2024年云路股份研究报告:专注先进磁材,全球非晶合金龙头

  • 来源:浙商证券
  • 发布时间:2024/09/25
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云路股份研究报告:专注先进磁材,全球非晶合金龙头。公司专注先进磁性金属材料领域,是全球非晶合金材料龙头企业,目前已形成非晶合金、纳米晶合金、磁性粉末三大材料及其制品系列。非晶合金:全球龙头,下游配电变压器需求广阔云路股份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心,非晶铁心是非晶变压器的核心部件,主要应用于电力配送领域。目前国内非晶配电变压器渗透率持续提升,需求景气度较高;同时公司深耕东亚、东南亚、欧美市场,海外营收持续提升,有望随非晶变压器渗透率提升持续发展。非晶电机有望成为非晶材料潜在应用领域对比传统硅钢片电机,非晶电机功率密度和节能优势明显。其具备高磁导率、低损耗优势,相同转速下...

1 深耕非晶合金材料,纳米晶合金+软磁粉芯铸造成长新动力

云路股份自成立以来始终专注于先进磁性金属材料的设计、研发、生产和销售,目前 已形成非晶合金、纳米晶合金、磁性粉末三大材料及其制品系列。

1.1 深耕非晶,技术积累非一日之功

深耕非晶合金材料领域,成就行业龙头地位。非晶产品自 2008 年开始研发,历时 4 年 攻克非晶技术,2014 年建成万吨级非晶合金薄带生产线。磁性粉末产品于 2012 年开始研 发,第二年实现破碎粉末规模化生产,2018 年建成雾化金属粉末生产线。纳米晶合金于 2016 年开始研发,2019 年研制出纳米晶超薄带并完成产业化。并于 2022 年建成全球唯一 超 10 万吨带材生产基地。目前,公司非晶合金薄带的市场份额为全球第一,是非晶合金材 料行业的龙头企业。

1.2 军工央企助力公司稳步发展

中国航发为公司实控人,多名核心管理层及员工参与持股。公司隶属于国资委下属中 国航发集团,其通过全资子公司中国航发资产管理有限公司间接持有 28.5%股权。 董事长李晓雨先生持有公司 20.82%股权,副董事长郭克云先生直接持有 18.28%股 权。多邦合伙系员工持股平台,员工通过其间接持有 2.22%股权。

1.3 专注先进磁性金属材料,立足非晶拓展纳米晶与软磁粉芯

非晶合金业务是公司目前的主力业务,纳米晶合金和磁合金粉末则为公司未来成长极 具潜力的业务布局方向。

1)非晶合金产品主要用于配电变压器。公司非晶合金产品原材料涉及铁、硅、硼、 碳等,通过“小流量熔体精密连铸技术”,将处于熔融状态下的高温合金溶液喷射到高速旋 转的结晶器上,溶液已每秒 106℃的速度冷却,形成非晶合金薄带,下游主要用于配电变 压器,与传统材料硅钢相比,具有节能减排优势。 2)纳米晶合金主要用于电子磁性元器件。纳米晶产品原材料包括铁 、硅、硼、铜和 铌等元素,素经急速冷却工艺形成非晶态合金后,再经过高度控制的退火环节,形成具有 纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。下游主要应用在电感元件、电子变压器、互感 器、传感器等产品。 3)磁性粉末主要用于制作磁粉芯,是电感类元件的核心部件之一。磁性粉末分为雾 化粉末和破碎粉末。雾化粉末是将金属材料融化后升温至 1650℃,再用氮气等对金属液进行冲击破碎、冷却所得到的粉状产品。而破碎粉末则是将非晶合金薄带、纳米晶带材在适 当温度下热处理后,通过破碎设备进行机械破碎,经密闭筛分后得到的粉末。磁性粉末通 常用于制作磁粉芯,磁粉芯是电感类元件的核心部件之一。目前主要用于家电、新能源汽 车、新能源发电、消费电子等领域。

公司目前拥有非晶合金薄带及其制品、纳米晶产品、磁性粉末及其制品,其中非晶合 金薄带及其制品 2021-23 年产能分别为 60000/90000/90000 吨。非晶合金薄带及其制品的 2021-23 年产量实现每年激增,分别为 51338.51 吨、71300.98 吨、87515 吨。

