磁學研究所:磁性材料已成為關鍵功能材料

2020-11-26 中投顧問

  新能源汽車在近幾年一直是一個熱門話題,中國新能源汽車產業發展速度的提升,不但拉動鋰電產業的發展勢頭,同時給磁性材料產業發展提供了機遇。值得一提的是,中國作為全球最大的製造產業國家,擁有數量龐大的終端客戶及下遊電子元器件、電機工廠,這為磁性材料產業的發展提供了優渥的土壤。

  事實上,中國的磁性材料的發展早在十多年前就突飛猛進。2000年中國的鐵氧體產量就已經達到全球第一位,隨著時間的推移,鐵氧體產量進一步提升。據了解,2017年我國的鐵氧體永磁材料總量約100萬噸,約佔全球產量的75%,其中,磁體部分產量約70萬噸,磁粉部分產量近30萬噸,相關企業300多家,從業工人約10萬人。在鐵氧體軟磁產量方面,2017年產量約為30萬噸,佔全球市場70%以上。稀土永磁產量方面,2017年,全國稀土永磁產能約30萬噸,產量約13萬噸,銷售量佔全球85%以上。

  工業體系離不開磁性材料,磁性材料被稱為國家工業基礎。這體現在,磁性材料應用的覆蓋範圍極廣,涵蓋家電、汽車、計算機、通訊、醫療、航天、軍事等領域,是電子行業重要的關鍵功能材料。近年來,汽車產業逐步擴張,成為磁性材料產業的主要拉動力量;此外,工業進入4.0時代,新的產業革命隨之展開,將磁性材料帶入更廣闊的發展空間。

  磁性材料目前的市場規模、產能有多大?磁性材料企業發展現狀如何?應用領域有什麼樣的前景?未來五年的發展趨勢是什麼樣的?帶著這些問題,記者有幸邀請到了業內資深專家,西南應用磁學研究所副總工程師、中國電子學會應用磁學分會副秘書長馬達來解答這些問題。

  問:目前磁性材料的市場規模多大呢?相關的生產企業有多少家?

  馬達:如果按傳統的四大類磁性材料來算,2017年釹鐵硼的市場規模約450億;鐵氧體永磁總產量約90萬噸,市場規模約160億;鐵氧體軟磁總產量約35萬噸,市場規模約150億;複合磁性材料,市場規模約60億,磁性材料市場總規模近700億。

  關於企業數量,磁性材料行業協會通過編撰企業名錄,統計到的數據為2000多家,這包含做貿易、做設計等周邊企業。直接從事磁性材料製造加工的企業大約為1000家。

  中國磁性材料產業的生產企業數量雖多,但規模和日本比,相差較遠,如TDK、日立金屬、信越化工,川崎制鋼等產值非常高。TDK去年一年銷售額就達60多億美元,而國內一千多家工廠所擁有的市場僅700億左右,我國磁性材料產業集中度不高。

  問:眼下有個說法是磁性材料行業產能過剩,您對這一說法持什麼看法?

  馬達:鐵氧體永磁、軟磁等並無產能過剩情況。稀土永磁由於投資過熱,產能暫時過剩。最近這幾年國內一些大企業如中國五礦、中鋁、江銅等進入稀土永磁領域,投資強度較大,而市場的增長節奏跟不上,導致稀土永磁預計投資產能很高。

  我仍看好磁性材料行業發展,今後隨著新能源汽車和新能源風力發電、機器人、軌道交通等領域的迅速擴大,我認為磁性材料行業的產能還能進一步發揮。

  以鐵氧體永磁材料為例,由於我國汽車產業正好處於快速上升時期:2017年汽車產能為2900多萬輛,體量大,恰逢汽車迎來升級換代,對永磁電機需求猛增。以一臺汽車安裝60到70個電機來算,鐵氧體永磁有很大的貢獻。

  在鐵氧體軟磁材料方面,鐵氧體軟磁材料可應用於新能源汽車充電系統、汽車電源管理系統,隨著新能源汽車發展,鐵氧體軟磁材料產能將擴大。此外,隨著無線充電系統的迅速發展,進一步對軟磁鐵氧體材料的市場產生刺激作用。

  目前,釹鐵硼產能在短時間內由於投資過大,超出市場需求,出現短時產能過剩情況。但隨著新能源汽車的發展,產能還可以繼續發揮。現在一輛新能源汽車的釹鐵硼使用量最少在三公斤左右,用量很大,就目前釹鐵硼產能來看,產能可完全發揮。

  問:據了解,今年磁性材料價格普遍上漲,背後的原因有哪些呢?這給企業帶來什麼樣的影響?

