磁性材料:应用领域、行业现状、市场测算、产业链及相关公司深度梳理 (慧博出品)

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 作者:慧博智能投研  

近年来,磁性材料行业总体需求稳步上涨,光储、风电、新能源汽车、机器人、工业自动化、无线充电等下游应用领域的飞速发展,给磁性材料行业带来发展契机。整体来看,目前国产磁性材料多集中在中低端领域,但磁材的国际竞争力日渐提升,研发水平与发达国家差距持续缩小。伴随着我国经济转型升级,复苏预期向好,以及在“自主可控+国产替代”的政策助力下,磁性材料市场需求不断释放,行业有望步入高速发展期。

下面我们围绕以下问题进行探讨:磁性材料究竟是什么,产业链及具体应用领域有哪些,行业现状及竞争格局是怎样的,相关公司都有哪些,常用磁性材料市场测算及市场预期又是怎样的?

01

磁性材料概述

1.磁性材料定义

磁性材料又称磁性功能材料,通常指强磁材料,系具有铁磁性或亚铁磁性并具有实际应用价值的磁有序材料,它与其他材料的一个根本区别是对外加磁场具有敏感的响应性。广义的磁性材料还包括具有实际应用或可能应用价值的反铁磁性材料和其他弱磁性材料。

2.磁性材料分类

磁性材料是个范围较大的概念,按照应用功能来分类,可以分为硬(永)磁材料、软磁材料以及其他功能性磁材等,其中最主要的是硬磁和软磁。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。衡量磁性材料性能的指标主要包括三大系列:稳定性、抗退磁性、抗温性。简单而言,永磁一经磁化后,能保持恒定磁性,不容易退磁,即所谓矫顽力高,主要用于产生恒定磁场;而软磁则正相反,易于磁化,也易于退磁,即矫顽力较低,主要用于导磁,完成电磁能量的转换与传输。

新能源汽车当中应用较多的磁性材料主要是永磁中钕铁硼永磁、铁氧体永磁和软磁中的硅钢、金属磁粉芯、铁氧体软磁

3.磁性材料性能特点

磁性材料的磁性能衡量指标如下:稳定性:主要参数是剩余磁化强度、最大磁能积。值越高表示磁场强度越强,磁体越能保持自身磁性能。抗退磁性:主要参数是内禀矫顽力。值越高表示抗退磁能力越强,使用效率值越高。抗温性:主要参数是内禀矫顽力、最高工作温度、居里温度。值越高表示抗温性能越好,磁材性能越稳定。

4.永磁材料

永磁材料通常具有较高的矫顽力,其矫顽力Hc一般不小于104/m,一经磁化并拥有较高的磁能积,在受到外界的磁场、温度以及振动等干扰时,具有较高的保持磁性的稳定度。

(1)金属永磁材料

金属永磁材料是以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组成元素的合金型永磁材料,主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。铝镍钴系永磁合金以铁、镍、铝元素为主要成分,并且包含铜、钴、钛等元素,具有高剩磁感应强度和低温度系数,磁性稳定。铁铬钴系永磁合金以铁、铬、钴元素为主要成分,还含有钼和少量的钛、硅元素。其加工性能好,可进行冷热塑性变形,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件。

(2)稀土永磁材料

稀土永磁材料是最大磁能积最高的一大类永磁材料,是指以稀土金属元素与过渡族金属所形成的金属间化合物为基础的永磁材料。稀土永磁至今已发展到第四代。第一代和第二代为钐钴永磁,第三代为钕铁硼合金,是目前应用最广的稀土永磁,其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高,不易碎,有较好的机械性能,合金密度低,有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化,在各类稀土永磁材料中产量最高,广泛应用于电机、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域。第四代为稀土铁氮(碳)系永磁材料,目前尚未进入商业化生产阶段。

永磁中钕铁硼永磁在剩余磁感应强度、内禀矫顽力、最大磁能积均优于其他两类磁体。剩余磁感应强度较大说明电机的力矩大、负载转速高、空载和负载电流小;内禀矫顽力较大,电机在不同环境下较为稳定,工作表现稳定可靠;最大磁能积较大说明产生磁场强度所需要的材料体积越小。

