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文档简介

1、新材料行业发展研究报告(内部资料)新材料种类纷繁,涉及多个不同行业,不仅包括市场一度热衷的纳米材料,磁性材料等产品,还包括与能源结合紧密的新型能源材料,与信息产业紧密结合的光通讯材料,更有聚氨酯,氯化聚乙烯,有机氟材料等传统高分子材料;同时,生产这些产品的企业又分处不同行业,无论是设备、生产技术,还是销售市场均存在较大差异。可以说并不存在共同的市场基础,关联性较差,各公司的个性要强于整个“行业”的共性。 本文就磁性材料为主题,介绍了该行业的发展情况,仅供参考。一、氧化铁行业的发展氧化铁粉作为铁基颜料、铁氧体原料,是无机颜料和磁性材料行业的重要原料,广泛用于橡胶、油漆、人造大理石、地面水磨石的着

2、色剂、电视机、收音机、摄录机、计算机、监视器、测量仪器、自动化控制以及通讯设备等领域。目前我国已经成为世界上氧化铁颜料和磁性铁氧体材料生产和消费大国。氧化铁粉的生产技术概括起来可分为干法火法和湿法两种,湿法生产氧化铁粉的原料均为硫酸亚铁,干法生产氧化铁粉的原料主要为氯化亚铁。1、国内外氧化铁市场发展概况21 世纪进入了知识经济时代,知识经济向传统的工业经济提出挑战。知识经济的主导产业是信息产业和生物工程产业,磁性材料则是信息产业发展的基础。磁性材料在信息存储、处理与传输中已成为不可或缺的组成部分,广泛的应用于电信、自动控制、通讯、家用电器等领域,在微机、大型计算机中的应用也具有重要地位,其产量

3、和使用量已经成为衡量一个国家经济和信息技术发展程度的标志之一。软磁材料是现代电子工业中重要的一种功能材料,在宇航、通信、自动控制、计算机技术、广播电视等方面已获得了广泛的应用。高性能软磁材料的发展适应了知识经济社会的到来,并在知识经济社会中起到越来越重要的作用。随着电子信息工业的迅速发展,电子设备加速向轻薄短小、集成化、智能化和多功能化方向发展,高性能软磁材料需求激增,世界各大磁性材料生产公司均投入巨资争相研制、开发和生产高性能软磁材料,给软磁材料带来了一个良好的发展机遇,成为一个新的经济增长点。据行业分会对企业的调查分析,目前全行业已处于调整应对期。自2007 年11 月份始至2008年的1

4、 月份期间,有九成的企业因市场订单减少,已用一切可能的方式来灵活地调整产能,进行减产、限产甚至停产维修、延长放假或轮班,以应对危机。在国际市场上,朗盛、洛克伍德及其他国际同行在经济萧条的形势下,也开始灵活调整以降低产能。由于采取了调整产能的措施,氧化铁库存量减少。全球经济的衰退对我国经济的影响已逐步显现,不仅是氧化铁行业,氧化铁行业上下的产业链都进入了寒冷的冬天。氧化铁行业上游链的化工原料及钢厂、五金、机械厂等因减产或停产使原料供应量减少,如生产使用的边铁丝原料目前已趋于偏紧,有断料的可能,边铁丝原料已达3000元/吨左右。下游链的前端产业如房地产和制造业双双疲软,房地产新开工面积已呈现负增长

5、,机械、汽车和造船等传统钢材消费大户也处于下滑阶段,这些给为钢材、建材配套的涂料、颜料包括氧化铁的下游链产品带来了“滞后效应”。2008 年10 月原材料遭遇暴跌之后,氧化铁高额存货已大幅拖累企业第四季度及全年的业绩。在消化高价库存和存货跌价后还能继续盈利的单位几乎没有。由于去年年终前后各生产企业和流通环节的库存已经从最高位开始下降。预计2009 年一季度前后,随着市场和氧化铁生产厂库存的下滑及市场心态逐步稳定,下游用户和经销商将会逐步将库存恢复到正常水平。中央出台的一揽子扩内需、保增长的政策措施已在一些地方和领域开始见到效果,一些行业及企业产品销售已开始回升,库存开始减少,某些经济指标有好转

6、迹象。从氧化铁行业按照现有的需求和存货情况看,在今年二季度末,绝大部分企业能够消化掉累积的存货,新生产资料恢复正常购进,行业经济可逐步开始回暖。在库存量减少,铁皮、硫酸、液碱等原材料价格有所回升的带引下,预计从二季度开始,2009 年氧化铁销售和价格将会处于波动回升的状态。氧化铁市场需求低迷,需政府投资拉动“解渴”。随着基建拉动的市场恢复实质性影响在2009年下半年将逐渐显现,涂料、颜料下游链产品需求将会呈前低后高。价格经过大幅快速跳水后,氧化铁价格已进入阶段性底部。从目前市场情况看,氧化铁原材料价格逐步从急速下跌中恢复企稳,后期将主要在低位盘振,这也将在一定程度上对氧化铁起支撑作用,使氧化铁

7、价格逐步企稳;经过前期下跌,上游原材料价格已经接近刚性生产成本,因此后期氧化铁价格下跌空间已经不大。去年四季度至今年一季度是整个氧化铁行业盈利能力最弱的时期。从今年二季度起,季节性因素将在一定程度上导致氧化铁需求恢复并逐步趋向正常,而国家加大基础建设的投资也将增加。2、磁性材料与氧化铁钢厂在生产冷轧板、涂镀层板及电工钢产品过程中,都需要对所使用的热轧(卷)板原料进行一定的酸洗处理,以便除去热轧(卷)板表面的氧化铁皮。这是由于热轧厂生产的热轧带钢板卷,是在高温下进行轧制和卷取的,带钢表面在相应的条件下生成氧化铁皮,能够很牢固地覆盖在带钢的表面上,并掩盖带钢表面的缺陷。从轧钢的角度来讲,若将这些带

