最主要应用 为配电变压器。产业链上游为大宗金属原材料，主要包括铁、硼、硅等。中游为非晶合金 带材，可深加工为平面卷铁心和立体卷铁心。下游应用中，可进一步制成油浸式变压器和 干式变压器，终端场景对应电网端（电网配电端）和用户端（轨道交通、数据中心、新能 源发电等）。

2.2 对比传统硅钢，非晶变压器高效节能应用空间广阔

铁心是配电变压器中的核心部件，配电变压器按照铁心材质类型分为非晶变压器和硅钢变 压器。目前全球范围内电网配电变压器的应用以硅钢变压器为主，非晶变压器和硅钢变压 器具有竞争的关系。对比传统硅钢，非晶变压器在制造侧、应用侧、回收侧具备高效节能 优势，伴随低负载电力应用场景兴起，非晶变压器空间广阔。

① 在制造侧，非晶合金的生产工艺流程显著短于硅钢产品。非晶合金薄带制造流程约为 10 米，硅钢约为 1,000 米。硅钢采用传统钢铁冶金制备工艺制成，而非晶采用的是急速冷却 工艺制成，从钢液到非晶合金薄带制品一次成型，生产 1 公斤非晶合金薄带比生产 1 公斤 硅钢约可节省 1 升石油，实现制造节能；与硅钢材料相比，非晶合金材料具有突出的节能 环保特性，是“制造节能、使用节能、回收节能”的全生命周期可循环绿色材料。

② 在应用侧，非晶合金材料更具损耗优势。其具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率等材料 特性，电磁能量转换效率显著优于硅钢材料，非晶变压器空载损耗较硅钢变压器降幅可达 到 60%左右，实现使用节能。对比硅钢片，非晶合金具有更低的矫顽力与单位铁损，更高 的电阻率与最大磁导率，且可以在薄得多的厚度上实现更高的硬度。因此，非晶合金在变 压器、电机定子等场景对硅钢片有很好的替代效果。

变压器是电力系统损耗的重要来源之一。按照中电联数据，2023 年我国电网损耗率为 4.54%，按 2023 年 92241 亿千瓦时发电量计算，超过 4000 亿千瓦时电量浪费在输电环 节，而变压器贡献了约 30%~40%的损耗，其中配网由于电压等级低、设备维护较差，又 占据了损耗的绝对大头。因此年初发布的《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》 中指出：要加快老旧和高耗能设备设施更新改造，改造后须达到能效节能水平，并力争达 到能效先进水平。2025 年，电网企业全面淘汰 S7（含 S8）型和运行年限超 25 年且能效 达不到准入水平的配电变压器，全社会在运能效节能水平及以上变压器占比较 2021 年提 高超过 10 个百分点。 非晶合金变压器低损耗主要体现在空载损耗，这意味着在低利用率场景下优势更明显。根 据 GB20052 国家标准，以 1 级能效的 10kV/400kVA 变压器为例，非晶合金空载损耗为 215W，电工钢带变压器则为 570W。非晶合金变压器空载损耗仅为电工钢带的 30%-50%， 而两者负载损耗相当。空载损耗，简单理解此部分损耗与变压器负载率无关，而负载损耗 则与负载率成正相关关系。故在低损耗场景，非晶合金变压器的损耗更低。

根据计算，当负载率较低时，由于此时空载损耗占比高，因此非晶合金变压器节电效果显 著，20%负载情况下可降低近一半的损耗。但随着负载率提高，由于空载损耗不变而负载 损耗大幅提高，因此非晶合金变压器节电效果开始下降。

随着新型电力系统建设深入，低负载场景预计比例将会显著提升。未来新能源装机比例、 分布式光伏、工商业储能、充电桩等设施的比例预计将会大幅提升，而这些设施都有个共 同特点：利用率较低。（1）光伏：我国 2023 年光伏利用小时数为 1286 小时，平均利用 率仅 14.7%。（2）工商业储能：目前工商业储能仅少数省份可以做到 2 充 2 放（2 小时）， 此时利用率为 33%，多数省份做 1 充 1 放（2 小时）利用率仅 17%。（3）充电桩：以我 国最大的充电运营商之一的特来电为例，2023 年底充电功率 1779 万千瓦，23 年 12 月充 电量为 95288 万千瓦，则其平均利用率仅为 7.2%。低利用率意味着相关设施所用的变压 器长期处于低负载状态，非晶合金变压器在这些场景下节电效果会更为显著。 ③ 在回收侧，非晶铁心基本可以实现再回收。废旧的非晶铁心可通过中频炉重熔后制成非 晶合金薄带，非晶铁心中的硅、硼元素基本可以实现回收再利用，实现回收节能。