虽然钕铁硼的居里温度较小,在高温下工作表现不佳,但其他三项性能均较优,是当之无愧的“磁王”。有研究表明,通过增加Dy(镝)能明显改善钕铁硼磁体的耐高温性能。

(3)铁氧体永磁

铁氧体永磁又称为硬磁铁氧体,是一种新型的非金属磁性材料,它只需外部提供一次充磁能量,就能产生稳定的磁场,从而向外部持续提供磁能。永磁铁氧体是是以SrO或BaO及Fe₂O₃为原料,通过粉末冶金工艺(预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和磨加工)制造而成,具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁、一经磁化即能保持恒定磁性的功能性材料。

与金属永磁相比,铁氧体永磁电阻率高,稳定性好,耐环境变化强,原材料来源丰富、性能价格比较高、工艺成熟,且不存在氧化问题,因此应用在诸多领域。铁氧体永磁技术较为成熟,成本较低,在性能要求相对较低的微特电机领域应用广泛。

(4)应用领域

永磁板块下游应用领域包括传统家电、IT、电声、电机、智能手机、服务器、新能源、工业电源、汽车电子、无线充电等行业。新能源汽车行业的发展带动了永磁电机需求猛增,对永磁产品的需求保持较高水平。另外,受到电子元器件向高稳定、高可靠、轻薄短小、宽适应性等方向发展的影响,我们预计未来永磁铁氧体行业将进入优化升级调整阶段,下游新应用领域将继续拓宽。

5.软磁材料

软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料,易于磁化,也易于退磁,其主要功能是导磁、电磁能量的转换与传输,广泛用于各种电能变换设备中。软磁材料主要包括金属软磁材料、软磁铁氧体材料以及非晶、纳米晶软磁材料等,应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。由软磁材料制成的磁芯是磁性元器件的核心部件。

(1)硅钢

软磁中硅钢片和非晶为竞争关系,传统硅钢片在高频下磁导率变小,铁损较大,非晶合金的磁导率则几乎不改变,因此在高频电机如驱动电机和发电机,非晶合金有一定优势,但缺点是薄、脆、硬,成型后冲压加工困难,成本较高,高频下振动噪声大,因此需要开发新的拓扑结构和制造工艺。二者更适合中低频场景。

(2)铁氧体软磁

铁氧体和合金软磁粉芯相互补充又有所竞争,铁氧体饱和磁感应强度低于合金软磁粉芯,在大功率电流下表现不佳,但磁导率低、电阻率高,有利于降低损耗及提高磁芯的工作频率,减小磁芯的体积和质量,因此铁氧体软磁适用于高频低功场景,在小电流小功率应用方面始终占主导地位。

(3)合金软磁粉芯

合金软磁粉芯结合了金属和铁氧体软磁材料的优势,其电阻率较软磁金属大幅提高,能有效降低涡流损耗,且比软磁铁氧体具有较高的饱和磁感应强度,能满足电力电子器件小型化、高功率密度,高频化,集成化的要求,同时也具有更好的抗机械冲击能力,更宽的工作温度范围(-55℃-200℃)等特点,在大电流大功率部分会一定程度替代铁氧体软磁,但因存在老化、散热、损耗高等缺陷,在要求大功率小型化的地方应用更广泛。

(4)应用领域

软磁板块下游应用领域早期主要集中于传统家电、PC市场以及照明等行业,随着以手机为标志的无线充电应用在国内市场开始趋热并火爆发展,同时充电桩、电动汽车、NFC市场、光伏逆变器、服务器等领域将出现爆发式增长,软磁材料的产业结构出现变化,行业未来前景广阔,随着下游新能源汽车、光伏、服务器等领域新技术、新产品不断涌现,行业渗透率提高,软磁板块的需求也持续增加。

02

磁性材料产业链及应用领域

磁性材料制造产业链主要包括研发、设计、制造、销售、运输、品牌塑造等环节。其中,研发、销售和品牌塑造是决定磁材企业盈利水平的关键环节。目前,中国磁性材料行业的主要经营模式为直销,即磁性材料生产商向下游供应商直接销售产品。影响磁材行业盈利水平不同的关键因素是产品附加值,即技术含量、功能、和质量。