8、氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制将会带来许多问题,一是在大压力的条件下进行轧制,会将氧化铁皮压入带钢的基体,影响冷轧板的表面质量及加工性能,甚至造成废品;二是氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统会损坏循环设备,缩短乳化液的使用寿命;三是损坏表面光洁度和加工精度都很高并且价格昂贵的冷轧辊。因此,带钢在冷轧之前,必须清除其表面氧化铁皮,以保证所生产的冷轧带钢的表面质量。从生产热镀锌钢板的角度来讲,采用热轧带钢直接进行热浸镀锌,同冷轧钢板一样,在镀锌前要使带钢具有洁净并有活性的表面。为了获得这样的表面,需要对热轧带钢进行处理以除去表面的氧化铁皮,通常的做法是进行酸洗处理川。钢铁的酸洗在消耗大

9、量金属铁的同时还产生大量的废酸液以及相应的酸和氧化铁生成的铁盐溶液。为了回收和利用这些废酸液和铁盐,需要较大的投资来建设相应的回收和处理设备。特别是一些小型的、小批量的钢铁件进行酸洗处理时,往往会出现酸洗废液难以集中进行处理的情况,一旦发生直接排放,就会对环境造成严重污染。由于盐酸进行钢板氧化铁皮酸洗具有酸洗速度快、效果好及经济效益好等优点因此,钢铁工业上广泛应用盐酸酸洗工艺。钢厂在进行盐酸酸洗废液回收盐酸的过程中,也伴随产生氧化铁粉副产品,高等级的氧化铁粉是生产软磁铁氧体材料的主要原料之一,随着高等级软磁铁氧体材料的发展,所需要的原材料氧化铁的纯度也越来越高”。上世纪90年代末全球软磁铁氧体

10、生产的重心已向中国转移,2000年中国软磁铁氧体的产量首次超过日本居世界首位。与此同时,作为软磁铁氧体生产的主要原料之一的高等级氧化铁粉,国内生产日益满足不了磁性行业的需要,相当部分要依靠进口。氧化铁粉作为铁基颜料、铁氧体原料,是无机颜料和磁性材料行业的重要原料广泛用于橡胶、油漆、人造大理石、地面水磨石的着色剂、电视机、收音机、摄录机、计算机、监视器、测量仪器、自动化控制以及通讯设备等领域。目前我国已经成为世界上氧化铁颜料和磁性铁氧体材料生产和消费大国。2)酸洗氧化铁的用途a-Fe203主要用于颜料和铁氧体磁性材料两大行业,前者对纯度要求较低(Fe20395%),而后者对纯度要求较高(Fe20

11、398%,Si020.2 %) o用作颜料的Fe203又称氧化铁红、铁红,是红色或深红色粉末。铁红的着色力和遮盖力强,无油渗性和水渗性;在大气中和日光照射下性质稳定,并能耐一定的高温、酸和碱,只有在浓酸中加热才会溶解;毒性小、价廉物美并可获得多种色相,是一种重要而大宗的无公害无机颜料,常用作防锈底漆、水泥制品和粉末涂料等的调色剂,橡胶制品、塑料、石棉、人造革和皮革等的着色剂和填充剂;五金器材和光学仪器及玉器材料等的抛光剂。铁氧体是一类重要的电子器件,根据不同的使用目的,可分为软磁铁氧体、硬磁铁氧体、旋磁铁氧体、矩磁铁氧体和压磁铁氧体五大类。软磁铁氧体是指在较弱的磁场下易磁化且易退磁的一种磁性材

12、料,其典型代表是MnZn铁氧体和NiZn铁氧体,主要用于制造各种电感元件如滤波器、变压器和天线等的磁芯、磁带录音和录像机的磁头及多路通讯等记录的磁芯等。制备软磁铁氧体的主要原料是a-Fez03,并且要得到高性能的软磁铁氧体,就必需高纯度及高活性的a-Fe2O3。3)软磁铁氧体工业的发展及对a-Fe203原材料的要求软磁铁氧体是一类品种最多、应用最广的磁性材料,在铁氧体工业中处于举足轻重的地位。数十年来,软磁铁氧体的国际产量在不断增长,目前世界软磁铁氧体行业已进入平稳发展时期,产量年增长2%3%。我国在上世纪50年代开始建立软磁铁氧体专业生产工厂,70年代由于收音机、黑白电视机的普及致使其产量剧

13、增;80年代起逐步引进国外的技术设备,近年来仍以较快的速度发展,年增长率约为10 %o纯度和杂质含量对软磁铁氧体来说,原材料中主成分a-Fe203含量的微小改变就明显影响产品的导磁温度系数:当铁含量每增加1%摩尔时,产品居里点就增加lOK,磁导率第二峰向低温移动50 K,这表明a-Fe203含量将直接影响磁导率温度系数和功率损耗的温度曲线,因此原材料a-Fe203的主成分含量必须达到规定值。GB/T 24244-2009 (铁氧体用氧化铁国家标准规定一级品的Fez03含量应大于99.40%,二级品的Fe203含量应大于99.20三级品的Fe203含量应大于99.00。原材料中Si02, CaO

14、. A1203和Na20等杂质的含量对铁氧体的磁学特性也有显著影响,其中以Si0:影响最大,它能降低铁氧体的磁导率,增加铁氧体的功率损耗,甚至引发不连续的晶粒生长、出现不均匀的大晶粒从而使磁性恶化。因此,GBIT 24244-2009铁氧体用氧化铁国家标准中规定对于一级品氧化铁其Si0:含量应不大于0.008%。物理特性a-Fe203物理特性主要指原料粉末的粒度、粒度分布、形状、比表面积和活性等。一般来说,粒度越细,或者比表面越大则反应活性越好,在一定的工艺条件下易获得优良的铁氧体磁特性,但是粉末过细则易发生团聚,会降低烧结性并使致密化速度缓慢,同时团聚物内部气孔会形成烧结物内的孔隙,从而降低

