下游需求支撑高景气度,磁材行业或面临加速洗牌?

材料每日新鲜报 2022-11-07
4581 字丨阅读本文需 11 分钟

新能源汽车的蓬勃发展给磁性材料带来巨大的发展空间,从未来的下游占比以及增长率来看,已经成为磁材的主要下游应用领域之一,磁材同时也成为新能源汽车电动化、智能化不可或缺的一部分。其中永磁中钕铁硼永磁由于其性能优越应用广泛、金属磁粉芯符合大功率大电流的发展趋势,未来增长空间广阔。

一、磁材+新能源

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。

磁性材料按功能划分,可分为永磁材料、软磁材料和功能性磁材。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。永磁又称硬磁,指磁性材料在经过外加磁场磁化后不易退磁的磁材,软磁是经过外加磁场磁化后容易退磁的磁材。硬磁和软磁的区别主要在于矫顽力不同,矫顽力较低的软磁易于磁化和退磁,较高的硬磁一经磁化很难退磁。

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。 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。

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。 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。 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。

二、磁材行业或加速洗牌

截至目前,中国约有200多家钕铁硼永磁材料生产企业。不过,由于产业集中度较低,大多数企业的年产量低于1500吨。其中,中科三环、正海磁材、宁波韵升、金力永磁等几家上市公司的年产能都在1万吨以上,行业整体呈现严重的两极分化现象。

在下游需求的带动下,头部磁材企业都在积极扩产。邱祖学对记者介绍称,“该行业的扩产力度非常大,龙头企业扩产后产能大多会翻倍。”

“另外,很多磁材企业忙于扩产,也有抢占市场份额的考虑。”上海有色网稀土分析师杨文华对《证券日报》记者表示,“受益于下游市场需求旺盛,很多企业去年就已计划扩产。但因节前库存不够,多家企业才选择在春节后集中扩产。”

前述正海磁材相关人士表示,“公司现有年产能为1.8万吨,南通项目计划新建产能1.8万吨,项目达产后公司总产能将达到3.6万吨。目前新建产能项目进展顺利,预计今明两年将分别新增产能6000吨,后续还会有6000吨产能会根据市场情况来确定释放进度。”

中科三环目前拥有4家烧结钕铁硼永磁体生产企业,总体设计年产能合计约2万吨,本次配股项目完成后,有望形成1万吨左右的新增产能。此外,宁波韵升、金力永磁等上市企业的扩产项目也在有序推进中。但对大多数中小企业来说,因为在成本管控、技术、资本、客户认证等方面均不具有优势,将很难分享这一行业盛宴。

吴龙坤表示,受专利方面的影响,大部分国内钕铁硼永磁材料生产企业无法直接向国际市场大规模出口相关产品;下游客户出于法律风险的考虑,也不愿冒险采用无专利授权的钕铁硼磁体及其组件。

“随着业内头部企业纷纷扩产以及稀土价格变动,很多小企业将逐步被淘汰,行业洗牌或将加剧。”一位磁材业内人士表示。

三、行业现状及竞争格局

(一) 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、正海磁材和大地熊。

(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。

(二) 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,CR4 约 58%

据华经产业研究院,2020 年全球合金软磁粉芯市场规模约4.8 亿美元,我国各类金属合金软磁粉末加金属磁粉芯产量约 19.5 万吨,产值约 100 亿元,较去年增长8%。(1)行业集中度高,CR4 约 58%: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和美磁,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。2020 年美磁和韩国昌星市占率约32.4%,国内铂科新材和东睦科达磁电分别占比 15.6%、9.9%,是国内的龙头企业。根据铂科新材投资者关系记录表,2020 年美磁和昌星收入规模均约为 4 亿元,同期铂科新材和东睦科达收入为4.81和 3.10 亿元。

(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%。营收结构方面,2022 年H1 东睦股份软磁营收占比为16.57%,其中逆变器占比约 40%,其他主要为新能源汽车车载/充电桩等。铂科新材2022年光伏领域收入占比则有望达到 60%。客户方面,铂科新材与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、阳光电源和固德威等,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。

文章来源: 未来智库,证券日报,华金证券

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