2.3 非晶配电变压器：国内需求进入重振上行期，渗透率底部反转

政策指引+技术突破驱动行业进入重振上行期，渗透率呈底部反转趋势。2016-2020 年行 业经历下行整顿期：非晶变压器招标量的迅速提升使行业优质产能无法匹配，同时平面卷 铁心无法解决噪音大、抗突发短路能力差、易破碎等问题，非晶变压器占比由 2015 年的 48.7%下降至 2020 年的 15.49%。 2020-2023 年行业进入重振上行期：（1）行业整顿期+政策指引推动产品技术升级：2016 年，工信部明确要求“解决非晶合金带材和高性能硅钢片产能低与质量稳定性差的问题”。 云路股份等企业于 2019 年完成非晶立体卷铁心研发，有效解决平面卷铁心噪音大、抗突短 能力差等弊端。（2）产品技术升级+政策指引推动产品渗透率提升：2020 年，工信部发 布《变压器能效提升计划（2021-2023）》，到 2023 年，当年新增高效节能变压器占比 达 75%以上，有望拉动非晶变压器需求释放。政策指引叠加技术突破，非晶变压器占比由 2020 年的 15.49%提升至 2023 年的 26.79%。

国内市场空间测算：国内非晶合金需求量预计稳步增长，市场空间有望突破 20 亿元。国内 非晶合金带材主要应用于非晶配电变压器，终端应用场景分为两网招标需求（国家电网+ 南方电网）和社会工程用需求（轨道交通+新能源发电+数据中心等应用场景）。根据我们 的测算，2023-2026 年非晶合金带材需求量有望达 10.8/12.1/13.4/14.9 万吨，假设非晶 带材售价为 1.6 万元/吨，对应市场空间有望达 17.2/19.4/21.5/23.9 亿元。

2.4 非晶配电变压器：东南亚出口需求持续高增，欧美地区渗透率空间广阔

东南亚出口需求持续高增，政策推动下美国渗透率空间广阔。（1）东南亚地区需求高增， 其中越南 、印度、韩国为公司重点出海拓展方向。东亚方面，韩国电力公司配电变压器招 标量由 2019 年的 7 万台提升至 2020 年的 11.6 万台，其中非晶占比由 30%提升至 40%， 占比呈上升趋势。东南亚方面，2016 年-2019 年东南亚非晶变压器市场规模由 0.7 亿美金 提升至 0.8 亿美金。 （2）欧美地区渗透率空间广阔，政策指引有望推动非晶产业落地开花。2024 年 4 月，美 国能源部 (DOE) 最终确定了国会规定的配电变压器能效标准，最终规则要求约 75%的市 场可以用取向硅钢、其余 25%的市场用非晶合金；法规过渡时间由 3 年延长到 5 年，供应 商有 5 年时间适应直至完全遵守法规。我们认为在非晶变压器节能高效推动下，该标准有 望成为美国中长期打开非晶应用的抓手。 （3）国内变压器出口表现亮眼。根据海关总署数据，出口量数据方面：2023 年越南、印 度、韩国、美国变压器出口量同比-3%、111%、38%、-32%；2024 年 1-4 月出口量同比 +42%，-9%，11%，+18%。出口金额数据方面：2024 年 1-4 月越南、印度、韩国、美 国的出口金额均实现同比正增长。

2.5 非晶电机：电机能量密度提升，打开非晶合金应用端的想象空间

对比传统硅钢片电机，非晶电机功率密度和节能优势明显。原理方面，非晶合金作为新型 软磁材料，具备高磁导率、低损耗优势，相同转速下重量和体积更轻，高频化下铁损更低。 加工制备方面，非晶铁芯加工有两种主要工艺路线，即线切割和冲压。线切割工艺相对成 熟，但效率较低，加工过程中大电流会产生熔融层，增加能量损耗。冲压工艺效率较高， 但对模具等设备的要求也更高。 汽车端电机应用已打开，低空经济有望承载新应用空间。汽车端应用方面，23 年 3 月，埃 安发布了全新一代高性能集成电驱技术群——夸克电驱，其电机功率密度可达 12kw/kg， 较行业平均水平 6kw/kg 提升 100%；同时降低电机 50%铁芯损耗，有效降低电机 能量损耗，电机工况效率提升至 97.2%，电机最高效率达到 98.5%。低空飞行应用方面，23 年 12 月，清华大学李骏院士团队全球首台载人飞行汽车试飞成功，该团队研 制的智能载人飞行汽车采用新一代飞行动力系统，选取高压大功率非晶电机，可提 供超过 1 吨的极限拉力，整机最大起飞重量超 800 公斤，最高飞行车速达 25m/s。 进展方面，公司非晶电机领域的研究开发项目正处于持续研发阶段，该项目预计总投 资规模 4290 万元，截至 2023 年度已累计投入金额 2555 万元。