15、烧结物的密度,甚至过大的比表面积会使软磁铁氧体制备中的烧结过程出现“过烧”现象。原料粉末的颗粒形状以球形为佳,因为混合效果好,针状颗粒粉差,在铁氧体的制备中易引起不均匀的晶粒长大。此外,原材料的粒度分布应尽可能窄。 因此,要制得高性能的软磁铁氧体,就应该要求a-Fe203的纯度高、杂质含量低及其物理特性好。1)世界磁性材料市场发展 现在世界汽车产量在8000万辆左右,按每辆汽车使用电机数40只,预测需要电机32亿只。随着汽车生产量和使用扬声器数量的增加,汽车用的扬声器产量将超过3亿只。预测与上述器件配套需要铁氧体永磁达30万吨。由于全球电动车的发展,以及为了保护环境采用非汽油驱动汽车,需要应用

16、新材料提高电机的功能和减小尺寸,促使钕铁硼磁体的加快发展。将大大促进世界永磁体的应用市场发展。计算机的发展带动了相关配套元件的发展,预计2010年,硬盘驱动器全球产量超过5亿台,CDROM和DVDROM驱动器超过10亿台,打印机超过500万台,是使用钕铁硼最大的市场之一,约年需求量在上万吨。显示器需要各种高档次铁氧体软磁、多媒体音响对永磁材料的需求量也是很大的。随着信息时代到来,近几年工业发达国家正形成计算机进入家庭的热潮。据美国市场调查,2010年国际微机市场为2亿台,2020年约达5亿台。预测国际市场需要高档软磁铁氧体超过20万吨,高档永磁铁氧体超过30万吨。全球通讯业的发展,电话和移动电

17、话装置需要越来越多的抗干扰磁芯、片式微型化电感,以及传声器和扬声器,这对软磁和永磁材料带来了良好的市场。这方面需要高磁导率软磁铁氧体材料超过5万吨,钕铁硼磁体超过5千吨。在消费类产品方面,到2010年,全世界彩电市场超过2亿台、摄录像机超过1亿台、家用音响市场超过2亿台。新一代的DVD机,到2010年,其市场需求量将超过9000万台、MD、MP3机市场总销量将超过4000万台。将需要的软磁铁氧体超过6万吨、永磁铁氧体超过10万吨、钕铁硼磁体超过4000吨。总之,从市场发展看,全球磁性材料市场发展前景是乐观的。2)中国磁性材料的发展(1)市场发展现状随着信息技术日新月异的更新和发展,软磁材料中用

18、量最大,应用范围最广的是软磁铁氧体材料。软磁铁氧体材料是电子工业及信息产业的基础材料。软磁铁氧体在高频下具有高磁导率、高电阻率及低损耗等特点。与金属磁相比,软磁铁氧体材料具有更高的电阻率,更高的机加工性能、易于模压成型、化学稳定性好和成本低等优点。应用铁氧体磁芯制成的各种电感器、变压器、线圈、轭流圈、电磁干扰抑制器、滤波器、电子整流器、电波吸收材料、调制器等器件,已广泛应用于工业自动化设备及电子仪器仪表、通讯设备、广播电视(高清晰度数字电视)、计算机及其外部设备(如高分辨率显示器、打印机等)、办公设备等。中国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力的优势,以及巨大的国内外市场的支持,从微不足道的产

19、业一跃成为全球的前列。纵观国际国内市场发展的需求,磁性材料市场前景十分光明。然而,面临信息产品结构调整,如今手机多媒体化、电脑笔记本化、电视平板化、汽车电子化、照明节能化,使中国磁性材料工业处于新的发展机遇和挑战并存时期。信息技术应用范围扩大和电子产品范数字化发展,对电子器件和材料提出了新的要求,如小型化、高频化、高性能、低损耗、低噪声等。有人说:“过去是插件、现在是贴片、将来是集成”。但是,中国的磁性材料产品,无论在技术性能、生产设备、产品质量和合格率等方面,与国外先进技术相比,尚有差距。我们要清楚地认识到这一点,才能努力提高材料性能和产品质量。今后5-10年内,是高档产品发展时期,而中低档

20、产品逐渐萎缩,如不迎头赶上,中国的磁性材料产品将会失去市场。据信息产业部统计,当前我国移动电话用户已经超过4.2亿户以上,而且还以每月新增548万个用户的速度在快速增长。到2010年中国达12,500万部。中国每年生产手机3.4亿部,占全球总数7.8亿的40%;另外中国是手机出口大国。现在手机的功能在不断扩大,集照相、MP3、MP4和电视功能一体的多媒体手机发展成为主流。今后数年内,中国3G制式手机发展成为重点,产量将超过GSM制式。由于功能的增加和技术的提高,这对磁性材料性能提出更高的要求。磁性材料必须满足高频率、小型化、贴片化、高磁性能、低损耗和抗电磁干扰的要求。随着笔记本电脑里电子元件的

21、时钟频率提高和小型化,应用的元件也必须相应的高频化,片式化,如:1,降低电源稳压器线与地间产生噪声的铁氧体软磁共模滤波器,2,除去让数字信号失真的高次谐波噪声成份的片式磁珠滤波器,3,噪声屏蔽吸收体,4,夹持在电缆线上的噪声滤波器,5,电池供给的直流电压变为电路所需的直流电压用DC-DC变换器磁芯,6,液晶背光源高交流电压用DC-AC逆变器,7,需大幅度降低磁损耗,以达到电脑低发热、节能的铁氧体变压器磁芯8,HDD/DVD/FDD驱动器,巨磁阻磁头、音圈电机磁体、主轴电机和光拾音电机用磁体等。9,IEEE1394/USB接口抗干扰片式磁珠、共模滤波器磁芯。10,主要用于音响装置和风机电机的磁体

