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新材料行业系列报告之三:永磁材料全景图

基础化工2020-09-28李军平安证券陈***
新材料行业系列报告之三:永磁材料全景图

证券分析师李军投资咨询资格编号:S1060519050001邮箱:lijun243@PINGAN.COM.CN研究助理张健卿S1060120010035邮箱:zhangjianqing586@PINGAN.COM.CN证券研究报告永磁材料全景图2020年9月28日请务必阅读正文后免责条款新材料系列报告之三 投资要点2•世界永磁材料市场规模预计到2022年达到231亿美元,年复合增长率为8.4%,保持较快增长;•我国是全球最大的永磁材料生产基地,在全球永磁材料产业中占有重要地位;•目前我国永磁材料产业呈现集中度低、技术含量偏低、两级分化严重的特点;•从未来发展趋势来看,行业集中度提高、高端产品占比逐步上升、产品升级优化将成为行业三大发展趋势。稀土永磁篇:乘低碳之风,高性能钕铁硼需求有望快速增长铁氧体永磁篇:行业竞争加剧,产品升级优化金属永磁篇:增速下降,逐步被铁氧体永磁与稀土永磁替代风险提示:1、下游行业增长不及预期的风险;2、上游原料价格大幅波动的风险;3、贸易摩擦加剧的风险。永磁材料概览:常见的永磁材料通常分为三类,稀土永磁材料和铁氧体永磁材料仍在广泛使用•我国是全球最大钕铁硼磁材生产国,钕铁硼产量占全球产量比重高达87%;•稀土永磁材料应用领域广阔,汽车行业是稀土永磁材料的第一大消费领域家电行业为钕铁硼第二大消费体;•看好稀土永磁三个需求端:传统汽车EPS、新能源汽车与变频空调;•生产壁垒导致高性能稀土永磁材料供应快速增长能力有限;•稀土永磁材料两大技术发展趋势:高性能与定制化;•上市磁材企业规模整体较大,中科三环规模处于领先地位。•铁氧体磁性材料多用于电声、通信等行业,其中电声行业需求占比最大;•行业集中度较低,企业规模普遍偏小,45%的企业产能在1000t以下;•上市企业毛利分布不均,横店东磁规模最大。 uMqQmPsOsQtNzQqRxObRaObRnPpPoMnNeRpPuNiNpNxO9PrRzQMYtQuNvPnPrO目录CO N T E N T S永磁材料概况稀土永磁材料篇铁氧体磁性材料篇3风险提示金属永磁材料篇 永磁材料定义与主要性能4•永磁材料定义:永磁材料又称为硬磁材料,是指磁性材料在外在的一些磁场而被磁化之后,可以在非常长的时期内保存其所具有的强磁性,拥有较高的矫顽力。永磁材料是人类最早发现和应用,同时也是目前种类繁多、进展迅速和应用广泛的磁性材料。资料来源:铂科新材官网、百度图片,平安证券研究所永磁材料又称为硬磁材料,通常具有较高的矫顽力,其矫顽力HC 一般不小于10A4/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、Br要高;2、Hc要高;3、(BH)max要高;4、材料稳定性要高。1.具有较高的磁能积。永磁材料单位体积之内,可以储存以及能被外界所利用的磁能量,拥有较高的密度值,即拥有高的磁能积。2.拥有较高的矫顽力。永磁材料在受到磁场及非磁场的外界干扰时,可以保持材料所具有的永磁特性。3.拥有较高的剩余磁通量密度以及强度。永磁材料在空气隙之中,拥有较高的磁场强度,也拥有较高的稳定性能。永磁材料要求永磁材料特性 永磁材料发展历程5金属永磁材料:主要包括铝镍钴和铁铬钴系两类永磁合金。这类材料的磁能积较低,但其居里温度很高,温度稳定性良好,磁感温度系数低,因此在某些特殊器件上的使用无法取代,至今依然有着一定的市场需求。铁氧体永磁:又称永磁铁氧体,是由Fe2O3和锶(或钡等)的化合物按一定比例加工而成。其原料便宜,工艺简单,价格低廉,因此在70年代迅速发展。此外,其电阻率高,特别适合在高频和微波领域应用。稀土永磁材料:以稀土元素(Sm,Nd, Pr等)与过渡族金属元素TM(Fe,Co等)所形成的金属间化合物为基体的一类高性能永磁材料。稀土永磁材料的发展又经历了三代,第一代SmCo5,第二代Sm2Co17与第三代NdFeB。