上文中我们已经对磁性材料的具体分类有了相关了解,下面我们重点了解下磁性材料的下游应用领域。

1.新能源汽车是磁材的关键下游

新能源汽车的蓬勃发展给磁性材料带来巨大的发展空间。我国新能源汽车销量从2016年的的50.7万辆提高到2021年的352.1万辆,年均增长率达到47.34%,2022年1-9月实现销量387.7万辆,已超过去年全年销售量,9月新能源车零售渗透率首次突破30%,我国新能源汽车产业发展已进入规模化快速发展的新阶段。无论从关键磁材未来的下游占比还是增长率来看,新能源汽车领域的发展都举足轻重,影响深远。磁性材料作为关键电子元器件的基础核心材料,大量应用到了汽车电机、车体、车身底盘和信息部件的各个方面,在汽车工业的发展中扮演越来越重要的角色。据统计,汽车部件通常有2万左右,其中磁性部件多达数千个。

电动化尚未止步,智能化犹有可为。新能源汽车上半场主要围绕电动化进行,电动化更多的是围绕市场需求提高性价比,降本增效展开,磁材作为电动化不可或缺的一部分肩负着提高能效,降低成本的重任。一方面,企业需要改进现有磁材的性能或是研发新一代磁材,提高饱和磁通密度、矫顽力、电阻率等关键指标,从而提高汽车能量的利用率,避免过多的能量损耗;另一方面,磁材制作的电感、电子变压器都是定制性,需要与客户沟通,从材料、工艺、机械生产化等方面探索降低成本的可能性。

智能化方面,主要以电动化为基础,需要全车各关键设备能够根据车载处理器要求自行工作,微特电机等需求进一步增加,车联网趋势下,对图像和信息采集、数据传输,数据即时处理等方面的要求会越来越高,因此对磁性器件数量和性能的要求也在提高。

2.电机中的磁材—钕铁硼、硅钢居主导地位

(1)定子和转子是永磁同步电机的关键零部件

新能源汽车中的电机主要包括驱动电机和微特电机两类。驱动电机能够根据电磁感应定律将电能转换成机械能为电动汽车提供动力,主要由定子、转子、机壳、端盖、连接器、旋转变压器等零部件组成。主流的电机类型主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机以及开关磁阻电机。其中永磁同步电机是目前应用最为广泛的电机,普及率达到90%以上。

与普通电机相比,永磁同步电机使用永磁体取代了转子的励磁绕组,无需通电即可维持磁场,通过调整电压或电阻的方式进行调速,不仅使用的硅钢片、铜等材料更少,更降低了定子、转子的电流损耗和定子损耗。因此,永磁同步电机具有节能高效、调速性能优越、体积小、重量轻、结构简单的优点,但缺点是成本偏高,高位震动可靠性较差,且温差较大时容易退磁,一般系能源汽车使用电机的工作温度通常在180-200摄氏度之间,而钕铁硼磁体的居里温度在340度左右。

永磁同步电动机工作原理:永磁同步电动机通过转子绕组的异步转矩实现启动。启动完成后,转子绕组不再起作用,由永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。

定子和转子是电机中的核心部件。定子是电机中静止不动的部分,圆筒内侧缠绕有很多绕组,绕组与外部电源接通,整个圆筒与机座固定在一起。定子由铁芯导磁体(硅钢片)和三相绕组(线圈在定子内每120度为一个单元,相互对称排列,形成360度的圆柱形定子)组成。

转子是定子内部缠有绕组的圆柱体,是电机中的旋转部件。它们与电动机的动力输出轴连接在一起并同速旋转。定子和转子之间没有任何链接和接触。转子由永磁体和铁芯导磁体组成,永磁体通常安装在转子铁芯周围,安装方式包括表面凸出式、表面嵌入式和内嵌式。凸出式安装成本较低,内嵌式安装可以在表面制成极靴,改善磁场的线性分布,有助于提高电机本身的功率密度和过载能力。

(2)微特电机数量最高近百台

微特电机是指原理、结构、性能、作用等与常规电机不同,并且体积和输出功率都很小的电机。汽车用微特电机主要类型有单相异步电机、永磁无刷电机等,由于汽车用微特电机技术发展重点为高效节能电机,永磁无刷电机是大势所趋。

一般微特电机的外径不大于130mm,功率在数百毫瓦和数百瓦之间,主要分布于汽车的发动机、底盘、车身三大部位及附件中,是汽车动力系统的重要组成部分,未来将逐渐取代传统的机械系统,成为汽车的“关节”。

