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文档简介

1、内容目录 HYPERLINK l _TOC_250022 1、高性能钕铁硼是永磁材料行业发展重点 4 HYPERLINK l _TOC_250021 、钕铁硼合金是目前性能最好的稀土永磁材料 4 HYPERLINK l _TOC_250020 、高性能钕铁硼是行业发展重点 6 HYPERLINK l _TOC_250019 2、节能环保为行业提供发展空间,新能源汽车贡献未来核心增量 8 HYPERLINK l _TOC_250018 、新能源汽车领域是高端钕铁硼磁性材料需求的主要增长点 9 HYPERLINK l _TOC_250017 、稀土永磁驱动电机成为新能源汽车驱动电机主流 9 HYP

2、ERLINK l _TOC_250016 、新能源汽车市场迎来强增长 11 HYPERLINK l _TOC_250015 、其他领域需求回升,钕铁硼磁材稳定增长 14 HYPERLINK l _TOC_250014 、工业机器人:自动化改造背景下,需求增长带动钕铁硼磁材消费 14 HYPERLINK l _TOC_250013 、汽车零部件:行业景气回暖以及 EPS 渗透率的提升,带动钕铁硼磁材需求增长 14 HYPERLINK l _TOC_250012 、风电领域:国内风电抢装高峰,全球海上装机快速增长带动高性能钕铁硼磁材需求 15 HYPERLINK l _TOC_250011 、变频

3、空调:新版能效标准提高,变频空调渗透率持续提升 16 HYPERLINK l _TOC_250010 、节能电梯:存量驱动下高性能钕铁硼磁材稳定增长 16 HYPERLINK l _TOC_250009 、消费电子:5G 换机潮带动全球智能手机快速增长 17 HYPERLINK l _TOC_250008 3、供给主要集中在中国,高端领域具有高进入壁垒 18 HYPERLINK l _TOC_250007 、稀土永磁材料产值在稀土产业链中占比最大 18 HYPERLINK l _TOC_250006 、凭借稀土资源优势,中国成为钕铁硼产销大国 19 HYPERLINK l _TOC_25000

4、5 、两极分化明显,高端领域具有高盈利能力 20 HYPERLINK l _TOC_250004 、高性能钕铁硼进入壁垒较高,产能扩张缓慢 22 HYPERLINK l _TOC_250003 4、新能源汽车领域供给格局更为集中,龙头企业强者恒强 24 HYPERLINK l _TOC_250002 5、投资策略 26 HYPERLINK l _TOC_250001 5.1、中科三环:磁材领域龙头,新能源汽车领域先发优势明显 26 HYPERLINK l _TOC_250000 风险提示 28图表目录图表 1:磁性材料分类 4图表 2:永磁材料性能对比 5图表 3:三类钕铁硼材料优点、制作工艺

5、及应用对比 5图表 4:2019 年中国稀土永磁材料产量 5图表 5:中国磁性材料产业的发展 6图表 6:不同系列钕铁硼对应性能及应用场景 6图表 7:钕铁硼产品及应用领域 7图表 8:2018 年我国高性能钕铁硼永磁材料应用分布 8图表 9:2019-2022 年全球高性能钕铁硼需求量(吨) 9图表 10:新能源汽车与钕铁硼永磁材料行业之间关系 9图表 11:新能源汽车驱动电机性能要求 10图表 12:四种驱动电机性能对比 10图表 13:永磁同步电机结构示意图 11图表 14:汽车属性由移动工具向智能终端转变 11图表 15:各国能源结构转型诉求强烈 11图表 16:欧洲碳排放标准(g/k

6、m) 12图表 17:新能源积分比例要求 12图表 18:油耗标准逐年加严 12图表 19:主流车企推出电动车专用模块化平台 13图表 20:海外主流车企新能源车销量规划 13图表 21:新能源汽车驱动电机对钕铁硼的需求量(吨) 14图表 22:2020-2022 年全球工业机器人仍将保持高增长 14图表 23:钕铁硼在汽车零部件领域的应用 15图表 24:国内汽车产销量增速持续收窄 15图表 25:2023 年海上风电新装机占比将提升至 18% 16图表 26:海上风电及陆上风电新装机容量 16图表 27:2007-2018 年中国生产电梯台数 17图表 28:2007-2018 中国在用电

7、梯台数 17图表 29:烧结钕铁硼产业链 18图表 30:稀土功能材料在稀土产业链中产值最高 18图表 31:稀土永磁材料产值是深加工产品中占比最高 18图表 32:钕铁硼原材料成本构成 19图表 33:中科三环磁材业务成本结构 19图表 34:钕铁硼上游原材料价格变动(万元/吨) 19图表 35:稀土产业链各环节毛利率 19图表 36:全球稀土资源储量分布 20图表 37:全球稀土产量分布 20图表 38:国外烧结钕铁硼企业的转移 20图表 39:行业内部分生产高性能钕铁硼企业毛利率( %) 21图表 40:高端应用领域钕铁硼毛利率较高 21图表 41:2010-2016 年中国与世界钕铁硼

8、的增长情况 21图表 42:中国钕铁硼产量占全球产量的比例 22图表 43:中国高性能钕铁硼占全球总产量比例 22图表 44:国内外主要高性能钕铁硼企业产能及未来扩产计划 23图表 45:中科三环上市以来毛利率及净利率变化 24图表 46:金属镝在钕铁硼成本中占比较高 25图表 47:部分高性能钕铁硼企业在新能源汽车领域的布局 25图表 48:钕铁硼价格变动对部分下游应用领域影响 25图表 49:中科三环产能情况 27图表 50:中科三环产品结构 271、高性能钕铁硼是永磁材料行业发展重点、钕铁硼合金是目前性能最好的稀土永磁材料磁性材料是电力电子、新能源、交通、国防军工等现代工业的关键基础功能