20世纪30年代末20世纪中叶20世纪八十年代•日本T.mishima发现第一代磁性材料•多用于仪表工业、磁电仪器表、微特电机继电器等•成本降低,应用范围拓宽到高频领域•开始用于汽车、家电、消费电子等终端消费品中电机材料•美国StrNar发现钐钴永磁,日本sagawa发现钕铁硼永磁•多用于微波通信、电机、计算机、自动化、磁医疗等行业资料来源:赛睿研究,平安证券研究所从永磁材料的发展历史来看,19 世纪末使用是碳钢;20 世纪初,主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢等永磁材料;20 世纪30 年代末,研究开发出铝镍钴(AlNiCo)永磁材料,得到了大规模的应用;50 年代,研究出了钡铁氧体的永磁材料,既降低了成本,又将应用范围拓宽到高频领域;60 年代,稀土钐-钴永磁材料的开发应用,为永磁材料的应用开辟了一个新时代;80 年代研究开发的稀土钕铁硼永磁材料,迅速得到广泛应用,成为当代“磁王”。20世纪初19世纪末人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。,磁能积(BH)max(衡量永磁体储存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奥)。•以低磁能积的碳钢、钨钢、铬钢为主 永磁材料分类与特性6永磁材料稀土永磁材料金属永磁材料铁氧体永磁材料•常见的永磁材料产品可分成三大类:金属合金永磁(主要以铝镍钴永磁为主)、铁氧体永磁与稀土永磁;•进入21世纪后,稀土永磁材料的产值首次超过铁氧体永磁材料,象征着永磁材料市场未来发展方向;但目前铁氧体永磁材料的市场份额和产量还是最大的。磁体类别最大磁能积MGOe剩余磁感应强度KSs顽矫力Oe内禀矫顽力Oe烧结钕铁硼30-5211-15.210-1412-30粘结钕铁硼3-132.9-7.62.5-5.98-14金属永磁1.2-138-140.48-1.950.5-2铁氧体0.8-5.22-4.41.8-42-4.5SmCo515-248.5-10.58-1015-30Sm2Co722-3210-11.49-10.615-30资料来源:磁性材料行业年鉴、wind,平安证券研究所钐钴钕铁硼(第三代稀土永磁)SmCo5(第一代稀土永磁)Sm2Co5(第二代稀土永磁)AlNiCoFeCrCoPt Co钡铁氧体锶铁氧体 143155231.90501001502002502016年2017年2022年E全球永磁材料市场规模亿美元•根据BBCResearch,2017年全球永磁材料规模为155亿美元,预计到2022年达到231亿美元,预计年复合增长率分别为8.4%;•从细分品类来看,预计高性能钕铁硼永磁材料和铁氧体永磁材料市场规模未来3年增速或达到8%以上,而铝镍钴材料市场规模预计以-2.5%增速萎缩。永磁材料行业规模资料来源:BBCResearch,平安证券研究所8%8%4.50%-2.50%-4%-2%0%2%4%6%8%10%全球磁性材料规模预计以8.4%增长预计高性能钕铁硼磁材与铁氧体永磁市场规模以8%增速增长 •据中国电子元件行业协会磁性材料与器件分会初步统计,2018年中国永磁铁氧体产量约占全球的65%;而据中国稀土行业协会统计,2018年我国生产13.8万吨钕铁硼磁材,占全球总产量87%。我国已经成为全球最大磁性材料生产基地。我国是全球最大的永磁材料生产基地资料来源:前瞻产业研究院,中国稀土行业协会,平安证券研究所65%35%中国铁氧体产量占比国外铁氧体产量占比87%8.80%4.20%中国日本其他国家2018年中国永磁铁氧体产量约占全球的65%2018年我国钕铁硼磁材产量占全球总产量87% 行业现状与发展趋势•目前我国永磁材料产业呈现集中度低、技术含量偏低、两级分化严重的特点:与此对应,行业集中度提高、高端产品占比逐步上升、产品升级优化成为行业三大发展趋势•随着永磁材料应用市场不断开拓发展,如汽车电子、LEDTV、LED照明、EMC、4C(计算机、通信、广电、内容服务)融合和5G通讯、智能电网、物联网、新能源汽车等新兴产业快速发展,将为永磁材料产业发展提供更多发展机遇。