产能扩张持续进行,研发巩固龙头地位。公司 2021 年上市时募资金额共 8 亿元,分别 用于高性能超薄纳米晶带材及其器件产业化项目、高品质合金粉末制品产业化项目、万吨 级新一代高性能高可靠非晶合金闭口立体卷产业化项目。

1.4 财务数据:业绩稳步增长,费用控制平稳

非晶合金薄带及其制品为云路股份收入主要来源,纳米晶和磁性粉末产品持续放量。 公司 2021-23 年主营业务收入分别为 9.36、14.47、17.72 亿元,其中非晶合金薄带及其制品 营收贡献占比分别为 68%、76%、77%。

公司整体毛利率不断提升,主营非晶产品毛利率持续增长。2021-23 年公司整体毛利 率分别为 23.37%、26.81%、30.49%,其中营收贡献最大的非晶合金产品毛利率由 22.26% 提升至 34.20%;纳米晶产品毛利率则由 32.96%下降至 19.43%;磁性粉末产品毛利率由 6.52%上升至 11.16%。 公司营收和净利润实现稳步增长。2021 年-2023 年公司营业收入由 9.36 亿元提升至 17.72 亿元,3 年 CAGR 达 37.59%,主要因下游非晶变压器的持续需求增长;2024 H1 实现 营收 9.1 亿元,同比增加 7.37%,维持增长态势。 2021 年-2023 年公司归母净利润由 1.2 亿元提升至 3.32 亿元,2 年 CAGR 达 66.33%, 主要受益主业营收增长和公司盈利能力的提升; 2024H1 归母净利润 1.67 亿元,延续增长 势头。

公司整体三费控制稳定,研发支出持续提升。2021-2024 H1 公司三费控制稳定,其中 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, 研发费用逐年攀升,保 持产品的技术领先优势。

2 非晶合金:非晶变压器持续渗透,非晶电机塑造新空间

公司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心,非晶铁心是非晶变 压器的核心部件,主要应用于电力配送领域,在用户工程领域亦有空间,如轨道交通、数 据中心、高速公路等。

2.1 从非晶合金薄带到非晶铁心:从材料向制品延伸,持续推动应用

非晶合金又称“液态金属或金属玻璃”,其主要制品非晶合金薄带是采用急速冷却技术 将合金熔液以每秒百万度的速度快速冷却,得到厚度约 0.03mm 的非 晶合金薄带,其物理 状态表现为金属原子呈长程无序的非晶体排列。

得益于上述工艺形成的特殊原子结构,使得非晶合金具有低矫顽力、高磁导率、高电 阻率等良好的性能。非晶合金材料的全球产业化历程只有 60 年左右,因此非晶合金薄带未 来在技术和应用方面拥有广阔的空间。相较于传统材料硅钢,非晶合金的低矫顽力、高磁 导率、高电阻率等特性使得材料更易于磁化和退磁,可显著降低电磁转换损耗,是中、低 频领域电能传输优选材料。

非晶铁心是是非晶变压器的核心部件,是非晶合金薄带经过剪切、成型、热处理等工 艺而制作的产品。为推动非晶合金薄带的应用,公司从非晶合金薄带的材料生产供应商逐 渐向下游材料制品深加工领域延伸,从事非晶铁心的生产。公司成功研发非晶立体卷铁心 产业化技术,让非晶材料更安全、安静地应用在配电变压器中。随着非晶立体卷铁心变压 器在电网领域应用的逐步推广,将为公司非晶合金薄带产品带来新的需求增长点。

2.2 非晶 VS 硅钢,非晶变压器未来可期

目前,非晶合金材料主要应用于配电变压器领域。除非晶合金之外,配电变压器使用 的另一种主要材料是硅钢材料。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。 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 1000 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;

2) 在应用侧,非晶合金材料具有高磁导率、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,据公司招股说明书披露信息,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;