通常情况下,新能源汽车需要配备1-2台驱动电机,若干数量微特电机,微特电机使用数量多少与汽车档次成正比,据统计,每辆经济型汽车配备20台以上小电机,高级轿车配备50台以上小电机,豪华型轿车配备近百台小电机。

微特电机主要应用在以下零部件上;1)汽车发动机部件上的应用:主要是在汽车起动机、电喷控制系统、发动机水箱散热器及发电机中的应用;2)汽车底盘车架上的微特电机,主要应用在汽车电子悬架控制系统、电动助力转向装置(EPS)、汽车稳定性控制系统、汽车巡航控制系统、防抱死控制系统及驱动动力控制系统中;3)汽车车身部件上的微特电机,主要使用在中央门锁装置、电动后视镜、自动升降天线、电动天窗、自动前灯、电动汽车座椅调整器、电动玻璃升降器、电动刮水器、空调系统、电子车速里程表等;4)汽车附件上的微特电机,主要应用于吸尘器、充气机、气泵、抛光机、电动座椅按摩器等装置。

(3)电机核心材料——钕铁硼、硅钢

驱动电机中构成定子、转子的主要材料是高性能钕铁硼(以速凝甩带法制成、内禀矫顽力Hcj(kOe)和最大磁能积(BH)max(MGOe)之和大于60的烧结钕铁硼永磁)和无取向硅钢(钢中Si含量高于0.5%、具有特定磁性能的Fe-Si或Fe-Si-Al软磁合金)。根据测算,钕铁硼磁材和硅钢片占电机原材料成本的30%和20%,占整车成本的4.5%和3%。

3.软磁材料是新能源汽车电气电路关键元器件材料

(1)软磁材料在新能源汽车广泛应用

随着汽车电子多功能化应用普及,在汽车电子配套的软磁元器件朝着高频化、低损耗、耐高温、抗干扰性强方向发展。软磁材料主要是作为电感器、变压器、扼流圈、滤波器中的磁芯,应用在车载DC/DC变换器、充电桩、OBC车载充电机、HEV动力系统功率转换、照明系统、ECU(电子控制系统改)、BMS(电池管理系统)、PDU(电源分配单元)、倒车雷达系统、胎压检测系统、无人驾驶感应系统、车身EMI、传感系统等部件,发挥调节电压、滤波、储能等作用。

(2)高端铁氧体利润空间较大,800V趋势下合金软磁粉芯受益颇多

软磁铁氧体在汽车电子中需求最多,应用最广。软磁铁氧体作为一种高频电气特性优良、成本相对低廉、易于加工成不同形状尺寸产品的电子的功能材料,广泛应用于汽车上的各种电感器、变压器、扼流圈、滤波器,其中高档材料领域利润空间较大。目前EV、HEV所用的技术含量较高的铁氧体产品,大多为日本和欧美等先进铁氧体厂家垄断。

非晶和纳米晶合金是电动汽车目前最为理想的软磁材料,在新能源汽车中的应用有待进一步扩展。

金属软磁粉芯在800V高压平台趋势下受益较多。对应到软磁需求来看,金属软磁粉芯软磁由于饱和磁通密度大等综合性能优越,将进一步打开增长空间。

4.充电桩保有率及直流充电桩占比提升打开软磁增长空间

(1)合金软磁粉芯与高端铁氧体更适配充电桩

充电桩可以分为接触式充电装置和无接触式充电装置,接触式充电桩包括直流充电桩和交流充电桩,除了交流充电桩不需要用到磁性元件外,其他均涉及电能形式的转换,充电桩即可以视为大的变压器,磁材是变压电感的主要材料之一。据统计,磁性材料在变压器等核心器件中占据15%以上成本,占充电桩成本的2.25%-3%左右。假设建设一台充电桩需要2万元,需要消耗500-600元的磁性材料,2022-2025年预计将为磁性材料带来82-98亿元左右的市场空间。充电桩的指数性增长将为变压器电感以及使用的磁材带来极大增长空间。

充电桩用到的变压器功率从几百到几千瓦都有,对功率、漏感、输入输出电压等有严格要求,其中主要用到的软磁材料通常有铁氧体、金属软磁粉芯等软磁材料。由于传统铁氧体功率损耗随温度变大较大,仅能在很窄的温度范围内实现低功耗,而充电桩大多处于室外露天环境下,环境温度范围较宽,因此合金软磁粉芯或低功耗铁氧体在充电桩应用上略有优势。