22、,其要求薄而性能高的铁铁栅材料。 彩电在我国消费类电子产品中一直占主导地位,中国产量达8,083万台,到2010年将超过1亿台。今后发展热点是高清晰度、大屏幕和向数字化过渡,平板电视将占60%左右。这对磁性材料产品要求更加严格:(1)频率高段化,要求铁氧体电源磁芯有较高的工作频率。(2)高清晰化,要求电源变压器功率稳定,材料功率损耗小、饱和磁化强度大。(3)图像稳定、彩色鲜艳,要求使用高磁导率材料和抗电磁干扰软磁磁芯和高性能聚焦片。(4)数字化的发展,对软磁材料的功率损耗、磁导率、使用频率的要求均比模拟的高。(5)国际能源署规定彩电的待机功率要下降到1瓦,对低损耗功率铁氧体材料提出新要求。从今

23、后彩电市场发展看,高档的软磁铁氧体将占总量的80%。汽车工业。预计到2010年增加到1,000万辆,成为全球第三大生产国。 现在每辆汽车用铁氧体永磁电机约41只,今后汽车向小型化、轻量化发展,其中部分将用钕铁硼磁体代替。随着汽车设计广泛采用高强放电照明方式和汽车电源变成42伏,这样宽温、高频、低损耗铁氧体软磁在DC-DC变压器中应用迅速增加。尤其是电动汽车和混合动力汽车发展迅速,国内外汽车企业力争攻克高效电力驱动装置和高效电机,日本丰田已经成功开发出实用型混合动力轿车普锐斯(PRIUS),国际汽车市场上的磁体基本上没有我国的份额,国内市场也大部分靠进口。混合动力汽车主要应用磁性材料,如电动直流

24、一直流转换器:共振电路用来增强效率,降低噪音。通过并联内部转换器提供高电能。led显示器:自从面世以来,有机电致发光显示器一直以长使用寿命、高清晰度和低能耗为其基本特征,带来电源磁芯的新应用。铁氧体磁体:铁氧体磁体是用于汽车发动机的可靠性高、成本低的关键元件。钕铁硼磁体:钕铁硼磁体的磁力数十倍于铁氧体磁体,用于ABS车轮传感器和混合动力/燃料电池汽车用马达。另外,在有限的空间中组装入很多的电子电路的汽车中,电子电路容易受电磁波噪声的干扰,EMC磁芯是最好的对策。汽车导航系统被认为是汽车的“大脑”,并且在日益计算机化。它们是如此的便利,以至于一旦使用,便难以释手。功能的进化是飞速的,包括数据的存

25、储从DVD到移动硬盘的更新换代。磁性材料主要是DC-AC逆变器,DC-DC变换器,EMC噪声滤波器及HDD和DVD电机磁体。 电动自行车的节能和环保,成为中国新的增长点,我国现有电动自行车生产量在300万辆/年,估计2010年发展到1,500万辆。电动自行车技术已经成熟,开发趋势是大功率直流电机的技术还有待于进一步提升,如降低电流和能耗,以延长和扩大电池的有效行驶里程。绿色环保工程。绿色照明工程。绿色照明工程主要采用低能耗的灯泡,基本上用电子镇流技术的萤光灯。现在国内(包括独资、合资来料加工企业)生产量在5亿支左右,到2010年将增加到10亿支。最近,国外在照明工程方面,为进一步节约电能,采用

26、电子节能灯和半导体发光二极管(LED),这方面普遍推广,对铁氧体软磁的需量极大。绿色环保。 家用电器包括电动厨房用器、吸尘器、电吹风、按摩器、电动玩具、换气扇等的使用,一方面对永磁铁氧体的需求量越来越多;另外因产生的电磁波对各类电器的干扰,造成环境电磁污染,国外已经把绿色环保提到首位工作,禁止无电磁兼容和抗电磁干扰的电器出售。绿色能源。由于环保和能源紧张,今后的绿色能源,如风力发电和太阳能发电将加大发展。风力发电对钕铁硼磁体的需求量将是一个飞跃,风力发电和太阳能发电同时要求电流逆变器件,对软磁铁氧体来说是一个大市场。 (2)工业现状 2007年各类磁性材料生产企业数量(上市企业共约40家)如下

27、表所示。表:2007年各类磁性材料生产企业数量(上市企业共约40家)软磁铁氧体永磁铁氧体钕铁硼钐钴铝镍钴磁粉心生产企业约160家锰锌约40家镍锌约170家烧结约30家粘结约220家烧结约30家粘结约20家约20家约30家合计约200家约200家约250家约20家约20家约30家上市约20家约7家约12家3家2007年各类磁性材料产量情况如下表所示。表:2007年各类磁性材料产量情况软磁铁氧体永磁铁氧体钕铁硼永磁钐钴永磁铝镍钴永磁产量约260000吨(锰锌)370000吨(烧结)49000吨(烧结)500吨(烧结和粘结)4000吨(烧结和粘结)超过40000吨(镍锌和镁锌)60000吨(粘结)3

28、500吨(粘结)合计约300000吨430000吨52100吨500吨4000吨进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企业看好中国,如日本的TDK、FDK、EPSON、日立金属、住友特殊等,韩国的梨树、三和、磁化等,欧洲的PHILIPS、德国的VAC、EPCOS,美国的ARNORD、MAGNEQUENCH已经转移到中国。世界磁性材料生产向中国转移,增强了中国磁性材料工业的整体实力,提高生产技术,加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。 (3)产业发展水平目前中国几种主要磁

29、性材料生产科研水平如下表所示。表:目前中国几种主要磁性材料生产科研水平产品生产水平科研水平性能软磁铁氧体(功率材料)规模生产相当于PC30、PC40 (工作频率200 kHz)PC50、接近PC95(工作频500kHz, 负25至 正120C宽温) 软磁铁氧体(高导材料)批量生产i=7000-12000; i10000以下为主相当或接近于TDK的H5C4、H5C5牌号,i=30000,宽温铁氧体永磁大批量相当TDK的FB4B,部分FB5、6系列相当于FB9系列钕铁硼磁体大批量生产磁体性能达(BH)max=40MGOe以上产品(BH)max=52MGOeO21000 ppm粘结钕铁硼主要是各向同

