钕铁硼永磁材料器件行业前瞻分析报告

钕铁硼永磁材料器件行业前瞻分析报告

充分发挥科技创新的核心引领作用，完善以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的稀土创新体系，推进建设国家、行业创新中心和服务平台。瞄准《中国制造2025》、战略性新兴产业等国家战略和未来产业发展制高点，开展原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，实现稀土功能材料在新一代信息技术、工业机器人等重点应用领域的突破，培育具有较强创新能力的先进企业；开展稀土金属资源高效分离提取、低成本绿色冶炼分离、高端产品制备、废旧稀土金属回收等技术与关键装备研究。向下游延伸产业链，推动稀土磁性材料-永磁电机、稀土发光材料-LED显示器件、稀土催化材料-工业窑炉脱硝功能器件、稀土合金材料-汽车及航天航空零部件等稀土深加工及应用产业一体化发展，形成与终端应用需求相适应的原料供给体系，实现产业链上下游协同发展。以工业机器人、节能环保、新能源汽车等终端应用需求为导向，鼓励下游企业参与稀土新材料研发，加强稀土与应用产业紧密衔接，开发具有自主知识产权的稀土功能元器件和零部件，提升稀土功能材料及元器件研发、生产水平，实现稀土全产业链优化升级。钕铁硼永磁材料工业电机应用（一）钕铁硼永磁材料节能电机市场需求工信部，市场监管总局于2021年11月联合发布《电机能效提升计划（2021-2023年）》，要求大力推动包括轻稀土永磁在内的基础材料绿色升级，并提出到2023年，高效节能电机年产量达到1．7亿千瓦，在役高效节能电机占比达到20%以上，实现年节电量490亿千瓦时，相当于年节约标准煤1，500万吨，减排二氧化碳2，800万吨。《电动机能效限定值及能效等级》（GB18613-2020）已于2021年6月1日正式实施，稀土永磁电机具有显著的节能以及占地面积小的优势，未来随着对电机性能要求的不断提高，稀土永磁电机渗透率将上升，稀土永磁电机钕铁硼单耗约241kg/MW。（二）钕铁硼永磁材料工业机器人市场需求《十四五智能制造发展规划》将加强智能焊接机器人、智能移动机器人、半导体（洁净）机器人等工业机器人等通用智能制造装备以及协作机器人、自适应机器人新型智能制造装备的自主供给，壮大产业体系新优势作为了重点任务之一。我国工业机器人产量由2015年的3．30万台增长到2022年的44．31万台，年均复合增长率44．92%。机器人领域的高精度永磁伺服电机、步进电机要求控制精度高，体积小，质量轻，有些特种机器人对功率密度、力矩有较高的要求，高性能钕铁硼永磁材料在机器人领域被广泛使用，不同机器人需要钕铁硼磁材数量差异较大，范围大约在0．3-30kg/台。钕铁硼永磁材料行业竞争格局（一）钕铁硼永磁材料行业国内市场竞争格局目前国内大多数稀土永磁材料生产企业规模较小、技术水平低、工艺设备落后，产品为中低端制品，同质化严重，竞争激烈。在高端市场，国内能稳定生产高性能钕铁硼永磁材料生产商主要包括中科三环、金力永磁、宁波韵升、正海磁材、英洛华、大地熊等少数几家。以上企业分别聚焦于某个或某几个应用领域，与相关领域高端客户形成稳定合作关系，在各自擅长的细分市场形成了较强的竞争优势。（二）钕铁硼永磁材料行业国际市场竞争格局根据美国能源部2022年2月发布的《稀土永磁材料供应链深度评估》报告，中国在采矿、分离、金属冶炼和稀土永磁材料制造等四个方面均处于领先水平，特别是分离、金属冶炼和稀土永磁材料制造等三个方面在全球市场占有率约为90%，其中在稀土永磁材料制造环节，2020年中国在烧结钕铁硼制造全球市场的占有率为92%，剩余供应主要来自于日本。中国是全球稀土永磁材料的最主要供应国。基本原则（一）坚持创新发展以科技创新为核心，强化企业主体地位，完善政产学研用相结合的创新体系，加快进程，突破关键核心技术制约，创建一批标志性产品和品牌。（二）坚持协调发展以市场需求为牵引，优化产业结构，拓展稀土应用领域，强化稀土新材料、器件与终端应用市场的衔接，实现上下游产业同步转型升级；加强信息共享，提高国家和地方政策措施的配套性。（三）坚持绿色发展加快资源综合利用技术研发和清洁生产改造，推广绿色低碳发展模式，发展循环经济，减少污染物产生和排放，提高资源能源利用率，拓展稀土材料在节能环保领域应用。（四）坚持开放发展统筹国内国际两种资源、两个市场，促进引资与引智并举，支持有条件的企业开展境外矿产资源开发和应用产业合作，推动中国稀土标准国际化，提高国际竞争力。