  馬達:磁性材料價格上漲,我認為是必然趨勢。有幾點原因,首先是磁性材料的基本原料產量減少。以鐵氧體永磁材料為例,其原料為鐵鱗和鐵紅。鐵鱗方面,鋼廠要求回籠,產量減少;而鐵紅由於生產受國家環保監管,產量受限,價格上升;此外,鋼產量總體也在減少,尤其是中美貿易摩擦以後,對鋼鐵徵收關稅,國內鋼產量預計仍將減少。鋼鐵產量減少與環保監管形成雙重壓力,將進一步迫使鐵紅的價格上升。

  其次,磁性材料輔料價格也在上漲。比如碳酸鍶,2018年初價格約為3000元一噸,到年中漲至近1萬元一噸,漲幅較大。另外,四氧化三錳2017年的每噸價格低於1萬,今年已經爬升至1萬多元,而且上升趨勢還在持續。

  再者,氧化鈷作為磁性材料重要添加劑,上遊材料是鈷,而隨著電池產業的發展,對鈷的需求也在猛增,導致鈷漲價幅度非常大,因此氧化鈷漲價也是趨勢。

  此外,磁性材料企業管理成本、環保成本、用工的成本也在增長。

  事實上,我個人認為磁性材料價格仍舊過低,鐵氧體磁材生產工藝複雜,但平均售價僅為1萬元多左右;軟磁材料價格僅2萬多元一噸。

  所有的原料漲價,對磁材企業都是利好。磁性材料產業發展穩定,持續的盈利能力、較高利潤率,讓不少磁性材料企業藉機擴大規模。良好的盈利讓企業不斷引進新技術,企業這幾年的自動化程度有所提升。有些企業提出打造智能化工廠實現自動化生產,據我了解,好幾家企業的生產在線智能化控制監控系統都已經做出來了,通過ERP和自動控制、遠程監控連接,將信息的傳遞和各個工藝的控制結合,最後用大系統來實現監控,對磁材實現高效率高質量的生產非常有幫助。

  問:根據您的了解,今年磁性材料企業開工率與訂單量表現如何?背後因素有哪些?

  馬達:今年鐵氧體軟磁材料企業基本實現80%以上的開工率;鐵氧體永磁材料企業開工率與軟磁材料企業持平;稀土永磁方面,開工率較低,約60%。稀土永磁開工率較低的原因是受限於風電發展減緩,風電作為釹鐵硼應用的下遊,佔比較大,而國家在風電的投資力度上減緩;此外另一大應用端的新能源車產量實際數量沒跟上;軌道交通的永磁電機尚未實現大面積的推廣。

  企業訂單量方面,鐵氧體軟磁和永磁企業訂單都比較飽和,但有一點波動。比如鐵氧體永磁材料,下遊汽車預計將增加進口量,汽車產量也已接近飽和,汽車產業發展的速度將減緩,因此磁材產量的增速也將減緩。

  問:您認為磁性材料的最火熱的應用在什麼地方?是否會有創新應用出現?另外,未來永磁電機發展方向是怎麼樣的?

  馬達:汽車產業是磁性材料主要的拉動力量。磁材在汽車上有非常重要的應用,如電源控制系統、電機系統等方面。按國家汽車產業發展規劃,下一步將規劃5000萬輛的產量,這需要更多的磁材來做配套。此外,新能源汽車的發展,又將對釹鐵硼形成一個更大的拉動。從這一點看,我個人認為最大的市場還是在汽車產業。

  另外,社會自動化智能化步伐的邁進,對磁性材料也將是一個海量市場。信息、能量的傳輸、信號的調整、頻率的調整都需要軟磁材料來實現;能量的傳遞、電磁感應,需要永磁材料來實現。

  磁材除了擴大應用範圍,應用創新,比如做成磁性牆紙,把磁性材料直接設計成一種消費品會是很好的方向。

  環保節能也可以作為今後磁性材料應用開發方向之一。磁性材料應該面向國家政策層面,儘量向國家的信息化、自動化步伐,向國家2025高端製造的應用靠攏。

  關於永磁電機發展方向,我國的軌道交通發達,特別是高鐵,面向的是全世界的市場,如果這一產業50%實現應用永磁直流電機,將是巨大的市場;未來,電機的永磁化是趨勢,電機永磁化具有節電的良好特性。比如礦山、礦井、地鐵的送風循環水系統,其電機如果實現永磁化,體量巨大;另外水處理系統、水泵目前基本是普通電機,其電機永磁化也將是巨大的市場。

  問:您認為磁性材料產業五年的發展趨勢是怎麼樣的?

  馬達:隨著技術快速進步,磁性材料的性能會隨著稀土添加、納米添加、材料基因工程的應用而持續、快速地提高。生產工藝的改善和優化,智能控制、監控系統、自動化生產線等的投入會使產品的質量提高到一個比較高的水平。此外,生產工藝優化、智能化、自動化,也將逐步實現磁性材料企業降成本、提高效率的訴求。總體來看:技術水平不斷提高,生產能力逐步增強,市場規模穩步擴大,中國磁性材料產業競爭優勢更加突出!

  產業方面的趨勢,我個人認為隨著市場的發展,磁性材料應用還有擴大的空間。

  問:近幾年,磁性材料項目開始受資本方的青睞,磁性材料展現出怎樣的優勢?

  馬達:正如前面提到的,磁性材料產業展現出穩定、持續的盈利能力,利潤率也較高。近幾年每年都有磁性材料企業上市,像今年有江西金力在創業板上市,而且磁性材料行業每年都出院士。不管從技術還是產業前景,磁性材料行業都很有發展潛力。

  最近五年所有上市的包括新三板磁材企業都受到了資本關注和投入,如江粉磁材,受到平安投資;江西金力等都迎來了資本的注入。投資力度都是幾千萬級的,未來它肯定還會變大,因為隨著整合的盤子越來越大,資金的需求量也會越來越大。

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