30、性(BH)max=15MGOe左右各向异性磁体(BH)=30-45注射SmFeN的(BH)=18MGOe2、中国磁性材料市场竞争1)中国磁性材料国家竞争力分析中国已是磁性材料大国。决定国家竞争优势的钻石理论分析框架显示,中国在生产要素、需求条件、相关与支持性产业、企业战略、企业结构、同业竞争等方面具有欧美日及中国台湾地区磁性材料行业无法超越的综合竞争优势。中国政府的产业政策导向以及电子及汽车产业高速发展所带来的机遇更使得中国一步一步走向磁性材料强国。在这一进程中,投资相关领域的龙头企业,将获得长期的超额收益。生产要素方面,中国具有丰富而廉价的人力资源和天然资源,近年来在知识资源、资本资源、基础

31、设施方面也取得重大进步。需求条件方面,中国有庞大的内需市场。下游客户的技术升级和产品升级要求材料不断创新,而出口的大规模增长更提升材料的国际竞争力。相关与支持性产业方面,国内的矿产资源加工近年来进步较快,而基础的装备制造业通过引进和消化吸收国际先进技术也取得较大的突破。企业战略、企业结构、同业竞争方面,激烈的国内市场竞争使得企业在降低成本、提高质量和服务、研发新产品和新工艺等方面互相追赶,提供了企业改进和创新的原动力。产业集群现象也日趋明显,浙江已经成为中国乃至全球的磁性材料行业中心。这进一步强化和放大了生产要素和其它要素的创造力。2)中国磁性材料企业竞争发展战略当今中国已经是名副其实的磁性材

32、料生产大国、世界磁性材料生产中心,但成为世界磁性材料产业强国还有一定距离。中国的磁性材料工业要成为世界强国, 成本领先中国磁性材料工业与国际磁性材料巨头竞争,只有靠低成本竞争,杀出一条血路,占据世界磁性材料市场一席之地。低成本是市场竞争的法宝,是中国企业发展的杀手锏。今后,在较长的一段时期,中国的磁性材料工业要发展,在很大的成度上,还要靠低价格的竞争。我们这里讲的竞争是在市场游戏规则下的有序竞争,是针对国外产品高利润的竞争;并不是国内一些企业乱压价,在无利润空间边缘的恶性竞争。国外企业遵守市场竞争的游戏规则比我们强,在对外报价方面比较统一。巩固阵地必须不断提高质量、不断提高技术、管理效率、降低

33、原料与能耗成本,来巩固已占领的阵地,否则会得而复失。这方面有不少教训,如钕铁硼磁体,中国已经占领了国内的一定市场,但由于一些企业不注重质量和技术,质量下降,失去了良好的市场。现在东南亚和南美的一些国家,如印度、泰国、巴西、墨西哥等,磁性材料工业发展也较快,也是中国潜在的威胁。技术跟进中国磁材料企业要想在技术劣势的情况下,在国际竞争中生存和发展。在采用集中化战略的同时;在技术上跟随国际水平,不能落后太多,才能步步为营,蚕食国际市场。我们必须做到:1、科技创新,与科研院所结合,拥有自己的专利技术,如北大双极的专利产品,可以绕开专利壁垒。2,引进国外引进设备的较多,但引进工艺和技术较少。3,与国际先

34、进企业合资、合作、构成战略联盟,成为国际公认的产品名牌,如金宁三环FDK、三环爱普生等。3)中国磁性材料市场竞争形势 中国磁性材料市场竞争形势主要表现为两方面,一是国内竞争日趋激烈,二是在国际市场竞争力有一定优势。中国磁性材料中低档产品和元器件占据了较大的国际市场。 由于常规磁性材料的生产制作工艺已经比较成熟,进入门槛不高,只要资金没问题,进入是比较容易的,由于中国的磁性材料发展较快,近年新增企业不少,但普遍都没有太大优势和特色,多数进入是低档产品市场领域,便中国国内的中低端产品市场竞争十分激烈,而且这种竞争同样反映到参与国际竞争的市场行为中。另一方面,由于中国相对较低的劳动成本、资源优势,磁

35、性产品制作成本比发达国家低很多,使中国的中低档产品在国际市场上具有绝对的优势,但高档产品竞争在国际市场上还没有明显的优势。因为成本、资源、效率和环保及市场的原因,发达国家中低档产品基本停止生产,而转移到发展中国家生产或向发展中国家采购。从目前来看,中国的磁性元器件具有相对的优势,已经占据了较大的国际市场。我国电子元件行业近年来发展稳定,我国电子元件产品产量约占全球总产量的30%左右,位居世界前列。但从销售额来看,我国电子元件占全球总销售额还不高。我国生产的电容器、电阻器、磁性材料、电子变压器、压电石英晶体器件、电声器件、微特电机、印制电路板的产量已居世界首位,而且一半以上的产品出口国际市场,印

36、制电路板、电声器件、微特电机、电接插元件、电容器和电子变压器等是我国电子元件出口创汇的支柱产品。近年来,我国电子元件进出口贸易逆差越来越大,一方面是受到加工贸易快速增长的影响,另一方面是国产元件不适应高档产品市场日益增长的矛盾越来越突出。新功能、新结构和高性能的电子元件仍需进口,整机国产化率仍然较低。近年来,国内磁性材料产业得到了很大发展,年增长率超过20%。现在,我国磁性材料工业在产量方面已经初具规模,中低档产品占据了较大的国际市场,在高档产品方面开始形成竞争力。3、四大市场对磁性材料发展的影响1)通讯市场推动磁性材料市场需求随着信息技术日新月异的更新和发展,软磁铁氧体材料如何适应新应用市场