（五）坚持共享发展加强稀土资源保护，保障国家长远发展需求，推动稀土资源地产业转型升级，实现企业利益诉求、地方经济发展与国家战略意志的有机统一，保持市场供需平衡，实现高值化利用，促进稀土产业与关联产业协同发展。推动集约化和高端化发展，调整优化结构（一）推动稀土集约化发展继续实施大集团战略，进一步推动稀土矿山开采和冶炼分离、资源综合利用的集约化生产，将矿山开采、冶炼分离及资源综合利用全部纳入六家集团管理，实现稀土集中生产、管理、工艺流程再造。完善集团间协作机制，加强行业自律，维护市场秩序，保持供需平衡，承担社会责任。支持集团做大应用产业，提升核心竞争力。支持江西赣州中国稀金谷建设，推动内蒙古包头、福建龙岩、四川凉山等重点稀土资源地产业转型升级，延长产业链，提高产品附加值。（二）促进稀土材料高值应用加快发展高性能稀土磁性、储氢、晶体、发光、高频等新材料，提升稀土关键材料和零部件保障能力，培育稀土在航空航天、轨道交通、海洋工程、工业机器人、高档数控机床、医疗器械等领域的应用，发挥稀土材料在未来社会发展中数字化、智能化、网络化建设的支撑作用。加快绿色化和智能化转型，构建循环经济（一）推进上游产业绿色转型大力研发稀土资源绿色高效采选和冶炼分离新技术和重点装备，加大离子型稀土原矿绿色高效浸萃一体化、低碳低盐无氨氮分离提纯等稀土采选、冶炼分离清洁生产新工艺的推广力度，加快企业生产技术和工艺装备优化升级，进一步提高生产、环保等技术水平，降低能耗物耗，实现废水零排放和废物资源化利用，严格职业卫生防护管理。发展循环经济，加强尾矿资源、伴生资源的综合利用，研发废旧稀土产品再利用成套技术，建立健全回收制度，完善稀土回收利用体系，提升稀土资源综合利用水平。（二）加快智能化改造支持稀土矿产资源、稀土材料和生产工艺基础数据库建设，实现数据的集中管理和健全企业ERP体系；建设生产过程的智能控制系统，建立企业生产经营台账、生产监测调度数字化管理系统、安全监测系统，实现稀土材料生产和运行管理业务的数字化和智能化。支持稀土冶炼分离企业建设稀土生产过程数据采集与管理控制系统，实现生产过程数据的自动采集与在线检测；建立生产过程的控制模型及产品识别码，实现设备与流程的在线故障诊断与关键作业的智能化控制，提高产品质量稳定性，节能降耗，减少环境污染，促进稀土冶炼分离和稀土材料生产流程数字化、主体装备智能化、生产工艺优化和服务远程化。（三）拓展稀土绿色化应用着力拓展镧铈钇等高丰度元素在工业节能、机动车尾气净化、工业窑炉废气脱硝等环保领域的应用，加强稀土钢及铝、镁合金等轻量化材料的应用研究。开展稀土特种玻璃、钇锆陶瓷、抛光剂、化工助剂、污水处理剂、涂料等功能材料研发和产业化。发展铽镝减量和镧铈钇替代镨钕的技术，开发低成本稀土磁性材料，推动铈（或富铈）磁体的产业化，扩大在电机等领域的应用。稀土永磁材料行业市场概况稀土永磁材料是稀土金属和过渡族金属形成的合金，用粉末冶金方法制成，经磁场充磁后制得的一种磁性材料，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，目前已成为稀土新材料中最大的消费领域。根据中国稀土行业协会数据，2021年中国稀土永磁材料产量达到21．94万吨，同比增长16．64%，其中烧结钕铁硼永磁材料产量达到20．71万吨，同比增长16．02%。而随着国内消费电子、新能源汽车、风力发电等行业需求的旺盛，稀土永磁行业未来需求仍将保持增长趋势。稀土永磁材料经过三十多年研究、开发和应用，性能得到了明显提升，促进了稀土永磁材料应用器件向小型化、集成化发展，已广泛应用于风力发电、消费电子、汽车工业、医疗设备、能源交通等众多领域。汽车是目前高性能钕铁硼永磁材料最主要的应用领域，其他重要应用领域还包括风力发电、节能家电、消费电子、工业应用等。（一）钕铁硼永磁材料消费电子市场需求钕铁硼永磁材料由于其高磁能积、高压实密度等优点，符合消费电子产品小型化、轻量化、轻薄化、注重体验感的发展趋势，被广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、键盘、摄像头、无线耳机、无线充电设备等诸多消费类电子产品，其电声部分、震动电机、传感器应用、无线充电等功能及部分结构组件均需要应用钕铁硼的强磁特性。近年来，以智能手机、平板电脑、PC和可穿戴设备为代表的消费电子产品发展迅猛，成为消费电子行业的主要增长点。1、钕铁硼永磁材料智能手机市场需求手机作为通信载体，是人们与外界交流、沟通的连接工具。手机产品作为高精密、高集成化的移动通信终端设备，跟随着历代移动通信网络系统的发展不断升级。