9、材料,按照其磁化的难易程度,一般分为软磁材料及硬磁材料。软磁材料的功能主要是导磁、电磁能量的转换与传输。硬磁材料又称永磁材料,一种磁化即能保持恒定磁性的材料。现在所应用的永磁材料主要经历了金属永磁、铁氧体和稀土永磁三个阶段,其中稀土永磁材料是目前磁性最好、发展最快的永磁材料。稀土永磁材料是指稀土元素 RE(铈 Sm、钕 Nd、钐 Sm)和过度族金属元素 TM(铁 Fe,钴 Co)形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料,是对相关产品性能、效率提升较为明显的重要基础材料,在战略性新兴产业中应用量较大,目前也已成为稀土新材料中最大的消费领域。软磁材料SmCo5金属永磁第一代永磁(1960s-1977)

10、磁性材料钐钴永磁硬磁材料铁氧体永磁Sm2Co17第二代永磁(1977-1983)稀土永磁材料烧结钕铁硼钕铁硼永磁粘结钕铁硼第三代永磁(1983-至今)热压钕铁硼图表 1:磁性材料分类资料来源:大地熊招股说明书,CNKI,国盛证券研究所钕铁硼合金是目前性能最好的稀土永磁材料。稀土永磁材料至今已有两大类、三代产品。第一大类是稀土-钴合金系(RE-Co 永磁),包括第一代 SmCo5 和第二代 Sm2Co17 合金,均是以金属钴为基的永磁材料合金,但由于原材料昂贵,受到资源和价格的限制,主要应用与高端领域。第二大类是钕铁硼合金(即 Nd-Fe-B 系永磁),1983 年由日本和美国同时发现,称为第三

11、代永磁材料,由大量的钕、铁、硼三种元素构成,其中钕元素的占比在 25%-35%,铁元素占比 65%-75%,硼占比 1%左右。当 Nd 原子和 Fe 原子分别被不同的 RE 原子和其他金属原子所取代可发展成多种成分不同、磁性能不同的 RE-Fe-B系永磁材料。目前第四代铁氮(碳)永磁体,尚处于研发阶段。在已有的三代稀土永磁材料中,钕铁硼具有体积小、重量轻、磁性强等特点,由于原料易得、价格便宜的优点,发展极为迅速。图表 2:永磁材料性能对比居里温度最高使用温度抗氧化性和腐类型最大磁能积Tc()()蚀性能价格AlNICo1.2-1.3890600好中等永磁铁氧体0.8-5.2450300好便宜Sm

12、Co515-24740250好贵SmCo1722-32926550好贵烧结钕铁硼30-52310230差中等粘结钕铁硼3-13350160好中等资料来源:新材料在线,中国稀土行业协会,国盛证券研究所烧结钕铁硼是产量最高、应用最广泛的钕铁硼磁材。按照制造工艺的不同,钕铁硼磁材可分为烧结、粘结和热压三类,其在性能和应用上各具特色,下游应用领域重叠范围比较少,相互之间起到功能互补而非替代或挤占的作用。其中烧结钕铁硼是目前产量最高、应用最广泛的稀土永磁材料,占比约超过 90%,大部分中国钕铁硼磁材制造商主要生产烧结钕铁硼磁材。相对于烧结钕铁硼,粘结钕铁硼的磁性能及机械强度较弱,用量较小,所占市场份额不

13、到 10%;热压钕铁硼目前仅少数公司掌握了生产工艺,专利壁垒和制作成本高,总产量比较小。根据中国稀土行业协会统计数据,2019 年烧结钕铁硼毛坯产量约 17 万吨,粘结钕铁硼产量 0.79 万吨。图表 3:三类钕铁硼材料优点、制作工艺及应用对比类型优点制作工艺应用采用的是粉末冶金工艺,熔炼后的合制汽车工业、工业电机、消费类电子、高磁能积、高矫顽力、高工烧结钕铁硼成粉末并在磁场中压制成压坯,压坯惰清洁能源、航空清洁能源、航空航作温度性气体或真空中烧结成型天等领域粘结钕铁硼工艺简单、造价低廉、体积小、精度高、磁场均匀稳定等用可塑性物质粘结剂与钕铁硼永磁粉末相混合制成磁性可塑性粒料,再通过各种可塑性

14、材料的成型工艺而制成办公室自动化设备、电装机械、视听设备、仪器仪表和小型马达等领域致密度高、取向度高、耐蚀通过热挤压、热变形工艺制成的磁性能热压钕铁硼性好、矫顽力高和近终成型较高的磁体资料来源:大地熊招股说明书,金力永磁可转债募集说明书,国盛证券研究所图表 4:2019 年中国稀土永磁材料产量粘结钕铁硼5%钐钴磁体资料来源:中国稀土行业协会,国盛证券研究所1%烧结钕铁硼94%、高性能钕铁硼是行业发展重点我国磁性材料发展较西方国家晚,起始期是 1969-1987 年之间,但由于当时钐钴磁体较高的成本,国内市场需求比较少,所以到 80 年代初还没有形成自己的磁体工业。之后中国磁性材料行业的发展经历

