稀土永磁的应用前景,转发学习
4.3C领域:
高端手机无线充电线圈中也使用稀土永磁体;中高端耳机的磁体多为烧结钕铁硼产品,最近几年在 TWS 耳机的带动下,扬声器元器件对钕铁硼的需求高速发展。
宁波韵升、中科三环等厂商在消费电子领域用烧结钕铁硼永磁体具有较为领先的地位,在手机、耳机、音箱等产品中具有较大的市占率。
(1)iPhone 手机声学系统磁体随销量而增长
自 iPhone 7 开始苹果手机开始标配双扬声器,为提升手机立体声效果,安卓高端手机跟随采用双扬声器设计,共同推动手机声学系统对钕铁硼的需求。
(2)无线充电线圈提供钕铁硼新需求
iPhone 12 系列产品标配 Magsafe 无线充电线圈,其中磁铁阵列层是由18颗磁钢片组成的磁环以及2颗稍大磁钢片组成的定位磁点,这种无线充电设计方案将大幅带动钕铁硼永磁体的使用,单机用量在1克左右;预计未来此种无线充电产品将在苹果 iPhone、iPad、iWatch 等系 列产品中成为标配,安卓厂商也有望在高端手机中跟进以提升无线充电性能。
(3)高性能振动马达渗透率提升
手机中振动器早期采用转子马达,主要使用铁氧体永磁体。iPhone 采用线性马达为手机振动器带来新的技术路线,线性振动马达由于其高精度、高振动强度、低延迟等性能需要使用高性能钕铁硼磁体。线性振动器逐步成为高端手机标配,预计未来也将成为高端安卓手机的标配。
(4)TWS 耳机产品快速渗透
2016年苹果发布第一代 Airpods 产品,打开 TWS 发展序幕。随着蓝牙技术从第四代过渡到第五代以及蓝牙芯片设计的发展进步,TWS 耳机的使用体验大幅度提升,全球 TWS耳机快速渗透。预计2021-2023 年全球TWS 耳机的出货量将超过 5亿、7亿和10亿部,远期 TWS 耳机的年均出货量将赶上全球智能手机的出货量。
综上,3C领域我个人比较看好无线充电线圈+TWS 耳机对钕铁硼永磁带来的新增量。不难预测,TWS耳机已经成为潮流,未来有望形成全面取代;而无线充电线圈也有望形成主流产品全面铺开应用。以上产品虽然单个用料很少,但,这是全世界都在用的消费品。
5.节能电梯:
我国目前已实现节能电梯对传统电梯的绝大部门替代,但考虑到新增需求、旧电梯的更换以及节能改造,预计节能电梯仍将会以每年 20%速度继续增长,对钕铁硼永磁体形成稳定需求。目前,全球节能电梯产量对钕铁硼需求量大概在7000 吨左右。
三、新的应用场景展望
目前我国稀土永磁电机的科研水平已经达到了国际先进水平,高端稀土永磁电机国产化率持续提升。随着航天航空、船舶、医疗设备、高铁轨交、机器人等新兴领域市场快速拓展, 稀土永磁新的应用场景仍将被不断打开。重点如:
1、工业机器人:
“机器换人”是大势所趋这点毫无疑问。工业机器人产业扩张给钕铁硼产业带来发展机遇。一台工业机器人主要包括减速器、伺服电机、控制器、机械加工本体等几部分。而高性能钕铁硼永磁材料则是永磁同步伺服电机的基础材料。目前一台165kg焊接机器人售中伺服电机成本占比约为20%,而伺服电机中钕铁硼材料成本约为 15%,制造一台 165kg 焊接机器人约消耗 25kg高性能钕铁硼。
工业机器人成本构成:
目前,中国工业机器人对钕铁硼的需求为5000吨左右,全球工业机器人对钕铁硼需求为1.5万吨左右。而“机器换人”是一个不可阻挡的发展趋势,因此,未来机器人制造业对钕铁硼磁材的需求也终将迎来爆发式增长的一天。
2、轨交高铁:
永磁牵引技术在高铁、轨交领域的运用是钕铁硼磁材需求增长的另一个巨大潜在市场。2016 年 5 月,中国中车首次采用永磁牵引,自主研制了永磁列车。永磁同步牵引系统电机将电机损耗降低至原来的三分之一,显著降低高铁牵引能耗,实现高铁运行10%以上的节能。不仅如此,永磁跨座式单轨列车具有“爬坡能力强,转弯半径小,载客量大、噪音低”等诸多优点。高铁电机由“感应异步传统”朝“永磁同步传动”符合节能减排、绿色环保目标,是高铁电机的发展方向。如果城铁、地铁、高铁逐步实现永磁同步传动电机的运用,轨道交通市场稀土永磁应用的潜力会十分广阔。
四、世界发展潮流
1.联合国目标:到本世纪中叶建立一个全球零碳联盟,每一个国家、地区、城市、企业和行业都应参与。
2.中国目标:力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上。(《中国制造2025》中多次提到:推广应用稀土永磁电机是节能工程重点之一。)
3.美国目标:到2030年使全国温室气体排放水平比2005年减少50-52%。
4. 日本目标:2030年的温室气体排放较2013年水平下降46-50%。
5. 加拿大目标:到2030年,使碳排放水平比2005年减少40-45%。
6. 英国目标:到2035年,使得碳排放水平比1990年减少78%
,到2050年将温室气体的净排放量降低至零。
… …(其他国家不再逐一列举)
综上,低碳绿色循环的经济发展已经成为全球共识,而且这种共识是不可逆的。
五、终极展望
在人类生存和可持续发展的终极命题面前,绿色发展已经成为人类社会发展的必然潮流趋势。这里所谓的“绿色”不单单是生态保护的问题,更是一场从源头彻底改变能源结构的革命。这场轰轰烈烈的“能源革命”将推动全世界走向更清洁、更可持续的未来。而稀土永磁作为支撑整个绿色能源产业的核心材料,对建立完整性的低碳减排绿色产业链具有长远的战略意义。在已经应用于生活方方面面的情况下,相信仍将会催生出更多新的应用场景,为可持续发展目标提供更多颠覆性的节能减排解决方案。
而且,稀土永磁下游市场在全球,但90%以上供应在中国。
抱歉,一不小心又写多了……这确实不精简。
$中科三环(SZ000970)$ $金力永磁(SZ300748)$ $正海磁材(SZ300224)$