(2)直流充电桩占比有望提升,软磁需求量达47.24%

根据横店东磁投资者关系活动,充电桩依功率不同软磁用量约0.5-2kg,至少用到20多个磁性元器件,目前直流交流充电桩的比例约在4:6左右,但随着社会对快充的需求不断增加,预计直流充电桩占比将进一步提升。根据我们测算,2025年中国新能源汽车保有量将达到4166万辆,我们假设1)车桩比逐年提升,直流交流充电桩比例平均为50%。2)软磁用量平均为1.2公斤/根。3)直流交流充电桩的比例将从4:6左右上升至5:5。4)合金软磁粉芯与高性能铁氧体的比例为3:7,后续随着快充要求的不断提高,合金软磁粉芯占比逐渐提升。综上,2025年充电桩的软磁用量将达到1.14万吨。

03

行业现状及竞争格局

1.高性能钕铁硼:行业壁垒高,国内企业话语权增强

(1)准入门槛及行业壁垒较高

高性能钕铁硼行业主要有四大壁垒:技术壁垒、专利壁垒、客户壁垒、资金壁垒。1)技术壁垒:磁材行业原材料成本占生产成本的比重在50%-70%,需要根据不同下游行业和客户的具体需求,进行差异化开发与制造,生产过程中的速凝片铸技术、烧结技术对产品的晶粒尺寸、方形度、均匀性及一致性等影响较大,因此在生产成本中技术附加值较高。2)专利壁垒:日立金属通过对钕铁硼技术进行全球专利布局,将核心专利与外围专利绑定,中国企业如想出口需经过日立金属专利授权3)客户壁垒:高性能钕铁硼的下游客户对产业性能、一致性和稳定性的要求较高,并需要较长时间的认证期,同时通过认证后也具有较强的粘性,一旦建立合作关系,客户不会轻易更换供应商。4)资金壁垒:高性能钕铁硼在研发、生产等阶段需要投入大量的资金才能在产品性能、规模化生产方面获得差异化优势,且行业内研发竞争激烈,各大厂商致力于提高研发低重稀土产品以降低成本,资金需求量较大,中小企业难以参与其中。

(2)发展趋势:国内企业话语权提高,高端产品仍有提升空间

1)国内高性能钕铁硼企业话语权逐渐提高

从当前全球稀土永磁材料产业竞争格局来看,海外的烧结钕铁硼生产企业主要包括日本的日立金属、TDK、信越化学和德国VAC等几家企业,中国钕铁硼企业发展较快,竞争力较强。根据弗若斯特沙利文及稀土工业协会数据,国内高性能钕铁硼产量占全球比例从2016年的62.08%提升至2020年的69.68%,国内高性能钕铁硼企业市占率逐渐提高。

2)国内钕铁硼行业竞争格局分化明显,未来仍有提升空间

行业内大多数企业规模较小,技术落后,仅能生产低端钕铁硼产品,少数企业如中科三环安泰科技宁波韵升、京磁材料、正海磁材金力永磁英洛华大地熊等,能够不断投入资金研发,聚焦特定领域客户提供高性能钕铁硼产品。从国内高性能钕铁硼产量占钕铁硼磁材产量比重来看,2021年提升至30.54%,较2016年提升了9.35个百分点,仍有替代空间。 

3)围绕高性能钕铁硼产品降本增效

一般而言,钕铁硼产品的主要成本为原材料成本,约占75-90%,主要由铁(69%)、钕(22%)、镨(5%)、镝(1%)、铽(1%)等构成,其中重稀土镝、铽由于较为稀缺,价格昂贵,开发微量镝和无镝产品的高矫顽力产品实现降本增效已成为市场共识。

(3)竞争格局:竞争加剧,客户壁垒优势凸显

1)总体来看2017年以来钕铁硼磁材公司营收成上升趋势,毛利率成下降趋势,反映钕铁硼磁材行业竞争加剧

其中2021年收入排名前三位的是中科三环金力永磁宁波韵升;从磁材业务毛利率来看,2021年排名前三位的是宁波韵升、金力永磁、大地熊;从2017-2021年CAGR来看,排名前三位的是金力永磁、正海磁材、大地熊