15、了三个过程,在这个过程中,公司投资规模逐渐扩大,技术设备提升,产品也经历了低档中低档中高档的发展。图表 5:中国磁性材料产业的发展投资规模巨大、设备现金、高档产品趋势明显投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,按先进工艺路线组织生产,产品质量属于中低档投资小、设备简陋、 生产设备基本完全是 国产,经营理念落后,局限于小生产的模式资料来源:新材料在线,国盛证券研究所国家近年出台行业发展规划以及多项政策文件鼓励高性能钕铁硼永磁产业发展。例如: 2013 年产业结构调整指导目录(2011 年本)(2013 年修订)提出将“高性能稀土磁性材料”列入鼓励发展产业;2015 年国家重点支持的高新技术领域

16、提出将稀土永磁体制造技术、高技术领域用稀土材料制备及应用技术等列入国家重点支持的高新技术领域;2017 年增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020 年)提出要重点发展高端稀土功能材料。根据行业惯例,内禀矫顽力(kOe)和最大磁能积(MGOe)之和大于 60 的烧结钕铁硼永磁材料,属于高性能钕铁硼永磁材料。衡量永磁材料性能的主要有矫顽力、最大磁能积、剩磁以及最高工作温度等参数,前三个指标主要衡量材料磁性能,数值越高性能越好,工作温度衡量磁体抗温性的特征。根据烧结钕铁硼永磁材料,烧结钕铁硼磁材按照矫顽力高低划分,分为底矫顽力(N)、中等矫顽力(M)、高矫顽力(H)、特高矫顽力(SH)、

17、超高矫顽力(UH)、极高矫顽力 (EH)、至高矫顽力(TH)七大类。图表 6:不同系列钕铁硼对应性能及应用场景( 摄氏度)N 系列80低矫顽力Hcj11KOeMRI、音响家电系列产品M 系列100中等矫顽力Hcj14KOeVCM、MRI、磁选机、通讯和 IT 系列产品H 系列120高矫顽力Hcj16KOeVCM、线性电机、微型电机和传感器等领域SH 系列150超高矫顽力Hcj20KOe普通电机、工业电机、风力发电机、汽车传感器等领域UH 系列180特高矫顽力Hcj25KOe工业电机、风力发电机、汽车传感器、汽车电机等领域EH 系列200极高矫顽力Hcj30KOe特种电机、汽车电机、汽车电磁阀门

18、和高温下使用的传感器等领域TH 系列250至高矫顽力Hcj35KOe主要代替部分 SmCo 的使用领域,如高温下使用特种电机、电磁阀门和传感器等领域产品系列最高使用温度矫顽力分类内禀矫顽力主要应用领域资料来源:大地熊招股说明书,国盛证券研究所对企业来说,往往是根据下游应用来区分高低端钕铁硼永磁材料。一般来说,高性能钕铁硼永磁材料应用于高技术壁垒的产品,主要是各种型号电机、压缩机、传感器,包括传统汽车 EPS、新能源汽车驱动电机、风力发电、变频家电、节能电机等。这些领域对电机、压缩机或是传感器中使用的永磁材料性能要求较高,是铁氧体和钐钴磁体无法替代的。图表 7:钕铁硼产品及应用领域资料来源:大地

19、熊招股说明书,正海磁材官网,国盛证券研究所2、节能环保为行业提供发展空间,新能源汽车贡献未来核心增量高性能钕铁硼的应用场景从传统的消费电子逐渐向新兴领域发展,从 2002 年的 VCM、 2008-2009 年的风力发电、节能家电到 2011-2012 年兴起的汽车 EPS,这些领域使用钕铁硼磁材的核心在于其节能、高效、体积小、重量轻的优点。未来新能源汽车的发展将成为高性能钕铁硼磁材需求的主要增长点。目前传统汽车是高性能钕铁硼永磁材料应用最多的场景。高性能钕铁硼永磁材料下游应用领域主要分为两大类:一类为新能源和节能环保领域,包括风力发电、新能源汽车及汽车零部件、节能家电、机器人等;一类为传统应

20、用领域,包括 VCM、消费电子等。2018年传统汽车领域占全球高性能钕铁硼的需求接近 40%,新能源车占比接近 12%,其他消费领域包括工业应用(10.9%)、风电(10%)、消费电子(9.1%)、变频空调(9%)、节能电器(8.4%)。图表 8:2018 年我国高性能钕铁硼永磁材料应用分布节能电器, 8.40%其他, 3.30%变频空调, 9.00%传统汽车, 37.50%消费电子, 9.10%风电, 10.00%工业应用, 10.90%新能源汽车, 11.80%资料来源:大地熊招股说明书,国盛证券研究所节能减排的产业政策为行业提供广阔发展空间。随着工业化、城镇化进程加快和消费结构的持续升级

21、,我国能源需求刚性增长,但资源环境问题仍是制约社会发展的瓶颈之一,国家提出加快高效电机等用能设备的开发和推广,淘汰低效电机、风机、压缩机能设备。钕铁硼永磁电机具有“高效、节能”的特点,在节能方面效率能提升 10%-15%,减轻电机重量 20%以上。随着我国经济结构调整和节能减排的推进,新能源汽车、汽车 EPS、节能家电、风电等领域对钕铁硼磁材需求将继续提升。新能源汽车的快速发展是高性能钕铁硼消费的核心增量,到2022年占比将提升至30%。此外,工业机器人、传统汽车、风电、节能家电以及消费电子等领域的发展也将持续推 进高性能钕铁硼磁材的消费。我们预计 2020-2022 年全球高端钕铁硼永磁材料

22、的需求分 别为 7.74、8.82、10.18 万吨,增速分别为 16%、14、15%。图表 9:2019-2022 年全球高性能钕铁硼需求量(吨)2019E2020E2021E2022E全球新能源汽车钕铁硼需求量(吨)11484167172342930915yoy46%40%32%全球工业机器人钕铁硼需求量(吨)842093001044011680yoy10%12%12%全球风电钕铁硼需求量(吨)14022152171481016574yoy9%-3%12%全球汽车零部件钕铁硼需求量(吨)18289198992131122773yoy9%7%7%全球变频空调钕铁硼需求量(吨)56686789