37、发展是各企业最关心的话题。中国的软磁铁氧体材料工业凭借丰富的资源和劳动力优势,以及巨大的国内外市场,从微不足道的产业一跃成为全球前列。但是,我们要清楚地认识到,中国的软磁铁氧体材料产品,无论在技术性能、生产设备、产品质量和合格率等方面,与国外先进技术相比,尚有一定差距。因此,我们应该努力提高软磁铁氧体材料性能和产品质量。纵观国际国内市场发展的需求,软磁铁氧体材料市场前景十分光明。如今手机多媒体化、电脑笔记本化、电视平板化、汽车电子化、照明节能化,中国软磁铁氧体材料工业迎来了新的发展机遇和挑战。信息技术应用范围的扩大和电子产品数字化发展,对电子器件和材料提出了新的要求,如小型化、高频化、高性能、

38、低损耗、低噪声等。“过去是插件,现在是贴片,将来是集成”,我们认为,今后510 年内,是高档产品发展时期,而中低档产品将逐渐萎缩。 (1)3G手机及固定可视电话机的迅猛增长 随着通讯技术的发展,通讯领域的变压器和电感器中信息的传输速率加快,器件的尺寸逐渐减小,频率响应更宽,插入损耗更低,对软磁铁氧体材料的需求越来越大、要求越来越高。移动通讯手机向多媒体化和3G 发展,2012 年2 月份的统计表明中国手机用户数量达到将近7.4亿,手机已经成为了用户获取资讯、信息的重要平台,像彩信手机报、新闻手机客户端、手机浏览器等已经成为了手机阅读人群最常用的途径或软件。在3G 时代,手机小说将成为中国手机媒

39、体的新宠,潜在的巨大阅读需求缔造了良好的商业前景,手机阅读将成为未来阅读的主流需求。现在手机的功能在不断扩大,集照相、MP3、MP4、手机游戏和电视功能一体的多媒体手机发展成为主流,我国多媒体手机、3G 制式手机发展已成为重点,产量将超过GSM 制式。由于功能的增加和技术的提高,这对软磁铁氧体材料性能提出了更高的要求。软磁铁氧体材料必须满足高频率、小型化、贴片化、高磁性能、低损耗和抗电磁干扰的要求。(2)程控交换机市场 程控交换机小型化和无人管理化需要宽的温度范围、低功率损耗和高磁导率铁氧体磁芯,性能要求高。目前,机上主要使用国外进口的软磁铁氧体磁芯。我国生产的软磁铁氧体磁芯与国际上同类材料性

40、能相当,但产品的外观质量差,还不能被大量接受。程控交换机对软磁铁氧体磁芯要求是:电源用的高频低损耗铁氧体材料,表面安装技术用的片式电感、LC 滤波器、片式混合电路器件,耦合变压器用的12 00015 000 高磁导率铁氧体材料与饱和磁密和磁导率“双5 000”的铁氧体材料。(3)云端服务器云端服务器提供的是虚拟服务器服务,建立于全球性云计算平台,用户可随时随地按需求使用不同的电子器材连接到个人或公司的计算机桌面,真正合乎用户需求。云端服务器的管理户只需使用小型的电子装置和简单的管理系统。随着无线网络技术的发展,云端服务器市场需求日益增加。云端服务器电源中用到抗电磁干扰的锰锌高磁导率铁氧体材料,

41、隔离变压器用的是有较好宽温低损耗特性的锰锌铁氧体材料。2)计算机市场我国目前已经成为全球重要的计算机生产和出口基地,尤其是笔记本电脑进入快速增长期。计算机是软磁铁氧体材料主要应用领域之一,计算机技术发展促进了软磁铁氧体新材料的发展。随着笔记本电脑电子元件的时钟频率提高和小型化,应用的元件也必须相应地高频化、片式化,如:(1)降低电源线与地间产生噪声的铁氧体软磁共模滤波器;(2)除去导致数字信号失真的高次谐波噪声成份的片式磁珠滤波器;(3)噪声屏蔽吸收体;(4)夹持在电缆线上的噪声滤波器;(5)电池供给的直流电压变为电路所需的直流电压用DC-DC 变换器磁芯;(6)液晶背光源高交流电压用DC-A

42、C 逆变器;(7)需大幅度降低磁损耗,以达到电脑低发热、节能的铁氧体变压器磁芯;(8)IEEE1394/USB 接口抗干扰片式磁珠、共模滤波器磁芯。现在,在显示器市场液晶显示器呈现出强劲的增长势头,市场销量创历史新高,处于显示器市场的主导地位。液晶显示器是典型的数字电子消费品,一些重要磁性电子元件的使用,使其平面显示器更薄、质量更高、电磁噪音更低。这些磁性电子元件是:三端子滤波器是利用单个芯片上的一个扼流圈和一个电容来消除噪音的元件,可以用来防止视频画面质量下降;扼流圈、贴片电感是用来消除DC-DC 转换器的高频噪音,还能用作低通滤波器;箝位滤波器磁芯被一分为二装在盒子里,把滤波器安装在电缆上

43、可消除噪音;片状磁珠可制作成减小高频噪音(高频噪音会引起数字信号失真)的噪音滤波器;DC-AC 转换器是将直流电转变为高压交流电以点亮液晶显示器的背光灯;贴片变阻器是用来吸收电涌(不正常高压)和静电以防止电子线路的故障或损坏。随着笔记本电脑里电子元件的时钟频率提高和小型化,应用的元件也必须相应的高频化、片式化,如降低电源线与地间产生噪声的铁氧体软磁共模滤波器,除去让数字信号失真的高次谐波噪声成份的片式磁珠滤波器。噪声屏蔽吸收体,夹持在电缆线上的噪声滤波器,电池供给的直流电压变为电路所需的直流电压用DC-DC变换器磁芯,液晶背光源高交流电压用DC-AC逆变器,需大幅度降低磁损耗,以达到电脑低发热

