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磁材低端产能严重过剩,高性能钕铁硼引领未来,预计2020年全球高性能钕铁硼下游需求约7.43万吨[图]

2019年08月07日 13:16:08字号:T|T

    钕铁硼(NdFeB)是第三代稀土永磁材料,主要由铁(69%)、稀土(25%)及硼(1%)组成,因高剩磁密度、高矫顽力和高磁能积等优点,成为迄今为止磁性最强的永磁材料,有当代“磁王”的美誉。

钕铁硼元素构成

数据来源:公开资料整理

钕铁硼属第三代稀土永磁

数据来源:公开资料整理

    永磁材料中,钕铁硼的磁性能显著高于铝镍钴、铁氧体和钐钴磁体,且机械力学性能好,容易成型,但其不足之处在于高温下磁损失较大,同时抗腐蚀性较差,因此钕铁硼磁体均须进行表面涂层处理。

永磁材料中钕铁硼性能优势突出

-
铝镍钴
铁氧体
钐钴永磁
钕铁硼
最大磁能积(MGOe)
0.38-1.53
1.76-4.21
15-21
11-40
内禀矫顽力(kOe)
1.4-13.2
0.17-5.2
24-33
33-50
剩磁强度(T)
0.58-1.35
0.32-0.43
0.8-1.2
1.17-1.48
加工难度
容易成型,机加工难度小
较难成型,机加工难度大
机加工难度较大
容易成型,机加工难度较小
优点
最好的温度和时间稳定性、耐腐蚀性高
资源丰富、价格低廉
工作温度高、耐腐蚀性强、磁性能优
磁能积高,机械力学性能好,可切削和钻孔
缺点
性价比较低
磁性能差、温度稳定性差
性价比较低
温度稳定性差、化学稳定性低
应用领域
仪表、电能表
大体积扬声器、玩具、家电的风扇电机
军事及航天航空
VCM、各种永磁电机、汽车EPS、MRI

数据来源:公开资料整理

    从钕铁硼产业链来看,上游主要为稀土开采冶炼企业;下游方面,高性能钕铁硼主要应用于风力发电、新能源汽车、变频空调、节能电梯和智能机器人等,随着全球新能源汽车及机器人产业的不断发展,高端磁材需求有望迎来高速增长。

钕铁硼产业链

数据来源:公开资料整理

    按生产工艺分类,钕铁硼可分为烧结、粘结和热压三种,其中烧结钕铁硼采用粉末冶金工艺,熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制而成;粘结钕铁硼由钕铁硼磁粉与树脂或橡胶挤压成型后制成,工艺简单、成本较低且不易腐蚀,但磁性能稍弱,在消费电子、计算机和打印机等领域广泛应用;热压钕铁硼目前产量尚小,还处于研制发展阶段。

    我国现有烧结钕铁硼生产企业接近200家,产能为40-50万吨,主要分布在江浙沪、京津、山西、包头、赣州和山东六大地区,其中江浙沪占比较高达到40%。从产量集中度来看,我国年产量3000吨以上的企业仅占7.5%,而年产1500吨以下的企业占84%,前25家企业的产量份额占全国的58%,行业小而分散。(中科三环以1.2万吨产量排名全国第一)

我国烧结钕铁硼产量企业分布

数据来源:公开资料整理

    尽管我国钕铁硼永磁产业已初成体系,但受制于生产设备、工艺控制水平和自动化程度较低,我国磁材长期以中低档产品为主,毛利率低于20%,且该领域进入壁垒低、产品差异化小,当前已陷入产能严重过剩局面(产能40万吨,需求15万吨),国内磁材企业承受着较大的市场竞争压力。反观高性能钕铁硼,在资金、技术、专利方面均具有较高壁垒,有效保证了供给格局的稳定,同时行业集中度非常高,从全球市场来看,海外仅存的烧结钕铁硼企业:德国VAC、日本日立金属、信越化学、TDK企业占据了全球高性能钕铁硼40%-50%的市场,且毛利率可达25-40%左右。未来随着中小落后产能不断出清,国内市场将逐步向高端领域转移,聚焦中高档产品的头部企业有望重新赢得市场份额。