2)产能扩张迅速,年复合增长率达23.67%

从高性能钕铁硼现有产能来看,根据各公司规划,高性能钕铁硼磁材产能将从2021年的8.55万吨增长至2025年的20万吨,年复合增长率为23.67%,基本与需求增速匹配。从现有产能及规划产能来看,中科三环金力永磁宁波韵升正海磁材四家公司处于国内领先梯队。

3)新能源汽车下游独树一帜,客户优势凸显

2022年以来,由于国内外经济形势及疫情影响,磁材下游需求疲软,根据亚洲金属网,2022年1-9月,中国共计生产烧结钕铁硼磁材为116,545.00公吨,去年同期为139,237.00公吨,同比降低16.30%。

在高性能钕铁硼下游需求当中,新能源汽车增速领跑,1-9月,新能源车合计销量为233.7万辆,相比于2021年同期的106万辆同比增加120.47%。因此总体需求疲软下绑定新能源汽车领域大客户的龙头企业如中科三环金力永磁正海磁材等仍可保持较高增速,三季度业绩仍保持环比增长。

2.合金软磁粉芯:行业集中度高,铂科新材、东睦科达国内领先

(1)行业集中度高

1)行业集中度高

行业内主要竞争者方面,国外主要金属软磁粉芯龙头企业包括韩国昌星美磁,国内企业包括铂科新材东睦股份横店东磁天通股份等,品质接近或达到国外水平,在相关应用领域实现国产替代。

2)制备工艺复杂,行业壁垒较高

技术壁垒,磁芯是电能变换设备的核心材料之一,磁芯的性能直接影响电力电子设备的性能。磁芯的性能主要取决于磁粉的特性。磁粉作为磁性材料的源头,在差异性解决方案、磁芯成型、电子元件的设计加工等环节都会影响到磁粉最终性能的体现,因此要求公司完整掌握各个环节,形成制粉、磁芯生产和电感方案设计的全面能力。解决方案壁垒:由于不同行业对于电感磁性材料的侧重点及部件产品的要求都不尽相同,需要厂商与客户、终端用户进行外部协同,不断开发新的产品,因此新进入者提供整套的完整解决方案具有较高难度;规模壁垒:规模化生产过程中,技术、工艺、经验、设备等都会影响量产产品的性能、良率、成本,需要长时间的经验积累及不断完善才能获得比较优势。

(2)发展趋势:乘新能源东风,国内企业弯道超车

1)在全球范围来看,国内企业受益于新能源领域增速较快

美磁、昌星等主要外资企业主要集中在服务器电源,钛金级开关电源,5G通信电源,车载电源等领域,铂科新材下游细分应用领域主要集中在新能源汽车、光伏、储能、UPS等,因此与国外企业无明显竞争冲突,东睦科达则在各个领域均有涉及,未来将加大对新能源市场的开拓。国内企业受益于新能源市场的蓬勃发展,与国外企业错位竞争,通过对新能源下游应用方面持续投入,开发客户,伴随高景气下游一同成长,市场份额有望进一步提升。

2)光伏储能市场占比最大

在合金软磁粉芯下游市场中,占比较大的为光伏、储能市场,预计2025年将占下游市场用量的47%。客户方面,铂科新材东睦科达的直接客户是磁材器件供应商,广泛用于光伏逆变器、新能源汽车等行业的头部企业。根据铂科新材披露,公司在光伏领域的终端客户包括华为、锦浪、阳光电源固德威等,新能源汽车领域的客户主要为比亚迪

(3)竞争格局:强者恒强,先发优势明显

头部企业产能扩张迅速,强者恒强:产能方面,国内铂科新材现有产能2.5万吨,2023-2024产能将达到5万吨,东睦股份通过增资东睦科达现有产能2.6万吨,2024年产能将达4万吨左右。此外行业内其他磁材公司如横店东磁、龙磁科技、中钢天源也逐渐发力合金软磁业务,未来规划产能分别为0.5/0.5/0.4万吨左右。从磁材业务收入来看,其中2021年排名前三位的是横店东磁、天通股份、铂科新材;从磁材业务毛利率来看,2021年排名前三位的是龙磁科技、铂科新材、天通股份。其中铂科新材主要由于原材料自供,毛利率较高,东睦股份目前已将制粉公司(德清鑫晨公司)纳入公司合并报表范围,毛利率有望进一步提升。