中低端竞争加剧,行业集中度提高产品升级优化集中度低:企业规模小、市场集中度低技术含量偏低:缺乏综合竞争优势和核心竞争力两极分化严重:低端产能过剩,高端供不应求高端产品占比逐步上升中低端产品永磁材料在低增速下毛利或持续下降,而行业壁垒较高的高端产品毛利将有所上升中低端产品因其行业壁垒较低,竞争较为激烈,未来行业集中度会进一步提高,优势龙头企业未来市场空间有望继续扩大随着消费升级和制造业高端化发展,下游应用领域对永磁材料的品质要求提升,永磁材料产品将不断升级优化资料来源:产业信息网、wind,平安证券研究所行业现象发展趋势 目录CO N T E N T S永磁材料概况稀土永磁材料篇铁氧体磁性材料篇10风险提示金属永磁材料篇 稀土永磁材料简介•稀土永磁材料是一类以稀土金属元素RE(Sm、Nd、Pr等)和过渡族金属元素TM(Fe、Co等)所形成的金属间化合物为基础的永磁材料。1967年美国发明的SmCo5第一代钐钴稀土永磁、1977年日本发明的Sm2Co5第二代钐钴稀土与1983年美国、日本发明的第三代钕铁硼永磁材料。•在现有稀土永磁材料体系中,钕铁硼永磁材料是应用范围最广、发展速度最快、综合性能最优的稀土永磁材料,是稀土永磁材料的代表。资料来源:新材料在线,平安证券研究所稀土永磁材料钐钴钕铁硼永磁(第三代稀土永磁)SmCo5(第一代稀土永磁)Sm2Co5(第二代稀土永磁)烧结钕铁硼粘结钕铁硼热压钕铁硼铁氮永磁研发阶段1983年,美国、日本分别发明1967年美国发明1977年日本发明11 我国是全球最大钕铁硼磁材生产国6500820001600000200004000060000800001000001200001400001600001800002001年2010年2018年国内产量CAGR= 8.7%CAGR= 31.8%160001000001800000200004000060000800001000001200001400001600001800002000002001年2010年2018年世界产量CAGR= 22.5%CAGR= 6.7%吨全球和中国钕铁硼产量保持较快增长•国际钕铁硼产业逐步向国内转移:2018年我国生产13.8万吨钕铁硼磁材,产量世界占比从2001年的41%提升至87%。•国内钕铁硼产量近些年有所放缓:2001年我国加入WTO后,国内钕铁硼产量增速一度达到31.8%,近几年其增速放缓至8.7%,但增速仍然超过全球平均水平。资料来源:磁性材料行业年鉴、wind,平安证券研究所吨41%82%87%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2001年2010年2018年国内产量占比国内钕铁硼市场在全球占比不断提升序号国家或地区出口占比%1德国17.60%2美国11.30%3日本11.10%4韩国7.70%5越南7.00%6丹麦5.60%7意大利4.60%8泰国4.20%9台澎金马关税区4.20%10荷兰2.80%11其他国家和地区23.90%2019年我国稀土永磁产品主要出口西方发达国家和地区12 我国稀土永磁已形成四大区域产业集群,行业集中度仍然较低京津地区山西地区浙江地区包头等其他地方47.1%19.5%21.7%11.7%地区产量占比特点浙江省为烧结NdFeB发展最快的省份,但钕铁硼对环境(温度、湿度)较为敏感,产量虽大,但是质量不高得益于干燥的气候,其生产初的钕铁硼性能优于南方包头电费较低,包头钕铁硼企业在生产成本方面有一定优势其一为此地气候干燥,利于钕铁硼生产,其二为地区钢厂较多,与上游联系紧密•目前,我国稀土永磁产业已经形成了以浙江宁波地区、京津地区、山西地区、包头和赣州地区为主的产业集群。•我国稀土永磁材料行业大部分企业生产规模较小,产业集中度较低,企业两极分化严重。以烧结钕铁硼磁材为例,我国现有烧结钕铁硼生产企业接近200家,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%,大部分磁材企业产量不到1500吨,而行业产能规模最大磁材企业年产能