2024软磁材料行业研究报告

软磁材料行业研究报告 !"#" 一、产品类别及应用领域............................1 二、硅钢行业市场格局..............................6 （一）无取向硅钢.................................6（二）取向硅钢..................................10 三、金属软磁粉芯行业市场格局.....................13 四、铁氧体软磁行业市场格局.......................16 五、非晶合金和纳米晶合金软磁行业市场格局.........18 （一）非晶合金软磁材料..........................18（二）纳米晶合金软磁材料........................19（三）重点企业..................................19 "#$%&! 图1磁性材料产品类别....................................2图2 2018-2023H1我国无取向硅钢产量......................7图3 2018-2023H1我国取向硅钢产量.......................11图4 2022-2025年全球各领域金属软磁粉芯需求量（万吨）...14图5 2022年全球金属软磁粉芯主要企业市占率..............15图6 2016-2021年我国软磁铁氧体产量（万吨）.............17 表1硅钢主要产品类别....................................3表2金属软磁粉芯主要产品类别............................4表3铁氧体软磁材料主要产品类别..........................5表4国内金属软磁粉芯重点企业...........................15 软磁材料是电子电力时代的重要材料，广泛应用于变压器、电感器、电机等各类电能转换设备中，2022年全球市场规模约2000亿元。在新能源汽车、新能源等下游应用带动下，高牌号/高效无取向硅钢、高磁感取向硅钢、金属软磁粉芯、非晶和纳米晶合金材料等软磁材料市场规模快速增长。 '#()*+,-./0! 磁性材料是应用广泛、品种繁多的重要功能材料，按应用类型可分为软磁、永磁等材料。其中，软磁材料是具有较高导磁率、低矫顽力和低磁滞损耗的特殊材料，既容易受外加磁场磁化，又容易退磁，其主要作用是实现导磁、电磁能量的转换和信号处理。软磁材料广泛应用于变压器、电感器、传感器、电机（发电机、电动机）等各种电能变换设备中，是电子电力时代的重要材料。 随着全球双碳战略实施以及新能源、新能源汽车等下游行业高速发展，清洁、环保、低碳、高效的新能源应用带来了电源能量变换上的高效率、高功率密度的应用新需求，加上软磁材料在新兴应用市场持续拓展渗透，软磁材料市场规模持续增长，2022年全球市场规模约2000亿元。 软磁材料主要可分为金属软磁材料、铁氧体软磁材料、非晶合金及纳米晶合金软磁材料三类。金属软磁材料应用广泛，可继续细分为纯铁、硅钢、坡莫合金、金属软磁粉芯等类别，其中金属软磁粉芯性 能最为优异，在光伏、储能、新能源汽车等板块广泛应用。非晶及纳米晶合金则属于新型软磁材料。磁性材料类别如下图所示。 资料来源：深企投产业研究院整理。 软磁材料主要产品的性能及用途如下： •电工纯铁。典型的低价但容易生锈的软磁材料。电工纯铁一般纯度在99.8%以上，主要用于制造电磁铁的铁芯和磁极，可用于小型电机、电抗器和继电器。 •硅钢。硅钢（也称为电工钢）是在纯铁中加入少量的硅（一般在4.5%以下）形成的铁硅系合金，具有较好的磁电性能，又易于大批生产，价格便宜，机械应力影响小等优点，可用作各种发电机、电动机的定子及转子，以及电力变压器、配 电变压器、电流互感器、扼流圈、电抗器、电感器的铁芯等，是全球用量最大的软磁材料，也是电源变压器主要使用的磁性材料。