04

相关公司

钕铁硼和合金软磁粉芯行业更具有发展潜力,随着国内各大厂商产能不断扩张,中国企业未来有望拥有更多话语权。

具体公司方面,可关注新能源汽车领域营收占比较高的金力永磁、中科三环、正海磁材,公司通过深度绑定大客户,加速产能扩张,有望充分受益于新能源汽车下游。铂科新材、东睦股份、横店东磁在800V平台渗透率提升及铁氧体高端化趋势下也将迎来新的发展机遇。

1.金力永磁

公司是集研发、生产和销售高性能钕铁硼永磁材料于一体的高新技术企业,是国内新能源和节能环保领域核心应用材料的领先供应商。其产品被广泛应用于风力发电、新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、节能电梯、机器人及智能制造等领域。公司高性能钕铁硼产品在国内企业中处于领先地位,磁性能(最高的内禀矫顽力与最大磁能积数值之和)略高于同行业其他公司。公司涉及新能源汽车的主要客户包括特斯拉、联合汽车电子有限公司、比亚迪、博世集团,上汽集团、蔚来、理想汽车为间接最终客户。

2.中科三环

公司是目前中国稀土永磁材料产业的代表企业,全球最大的钕铁硼永磁体制造商之一,主要从事磁性材料及其应用产品研发、生产和销售,以烧结钕铁硼磁体、粘结钕铁硼磁体、软磁铁氧体和电动自行车为主要产品。公司有NEOMAX和麦格昆磁的钕铁硼专利许可,其专利产品通过北京中科三环国际贸易公司以“SANMAG”商标远销世界各地。

3.正海磁材

公司是国内高性能钕铁硼永磁材料的龙头企业,主营业务是高性能钕铁硼永磁材料和新能源汽车电机驱动系统,是国内高性能钕铁硼永磁材料种类最全的生产企业之一。公司涉及新能源汽车的主要客户包括大众汽车、丰田汽车、日产汽车、通用汽车、福特汽车、现代汽车、一汽红旗、长城汽车、极氪汽车等,并已进入理想、零跑、威马等多家新势力的核心供应链。在EPS等汽车电气化领域,公司已成为日本NIDEC、德国BROSE、韩国LG等国际知名汽车零部件巨头的主要供应商。

4.铂科新材

公司是合金软磁行业的龙头企业,主要从事合金软磁粉、合金软磁粉芯及相关电感元件产品的研发、生产和销售,为下游用户提供高性能软磁材料、模块化电感以及整体解决方案,主要产品包括合金软磁粉(制造合金软磁粉芯的核心材料)、合金软磁粉芯、电感元件等。

5.东睦股份

公司从事的主要业务为粉末冶金机械结构零件和软磁材料的生产和销售,围绕“PM、SMC、MIM”三大板块开展业务,产品广泛应用于汽车、家电、摩托车、工程机械等产业,其中SMC(软磁复合材料业务)业务增长迅速。

6.横店东磁

公司主营业务为磁性材料、太阳能光伏、新能源电池等,是国内规模最大的磁性材料生产企业。稳固磁材龙头地位,加码光伏新能源。1)磁材横纵向发展,为客户提供一站式解决方案。公司磁性材料产业的纵向延伸,借助材料开发优势为下游客户提供从材料到器件的一站式解决方案;2)深耕欧洲光伏市场,不断研发提升产品竞争力。公司组件80%销往欧洲,有望获得欧洲市场二次成长红利,同时公司搭建了TOPCon和P-IBC中试线,从P型硅片向N型硅片进行转型,增强公司产品竞争力及品牌实力;3)深耕锂电细分领域,随着产能释放,逐步跻身小动力行业细分市场前列,市占率将有所提升。

7.中钢天源

检验检测服务是公司目前优质的资产。20多年来,服务逐渐涵盖基建、化工、环保,房建等领域,并且包括金属、非金属、橡胶等几大类。磁性材料产业目前收入占比在50%左右,利润占到40%左右,主要分为四氧化三锰系列和永磁系列,永磁产品包括永磁铁氧体、烧结钕铁硼和6500吨的器件。磁性材料产业最主要产品是四氧化三锰,公司是国内最大的四氧化三锰企业,有气雾化铁硅粉和金属磁粉芯,主要用于汽车、空调等领域。