2010-2018年我国稀土永磁材料产量及增速

数据来源:公开资料整理

    2018年我国稀土永磁材料产量达到16.45万吨,同比增长4.6%;其中烧结钕铁硼毛坯产量约15.5万吨,同比增长5%,全球占比达到90%,而中高端产品比例接近60%。事实证明:通往中高端磁材的路日渐清晰,国内优质企业成长可期。全球绝大部分钕铁硼产品由我国生产,因此出口是我国磁材企业重要销售渠道之一。据海关统计,2018年我国稀土永磁材料出口总量39279万吨,同比增长8.6%;出口总额为18.7亿美元,同比增长18.7%。其中主要包括稀土的永磁铁及磁化后准备制永磁铁的物品(占比83%)、钕铁硼磁粉(占比14%)、速凝永磁片(占比2%)和其他钕铁硼合金(占比1%)四类。

    从出口对象来看,我国产品主要流向亚洲、欧洲及北美洲,其中以制造业发达的德国、日本、美国需求量最大。2018-2019年受中美贸易冲突影响,我国磁材出口数量有所下滑,下半年中美关系仍将会是影响中国钕铁硼产品出口的重要因素,随着国家对稀土下游深加工产品把控度提升,未来出口中高附加值产品比重将有所改善。

2010-2018年我国稀土永磁材料进口量及增速

数据来源:公开资料整理

2010-2018年我国稀土永磁材料出口数量及增速

数据来源:公开资料整理

2018年我国钕铁硼产品出口流向

数据来源:公开资料整理

2018-2019年我国稀土永磁材料月度出口情况(单位:吨)

数据来源:公开资料整理

    从全球钕铁硼生产规模排名来看,我国企业占据绝大部分榜单,但高性能钕铁硼永磁材料生产商集中在中科三环、宁波韵升、正海磁材等企业。参考海外磁材巨头的生产模式,在激烈的竞争环境下,聚焦特定中高端应用领域,集中研发、设计和制造能力,为客户提供优质服务的企业,有望突出重围,成为细分市场的领先者。

全球TOP13钕铁硼企业产能情况

排序
公司
产能(吨)
简介
1
日立金属(日本)
20000
世界顶级钕铁硼磁材领军者,首个申请烧结钕铁硼工艺专利企业
2
中科三环
16000
高性能磁材龙头,国内首个拥有国际钕铁硼销售生产专利的企业
3
英洛华
10500
国内最早生产钕铁硼企业之一,聚焦电机与磁材全面发展
4
天和磁材
10000
含新能源汽车用稀土永磁材料及军用钐钴永磁材料产业化两大国家重点项目
5
宁波韵升
10000
磁机电一体化领先企业,掌握稀土永磁材料全套装备
6
北京京磁
7500
国内首批钕铁硼生产企业,专业从事烧结钕铁硼研发、生产销售20余年
7
烟台首钢
6400
生产以50MGOe系列为代表的高性能永磁材料的中日合资高新技术企业
8
正海磁材
6300
国内高性能钕铁硼永磁材料种类最全的生产企业
9
宁波科田磁业
6000
高性能磁材销量增长迅速,连续十年被认定为高新技术企业
10
金力永磁
6000
国内风电、新能源汽车、节能变频空调领域的领先供应商
11
包头金山磁材
5000
钕铁硼行业最具有发展潜力的企业之一,2019年在磁性能方面的重大研发突破
12
信越化工(日本)
5000
全球最大有机硅供应商及稀土永磁行业龙头之一,掌握VCM领域所需先进技术
13
TDK(日本)
5000
以磁性技术引领世界的综合电子元件制造商

数据来源:公开资料整理

六家同行可比上市公司净利润对比

数据来源:公开资料整理

六家同行可比上市公司盈利增速对比

数据来源:公开资料整理

六家同行可比上市公司经营现金流对比

数据来源:公开资料整理

六家同行可比上市公司负债对比

数据来源:公开资料整理

    2018年全球高性能钕铁硼需求约为6-7万吨,主要集中在汽车领域,其他消费场景较为分散,风力发电、消费电子、变频空调、节能电梯领域占比均在8%-10%左右。随着全球能源危机及环保意识的加强,新能源汽车、风电节能产业或将迎来高速发展,高性能钕铁硼需求有望释放巨大潜力。

2018年高性能钕铁硼磁材下游消费占比

数据来源:公开资料整理

高性能钕铁硼应用广阔且目前无替代材料

主要领域
主要应用
优势
新能源汽车
永磁驱动电机
体积小、响应速度快、高效节能、具有更高的驱动功率
传统汽车
EPS核心零部件
在各种行驶状态下提供最佳助力、改善汽车的转向特性、提高转向稳定性和安全性
风力发电
永磁直驱风机
采用全功率变流技术,具备较强无功补偿、低电压穿越能力,对电网冲击较小,发电效率比平均高5%-10%
节能电梯
永磁同步曳引机
省去了涡轮蜗杆结构,传动效率比传统异步曳引机提高了20%-30%,总体能耗比传统异步曳引机降低了45%-60%
变频空调
变频空调压缩机
与定频空调相比,可节能30%以上,寿命一般能达12-15年
节能石油
直线电机抽油机
效率高、作业方便、整机机构简单、启动电流低、高运行稳定、节能效果可达45%

