云路股份研究报告：非晶合金走向世界纳米晶合金蓄势待发

云路股份研究报告：非晶合金走向世界，纳米晶合金蓄势待发1.公司概况云路有限成立于2015年12月21日，系由云路新能源以非晶事业部为框架存续分立成立。2018年，云路有限依法整体变更设立为青岛云路先进材料技术股份有限公司。2021年11月26日，公司于科创板上市。公司总股本1.2亿股，其中流通股2609.17万股，9390.83万股由于新股上市仍处于限售期内。目前，航发资产持有公司28.5%的股权，为公司的控股股东。公司实控人为国务院国资委，股权结构整体较为稳定。公司暂未控股参股其他公司。公司自设立以来一直专注于先进磁性金属材料的设计、研发、生产和销售，已形成非晶合金、纳米晶合金、磁性粉末三大材料及其制品系列，包括非晶合金薄带及铁心、纳米晶超薄带、雾化和破碎粉末及磁粉芯等产品。目前，公司在持续研发新材料产品的同时，向材料制品深加工领域延伸，致力于成为围绕先进磁性金属材料的研发、生产和应用的综合解决方案提供商。2018年以来，公司营业收入整体呈上升趋势，归母净利润亦逐年增长。根据2021年年报，公司全年实现营业收入9.36亿元，较2020年增加2.2亿元，同比增长30.82%；

实现归母净利润1.2亿元，较2020年增加2390.28万元，同比增长24.94%。2022年一季报显示，公司实现营业收入2.91亿元，同比增长56.32%；实现归母净利润3830.87万元，同比增长47.12%。2.非晶合金2.1.步步为营，公司产业链向下游延伸2.1.1.非晶合金薄带工艺高超，品种丰富公司非晶合金产品主要包括非晶合金薄带和非晶铁心。非晶合金又称“液态金属或金属玻璃”，其主要制品非晶合金薄带是采用急速冷却技术将合金熔液以每秒百万度的速度快速冷却，得到厚度约0.03mm的非晶合金薄带，其物理状态表现为金属原子呈长程无序的非晶体排列。得益于上述极端生产工艺形成的特殊原子结构，使得非晶合金相较于传统材料硅钢具有低矫顽力、高磁导率、高电阻率等良好的性能。目前，公司已成为行业内最大的非晶合金薄带供应商，年产能达到6万吨。公司自主研发并掌握了“小流量熔体精密连铸技术”、“极端冷凝控制技术”等极端制造核心技术，所生产的非晶合金薄带厚度可达25±2µm，宽度规格均在100mm以上，主要包括142mm、170mm、213mm等，产品结构丰富。2.1.2.从事非晶铁心生产，产能处于扩张中为推动非晶合金薄带的应用，公司从非晶合金薄带的材料生产供应商逐渐向下游材料制品深加工领域延伸，从事非晶铁心的生产。非晶铁心是非晶合金薄带经过剪切、成型、热处理等工艺而制作的产品，是非晶变压器的核心部件。非晶变压器按照冷却方式分为干式变压器和油浸变压器，按照卷绕结构分为平面卷铁心变压器、立体卷铁心变压器。目前，公司非晶铁心产品主要为油浸式配电变压器和干式配电变压器所用的平面卷铁心。为解决非晶合金变压器噪音较大、抗突短能力较差、易碎片化的行业痛点问题，公司成功研发非晶立体卷铁心产业化技术。目前，公司非晶立体卷产品尚未实现产业化销售。根据招股说明书，公司将利用上市募集资金进行万吨级新一代高性能高可靠非晶合金闭口立体卷产业化项目的建设，项目总投资8083.93万元。该项目主要建设内容为万吨级非晶立体卷铁心生产线，建设完成后公司将完成非晶立体卷铁心研发和生产的布局，提升客户对公司非晶合金产品的需求，从而提高公司的盈利能力。2.1.3.非晶合金产品盈利能力有望提升根据公司历年年报，2018-2020年公司非晶合金产品营业收入逐年下降，2021年非晶合金产品营业收入为6.36亿元，扭转了连续两年小幅下滑的趋势。从产销量上来看，营业收入的波动主要是由产品销量的变化导致的。2021年，公司非晶合金产品产量为51339吨，同比增长8.74%，销量为52392吨，同比增长11.27%。根据公司招股说明书，公司生产所使用的原材料主要包括工业纯铁、硼铁、铌铁、废钢和硅铁，原材料采购金额合计占公司总采购金额的74.38%。2021H1上述各主要原材料采购金额占比分别为22.75%、23.48%、10.21%、12.65%和5.29%，假设该比例保持不变，根据2021年非晶合金产品平均成本及2022年各主要原材料价格波动对成本进行预测，即2022年非晶合金成本约为10273.64元/吨。