2.6 非晶合金产能+技术行业领先，深度拓展海外出口

产能方面，公司已成为行业内最大的非晶合金薄带供应商，年设计产能达到 9 万吨，产品 销量由 2021 年的 5.24 万吨提升至 2023 年的 8.73 万吨。技术方面，公司向下游延伸拓展 全产业链解决方案，成功研发非晶立体卷铁心产业化技术，为解决非晶合金变压器噪音较 大、抗突短能力较差、易碎片化的行业痛点问题。海外出口方面，公司持续开拓国际市场， 非晶合金产品的境外销量和规模快速增长，主要客户分布于印度、韩国、越南等地区。公 司海外营收由 2021 年的 3.22 亿元提升至 2023 年的 7.29 亿元，同时海外营收占比由 34% 提升至 41%。

3.平台型拓展纳米晶合金和软磁粉芯，打开第二成长曲线

3.1 纳米晶合金：高频小型化元器件优秀方案，无线充电新能源打开增量

纳米晶合金具备优异的高频磁导率、较低的能量损耗。纳米晶合金是将含铁、硅、硼、铌、 铜等元素的合金熔液，通过急速、高精度冷却技术，在非晶基础上形成弥散、均匀纳米岛 屿结构的材料，具有较高的饱和磁密、高初始磁导率和较低的高频损耗等特性，广泛应用 于中、高频领域的能量传输与滤波。

纳米晶合金有望加速替代铁氧体软磁。与铁氧体软磁材料、非晶软磁材料等材料相比，纳 米晶超薄带因其材料特性可以缩小磁性器件体积、降低磁性器件损耗，属于新型磁性材料， 综合磁性性能更为优异。随着技术进步对磁性材料的要求提高以及新能源汽车等新兴市场 领域需求的上升，纳米晶超薄带对传统铁氧体材料有望逐步形成替代。 纳米晶合金目前已在智能手机无线充电模块、新能源汽车电机等产品端实现规模化应用。 纳米晶超薄带产品是制造电感、电子变压器、互感器、传感器、无线充电 模块等磁性器件 的优良材料，主要应用于消费电子、新能源发电、新能源 汽车、家电、粒子加速器等领域， 满足电力电子技术向大电流、高频化、小型轻量、节能等发展趋势的要求。

纳米晶材料市场规模持续增长。根据 QY Research 数据显示，从 2015 年到 2019 年全球 纳米晶材料产量从 2.15 万吨持续增长至 3.02 万吨，市场规模从 1.65 亿美元增长至 2.42 亿美元，CAGR 达 10.12%。中国纳米晶材料产量从 0.67 万吨增长至 1.03 万吨，市场规模 则从 0.46 亿美元增长至 0.75 亿美元，CAGR 达 12.68%。

3.2 软磁粉芯：新能源发电环节核心材料，需求持续景气

合金软磁粉芯是新能源发电环节重要材料，产业链上游主要包括铁、硅、铝等大宗金属原 材料；中游包括合金软磁粉末、合金软磁粉芯、绕线功率电感；合金软磁粉芯下游应用广 泛，主要包含光伏、储能、新能源汽车、充电桩、UPS、变频空调等终端场景。其中，光 伏需求目前占比最大，储能、新能源汽车及充电桩需求正持续贡献市场增量。根据我们的 测算，2022-2025 年全球合金软磁粉芯市场空间预计达 45.9/65.6/82.7/100.1 亿元，3 年 CAGR 达 29.7%。

3.3 积极拓展纳米晶合金和软磁粉芯，有望打开第二曲线

拓展方面，公司三大主营产品系目前全球最新型的先进软磁材料，覆盖从 50Hz 到 100MHz 的宽频段、七大赛道应用领域，伴随着全球能源体系的绿色低碳转型及电子产品高频化、 小型化、轻量化的发展趋势，产品矩阵有望形成合力提升综合市场份额。产销方面，公司 纳米晶合金和软磁粉芯业务同步发展，销量稳步提升。纳米晶产品销量稳步提升，由 2021 年的 4567 吨提升至 2023 年的 5060 吨，磁性粉末及其制品销量快速提升，由 2021 年的 4120 吨提升至 2023 年的 7266 吨。

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