数据来源:公开资料整理

    我们对国内及国外高性能钕铁硼下游需求消耗进行测算,预计2019-2020年全球高性能钕铁硼下游主需求合计约6.42万吨、7.43万吨。

全球高性能钕铁硼需求测算

-
-
2016
2017
2018
2019E
2020E
新能源汽车(每辆纯电动车消耗钕铁硼5kg,混合动力汽车消耗2kg)
国内新能源汽车产量(万辆)
51.60
79.40
127.05
165.17
206.46
国内纯电动车产量(万辆)
41.70
66.60
98.56
132.13
165.17
国内插电式混合动力车产量(万辆)
9.90
12.80
28.33
33.03
41.29
海外新能源汽车产量(万辆)
39.45
54.31
63.10
72.57
83.45
海外纯电动车产量(万辆)
31.56
43.45
50.48
58.05
66.76
海外插电式混合动力车产量(万辆)
7.89
10.86
12.62
14.51
16.69
新能源汽车消耗钕铁硼磁材(吨)
4018.80
5975.64
8271.00
10460.12
12755.86
传统汽车(每套EPS消耗钕铁硼0.25kg)
国内汽车产量(万辆)
2811.88
2901.54
2780.92
2864.35
2950.28
EPS渗透率
30%
35%
40%
45%
50%
国内EPS使用量(万套)
843.56
1015.54
1112.37
1288.96
1475.14
海外汽车产量(万辆)
6685.78
6828.71
6782.54
6986.02
7195.60
EPS渗透率
35%
40%
45%
48%
50%
海外EPS使用量(万套)
2340.02
2731.48
3052.14
3353.29
3597.80
传统汽车EPS消耗钕铁硼磁材(吨)
7958.97
9367.56
10411.28
11605.61
12682.34
变频空调(每台变频空调消耗钕铁硼120g)
国内变频空调产量(万台)
3945.50
5918.50
6332.80
7599.36
9271.22
钕铁硼渗透率
45%
48%
52%
55%
58%
海外变频空调产量(万台)
1698.21
1715.19
1732.34
1818.96
1909.90
钕铁硼渗透率
45%
48%
52%
55%
58%
变频空调消耗钕铁硼磁材(吨)
3047.60
4397.01
5032.65
6216.09
7782.06
风力发电(每MW直驱永磁风电电机消耗钕铁硼0.8吨)
国内风电新增装机量(MW)
23370
19660
21138
23251.8
25576.98
永磁直驱风机渗透率
24%
26%
28%
32%
35%
海外风电新增装机量(MW)
31229
32184
34436.88
36847.46
39426.78
永磁直驱风机渗透率
20%
22%
24%
28%
32%
风电消耗钕铁硼磁材(吨)
9483.68
9753.66
11346.79
14206.29
17254.81
节能电梯(每台节能电梯消耗钕铁硼6kg)
国内节能电梯产量(万台)
62.76
67.78
79.98
94.38
103.81
电梯保有量(万台)
493.69
562.7
627.83
690.61
759.67
改造节能电梯数量(万台)
9.87
11.25
12.56
13.81
15.19
海外节能电梯产量(万台)
26.9
29.05
32.54
38.39
45.3
海外电梯保有量(万台)
1645.63
1678.55
1728.91
1780.77
1834.2
海外改造节能电梯数量(万台)
32.91
33.57
34.58
35.62
36.68
节能电梯消耗钕铁硼磁材(吨)
7946.78
8499.3
9579.07
10931.83
12059.71
机器人(每台机器人消耗钕铁硼25kg)
国内工业机器人产量(台)
72426
131079
147682
162450.2
178695.2
国内服务机器人产量(台)
684
8208
9849
10341.45
10858.52
海外工业机器人产量(台)
181322
194015
207596
224203.7
242140
海外服务机器人产量(台)
22208
26650
31980
34538.4
37301.47
机器人消耗钕铁硼磁材(吨)
6916
8998.8
9927.68
10788.34
11724.88
全球钕铁硼磁材主需求(吨)
39371.83
46991.97
54568.46
64208.28
74259.67

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国高性能钕铁硼行业市场研究及投资前景预测报告》 

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