2021年，公司非晶合金产品平均售价为12148.44元/吨，假设公司2022年非晶合金产品售价为15000元/吨，价格涨幅为23.47%，远高于原材料采购价格涨幅，因此预测2022年公司非晶合金产品实现的营业收入及归母净利润将有显著增长。2.2.公司非晶合金竞争优势明显，市占率高目前，非晶合金材料主要应用于配电变压器领域。根据QYResearch的数据，2015-2019年间，非晶合金在我国配电变压器领域快速发展，非晶带材市场规模由1.3亿美元提升至2.08亿美元，平均年复合增长率为12.47%；非晶带材产量由4.97万吨增长至9.97万吨，平均年复合增长率为19.01%。据中国电子材料行业协会磁性材料分会预计，2020年国内非晶带材产量约4万吨，存在产能过剩的问题。2019年，公司销售非晶合金薄带34148吨，实现销售收入4.12亿元。根据QYResearch的数据，2019年公司在全球范围内非晶合金薄带的市场占有率达到41.15%，排名全球第一；公司非晶合金薄带的国内市场份额排名第一，国内市场占有率为53.17%。由此可见，公司非晶合金薄带在国内外的主要竞争对手均为安泰科技和日立金属。安泰科技股份有限公司，成立于1998年，以金属材料及制品的研发、生产为主业，为客户提供金属材料、制品及解决方案。日立金属（Hitachi,Ltd）是一家总部位于日本的公司，成立于1910年。日立金属主营业务可分为特殊钢、磁性材料、素形材料、电线材料四部分，其中非晶合金材料隶属于磁性材料板块。在非晶合金薄带关键指标上，公司产品在带材厚度、电阻率、居里温度等性能指标方面优于日立金属，在单位铁损、电阻率、饱和磁通密度等性能指标方面优于安泰科技，体现了公司产品较高的技术水平。2019年，公司销售非晶铁心14355吨，实现销售收入2.17亿元。在非晶铁心领域，公司的主要竞争对手为同样从事非晶铁心生产的扬电科技和兆晶科技。从关键指标上来看，公司非晶铁心产品在单位损耗指标方面与兆晶科技相当、优于扬电科技，励磁技术指标优于扬电科技和兆晶科技。2.3.非晶合金需求稳定增长，公司不惧全球竞争2.3.1.国内外配电非晶变压器采购数量有望增长根据公司招股说明书，2019和2020年国家电网和南方电网配电变压器采购总量分别为25.16万台和18.18万台，其中非晶变压器分别为9.54万台和4.97万台。相关产业政策《配电变压器能效提升计划（2021-2023）》要求加快高效节能变压器推广应用，明确要求禁止未达标变压器接入电网，“自2021年6月起，新采购变压器应为高效节能变压器。到2023年，高效节能变压器在网运行比例提高10%，当年新增高效节能变压器占比达到75%以上。由此推测国内非晶变压器需求上升，从而带动对非晶合金产品的需求。在公司重点开拓的韩国市场，根据韩国电力公司（KEPCO）的数据统计，2019年韩国电力公司招标配电变压器约7万台，其中硅钢变压器占比约70%；非晶变压器占比接近30%；2020年，韩国电力公司招标配电变压器数量进一步增长至约11.6万台，其中硅钢变压器约7万台、占比约60%，非晶变压器约4.6万台、占比上升至接近40%。目前，韩国电力变压器市场仍以硅钢变压器为主，但非晶变压器的采购数量和市场份额呈上升趋势。根据QYResearch研究报告，在公司重点开拓的印度和东南亚市场，2016年-2019年非晶变压器市场规模保持持续增长，合计接近1.80亿美元；2020年，受新冠疫情影响，印度和东南亚市场的非晶变压器市场规模略有降低。在轨道交通领域，变压器是轨道交通供电系统的重要设备，在承担提供电能作用的同时也会消耗电能，在低负载率时的空载损耗是变压器的主要电能损耗，因此，降低配电变压器的空载损耗有利于降低轨道交通运营成本。根据QYResearch的数据，中国轨道交通变压器市场规模从2016年的40.87亿元增长至2020年的71.11亿元，装机容量从2016年的0.54亿千伏安增长至2020年的0.95亿千伏安。预计2021-2027年，中国轨道交通变压器市场规模及装机容量仍将继续保持较快增长，在2027年市场规模将达到212.48亿元，装机容量达到2.83亿千伏安。数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。