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“永磁王”行業市場供給及應用領域前景分析 發布時間:2018-10-19

“永磁王”行業市場供給及應用領域前景分析

一、行業發展現狀分析

磁性材料是古老且用途廣泛的基礎功能材料,現代磁性材料已經廣泛的存在于我們的生活之中,并被應用于各個領域。世界現代永磁材料從 20 世紀 30 年代末開始,AlNiCo 永磁材料的開發成功,使永磁材料的大規模應用成為可能。50年代由荷蘭 J.L.斯諾伊克發明電阻率高、高頻特性好的鐵氧體軟磁材料,接著又出現了價格低廉的永磁鐵氧體,鐵氧體磁材的出現既降低了永磁體成本,又將永磁材料的應用范圍拓寬到高頻領域。60 年代,美國 Dayton 大學的 Strnat 等,用粉末粘結法成功地制成 SmCo5 永磁體,標志著稀土永磁時代的到來。隨后的 70年代,成功的開發了第二代稀土永磁 SmCo17。1983 年, 日本住友特殊金屬公司和美國通用汽車公司各自研制成功釹鐵硼(NdFeB)永磁,這是笫三代稀土永磁材料,也是新一代的“永磁王”。

“永磁王”行業市場供給及應用領域前景分析

相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《釹鐵硼行業市場競爭分析及投資發展戰略研究報告》

釹鐵硼永磁材料的磁粉基本成分等技術核心主要掌握在日本、美國等發達國家手中,由于中國稀土資源豐富,人力資源成本低,故發達國家的稀土永磁產業紛紛轉向中國,21 世紀以后,中國逐步成為了全球釹鐵硼的制造中心,系全球產量最大的國家。

進入 21 世紀,盡管日美歐等發達國家稀土永磁產業發展減緩,但由于中國稀土永磁產業的超常發展,使得全球稀土永磁產業依然保持了迅猛增長的態勢。

我國釹鐵硼磁體產量增長迅猛,從 1984 年產量 2 噸,到 2001 年首次超過日本,產量達到 6500 噸,2005 年至 2010 年,全球產量年均增長率為22.56%,我國年均增長率為 28%。截止 2017 年底,全球乳鐵硼產量已達17.3萬噸,其中我國釹鐵硼產量達15.2 萬噸,占全球總產量的 87.86%。

釹鐵硼是釹、氧化鐵等的合金,又稱磁鋼,具有高磁能積、高矯頑力以及高能量密度的優點,是目前性價比最佳的磁體,享有“磁王”的美譽。釹鐵硼永磁材料在現代工業和電子技術中得到廣泛的應用,它的特性使儀器儀表、電聲電機、磁選磁化等設備的小型化、輕量化、薄型化成為可能。

釹鐵硼的優點是性價比高,具有良好的機械特性;不足之處在于居里溫度低,溫度特性差,且易于粉化腐蝕,必須通過調整其化學成分和采取表面處理方法使之得以改進,才能達到實際應用的要求。

釹鐵硼分為燒結釹鐵硼和粘結釹鐵硼兩種,粘結釹鐵硼各個方向都有磁性,耐腐蝕;而燒結釹鐵硼因易腐蝕,表面需鍍層,一般有鍍鋅、鎳、環保鋅、環保鎳、鎳銅鎳、環保鎳銅鎳等。粘結釹鐵硼一般分軸向充磁與徑向充磁,根據所需要的工作面來定。

燒結釹鐵硼是用粉末燒結的方法生產的各向異性磁體,一般經過燒結生產出毛坯,再經過機械加工(如線切割、切片、磨削等)成為各種形狀的磁體。燒結釹鐵硼屬于難加工的脆硬材料,加工過程中損耗大,成本高,尺寸精度也比較差,耐腐蝕性也較差,表面需要電鍍處理。但其優點是磁性能較高、抗退磁能力強,其磁性是粘結釹鐵硼材料的 5 倍左右。根據磁能級、一致性、加工精度、表面處理精度等因素,可以將燒結釹鐵硼大致分為低、中、高三檔,低檔產品為 N30、N35、N38、30H、33H、35H、33SH,中檔產品為 N40、N42、38H、35SH、38SH、30UH、33UH,高檔產品為 N45、N48、N50、N52、40H、42H、45H、48H、40SH等。

粘結釹鐵硼是將釹鐵硼粉末與樹脂、塑膠或低熔點金屬等粘結劑均勻混合,然后用壓縮、擠壓或注射成型等方法制成的復合型釹鐵硼永磁體。產品一次成形,無需二次加工、可直接做成各種復雜的形狀。粘結釹鐵硼的各個方向都有磁性,可以加工成釹鐵硼壓縮模具和注塑模具。精密度高、磁性能極佳、耐腐蝕性好、溫度穩定性好。