3) 在回收侧,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。 复盘配电变压器近 10 年的发展:2016-2020 年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, 据观研天下信息,非晶变压器占比由 2015 年的 48.7%下降至 2020 年的 15.49%。 2020 年以来,政策支持叠加技术进步,非晶变压器渗透率重新进入上行通道。云路股 份于 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、易破 碎弊端;同时,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。 非晶变压器占比由 2020 年的 15.49%提升至 2023 年的 27%,行业进入重振上行期。

2.3 把握非晶技术优势,深度拓展海外市场

在电力需求较为旺盛的海外市场,非晶合金变压器的采购数量和市场份额整体呈现增 长的趋势。

公司在东亚与东南亚市场精心开拓,根据韩国电力公司(KEPCO)的数据统计,2019 年韩国电力公司招标配电变压器约 7 万台,其中硅钢变压器占比约 70%;非晶变压器占比 接近 30%;2020 年,韩国电力公司招标配电变压器数量进一步增长至约 11.6 万台,非晶变 压器约 4.6 万台、占比上升至接近 40%。 在印度和东南亚市场,2016 年-2019 年非晶变压器市场规模保持持续增长,合计接近 1.80 亿美元;2020 年,受全球卫生健康事件影响,印度和东南亚市场的非晶变压器市场规 模略有降低。

中国变压器的出口表现持续优异。据海关总署, 2024 年 1-7 月对越南、印度、韩国、 美国出口量同比增长 50.96%、3%、13.09%、20.05%。出口金额数据方面:2024 年 1-7 月 对越南、印度、韩国、美 国的出口金额同比增长 53.28%、13.17%、3.64%、8.17%。

2.4 非晶电机:打开非晶合金新应用空间

对比传统硅钢片电机,非晶电机功率密度和节能优势明显。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。 非晶材料在高效电机上应用,能有效的提高电机的效率,提高功率密度比,减小体积 重量,从而实现节能减排,符合国家产业政策。非晶高效电机在高频高速、航空、航天、 军工、电动汽车上有广阔的应用前景。 目前,非晶电机在汽车端已取得应用试点。23 年 3 月 3 日,广汽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 12 kw/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%。

低空飞行有望成为非晶电机又一新应用下游。清华大学车辆与运载学院李骏院士团队 主持研制的世界首台面向城市交通的智能载人飞行汽车在西安试飞成功。面对智能飞行汽 车充电和续航需求,该团队采用了新一代飞行动力系统,该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过 800 公斤。

目前,云路股份在非晶电机领域的研究开发项目持续推进,项目预计总投 资 4290.15 万,截至 2023 年度已累计投入金额 2555.49 万元。

3 纳米晶+软磁粉芯塑造未来成长动力

公司在长期深耕非晶合金薄带领域的基础上,持续开展磁性材料领域新产品的研发开 拓,推出纳米晶超薄带、磁性粉末等新产品,丰富了产品结构。纳米晶与软磁粉芯有望进 一步打开公司材料下游应用场景,塑造公司未来成长空间。

3.1 纳米晶合金:高频小型化器件优选

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,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消费电子、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,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。 纳米晶材料市场规模持续增长。据 QY Research 数据,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%。2015-2021 年,中国纳米晶材料市场规模则从 0.46 亿美元增长至 0.95 亿美元,CAGR 达 12.8%。

3.2 软磁粉芯:下游应用场景广阔,需求维持高景气

磁性粉末是通过机械破碎、雾化喷射等工艺制作的颗 粒状磁性材料。将磁性粉末颗粒 经绝缘包覆、压制、退火、浸润、喷涂等工艺制作的磁粉芯是电能转换设备的核心元件之 一,主要应用于新能源发电、新能源汽 车、消费电子、家电等领域。

目前,云路股份旗下磁性粉末板块主要包括雾化粉末和破碎粉末产品,以及使用磁性 粉末所加工生产而成的磁粉芯。

雾化粉末是用高压气雾化、水雾化等方式将金属熔液进行雾化得到的球形、类球形等 形貌的颗粒状磁性材料。云路股份目前生产的雾化粉末主要包括铁硅铝粉末、 铁硅粉末、 铁镍粉末等。 破碎粉末是将非晶或纳米晶合金薄带在一定的温度下进行脆化处理,利用机 械破碎将脆化后的薄带加工成符合技术要求的粉末。


(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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