根据QYResearch研究报告，2016年-2020年，中国数据中心变压器市场规模从47.23亿元增长至170.77亿元，装机容量从0.63亿千伏安增长至2.28亿千伏安，复合增长率分别为37.89%、37.93%，呈现高速增长的态势；同时，随着数据中心建设规模的持续快速增长，预计2021年至2027年数据中心变压器市场规模仍将保持高速增长的态势，2027年市场规模有望超过1100亿元，装机容量接近15亿千伏安。高速增长的数据中心领域有望为非晶合金变压器带来增量的市场空间。我国自2009年起就开启了“碳减排”承诺，并于2016年首次提出2030年实现“碳达峰”的目标。2020年12月的气候雄心分会上首次提出“2030年非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右”的目标。自此，双碳目标政策自上而下的传导，为风电行业的持续发展奠定了良好的基础。2021年2月国家能源局下发《关于征求2021年可再生能源电力消纳责任权重和2022-2030年预期目标建议的函》，进一步明确了2030年非化石能源占一次能源消费比重达25%的目标。预计截至2025年国内非化石能源占一次能源消费占比提升至20%左右。2010-2021年间，中国风电及光伏发电累计装机容量均有大幅增长。中国风电累计装机容量自2010年的2958万千瓦增长至2021年的32848万千瓦，年平均复合增长率24.46%；中国光伏发电累计装机容量自2010年的86万千瓦增长至2021年的30656万千瓦，年平均复合增长率70.61%。2.3.2.竞品取向硅钢价格高企，非晶变压器需求预计提升配电变压器按照核心部件铁心所用原材料的不同，可以分为硅钢变压器和非晶变压器，二者所用的主要原材料分别是硅钢片和非晶合金薄带。与硅钢变压器相比，非晶变压器空载损耗下降70％以上，空载电流下降约80％，在节能、提效方面的优势明显。非晶铁芯变压器的初始成本高于结晶硅钢芯变压器：首先，非晶材料本身比结晶硅钢贵，其次，非晶钢的饱和磁通密度低于硅钢。这意味着需要更大尺寸的非晶铁芯变压器，从而导致单位成本更高。但是，由于提高了能源效率，可以通过降低变压器整个使用寿命内的运行成本来补偿较高的初始成本。根据QYResearch调研显示，2021年全球取向硅钢市场规模大约为417亿元，预计2028年将达到519亿元，2022-2028期间年复合增长率（CAGR）为3.2%，其中90%的取向硅钢用于变压器行业。2015年至2017年，取向硅钢价格大幅下跌，由2015年高点16400元/吨最低跌至2017年年中的9600元/吨。此后，取向硅钢价格逐渐回暖，2018-2021年在12000-14000元/吨宽幅波动，2021年底开始取向硅钢价格涨势凌厉，大幅上升至近期的16800元/吨，已突破2012年以来的历史高点。以此价格与公司2021年非晶合金产品均价进行对比，当前非晶变压器的采购成本更低，且节能提效效果更好，有望进一步抢夺硅钢变压器的市场份额。2.3.3.公司在全球竞争中处于优势地位3.纳米晶合金3.1.纳米晶合金产品收入大幅提升公司纳米晶合金产品主要为纳米晶合金薄带。纳米晶合金是将含铁、硅、硼、铌、铜等元素的合金熔液，通过急速、高精度冷却技术，在非晶基础上形成弥散、均匀纳米岛屿结构的材料，具有较高的饱和磁密、高初始磁导率和较低的高频损耗等特性，广泛应用于中、高频领域的能量传输与滤波。与铁氧体软磁材料、非晶软磁材料等材料相比，纳米晶超薄带因其高饱和磁度、低矫顽力、高初始磁导率等材料特性可以缩小磁性器件体积、降低磁性器件损耗，属于新型磁性材料，综合磁性性能更为优异。公司生产的纳米晶超薄带宽度可达142mm，能够满足大功率的中高频磁性器件的性能和尺寸要求。目前，公司生产的纳米晶超薄带厚度达到14~18µm，拥有较高的技术门槛和壁垒，自2019年量产以来着重在新兴行业领域进行市场拓展、逐步替代传统磁性材料例如铁氧体等的市场空间，未来市场应用前景广阔。根据招股说明书，公司将利用上市募集资金进行高性能超薄纳米晶带材及其器件产业化项目的建设，项目总投资1.94亿元。该项目将新建纳米晶带材及其器件生产车间，建设完成后公司将扩充5000吨/年的纳米晶合金产品产能，进一步提高公司的盈利能力。根据历年年报，自2019年公司纳米晶合金产品启动产业化以来，其产量、销量及销售收入均有较大幅度增长。