44、、节能的铁氧体变压器磁芯,HDD/DVD/FDD驱动器,巨磁阻磁头、音圈电机磁体、主轴电机和光拾音电机用磁体等,IEEE1394/USB接口抗干扰片式磁珠、共模滤波器磁芯,主要用于音响装置和风机电机的磁体,其要求薄而性能高的钕铁硼材料。目前,在显示器市场,液晶显示器市场呈现出强劲的增长势头,市场销量创历史新高,占据了显示器市场的主导地位。液晶显示器是典型的数字电子消费品,提供的一些重要磁性电子元件,以使平面显示器更薄,质量更高,电磁噪音更低。三端子滤波器:利用单个芯片上的一个扼流圈和一个电容来消除噪音的元件,可以用来防止视频画面质量下降。扼流圈、贴片电感:用来消除直流-直流转换器的高频噪音,还

45、用作低通滤波器。箝位滤波器:滤波器芯被一分为二装在盒子里,把滤波器安装在电缆上可消除噪音。片状磁珠:是一种减少高频噪音的噪音滤波器。直流-交流转换器:将直流电转变为高压交流电以点亮液晶显示器的背光灯。片变阻器:吸收电涌(不正常高压)和静电以防止电子线路的故障或损坏。3)新能源汽车新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等各类别产品。电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶。所以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车都被归为电动汽车。电动汽车之所以成为本世纪技术开发的宠儿,首先是因为电动汽车直

46、接采用电机驱动,本身不排放污染大气的有害气体;其次,电动汽车能够充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备得到充分利用,大大地提高了经济效益。随着汽车设计广泛采用高强放电照明方式和汽车电源变成42V,这样宽温、高频、低损耗铁氧体软磁在DC-DC 变换器中应用迅速增加。自从LED 显示器面世以来,有机电致发光显示器一直以长使用寿命、高清晰度和低能耗为其基本特征,带来电源磁芯的新应用;另外,在有限的空间中组装入很多电子电路的汽车中,电子电路容易受电磁波噪声干扰,采用EMC 磁芯是最好的对策。汽车导航系统被认为是汽车的“大脑”,并且在日益计算机化。它们是如此的便利,以至于一旦使用,便难以释手。

47、功能的进化是飞速的,包括数据的存储从DVD 到移动硬盘的更新换代。它主要使用软磁铁氧体材料制成的DC-AC 逆变器,DC-DC变换器,EMC 噪声滤波器。纯电动汽车(EV)充电装置的感应式充电系统(Inductive Charging System,ICS)克服了接触式的缺点,安全可靠,性能稳定,代表着充电技术的发展方向,在这种充电方式中,充电站端和汽车端各有一个用软磁铁氧体材料制成的大型扁平罐形磁芯,其中嵌绕线圈。充电时两线圈靠近构成一个变压器,靠初次级间的磁感应耦合将高频交流电能由充电站馈送于电池组,TDK PC44、PC47 或FDK 6H40、6H45 等低损耗功率铁氧体是制作磁耦合装

48、置较适合的磁芯材料。电动汽车充电站电源设计功率一般在1025kW, 充电电源的DC-DC 高频变换器采用的是低损耗锰锌铁氧体材料,输出DC 滤波电感采用的是高磁通密度锰锌铁氧体材料,滤波电感采用的是铁硅铝软磁材料。为了实现复杂的动力转换和传输功能,混合动力汽车(HEV)动力系统内使用了多件功率转换用变压器和扼流圈。为了确保在恶劣环境下长期可靠运行,并保持高效率,这些变压器和扼流圈的磁芯均采用高性能、宽温低损耗功率软磁铁氧体材料制成,如TDK PC95 或FDK 6H60 等材料。混合动力汽车核心部件之一是电能转换用DC-DC 变换器,它采用这种共振电路来提高效率,降低噪音,通过并联内部转换器提

49、供高电能;DC-DC 变换器使用了类似TDK PC95 的高性能、宽温低损耗铁氧体磁芯,这是未来看好的一个高端市场。随着汽车设计广泛采用高强放电照明方式和汽车电源变成42伏,这样宽温、高频、低损耗铁氧体软磁在DC-DC变压器中应用迅速增加。尤其是电动汽车和混合动力汽车发展迅速,国内外汽车企业力争攻克高效电力驱动装置和高效电机,日本丰田已经成功开发出实用型混合动力轿车普锐斯(PRIUS),国际汽车市场上的磁体基本上没有我国的份额,国内市场也大部分靠进口。混合动力汽车主要应用磁性材料,如电动直流-直流转换器:共振电路用来增加效率,降低噪音。通过并联内部转换器提供高电能。led显示器:自从面世以来,

50、有机电致发光显示器一直以长使用寿命、高清晰度和低能耗为其基本特征,带来电源磁芯的新应用。铁氧体磁体:铁氧体磁体是用于汽车发动机的可靠性高、成本低的关键元件。钕铁硼磁体:钕铁硼磁体的磁力数十倍于铁氧体磁体,用于ABS车轮传感器和混合动力/燃料电池汽车用马达。另外,在有限的空间中组装入很多的电子电路的汽车中,电子电路容易受电磁波噪声的干扰,EMC磁芯是最好的对策。汽车导航系统被认为是汽车的“大脑”,并且在日益计算机化。其功能的进化是飞速的,包括数据的存储从DVD到移动硬盘的更新换代。磁性材料主要是DC-AC逆变器、DC-DC变换器、EMC噪声滤波器及HDD和DVD电机磁体。电动自行车的节能和环保,

51、成为中国新的增长点,我国现有电动自行车生产量在300万辆/年,估计2010年发展到1500万辆。电动自行车技术已经成熟,开发趋势是大功率直流电机的技术还有待于进一步提升,如降低电流和能耗,以延长和扩大电池的有效行驶里程。4)消费类电子产品市场消费电子市场,高档软磁铁氧体将是主流。消费类电子产品一直是我国磁性材料最大的市场,但消费类电子产品发生了质的变化,平板电视取代传统的CRT电视,数字化趋势成为主流,使一些旧产品逐渐失去市场。随着信息技术的飞速发展,显示技术也正以日新月异的速度迅速地向前发展,特别是平板显示技术及其产业已成为新世纪信息产业的亮点之一,表现出了强劲的增长势头,其中TFT-LCD