23、81069223yoy20%19%14%全球节能电梯钕铁硼需求量(吨)5701605464276822yoy6%6%6%全球消费电子钕铁硼需求量(吨)3428346936303790yoy1%5%4%全球高性能钕铁硼需求量(吨) 670127744588153101779YOY16%14%15%资料来源:国盛证券研究所、新能源汽车领域是高端钕铁硼磁性材料需求的主要增长点、稀土永磁驱动电机成为新能源汽车驱动电机主流新能源汽车主要包括混合动力汽车和纯电动汽车,高性能钕铁硼永磁材料主要应用于新能源汽车驱动电机。图表 10:新能源汽车与钕铁硼永磁材料行业之间关系 上游 中游 下游钕铁硼磁钢电池电控 新

24、能源汽车驱动电机 永磁同步电机开关磁阻电机交流感应电机整车制造资料来源:金力永磁可转债募集说明书,国盛证券研究所稀土永磁驱动电机性能优异。驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一,作为实现各种工作模式的关键,驱动电机会直接影响混合动力汽车的油耗指标、排放指标、动力性、经济性和稳定性,因此新能源汽车对驱动电机性能要求较高。适合新能源汽车的驱动电机主要有永磁同步、交流异步和开关磁阻三大类,其中稀土永磁驱动电机具有尽可能宽广的弱磁调速范围、高功率密度比、高效率、高可靠性等优势,能够有效地降低新能源汽车的重量和提高其效率,需求难以被替代。图表 11:新能源汽车驱动电机性能要求要求原因调速范围宽包括恒转矩

25、区(启动、加速、爬坡)和恒定功率区(高速行驶)安全可靠抗震功率密度高提高续航里程轻量化体积小、减重、过载能力强,4-5 倍过载能力(启动、加速、爬坡)资料来源:一览众资讯,国盛证券研究所图表 12:四种驱动电机性能对比项目类别直流电机交流感应电机永磁同步电机开关磁阻电机(交流异步电机) 功率密度方面较低中高较高过载能力200300-500300300-500峰值效率85-8994-9595-9790负荷效率80-8790-9285-9778-86功率因数/82-8590-9360-65最高转速(r/min)3500-600012000-200003500-100001500可靠性方面一般较好优

26、良较好结构坚固性方面较差较好一般优良重量及外形尺寸大、重中、中小、轻小、轻成本高低高低于感应电机体积较小、五量轻,转结构简单、效率高矩大且效率商、功率密(85%)、成本低、可靠度大、能耗小于 20%性强,调速好效率高、成本低、结构简单、坚固可靠因具有较为宽广的恒功率范围,启动性能好,调速性能优良,控制系统简单、技术已经成熟优点效率低、维护困难、转缺点速低、质量重、体积大质量重、体积大 、功率密度低易出现退磁现象、成本高运行噪音大、震动大、控制困难资料来源:CNKI,国盛证券研究所图表 13:永磁同步电机结构示意图资料来源:公开资料整理,国盛证券研究所永磁电机成为新能源汽车驱动电机主流。据工信部

27、统计,2018 年 12 月,中国新能源乘用车搭载电机超过 16 万台,其中永磁同步电机占比高达 92.3%。国内外许多车型电机也都使用永磁电机,尤其是特斯拉 Model3 更换用永磁驱动电机,将带动永磁电机的需求继续增长。、新能源汽车市场迎来强增长新能源车的底层驱动在于政策层面环保要求趋严以及技术层面纯电动车是最好的智能化平台。各国政府能源转型诉求强烈,制定了严苛的汽车百公里油耗下降目标,新能源汽车是最佳选择。中国的双积分、欧洲的碳排放政策使得这两个市场拐点加速到来。而长期随着智能、网联技术迭代,信息技术与汽车加速融合,汽车智能化浪潮来临,汽车作为单纯移动工具的属性逐步向作为移动智能终端的第

28、二空间转变。图表 14:汽车属性由移动工具向智能终端转变图表 15:各国能源结构转型诉求强烈资料来源:第一电动网,国盛证券研究所资料来源:各国政府官网国盛证券研究所欧洲碳排放政策要求严苛。欧洲碳排放要求 2021 年平均排放量下降至 95g/km,相当于百公里油耗 4.1L,2025/2030 年分别下降至 81、59g/km,标准全球最严。目前 HEV 碳排放约 94g/km,仅能满足 2021 年要求,更低的排放目标必须插混/纯电车型。图表 16:欧洲碳排放标准(g/km)14313813312712312011811812195958159160140120100806040200201

29、0201120122013201420152016201720182020E 2021E 2025E 2030E资料来源:欧盟委员会,国盛证券研究所注:灰色为目标值,蓝色为实际值中国双积分政策要求逐年提升,长效机制保驾护航,2020 年压力逐步显现。双积分政策以新能源积分(NEV 积分)、平均燃料消耗量积分(CAFC 积分)双重维度考核。其中 NEV 积分比例要求逐年提升,从 2019 年的 10%提升至 2023 年的 18%,负积分需向其他车企购买 NEV 积分抵消。同时油耗达标值逐年严苛,CAFC 积分达标难度逐年加大,负积分同样需向其他车企购买 NEV 积分抵消。双积分政策 2019/

30、2020 年合并考核,车企从 2020 年开始双积分压力逐年加大。图表 17:新能源积分比例要求图表 18:油耗标准逐年加严20%18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%NEV积分比例要求18%16%14%12%10%20192020E2021E2022E2023E百公里油耗(L/100KM)7.42 7.33 7.22 7.046.436.04 5.805.505.00 4.92 4.80 4.604.324.008765432102012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E