8.龙磁科技

公司长期致力于高性能永磁铁氧体湿压磁瓦的研发。目前高性能永磁铁氧体湿压磁瓦的规模已达到4万吨,下游主要应用包括汽车电机、变频家电电机。在全球范围内,规模较大的企业包括日本TDK、日立金属,日立金属规模约为5.5万吨,TDK规模约为6万吨,国内竞争对手是横店东磁。

9.天通股份

公司是高端软磁材料领军者,公司铁氧体软磁材料及磁芯的生产能力仅次于日本TDK,是行业第二大的研发和制造基地。公司建设了国内第一个磁性材料自动化生产线,提高生产效率,从整体上提升了产品的品质和价格竞争力。

10.望变电气

民营取向硅钢龙头,深耕一体化产业链。公司取向硅钢产量排名全国第三,民营生产企业中产量排名第一。募投项目高端,产能持续释放。随着公司募投8万吨取向硅钢逐步投产,预计2023年公司取向硅钢产能达13.5万吨,实际产量预计12.5万吨,2024年下半年,进口设备到位,8万吨产能有望完全达产,预计2024年公司CGO产品产能10万吨,HIB产品产能6.5万吨,高牌号产品占比显著提升。

11.云路股份

公司生产的非晶合金薄带主要应用于变压器领域。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,损耗低、高导磁性,其空载损耗比硅钢变压器可下降60%-80%。变压器本身也耗电,非晶铁芯变压器与硅钢铁芯变压器相比,前者有明显的节约能耗的优势,如SH15型非晶变压器运行一年较同规格S13型硅钢变压器可节约5000度电左右,故非晶铁芯变压器替代硅钢铁芯变压器是趋势。

12.博迁新材

公司下游快速发展,MLCC市场需求扩容。随着电子元器件国产化替代进程的加速,公司国内市场开拓进展顺利。消费类电子产品不断地推陈出新以及5G通信与新能源汽车等行业的快速发展,MLCC市场需求不断扩大。

13.悦安新材

公司客户以外资企业为主,占比40%-50%,其余为国企和民企。公司拥有两大主要产品,一是公司目前优势较大的羰基铁粉,羰基铁粉工艺简单,是一氧化碳与海绵铁的可逆反应生成的中间产品。羰基铁粉有两个主要的应用领域,其中之一是精密件,第二大领域是软磁。产品的形式是电子元器件,原来较多应用于消费电子,现在逐步应用于汽车。这两大领域占全部应用领域的70%,其他的领域还包括涂料、微波吸收等。

05

市场测算及预期

1.下游各市场发展带动磁材用量高涨

磁性材料应用广泛,包括电动机,发电机及交通与医疗机械及消费电子等。2021年,电动机与消费电子应用占比较大,分别为31%与20%,近年来,新材料、航天航空、海洋装备、高端装备、新能源汽车等行业发展,为磁性材料行业发展提供了广阔空间。

2.中国磁性材料市场稳定增长,预计2027年磁材消费规模达190亿美元

据前瞻产业研究院数据,2016-2021年,磁材销售规模不断增加,2021年销售规模达到136亿美元,同比增速达4.6%。近年来,磁性材料行业总体需求稳步上涨,风电、新能源汽车、机器人、工业自动化、无线充电等下游应用领域的飞速发展,给磁性材料行业带来发展契机。据前瞻产业院预测,2022-2027年中国磁材销售规模CAGR+5.1%,预计到2027年我国磁材销售规模将达到190亿美元。

06

参考研报

1.浙商证券-有色金属行业深度报告:磁性材料~未来电气化大时代的核心材料

2.中信证券-稀土行业磁性材料系列报告之一:稀土永磁,稀土盛世,永磁春天

3.长江证券-横店东磁-002056-磁性材料为基,新能源业务为翼

4.西南证券-磁材行业专题报告:磁性材料百花齐放,光储软磁大有可为

5.民生证券-电子行业磁性元器件深度报告:乘新能源之风,磁性元器件破竹建瓴

6.中航证券-云路股份-688190-2021年报点评:磁性材料赛道广阔,深度布局快速成长

7.东北证券-有色金属行业磁性材料系列报告之一:稀土永磁,借双碳东风,迎持续成长

8.华金证券-稀土及磁性材料行业新能源汽车磁材篇:景气下游叠加头部企业产能扩张,磁材赓续前行

9.长城证券-横店东磁-002056-公司深度报告:光伏锂电+磁材器件双轮驱动,高增长预期+产业龙头两翼齐飞

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