稀土永磁体:烧/粘结钕铁硼及钐钴
稀土资源战略地位与全球分布
稀土元素具有优异的磁性、光学和电学性能,是现代科技与工业中不可或缺的战略性矿产资源,广泛应用于新能源、新材料、航空航天、国防军工等领域。牛津能源研究所预计稀土需求在2030年前将大幅增长,主要用作电动车和风力涡轮机上的永磁部件。稀土资源的战略地位持续提升,已成为大国之间资源竞争与产业博弈的重要焦点。中国以4400万吨(约占全球48%)位居第一,其后是巴西(2100万吨,23%)和印度(690万吨,7.6%),美国的稀土储量仅有190万吨,相当于中国储量的4.3%。在产量端,中国占比高达68.5%,美国、缅甸和澳大利亚占比分别为11.4%、7.9%和3.3%。
稀土永磁材料
稀土永磁材料是全球目前最大的稀土深加工领域,也是最为重要的稀土应用领域之一,所消耗的稀土量占稀土总产量的40%以上。稀土永磁材料按基础原料可分为钕铁硼永磁体(NdFeB)和钐钴(SmCo)永磁体。
- 钕铁硼永磁体:因磁性能优异、成本较低,被广泛应用于电动汽车电机、风力发电机、消费电子和工业自动化等领域。根据美国能源部2022年发布的报告,烧结磁体占据钕铁硼磁体整体市场份额的约93%。
- 钐钴磁体:在高温、高腐蚀环境下表现突出,常用于航空航天和国防装备。
永磁材料产业链
宏观层面
永磁材料相关的稀土氧化物产量主要受政策调控影响。2024年,工信部和自然资源部分别于2024年2月6日、2024年8月20日,分两次下达了“稀土开采、冶炼分离总量控制指标”。2024年度全国稀土开采、冶炼分离总量控制指标合计为270000吨、254000吨;2024年相较2023年增加5.9%和4.2%,增幅较上一年度大幅减少。预计未来都将保持温和增加的趋势。
微观层面
生产钕铁硼依赖的金属原料主要包括氧化镨钕、氧化镝、氧化铽、氧化钕、属钕等。钕和镨因化学性质高度相似而极难分离,且镨元素的存在并不会对磁性产生明显影响,因此生产企业主要使用氧化镨钕,并在熔炼过程中额外添加提纯后的钕来调整磁体中钕镨比例。氧化镝、氧化铽主要用于提取镝元素和铽元素以增强钕铁硼磁铁的耐热性能和矫顽力。
稀土永磁产品产能
国内主要的稀土生产企业包括北方稀土、中国稀土、盛和资源、广晟有色、厦门钨业、包钢股份等。其中北方稀土掌握了重要的镨钕资源。海外方面,镨钕的主要产能来自美国芒廷帕斯材料公司(MP Materials)和澳大利亚的大型稀土企业莱纳斯(Lynas)。
稀土永磁产品具体介绍
1. 钕铁硼磁体
- 烧结钕铁硼:制备过程包括合金熔炼、氢气破碎与气流磨、取向压形、烧结、晶界渗透、表面处理等步骤。根据GB/T 13560-2017规定,烧结钕铁硼磁体中钕的质量分数一般在20%-35%,钴的质量分数在0-15%,硼的质量分数在0.8%-1.3%,镝、铽和镨的质量分数在0-15%。
- 粘结钕铁硼:将钕铁硼磁粉与高分子粘结剂混合后,通过压制成型或注射成型等工艺制造而成。具有极高的尺寸精度和形状自由度、优良的磁性能一致性、良好的机械性能与可靠性,但磁能积和矫顽力都远低于烧结钕铁硼。
2. 钐钴磁体
钐钴磁体按开发时间可分为第一代(SmCo5)和第二代(Sm2Co17)。在高温环境下抗退磁能力优于钕铁硼,更适用于对重量不敏感的高温场景。制造工艺与烧结钕铁硼磁体类似,主要区别在于钐钴磁体的压实密度要低于钕铁硼磁体,但是烧结温度要高于钕铁硼磁体。
稀土永磁产品生产行业格局
目前在A股和港股上市的主要生产稀土永磁材料生产企业共有14家。2022年以来,行业整体营收连续三年下滑,2024年营收368.5亿元,相比2022年的453亿元下滑近19%。毛利和毛利率自2021年以来也出现大幅下滑,毛利从2022年的75.7亿元缩水至2024年的49.2亿元,下降35%,毛利率从16.9%收窄至13.3%。
当前永磁材料企业竞争呈现“量大集中、结构分化、向高端升级”三大特征。中国占全球钕铁硼/钐钴产能主体地位,产量与出口话语权显著。行业内部出现“低端产能过剩、高端供给短缺”的结构性矛盾。竞争焦点从单纯产能向技术(高性能配方、晶界工程、低重稀土替代)、品质与客户链整合转移;短期内中小企业面临利润与产能利用率压力,而头部企业通过研发投入与差异化产品争取溢价空间。
风险提示
大国博弈烈度上升,稀土监管政策收紧。