31、 资料来源:工信部,国盛证券研究所资料来源:工信部,国盛证券研究所海外主流车企积极布局新能源汽车领域。国际主流车企开始向“电动化、智能化、网联化、共享化”方向战略转型,推出纯电动专用模块化平台。例如大众打造 MEB 平台(Modular Electrification Toolkit),奥迪和保时捷共享高端电动车平台 PPE(Premium Platform Electric),宝马打造 FSAR 平台(flat battery storage assembly ),戴姆勒打造 MEA(Electric Vehic le Architecture)平台等,2020 年开始密集上市。根据 IHS

32、 数据, 2018 年 12 月,欧洲汽车市场仅有 60 款电动车型在售;2021 年插混车型总数将达 118款,纯电车型将达 92 款,特斯拉 model3 将于 2020 年国产化产能释放。图表 19:主流车企推出电动车专用模块化平台车企车型平台首款车型上市时间大众集团MEB 平台2020 年奥迪/保时捷PPE 平台2022 年奔驰MEA 平台2020 年沃尔沃CMA 平台(共用)2020 年宝马FSAR 平台2022 年PSACMP 平台和 e-CMP 平台雷诺CMF-EV 平台通用BEV3 平台2021 年福特全新纯电平台2020 年丰田e-TNGA 纯电动车型专用架构平台2020 年

33、本田全新纯电平台2025 年前日产E-Platform现代起亚ev-only2021 年资料来源:各公司官网,国盛证券研究所图表 20:海外主流车企新能源车销量规划规划2020/2021 年新能源销量占比 4%/8%,预计销量分别为 40 万/80 万辆,2025 年新能源车占比超过 20%,大众年销量达 300 万辆。2029 年底之前推出 75 款纯电动和 60 款插混车型,到 2029 年实现销售 2600 万辆纯电动和 600 万辆插混汽车,其中 2000 万辆将基于MEB 平台打造,600 万辆基于 PPE 平台。PSA到 2021 年推出 7 款纯电车型,8 款插混车型;2025

34、年前所有车型都将推出电动化版本雷诺日产2022 年前投放 12 款纯电动车沃尔沃2025 年新能源车销量占比 50%2020 年推出 20 款插混车型,2022 年推出 10 款纯电动车,新能源车销量占比 15-25%,2030 年新能源车奔驰销量占比 50%两年内推出 5 款纯电动车型,i3、mini、iX3、iNEXT 和 i4,2023 年 25 款新能源车型,12 款纯电动,到 2025宝马年年均增速超 30%。奥迪2025 年前推出超过 30 款新能源车型,其中纯电车型 20 款,插混车型 10 款,新能源车型的销量占比 40%通用汽车2023 年前投放 20 款新能源车福特汽车在中

35、国到 2022 年投超过 10 款新能源车,2025 年中国 70%的车型都将推出新能源版本2020 年,开始在中国市场导入纯电车型,其次日本、印度、美国、欧洲, 2025 年前推出 10 款以上纯电车丰田本田汽车型,所有车型都配备新能源版本;2030 年,实现逾 550 万辆新能源车年销量,其中纯电动及燃料电池车型100 万辆以上。2025 年推 20 款电动化车型,包括混动、插混及纯电车型;到 2030 年,电动化车型销量占比 65%,其中15%纯电车型,混动及插混车型占比 50%以上。现代起亚2025 年前投 44 款新能源车型,涵盖纯电动、氢燃料及混合动力汽车,年销售 167 万辆日产

36、2022 年电动车型销量 100 万辆,包含纯电和e-power特斯拉2020 年二季度 model3 扩大至 50 万辆,量产 modelY、Roadster 和 Semi资料来源:各车企官网,国盛证券研究所受益于新能源汽车的放量,高端钕铁硼的需求将快速增长。我们预计 2020-2022 年全球新能源汽车产量为 323、440、578 万辆,单辆纯电动汽车、混合动力汽车对高性能钕铁硼的需求量为 6/3kg,预计 2020 年全球高性能钕铁硼的需求量将达到 16717 吨。图表 21:新能源汽车驱动电机对钕铁硼的需求量(吨)20192020E2021E2022E纯电动汽车产量(万辆)162.8

37、234.0340.7452.9混合动力汽车产量(万辆)57.289.299.6124.7单位消耗钕铁硼纯电动汽车(kg/辆)6666混合动力汽车(kg/辆)3333全球新能源汽车钕铁硼需求量(吨)11484167172342930915资料来源:公司公告,国盛证券研究所(备注:产量数据来自国盛证券电新组预测)、其他领域需求回升,钕铁硼磁材稳定增长、工业机器人:自动化改造背景下,需求增长带动钕铁硼磁材消费在工业机器人领域,高性能钕铁硼永磁材料主要应用于永磁同步伺服电机。工业机器人是实现智能制造的自动化设备,当前主要指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,用于工业生产过程中的搬运、焊接、装配

38、、加工、涂装、清洁生产等。驱动电机是工业机器人的核心部件,永磁同步伺服电机是主流,高性能钕铁硼永磁材料则是永磁同步伺服电机的基础材料。工业机器人高速发展拉动高性能钕铁硼磁材需求。根据国际机器人联合会(IFR),2019年工业机器人出货量较 2018 年回落,但随着持续的自动化和技术改进,预计 2020 至2022 年,工业机器人仍将实现两位数的增长,预计 2022 年约达到 58.4 万台的装机量。图表 22:2020-2022 年全球工业机器人仍将保持高增长70605024%40全球工业机器人产量(万台)YOY32%20%15%0.350.30.250.20.1530206%10010%0%