52、产业的发展尤其突出,TFTLCD在整个平板显示器行业中占70的市场份额,其市场需求正日益扩大。巨大的市场已成为平板显示器件发展的主要牵引力,同时信息显示技术的不断进步又成为促进市场发展的推动力。 国内平板电视需求旺盛,在大中城市,平板电视的市场价值已经超过了传统的CRT电视,它将成为未来电视机产品发展的趋势。2006年9月1日,夏普、日立、松下、索尼、飞利浦、三星、LG、海尔、海信、创维、TCL、长虹、夏华等12家彩电巨头在北京联合宣布:2007年10月1日,传统的CRT电视将在我国各大家电连锁店中全线退市。 2006年,我国LCD显示器继续保持高速增长,开始步入成熟阶段。赛迪顾问调查结果表明

53、,2006年LCD显示器市场规模达到1,298.5万台,同比增长高达75.6%。 LCD各尺寸产品价格的大幅下降对于我国显示器市场形成强烈冲击,加速了LCD对CRT显示器的更替进程。在显示器市场中,LCD产品所占比重从2005年的39.1%增至56.3%,超过CRT显示器成为市场的主流产品。 大屏幕液晶平板显示器需要多灯管逆变模块(Inverter)驱动,而多灯管逆变模块就需要更多的磁芯支撑。 综上分析,随着通讯和平板显示器的迅猛发展,给磁芯材料行业又增加了一个新的发展点,对通讯和平板显示器用磁芯的需求也日益增大。据权威机构预测,未来26年内,高频低失真、3G通讯及平板显示器用锰锌磁芯年增速将

54、保持在30以上,市场前景广阔。彩电在我国消费类电子产品中一直占主导地位,全球产量在1.7亿台左右,到2010年将达到2亿台;中国产量在8083万台,到2010年将超过1亿台。今后发展热点是高清晰度、大屏幕和向数字化过渡,平板电视将占60%左右。这对磁性材料产品要求更加严格:1.频率高段化,要求铁氧体电源磁芯有较高的工作频率。2.高清晰化,要求电源变压器功率稳定,材料功率损耗小、饱和磁化强度大。3.图像稳定、彩色鲜艳,要求使用高磁导率材料和抗电磁干扰软磁磁芯和高性能聚焦片。4.数字化的发展,对软磁材料的功率损耗、磁导率、使用频率的要求均比模拟的高。5.国际能源署规定彩电的待机功率要下降到1瓦,对

55、低损耗功率铁氧体材料提出新要求。从今后彩电市场发展看,高档的软磁铁氧体将占总量的80%。数字设备包括DVD、数字摄录像机和数字照相机。全球数字摄录像机、数字照相机、数字录音机以及其他自动像机和音像设备发展很快。数字照相机基本上取代原传统光学照相机,DVD取代了VCD和磁带放映机,数字摄相机用硬盘和DVD取代磁带。这些数码产品集液晶显示、磁记录和图像处理一身,要求体积小,抗噪声干扰好的磁性元件,绝大多数采用贴片元件。绿色照明工程。绿色照明工程主要采用低能耗的灯泡,基本上用电子镇流技术的荧光灯。现在国内(包括独资、合资来料加工企业)生产量在5亿只左右,到2010年将增加到10亿只。最近,国外在照明

56、工程方面,为进一步节约电能,采用半导体发光二极管(LED),如这方面普遍推广,对铁氧体软磁的需求量极大。绿色环保。家用电器包括电动厨房用器、吸尘器、电吹风、按摩器、电动玩具、换气扇等的使用,一方面对永磁铁氧体的需求量越来越多;另外因产生的电磁波对各类电器的干扰,造成环境电磁污染,国外已经把绿色环保提到首位工作,禁止无电磁兼容和抗电磁干扰的电器出售。5)太阳能产业市场太阳能资源丰富、分布广泛。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出,太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。光伏发电是21 世纪最有发展前途的一种可再生能源发电方式。由于它利用洁净

57、的太阳光能,有利于环境保护,无可动部件,可分散灵活配置,因此将得到年增长率超过20快速发展。同时,太阳光伏发电站不仅受到能源和环境保护部门重视,而且也受到电源和电力电子行业关注。由于太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例,国际社会十分重视,许多国家相继制定了本国的屋顶光伏计划。2011 年太阳能光伏逆变器的装机容量超过23GW,未来5年内预计会超过40GW.光伏逆变器为太阳能光伏发电系统的重要组成部分之一,主要功能是将太阳能模组输出的直流电转成交流电。光伏逆变器中的磁性元件主要包含EMC 滤波电感、Boost 升压电感、逆变电感、高低频隔离变压器、驱动变压器、互感器与(漏)电

58、流传感器等。太阳能光伏发电系统的逆变器中,需要使用软磁铁氧体磁芯的器件主要有以下几类:(1)高频变压器。在逆变器采用高频变压器绝缘主电路中,起绝缘及功率变换作用的器件是高频变压器,通常需要使用MnZn 软磁铁氧体磁芯。(2)驱动变压器在逆变器中,进行信号变换和驱动开关的是驱动变压器。工频驱动变压器采用冷轧取向硅钢冲片叠装磁芯。高频驱动变压器需要使用MnZn 软磁铁氧体磁芯。高频“正弦脉冲宽度调制”(SPWM)逆变电路中驱动变压器,载波频率一般都高于20kHz,需要进行“正弦脉冲宽度调制”,使得脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列,这样输出波形经过适当的滤波可以实现正弦波输出。一般都需要使用MnZn 软磁铁氧体磁芯来制作SPWM 驱动变压器。4、中国磁性材料行业

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