根据生产工艺不同，硅钢可分为热轧硅钢和冷轧硅钢，目前热轧硅钢因为不够节能环保，基本被淘汰。根据硅钢中晶粒排列方向的不同，冷轧硅钢又可以分为无取向硅钢和取向硅钢，其应用领域如下表所示。 •波莫合金。通常指铁镍系合金，镍含量在35%-90%之间，具有很高的弱磁场导磁率，可用于工作频率在工频50Hz到20kHz，要求温度性比较高的场合，如高精度电流、电压互感器、脉冲变压器、隔离变压器、磁放大器等，缺点是延展性或可加工性不强。 深企投产业研究院 •金属软磁粉芯。是由绝缘介质包覆的磁粉压制而成的软磁材料，结合了金属软磁材料和软磁铁氧体的优势，是高端软磁材料重点发展路线之一。金属软磁粉芯可分为铁粉芯、羰基铁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、铁镍钼磁粉芯。 下表所示。 •非晶合金软磁。非晶合金又称“液态金属、金属玻璃”，主要包含铁、硅、硼等元素,物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，具有低矫顽力、高磁导率、高电阻率、耐高温腐蚀和高韧性等优异特性。非晶合金材料主要应用于中低频场景，作为配电变压器铁芯材料。按照材料成分，非晶合金可分为铁基非晶合金、铁镍基非晶合金、钴基非晶合金等。 •纳米晶合金软磁。纳米晶合金一般与非晶合金一同分类，可理解为非晶合金的进一步加工产品，适用的频率范围更高。主要指铁基纳米晶合金，是由铁、硅、硼和少量的铜、铌等元素经急速冷却工艺形成非晶态合金后，再经过高度控制的退火环节，形成具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。主要用于生产电感元件、电子变压器、互感器、传感器等产品，其下游包括新能源汽车、消费电子、新能源发电、家电以及粒子加速器等领域，对铁氧体软磁形成替代。 1#23456789! 目前，中国已成为全球电工硅钢生产及消费大国，2022年全国产量占全球电工硅钢产量的74.99%。2022年，我国硅钢产能利用率达90.57%，其中取向硅钢达103.82%，无取向硅钢达88.37%。从竞争壁垒来看，高磁感取向硅钢>高牌号无取向硅钢>普通取向硅钢>中低牌号无取向硅钢。 （一）无取向硅钢 无取向硅钢需求呈现结构分化。据中国金属学会电工钢分会，2021年中国无取向硅钢占全球产量的62%左右。2018年至2022年，我国无取向电工钢产量从894.25万吨增长至1113.51万吨。2023年上半年，我国无取向电工钢产量为602.17万吨，同比增长7.23%，其中，中低牌号无取向电工钢产量425.40万吨，同比下降0.78%，占比70.64%；“双高”（高牌号+高效）无取向电工钢产量176.77 深企投产业研究院 万吨，同比增长33.10%，占比29.36%。2018年以来我国无取向硅钢分产品产量如下图所示。 资料来源：中国金属学会电工钢分会等，深企投产业研究院整理。2021年数据根据2022年报道进行调整。 中低牌号及传统产品需求疲软。我国无取向电工钢市场自2022年开始低位运行，中低牌号及传统的高牌号无取向电工钢市场遇冷，需求下滑、产能过剩、价格持续低迷。中低牌号无取向硅钢技术壁垒较弱、资金壁垒较低，且投产时间较快，其产品不断被高牌号替代，已进入低成本价格竞争阶段。根据中国金属学会电工钢分会，2022年国内27家企业产量同比下降22.01%，近6成企业减产，其中原材料企业和后冷轧工艺企业普遍亏损或大幅减产，50W1300、50W1000、50W800、50W600等中低牌号无取向电工钢销售持续困难，企业订单基本不赚钱或亏损。 高牌号及高效无取向硅钢市场前景良好。高牌号无取向硅钢兼顾 深企投产业研究院 磁感、薄度和力学性能，受益于新能源汽车需求增长、中小电机渗透率提高、大型发电机需求增长以及家电领域能效升级驱动，长期市场前景良好。