39、12%12%0.10.050-0.052013201420152016201720182019E2020E2021E2022E资料来源:IFR,国盛证券研究所、汽车零部件:行业景气回暖以及 EPS 渗透率的提升,带动钕铁硼磁材需求增长除新能源汽车驱动电机应用外,高性能钕铁硼在汽车零部件方面也有广泛应用,例如 ABS(防抱死制动系统)、EPS(电子转向系统)、汽车油泵、点火线圈等,单车零部件用量约 1kg。其中汽车 EPS 能在各种行驶状态下提供最佳助力,减小路面不平引起的对转向系统的扰动,改善汽车的转向特性,减轻汽车低速行驶时的转向操纵力,提高汽车高速行驶时的转向稳定性,进而提高汽车的主动安全

40、性,因此 EPS 在乘用车领域应用广泛,渗透率不断提高。图表 23:钕铁硼在汽车零部件领域的应用资料来源:天津三环乐喜官网,国盛证券研究所汽车行业景气度回暖,拉动高性能钕铁硼磁材需求提升。根据中汽协发布的数据,2019年中国汽车产销量蝉联全球第一,但 2019 年汽车市场仍处于比较严峻的形式,国内汽车产销量分别为 2572.1 万辆和 2576.9 万辆,较上年同比分别下降 7.5%和 8.2%,但从月度产销情况变动趋势来看,下半年累计增速持续收窄,行业景气度有望回暖。从全球来看,美国乘用车零售销量自 15 年 11 月至今维持负增长态势,轻卡车增长情况相对较好,整体需求基本平稳;德国经历 2

41、018 下半年大幅下滑后如今已重回增长态势,日本长期增长相对平缓。图表 24:国内汽车产销量增速持续收窄产量:汽车:累计同比销量:汽车:累计同比20%15%10%5%0%-5%2014-01 2014-07 2015-01 2015-07 2016-012016-072017-012017-072018-012018-07 2019-012019-07-10%-15%-20%资料来源:Wind,国盛证券研究所、风电领域:国内风电抢装高峰,全球海上装机快速增长带动高性能钕铁硼磁材需求在风力发电领域,高性能钕铁硼主要用于生产永磁直驱风机。风能作为一种清洁的永续资源,与传统能源相比,风力发电不依赖矿

42、物能源,也没有燃料价格风险,发电成本稳定,也没有包括碳排放等环境成本。此外,可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。因此,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分。目前风电机组主要有双馈型、直驱永磁型、半直驱永磁型,与双馈异步风机相比,永磁直驱风机组具有结 构简单、运行与维护成本低、使用寿命长、并网性能良好、发电效率高、更能适应在低风速的环境下运行等特点,因此永磁直驱电机在海上风电优势明显。国内风电抢装高峰、全球海上装机快速增长将拉动高性能钕铁硼磁材需求。(1)根据国盛电新团队的观点,风电领域行业抢装进入高潮,在政策驱动下,19-20 年行业存量项目将加速抢装并网以锁定电价,19 年

43、行业招标高速增长,20 年将迎来行业抢装高峰。(2)根据全球风能理事会(GWEC)预测,2018-2023 年全球新装机容量 CAGR 为 4%,预计 2020 年为 76.43GW ,2023 年为 61.83GW ;其中海上风电装机的增速将超过整体风电增速,在新增装机容量中的占比也由 2018 年的 9%增长到了 18%。在海上风电装机容量快速增长的情况下,直驱永磁电机的渗透率有所提升。图表 25:2023 年海上风电新装机占比将提升至 18%图表 26:海上风电及陆上风电新装机容量100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%海上风电(GW)陆上风电(GW)20182

44、019E2020E2021E2022E2023E海上风电(GW)陆上风电(GW)8.076.918.9310.3611.174.29245.8252.3951.6650.6663.969.5908070605040302010020182019E2020E2021E2022E2023E 资料来源:GWEC,国盛证券研究所资料来源:GWEC,国盛证券研究所、变频空调:新版能效标准提高,变频空调渗透率持续提升在空调领域,高性能钕铁硼主要应用于变频空调的压缩机。空调分为变频空调与定频空调两种,变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。压缩机是空调的心脏,其转速直接影响到空调的使用效率,变频器就是

45、用来控制和调整压缩机转速的控制系统,使之始终处于最佳的转速状态,从而提高能效比。变频空调压缩机中所使用的磁体既有铁氧体永磁材料也有钕铁硼永磁材料。但由于铁氧体的低磁性能以及低成本,主要用于生产中低端变频空调,在节能减排的发展模式下,高性能钕铁硼逐渐替代铁氧体永磁材料,在高端变频空调中的应用提升。变频空调市场渗透率提升带动高性能钕铁硼磁材需求增长。变频空调具有低频启动、启动电流小、快速制热制冷、节能等优点,逐渐成为市场主流。中国空调产业已是全球制造中心和市场中心,空调产量全球占比近 80%。截至 2019 冷年末,我国变频空调的渗透率已上升到接近 58%,而日本在 2007 年变频空调的普及率基

46、本实现 99%以上,完成了变频空调对定频空调的替代。随着新版房间空气调节器能效限定值及能效等级的修订和颁布,未来我国变频空调的市场渗透率将持续提升。、节能电梯:存量驱动下高性能钕铁硼磁材稳定增长钕铁硼永磁材料在节能电梯中的应用主要是电梯曳引机。电梯曳引机是电梯的动力设备,包括永磁同步曳引机与传统异步曳引机。永磁同步电动机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构,传动效率能够提高 20%-30%,具有节能、环保、低速、大转矩等特性。节能电梯发展带动高性能钕铁硼磁材稳定增长。中国是全球电梯第一生产大国,2017年产量占比达到全球市场的 70%,目前中国电梯行业进入到年增长率 5%左右的稳定发展期,行业发