2021年，公司纳米晶合金产品产量为5036吨，销量为4567吨，实现销售收入2.12亿元，较2020年分别同比增长127.24%、152.27%和161.71%。自纳米晶合金产品规模化生产以来，产量、销量、销售收入的年平均复合增长率分别为221.57%、235.81%和113.79%。3.2.纳米晶超薄带工艺先进，市占率有望进一步提升根据QYResearch的数据，2015-2019年，纳米晶材料市场规模逐年扩大。全球纳米晶材料市场规模从2015年的1.65亿美元增长至2019年的2.42亿美元，纳米晶材料产量由2.15万吨提高至3.02万吨；中国纳米晶材料市场规模从2015年的4630万美元增长至2019年的7465万美元，纳米晶材料产量由6657吨提高至10250吨。公司纳米晶超薄带产品仍属于新产品，自2019年下半年才启动产业化，因此2019年产量规模和市场占有率较低。根据公司招股说明书，2019年公司纳米晶材料的产量全球市场占有率约为1.61%，国内市场占有率为3.75%。2020年，随着新产品市场推广效果显著，公司纳米晶超薄带产量快速增长至2216吨，估算全球市场占有率提升至7.97%、国内市场占有率提升至18.36%。全球纳米晶合金产业化的历程较短，迄今为止仅30余年。为顺应电子产品向高频、节能、小型、集成化方向发展，纳米晶合金材料的制备工艺和技术已经历多代技术的发展和迭代。第一代、第二代的传统制备工艺为国内现有主流生产水平，带材厚度为22-30μm；第三代、第四代的先进制带工艺代表了国际先进生产水平，带材厚度为14-22μm。相较于竞争对手日立金属和安泰科技，公司纳米晶超薄带产品在关键指标上整体占优。3.3.下游需求旺盛，电子磁性元器件行业蓬勃发展公司纳米晶合金产品主要用于电子磁性元器件行业。以电感元器件为例，据GIR

（GlobalInfoResearch）调研，2021年全球电感器市场规模大约42亿美元，约合268亿元人民币。预计未来随着新能源汽车、光伏、消费电子、家电和粒子加速器等下游领域的进一步发展，全球电感元器件市场规模有望继续扩大。从政策端来看，新能源汽车的发展受到国家的鼓励和支持。根据2020年11月2日国务院印发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，到2025年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右；到2035年，我国新能源汽车核心技术达到国际先进水平，纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化。2016年至今，中国新能源汽车产量快速上升，2021年新能源汽车产量呈爆发增长态势，全年产量为367.7万辆，同比增长152.54%。据EVVolumes，2021年全球新能源汽车销量675万辆，同比增长108.33%。从汽车销售占比来看，2020年新能源汽车销量占汽车总销量的4.16%，2021年占比提升至7.42%。鉴于2021年全球新能源汽车主要市场销量均大幅增长（中国、欧洲、美国同比增长155.15%、66.45%和96%），预计新能源汽车渗透率在未来几年将进入快速增长时期，预计2022年和2023年销量增速分别为60%、33%，全球新能源汽车市场呈现产销两旺的局面。新能源汽车市场的景气上行有望提振上游关键原材料电子磁性元器件的需求。根据测算，单台电动汽车磁性元器件价值量在2000元左右，新能源汽车未来两年增量分别为405万辆和355万辆，对应2022年和2023年磁性元器件增量市场规模分别为81亿元和71亿元。光伏逆变器是连接太阳能光伏电池板和电网之间的电力电子设备，主要功能是将太阳能电池板产生的直流电通过功率模块转换成可以并网的交流电，是太阳能光伏发电系统的“心脏”。2016-2021年，中国光伏累计装机容量由0.77亿千瓦增长至3.06亿千瓦，平均年复合增长率31.78%；发电量从662亿千瓦时增长至3259亿千瓦时，平均年复合增长率37.55%。中国光伏累计装机容量的持续攀升，为光伏逆变器等光伏发电系统中的关键设备提供了增量需求。2014年，中国光伏逆变器需求量仅为9.2GW。