雖然粘結釹鐵硼產業與燒結釹鐵硼產業同時起步,但相比而言發展較為緩慢,從產量上看不足燒結釹鐵硼磁體產量的十分之一,主要由于粘結磁體的磁性能和機械強度較低。大多數磁體以多極充磁圓環的形式應用于各類精密稀土永磁電機,成為燒結稀土永磁材料的一個重要補充。一直以來硬盤和光盤主軸電機是各向同性粘結稀土磁體最主要的應用領域,但隨著固態硬盤價格的大幅下降,以及平板電腦和智能手機的迅猛增長,硬盤和光盤市場受到了極大的沖擊,特別是光盤市場衰減了近一半,導致粘結釹鐵硼需求量一直處于較低水平,也對未來粘結磁體的性能、精度、溫度耐受性等重要指標提出了更高的要求。

二、行業主要政策分析

“永磁王”行業市場供給及應用領域前景分析

資料來源:普華有策信息咨詢

三、行業產業鏈分析

1、上游行業概況

釹鐵硼永磁行業的上游系稀土行業,其主要用料為金屬釹、鐠釹、特硼、精硼等,釹鐵硼生產企業原材料庫存周期一般約為 3 個月,釹、硼合金、純鐵以及一些符合稀土添加劑,如鏑、鋱等添加劑等材料占釹鐵硼磁鐵制作成本的百分之六十以上,所以稀土價格的波動對釹鐵硼行業產生直接影響。2011 年,稀土價格翻倍暴漲,部分逐步采用粘結釹鐵硼的企業,由于無法消化價格暴漲帶來的成本壓力,重新尋找價格更為便宜的替代品。燒結釹鐵硼磁鐵的價格也隨著稀土材料價格的暴漲從一百元每公斤上漲到六百多元每公斤,上漲率高達百分之五百以上,在當時嚴峻的情況下,釹鐵硼磁鐵的利潤空間被極大地壓縮了,大批的中小企業經不住成本暴漲而大幅減產,有的甚至停業倒閉,開工率嚴重不足,稀土價格的暴漲,超過了很多用戶的成本承受及價格轉移能力,為此很多廠商不得不改變設計,重新使用鐵氧體等其他磁性材料替代釹鐵硼磁體,釹鐵硼磁體的部分新的應用開發也因為成本問題而停滯。

近年來,隨著稀土價格回歸理性,萎縮的應用市場又開始有所緩慢恢復,如風電、變頻電機、新能源汽車等,許多釹鐵硼永磁的用戶也轉向重新開發新的應用。釹鐵硼磁材雖然具有卓越的性能,性價比也較高,但只有保持長期穩定的原材料價格,才能實現稀土資源開發、釹鐵硼磁材生產和終端應用市場的共贏。

2、下游行業概況

釹鐵硼下游應用領域廣泛,終端消費主要在 VCM、MRI、電聲器件等消費電子市場,近年來,隨著國家對節能環保行業政策紅利的不斷刺激下,釹鐵硼應用領域逐漸向電子信息、風力發電、節能環保家電、新能源汽車、現代醫療設備等新興領域發展。

由于釹鐵硼永磁的不可替代特征,故微型化需求領域的產品基本不受釹鐵硼價格波動的影響,可以保持穩定的增長,節能環保需求領域屬于國家政策支持并大力發展的行業,所以該領域是未來釹鐵硼行業的主要增長點。

全球釹鐵硼與中國釹鐵硼下游消費結構相比,在VCM 和 MRI 領域差異較大,VCM 屬于釹鐵硼高端應用領域,技術門檻較高,長期由發達國家壟斷。日本用量最大的是 VCM,約占產量的 50%,掌握此項技術的主要有 Neomax(日立-住友)、TDK、信越化工等企業,占全球一半以上的市場份額。

2011 年中國稀土產業整合,稀土原材料價格巨幅波動,對消費電子、節能空調領域需求形成較大的成本壓力,下游釹鐵硼磁材替代品紛紛出現,新應用領域開發停滯不前。近年來,隨著一系列稀土產業政策發布,國內稀土行業已經建立起一套完整的涉及規范準入、環保核查、稅收管控、商貿流通等領域的行業規則,由政策預期推動的稀土價格暴漲格局將大有改觀,稀土價格有望保持平穩運行,下游需求有望逐步復蘇。

“永磁王”行業市場供給及應用領域前景分析

四、行業應用領域分析

從具體的應用領域看,目前消費電子占到釹鐵硼需求的 大半以上市場份額,其次是風電、交通領域,新能源汽車等新興領域逐漸成為成為釹鐵硼需求的主力軍,其行業產量的快速增長將帶動高端釹鐵硼需求的增加。