47、展由制造型向服务型转变,市场需求增量由房地产的增量驱动改变为存量驱动为老旧电梯的更新改造,家用电梯和既有建筑加装电梯市场增量加速。同时各地政府鼓励和支持加装电梯的政策,促进了巨大的加装电梯市场,扩大市场增量。随着电梯行业技术的不断发展和我国节能减排政策的不断落实,节能电梯的占比不断扩大,从 2006 年的 30%到 2014 年的 85%左右。图表 27:2007-2018 年中国生产电梯台数图表 28:2007-2018 中国在用电梯台数年产量(万台)YOY908070605040302010020072009201120132015201745%40%35%30%25%20%15%10%5

48、%0%7006005004003002001000在用电梯数(万台)YOY20072009201120132015201730%25%20%15%10%5%0% 资料来源:中国电梯协会,国盛证券研究所资料来源:中国电梯协会,国盛证券研究所2.2.6、消费电子:5G 换机潮带动全球智能手机快速增长钕铁硼广泛应用于消费电子产品。钕铁硼是智能手机中不可或缺的一种高端配件组成,其电声部分(微型麦克风,微型扬声器、蓝牙耳机、高保真立体声耳机)、震动电机、相机调焦甚至以后的传感器应用、无线充电等功能均需要应用钕铁硼的强磁特性。5G 换机潮带动智能手机增长,拉动高性能钕铁硼磁材需求增加。根据国盛电子组观点,

49、创新周期、政策周期、资本周期三大共振,2020 年消费电子将沿着 5G 手机创新、TWS等主线进一步提升景气度。预计在 5G 的带动下,全球智能手机将出现快速增长,拉动钕铁硼磁材的需求。3、供给主要集中在中国,高端领域具有高进入壁垒3.1、稀土永磁材料产值在稀土产业链中占比最大钕铁硼磁材产业链上游主要是稀土矿开采、分离及冶炼,中游是钕铁硼的精深加工企业,下游是消费电子和基础工业等传统应用领域,以及新能源和节能环保等新兴应用领域。稀土金属稀土氧化物高性能钕铁硼永磁材料稀土发光材料稀土金属稀土催化材料稀土金属机器人及智能制造节能电梯节能变频空调新能源汽车及汽车零部件风力发电图表 29:烧结钕铁硼产

50、业链上游开采、分离及冶炼中游精深加工下游稀土应用端轻稀土矿直驱型风力发电机主要分布:包头、四川氟碳铈矿稀土氧化物独居石汽车零部件汽车驱动电机变频空调压缩机中重稀土矿主要分布:江西赣州、湖南、福建、广东、广西离子型稀土矿稀土氧化物伺服电机永磁同步曳引机资料来源:金力永磁招股说明书,国盛证券研究所稀土产业从原矿开采直至最终应用产品的产业链分三个环节:稀土矿山开采-稀土冶炼、分离-稀土深加工产品(稀土功能材料),其中稀土功能材料产值占比约 56%。在各类功能材料中稀土永磁产值占比约 75%。图表 30:稀土功能材料在稀土产业链中产值最高图表 31:稀土永磁材料产值是深加工产品中占比最高冶炼分离27%

51、储氢材料2%发光材料1%抛光材料2%稀土矿17%稀土功能材料56%催化材料20% 稀土永磁75%资料来源:中国稀土协会,国盛证券研究所资料来源:中国稀土协会,国盛证券研究所钕铁硼磁材的原材料主要有钕、镨钕、镝铁等稀土金属以及纯铁、硼铁合金等,其中镨钕等稀土金属占原材料成本 60%左右,从钕铁硼加工企业的成本结构来看,原材料占比在 60-80%。稀土价格的波动会影响上游冶炼分离企业以及钕铁硼生产企业的盈利能力,但钕铁硼企业受价格波动的影响更小。图表 32:钕铁硼原材料成本构成图表 33:中科三环磁材业务成本结构其他添加剂, 28%其他20%折旧3%硼铁合金, 3%金属铁, 10%稀土元素, 60

52、%燃料及动力3%人工成本12%原材料62%资料来源:公开资料整理,国盛证券研究所资料来源:公司公告,国盛证券研究所图表 34:钕铁硼上游原材料价格变动(万元/吨)图表 35:稀土产业链各环节毛利率氧化镨钕镨钕合金氧化镝(右侧)金属镝(右侧)908070605040302030025020015010045%40%35%30%25%20%15%10%5%0%稀土氧化物稀土金属钕铁硼生产企业2013-12 2014-12 2015-12 2016-12 2017-12 2018-1220142015201620172018资料来源:Wind,国盛证券研究所资料来源:公司公告,国盛证券研究所、凭借稀

53、土资源优势,中国成为钕铁硼产销大国受益于我国的稀土资源、成本和技术优势,经过全球产业转移,中国已成为全球钕铁硼永磁材料的重要生产基地和消费市场。我国稀土资源丰富,储量及产量居全球首位。根据美国地质调查局(USGS),2018 年中国稀土储量为 4400 万吨,占全球储量的 38%,全球稀土产量约 17 万吨,中国占比为71%。图表 36:全球稀土资源储量分布图表 37:全球稀土产量分布4% 3%1% 0%6%10%38%19%19%中国巴西越南俄罗斯印度其他国家澳大利亚美国马来西亚中国3%9%12%71%澳大利亚美国缅甸俄罗斯印度布隆迪巴西泰国越南马来西亚资料来源:USGS,国盛证券研究所资料

