全球超七成中国造!伦敦眼上也有它,当之无愧“磁王”的未来发展会如何?

新材料前沿潜力股 2023-08-01
1986 字丨阅读本文需 5 分钟

早在战国时期,中国人就发现磁石能够吸引铁屑。如今,被广泛应用的钕铁硼材料,因其用处广、性能高,工业上称它为“永磁”。

永磁材料主要应用于新能源车、家电、机器人、风力发电等领域,目前中国供应了全球70%以上的钕铁硼永磁材料。现在无论是英国的 “伦敦眼”,还是世界首条高温超导磁悬浮工程样车,都有湖州这家企业生产的永磁材料的身影。

钕铁硼永磁体是什么?

钕铁硼永磁体是稀土永磁材料中的一种。它具有高剩磁、高矫顽力特性,在电子计算机磁盘驱动器、移动机、汽车音响设备等领域有着广泛的应用,被称为"当代的钢铁"。

钕铁硼磁性材料的发现和利用始于50年代初。1951年美国ge(通用)研制成第一个烧结钕铁硼永磁体,1954年日本日立也研制成功烧结钕铁硼永磁体。1957年英国首先开始用粘结法制造高性能的烧结钕铁硼磁性材料。1959年在美国召开的国际会议上正式命名这种新型稀土功能材料为"nextrom-ndfeb",即第二代稀土永磁。随后,各国竞相发展这一新的强磁性材料。目前全世界已能批量生产各种不同用途的烧结钕铁硼产品达100余种,其中用于电子计算机磁盘驱动器和光盘等的用量较大。我国于1958年开始开发这类新型强磁性材料,1958年至1962年间先后试制出4种牌号的烧结钕铁硼产品,1964年开始小批量生产并应用于国防工业和国民经济的各个领域。

当之无愧的“磁王”

钕铁硼是一种稀土永磁化合物,简单来讲是一种磁铁,又称磁钢。钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。主要成分为稀土元素钕 (Nd)、铁(Fe)、硼(B)。其中稀土元素主要为钕(Nd),为了获得不同性能可用部分镝(Dy)、镨(Pr)等其他稀土金属替代,铁也可被钴(Co)、铝(Al)等其他金属部分替代,硼的含量较小,但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用,使得化合物具有高饱和磁化强度,高的单轴各向异性和高的居里温度。

在浙江湖州的一家生产永磁材料的企业中,一块个头小小重量是5.9克的钕铁硼永磁材料,却可以轻松吸起重量达到4352克大铁块。

虽然产品出货量很大,但这家企业的生产过程却实现了高度自动化,8000多平方米的厂房里仅有6个巡视工人。为减少环境腐蚀对磁性带来的影响,2016年,公司联合浙江大学开发了纳米涂层,仅喷头部分,研发时间就超过了两年。这项成果成功填补了行业空白。

以前的磁铁,在恶劣环境下可能用个两三年就腐蚀了。经过他们这样的处理,它的寿命可以提升三倍到四倍。

钕铁硼永磁体磁性能优良,质轻价廉,应用范围广泛,是迄今为止性价比较高的磁体材料。钕铁硼作为现今性能优异的永磁体,其性能作用也有差异,从应用领域来看,低端钕铁硼主要应用于磁吸附、磁 选、电动自行车、箱包扣、门扣、玩具等领域,而高性能钕铁硼主要是应用于高技术壁垒领域中各种型号的电机和扬声器之中的磁钢,包括新能源车、变频空调、节能电梯、磁悬浮列车、智能机器人、风力发电等领域。

行业现状

发达国家的软磁材料技术水平较为先进。以日本、美国为先,如日立金属、美磁等;国内 软磁供应商多生产铁氧体软磁,金属软磁粉芯供应商较少。

由于软磁下游 客户应用范围较 广,各公司需针对下游不同用户需要为其提供整套的完整解决方案,技术水平及研发能力 是公司获得国际客户认证的基础。

目前国内外软磁材料行业的竞争格局依然处于动态变化之中,我国整体实力不断增强。国际市场上,日本、美国、韩国以及部分欧洲国家在磁性材料生产方面起步较早,新产品开发能力较强,整体技术含量高。

近年来,随着全球知名软磁材料制造企业向中国转移生产以及国内企业整体实力不断加强,我国软磁材料行业整体实力不断加强。

未来随着国内企业不断加大新产品研发能力以及提高生产技术水平,国内企业将在全球市场竞争中占据更多市场份额,行业发展潜力巨大。

在国内双碳目标的持续推进以及基建项目不断增加背景下,国内光电、风电、家电、新能源汽车等领域对软磁材料市场需求不断增加,国内软磁材料产量不断提高。

软磁材料总体上具有饱和磁感应强度高、磁导率高、矫顽力低、损耗低和环境稳定性好的特点,被广泛应用于通信、电源、计算机和各种电子 产品等领域。

从软磁材料细分品类的应用看,市场应用最广泛的主要有铁氧体软磁和金属软磁材料;而金属软磁材料又包括金属磁粉芯、工业 纯铁及传统合金、非晶及纳米晶合金,其中金属磁粉芯在金属软磁材料中占据重要地位,市场容量持续快速扩大。

强者恒强,软磁行业集中度有望持续提升。国内磁性材料及器件生产企业快速发展,在大公司战略推动下,一批初步具有国际竞争力的本土企 业通过上市融资获得充足的发展资金,产能迅速扩张,管理日益规范,质量不断提升,市场份额不断提升。

相比较之下,中小微企业在成本高、 原料涨、人工缺等现实困难下,创新实力不足,新型磁材技术发展步伐相对缓慢,企业利润微薄,经营艰难。

数据显示,2022年全球软磁材料市场规模达1946.33亿元(人民币),中国软磁材料市场规模达607.84亿元,据贝哲斯咨询预测,2028年全球软磁材料市场规模将增长至3081.42亿元, 预测期间CAGR将达到8.1%。

随着软磁材料的发展及下游应用领域的增多,中国软磁材料得到良好的发展,相对于国外电子元件发达国家和地区,我国行业整体水平不高,缺乏国际领先的技术,整体自动化智能化需要提升,在高端装备制造领域对软磁材料需求日益增大,未来行业发展前景广阔。

文章来源: 中研普华研究院,钕铁硼磁铁,嵩山硼业

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