1、風電領域

在風電領域,高性能釹鐵硼永磁材料用于永磁直驅風機,其既是磁源,又是磁路的組成部分,工作原理表現為在當風輪帶動轉子旋轉,裝有釹鐵硼永磁體的定子線圈切割磁力線,從而產生感應電流,因此高性能釹鐵硼永磁體是永磁直驅風機的核心部件。

風力發電機包括雙饋變速恒頻型、失速型、直驅永磁型以及混合動力型四種,目前主頻流的雙饋變速恒型發電機需要引入齒輪箱升速(1MW 成本 100 萬元左右),隨著發電機功率的提升,成本上升很快,且易出現故障,需要經常維護。而直驅永磁型發電機省去了齒輪箱,具有可靠性高、效率高、維護工作少等諸多優點,是風力發電領域未來最有發展前景的機型。

2、新能源汽車領域

在新能源汽車領域,整車技術核心體現在電池、電機和電控三個方面。當前提升續航里程主要通過改進動力電池容量方式,但受目前動力電池技術發展限制,電池擴容帶來的續航提升有限。在短期電池擴容提升不明顯的情況下,采用體積更小、功率損耗更低的永磁電機作為新能源汽車的驅動電機從而達到提升續航里程的重要性正逐步受到廠商的重視。

經統計,目前國外主流車企推出的混合動力、純電動車車型所采用的驅動電機,除特斯拉 Model S 出于技術延續性的考慮采用傳統異步電機以外,其他新能源車型全部采用釹鐵硼永磁同步電機。

目前,全球釹鐵硼磁體市場容量已超過 100 億美元,應用市場也從電子行業拓寬到汽車、家電、醫療等行業,具有異常廣闊的發展空間和前景。我國釹鐵硼磁材憑借高質量產品和成本優勢在國際市場的份額不斷擴大,如今已經以占領全球近 80%以上市場份額的實力,成為世界燒結釹鐵硼磁體的產業中心。釹鐵硼作為節能環保的朝陽產業,預計未來 20 年還不會有比釹鐵硼性能更優異的磁體來取代它。

3、手機領域

釹鐵硼永磁材料在手機上的應用主要體現在手機震動馬達及手機微型電聲元件兩部分。2011 年后隨著移動互聯網時代的來臨,智能手機迎來爆發式增長,根據工信部介紹,2017年國內手機產量為 19 億臺,以每臺平均成品用釹鐵硼磁材約 0.0025kg 計算,僅 2017年國內手機行業對成品釹鐵硼磁體需求量在 4750 噸左右,且由于體積要求較高,屬于微型化需求領域,基本無其他替代磁性材料產品,所以這部分需求基本不會受到釹鐵硼價格波動的影響,可以保持穩定的增長性。

五、行業新進入者的主要障礙

1、技術壁壘

釹鐵硼永磁屬于技術密集型行業,它對工藝設計及工藝過程控制的要求非常高,很多關鍵技術都需要通過非常細致的工藝過程來實現,原料配方、燒結、磁路優化、表面處理等關鍵技術的掌握需要長期、大規模的生產實踐進行積累。下游應用領域的不斷發展,產品的更新換代均對釹鐵硼生產的工藝技術提出較高的要求,對行業的進入構成較強的技術障礙。

2、渠道壁壘

釹鐵硼材料的應用企業一般都具有一定規模,其對釹鐵硼磁材的質量、品質及供貨穩定性方面都有嚴格的要求,想與其建立較為穩定的合作關系,必須經歷長期的談判和認證,尤其是對于跨國公司客戶,只有通過相應的資質認定方有進入其采購目錄的資格,但一旦確定合作關系后,客戶為保證產品質量等因素一般不會輕易更換供應商,這就對新進入行業者構成較強的渠道壁壘。

3、資金壁壘

釹鐵硼永磁材料屬于資本密集型、技術密集型行業,行業有著典型的規模效應。企業發展具有規模經濟,大型化企業具有較好的市場競爭力,資金壁壘主要體現在兩個方面:一是釹鐵硼毛坯材料的生產設備投入規模大、價值高;二是后期表面處理自動化程度高,電鍍環節環保設施必須齊全并經過驗收,這就需要企業有足夠的流動資金來進行固定資產的投資,這對新進入本行業的企業構成了一定的資金壁壘。

4、人才壁壘

釹鐵硼永磁材料的毛坯生產環節包括配料、熔煉、制粉、成型及燒結等,每個環節的工藝設計及過程控制都需要專業水平較高且經驗豐富的技術人員,從行業經驗來看,培養高素質的技術人員以及合格的操作人員需要經過理論的學習和長期的實踐,而目前國內,這方面的人才卻較為稀缺,因此,人才因素構成了進入行業的重要壁壘。


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