根据长城证券测算，2025年，预计我国高牌号无取向硅钢需求将达到438.5万吨，2022-2025年的CAGR为14%。 新能源汽车永磁同步电机带动高牌号无取向硅钢需求增长。无取向硅钢可作为驱动电机定子和转子铁芯的核心材料，对电机性能有重要影响。新能源汽车驱动电机的性能提升，要求无取向硅钢向着高磁感、低铁损，高强度方向发展，当前所使用的硅钢材料均为高牌号无取向硅钢。受益于新能源汽车市场的爆发式增长，根据长江证券测算，2025年新能源汽车用高牌号无取向硅钢市场空间或达94.3万吨，2022-2025年CAGR达到26%。由于认证壁垒严苛，新增产能释放受限，短期内行业供需有望保持紧平衡。 高牌号无取向硅钢在中小电机的渗透率提升。中小电机是当前无取向硅钢下游应用中占比最大的领域，而高牌号的渗透率尚不足10%。随着2021年新版电机能效标准实施，在《工业能效提升行动计划》等相关政策驱动下，高牌号无取向硅钢渗透率有望大幅提升。根据长江证券测算，到2025年，我国中小型电机对高牌号无取向硅钢的需求量有望达到127.6万吨，2022-2025年CAGR为22%。 大型发电机用高牌号无取向硅钢需求稳步提升。和新能源汽车类似，大型发电机领域对无取向硅钢材料的铁损性能具有较高要求，使用的全部为高牌号、厚规格（0.5mm）的无取向硅钢。随着电力装机容量和全社会用电量持续增长，大型发电机需求也将同步增长。根据 深企投产业研究院 长江证券测算，预计到2025年，大型发电机所需高牌号无取向硅钢达44.6万吨，2021-2025年的CAGR为15%。 行业市场集中度高，主要依赖少数大型国有钢企。据中国金属学会电工钢分会，2021年国内无取向硅钢CR7占比约为78%，其中可以生产高牌号产品的不超过8家，且头部大型钢企占据绝大部分市场份额。受高牌号占比持续提升以及高牌号硅钢技术壁垒影响，大型企业优势明显，未来市场集中度有望进一步提升。2022年我国共有27家无取向硅钢生产企业，至2023年上半年下降至24家。2022年产量排名前6位的企业分别是宝钢股份、首钢股份、江苏沙钢、鞍钢股份、新钢新材、太钢不锈。宝钢股份是全球最大的无取向硅钢供应商，2023年总产能315万吨（约占全国四分之一），其中高牌号产能110万吨。其他生产企业还有马钢股份、中冶新材、华菱钢铁、天津辰泰、黄石兴冶、华西带钢、包钢股份、广东威恳、佛山津西金兰、宏旺集团、台州金钿、浙湘新材料、毅马集团、赤峰远联、涟钢电磁、浙江协和、四川瑞致等。 车用高牌号认证壁垒高，供应企业少。新能源汽车领域的硅钢产品认证周期长，新入局企业从新建产线到通过认证至少需要6-10年时间，当前国内具备供应能力的仅有宝钢、首钢和太钢三家，其中仅宝钢和首钢完成全车系认证，海外只有韩国浦项制铁、日本制铁（日本）、日本JFE钢铁株式会社具有供应能力。国内其他企业中，鞍钢、马钢、新钢、华菱钢铁等企业已具备新能源汽车高牌号无取向硅钢生产能力，正在积极布局产品认证工作。 （二）取向硅钢 取向硅钢市场规模快速增长。根据中国金属学会电工钢分会数据显示,2022年全国取向硅钢产量217.4万吨,同比增长20.50%,2018-2022年CAGR达15.6%。2022年高磁感取向硅钢产量140.74万吨、同比增长18.35%,占比为64.86%；普通取向硅钢产量约为76.26万吨、同比增长24.67%，占比为35.14%。2022年全国取向电工钢动态产能约为209万吨，同比增长16.11%，产能利用率103.82%,预计2023年我国取向硅钢产能235万吨。2023年上半年取向硅钢产量为122.95万吨，同比增长16.98%，其中高磁感取向电工钢约82.91万吨，同比增长24.96%，占比67.43%；普通取向电工钢约40.04万吨，同比增长3.33%，占比32.57%。根据我国输变电建设规划以及配电网能效升级计划，未来取向硅钢需求总量仍将保持10%以上的年度增长，尤其是高牌号、高磁感取向硅钢需求增长潜力更大。 图3 2018-2