截至2021年，需求量上升至47.8GW，平均年复合增长率26.54%，由此带动中国光伏逆变器市场规模由2014年的34.85亿元增长至2021年的86亿元。此外，2020年全球光伏逆变器的出货量达到130GW。未来，美国、欧洲、日本等传统光伏市场对光伏逆变器需求量较大，全球光伏发电成本不断下降使得其在新兴光伏市场的成本优势进一步凸显，因此发展势头强劲，全球光伏产业呈现多点开花的局面。相关数据显示，2015-2021年，中国无线充电市场规模从13.06亿元增长至87.68亿元，平均年复合增长率37.35%。全球消费电子行业市场规模整体也呈扩大趋势，由2016年的9470亿美元增长至2021年的10369亿美元，2020年全球消费电子行业受疫情影响较大，市场规模出现下滑，排除疫情影响平均年复合增长率为2.29%。未来随着新兴技术与各类消费电子产品的融合，消费电子行业市场规模将继续维持稳定增长的态势，预计2022年和2023年市场规模分别为10763亿美元和11081亿美元。根据产业在线数据，中国变频空调产量在2013-2020年期间整体呈增长趋势，由年产3592.4万台增长至年产8336.3万台，同期中国空调产量由14333万台增长至21064.4万台，变频空调渗透率在2020年达到了39.57%。预计未来变频空调渗透率的不断提升，将逐步释放对于磁性材料的需求。我国正在建设新一代强流重离子加速器，以确立我国在重离子科学研究领域的国际地位，超薄纳米晶可以为离子加速能量创造必要的磁场环境，但14μm及以下超高技术要求的纳米晶产品被国外限制出口，严重影响国家的重大科学工程的实施进度。鉴于公司在纳米晶领域的技术水平较高，公司已与中国科学院相关院所合作重点开展大尺寸磁环和超薄纳米磁合金带材的制备技术及产业化研究，将在国内首次采用直接冷却高性能大尺寸制作纳米晶磁环加载腔，助力我国摆脱国外企业在该领域的封锁和垄断，解决制约我国重离子加速器等高端领域发展的基础材料卡脖子问题。4.磁性粉末4.1.公司雾化粉末产能高速扩张中目前，公司磁性粉末板块主要包括雾化粉末和破碎粉末产品。磁性粉末是通过机械破碎、雾化喷射等工艺制作的类球形、球形等形貌的颗粒状磁性材料。雾化粉末是用高压气雾化、水雾化等方式将金属熔液进行雾化得到的球形、类球形等形貌的颗粒状磁性材料，破碎粉末是将非晶或纳米晶合金薄带在一定的温度下进行脆化处理，利用机械破碎将脆化后的薄带加工成符合技术要求的粉末。公司目前生产的雾化粉末经真空、非真空冶炼，由高压气体或水冲击金属熔液快速冷却制得，具有良好的流动性和松装密度，主要包括铁硅铝粉末、铁硅粉末、铁镍粉末等。破碎粉末由非晶、纳米晶合金薄带通过机械破碎制得，无明显尖角且继承了非晶、纳米晶合金高磁导率、低损耗、高居里温度等特性，主要包括非晶破碎粉末和纳米晶破碎粉末。根据历年年报，公司磁性粉末产量、销量及销售收入均有较大幅度增长。2021年，公司磁性粉末产量为4577吨，销量为4120吨，实现销售收入8380.95万元，较2020年分别同比增长183.58%、178.19%和153.79%，2018-2021年产量、销量、销售收入的年平均复合增长率分别为72.48%、92.01%和73.32%。根据招股说明书，公司将利用上市募集资金进行高品质合金粉末制品产业化项目的建设，项目总投资2.62亿元。该项目将重点开展高品质合金粉末制品的产业化建设，投建高品质合金粉末制品生产线，布局2条气雾化粉末生产线和3条水雾化粉末生产线，最终达成高品质合金粉末制品产业化目标，预计公司磁性粉末业务有望继续保持快速增长。4.2.软磁材料市场竞争激烈金属软磁粉芯是具有分布式气隙的软磁材料，以金属软磁合金粉末为原料，以铁氧体制备工艺制作而成，其性能受到合金磁粉末成分、尺寸、形状、含量及纯度等指标影响，目前常见的软磁粉芯包括纯铁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、高磁通磁粉芯、钼坡莫磁粉芯。相关数据显示，2020年，中国金属软磁粉芯需求量为8.9万吨，市场规模为30.7亿元，较2019年分别同比增长8.54%和12.04%。预计2025年中国金属软磁粉芯需求量为20.1万吨，市场规模为75.2亿元，平均年复合增长率为16.12%和18.33%。目前，国际主要金属软磁粉芯生产企业为美磁和昌星，国内主要生产企业包括铂科新材、东睦股份、横店东磁和天通股份