54、来源:USGS,国盛证券研究所海外钕铁硼产能向国内转移。在 20 世纪 90 年代,全国产能主要集中在日本、美国、欧洲等国家和地区,日本与美国掌控高性能钕铁硼磁材生产技术。同时日本也是当时全球钕铁硼磁材的最大生产国,约占全球总产量的一半。2001-2007 是行业发展的黄金期,全球钕铁硼产业快速发展,企业技术不断突破,鉴于中国稀土原料丰富和低制造成本优势,国际产能逐步向国内转移。图表 38:国外烧结钕铁硼企业的转移公司国家产能转移情况2001 年关闭了美国的 Anderson,2003 年关闭了 Magnequench麦格昆磁美国UG 工厂摩根美国德国真空熔德国炼(VAC)2003 年 6 月

55、关闭烧结钕铁硼工厂Crucible2005 年与中科三环在北京成立合资公司三环瓦克华,2007 年并购了芬兰的 Neorem 公司,使得欧洲实际上仅存一家烧结钕铁硼公司TDK日本2006 年在赣州建立稀土新材料公司,生产和销售钕铁硼磁体日立金属日本2017 年与中科三环在南通合资成立磁材公司2012 年在福建成立信越(长汀)科技有限公司生产高品质稀土磁信越化学日本铁资料来源:公开资料整理,国盛证券研究所随着产能的不断转移,中国已成为全球最大的钕铁硼永磁材料生产国和出口国,根据大地熊招股说明书,2018 年全球钕铁硼永磁材料产量为 18.5 万吨,其中中国产量为 15.7万吨,占比达 85%。海

56、外企业经过整合和调整,目前较大的烧结钕铁硼生产企业仅存 4家,主要集中在日本和欧洲:日立金属、TDK、信越化学和德国 VAC。国内的高性能钕铁硼主要集中在行业内的上市公司:中科三环、宁波韵升、正海磁材、金力永磁等。、两极分化明显,高端领域具有高盈利能力行业内产能过剩严重,小规模企业居多。中国现有稀土永磁生产企业 150 家左右,主要分布在沪浙、京津、山西以及两大稀土原料产地包头和赣州等地,行业内产能在 40 万吨左右,但需求量仅一半不到,产能过剩严重。2018 年国内烧结钕铁硼产量为 15.5 万吨,其中年产量在 3000 吨以上的 12 家企业占据了 40%的市场,产量在 2000 吨以上的

57、11 家企业占据了 10%的市场,其余的 50%由其他产量在 2000 吨以下的 130 多家企业分摊。行业两级分化严重,高端领域具有更高的盈利能力。(1)中低端产能方面,许多企业主要生产应用于传统电声器件、磁吸附、磁选机、箱包扣件以及玩具等产品,此类产品同质化严重、进入壁垒低,企业间价格竞争激烈,在上游涨价以及下游降低成本的双重积压下,很多企业毛利率不足 10%,甚至在成本线徘徊。(2)高端产能方面,由于产品制造工艺繁琐,对生产厂商技术要求较高,需要经过长时间的积累才能获得稳定的质量、性能和较高的成品率,因此企业盈利能力较高。图表 39:行业内部分生产高性能钕铁硼企业毛利率(%)图表 40:

58、高端应用领域钕铁硼毛利率较高中科三环正海磁材金力永磁宁波韵升353025201510502014201520162017201850%40%30%20%10%0%20162017资料来源:公司公告,国盛证券研究所资料来源:金力永磁招股说明书,国盛证券研究所高性能钕铁硼产品仍有提升空间。随着 VCM、风电、汽车 EPS、新能源汽车等新兴行业的崛起,全球钕铁硼产量迅猛增长,从 2000 年 1.36 万吨增长到 2010 年 9.6 万吨再到2016 年的 13 万吨,其中,高性能钕铁硼的产量由 2010 年 2.6 万吨增长至 2016 年的4.5 万吨,增长 73%。但从我国产量占总产量的数据

59、来看,我国钕铁硼产量占总产量高达 85%以上,高性能钕铁硼产量仅占全球的 55.6%,仍有进一步提升空间。图表 41:2010-2016 年中国与世界钕铁硼的增长情况产量(万吨)20102016增长率%世界总产量9.61335%高性能产量2.64.573%中国产量811.645%其中高性能12.5150%资料来源:CNKI,国盛证券研究所图表 42:中国钕铁硼产量占全球产量的比例图表 43:中国高性能钕铁硼占全球总产量比例其他, 15.00%其他, 44.40%中国, 55.60%中国, 85.00%资料来源:CNKI,国盛证券研究所资料来源:CNKI,国盛证券研究所3.4、高性能钕铁硼进入壁

60、垒较高,产能扩张缓慢受资源和成本因素的限制,国外四家生产高性能钕铁硼企业未来大规模扩张的可能性不大。而对于国内企业来说,由于高性能钕铁硼行业的高壁垒,产能扩张相对缓慢。从生产技术来说,高性能钕铁硼生产过程涉及配方设计、熔炼、制粉、成型、烧结、加工及表面处理等众多环节,对企业生产设备以及工艺要求较高。随着下游领域对产品性能要求的提升,对钕铁硼的要求也将更高,生产新能源汽车领域产品的生产线与其他领域的生产线无法随便切换。从建设周期来看,生产线从新建到投产至少需要 2 年的时间,每 1000 吨产能需要投入资金 1-2 亿,对公司资金要求较高。从客户认证来看,高性能钕铁硼下游大多为世界或业内知名企业

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