自苹果发布iPhone智能手机以来，手机产业的格局发生了革命性的变化，逐步进入智能手机时代，相关产业的发展也进入了快速上升通道。2、钕铁硼永磁材料平板电脑市场需求平板电脑作为在笔记本电脑之后发展出的电脑产品，是一种小型的、以触摸屏作为基础输入方式的兼顾部分智能手机以及笔记本电脑特点的便携电子设备，相比笔记本电脑，平板电脑更贴近智能手机与笔记本电脑的结合。自苹果2010年发布第一代iPad以来，全球平板电脑出货量先是快速增长，后面趋于相对稳定。苹果在平板电脑市场占有率常年位居第一，根据IDC发布的数据，苹果2022年平板电脑的市场占有率为38．0%，其中2022年四季度达到49．2%。平板电脑由于便于携带、屏幕清晰、操作易上手等特点，不仅成为人们休闲娱乐时所不可或缺的重要产品，也逐渐在饭店的无纸化电子菜单、商场的产品组合展示以及效果设计方面发挥着越来越重要的作用，并在经营场所与商务场合逐渐适用，使平板电脑的应用范围逐渐由最初的娱乐功能转变为兼顾学习功能、商务功能以及其他新式功能于一体，适用面越来越广。3、钕铁硼永磁材料笔记本电脑市场需求根据Statista的数据，近年来，全球笔记本出货量整体呈现稳定趋势，波动幅度较小，2011年全球笔记本出货量达到2．09亿部的顶峰，后呈逐年下降趋势。2020年宅经济、线上会议、在线办公等新型娱乐或工作方式得到高效推广，推动了消费者对笔记本更新换代的需求，出货量一举超过2011年，达到2．23亿部。根据StrategyAnalytics发布的数据，2021年全球笔记本出货量继续增长19%，达到2．68亿部，2022年出货量则因消费者对衰退的担忧和通胀压力减少18%，为2．20亿部。其中，苹果2022年笔记本电脑的市场占有率为11．2%，相较2021年的9．1%明显增长。4、钕铁硼永磁材料智能穿戴设备市场需求智能穿戴设备产品主要包括TWS耳机、智能手表以及VR/AR设备等。TWS（TrueWirelessStereo，即真无线立体声）耳机特点是无线化，只需要通过耳机盒中拿出来即可自动连接，具备便捷、连接效率高、稳定性好等优势。TWS耳机能够彻底摆脱物理线材的束缚，是未来耳机的主要趋势。随着智能手机的普及，TWS的市场渗透率迅速增长，据《2021TWS耳机行业白皮书》相关数据，全球TWS耳机出货量自2016年的0．11亿副增长至2020年的2．47亿副，年均复合增长率117．68%。目前TWS耳机的使用场景，大多集中于运动、通勤途中、打电话等，功能也以听音乐、通话为主。未来，随着技术的发展，TWS耳机搭载更多传感器，支持生物识别运动跟踪，如可监测心率、记录运动路径等；TWS耳机将成为便携式的语音交互设备，运用场景不断扩展，进一步拓展市场空间。智能手表是智能穿戴设备的代表产品之一，2013年，全球第一款智能手表GEAKWatch问世，之后智能手表的出货量呈不断增长趋势，根据Counterpoint的数据显示，2021年全球智能手表出货量已增长至1．28亿块。随着技术的进步，智能手表在健康监测、记步、拨打电话、定位、与智能家居联动等功能的加持下，愈发受到市场欢迎。（二）钕铁硼永磁材料新能源汽车市场需求新能源汽车领域中钕铁硼永磁材料主要应用于永磁驱动电机的生产。永磁同步电机具有能量密度大、运行可靠、调速性能佳等特点，相比于直流电机、感应电机、开关磁阻电机，在同等质量、体积下可以提供更大的动力输出，是中国新能源汽车驱动电机的主流，渗透率呈现逐年升高的趋势。在新能源汽车中，单台驱动电机磁体的使用量：混合动力车为1-2kg，插电式混合动力车为2-3kg，纯电动汽车为5-10kg。除用于永磁驱动电机外，钕铁硼永磁材料还广泛用于新能源汽车的转向系统、锁止系统等。在国内能源结构转型升级和国家政策导向的作用下，我国已经成为全球最大的新能源车市场。我国新能源汽车销量从2014年的7．48万辆迅速增加至2022年的688．66万辆，年均复合增长率76．01%，其中2021年、2022年分别同比增长157．48%、95．61%。《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》提出，力争经过15年的持续努力，我国新能源汽车核心技术达到国际先进水平，质量品牌具备较强国际竞争力；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。在政策驱动下，新能源汽车销量以及驱动电机的市场需求有望持续增长。（三）钕铁硼永磁材料节能家电市场需求2016-2020年，我国变频空调、变频冰箱、变频洗衣机销量年均复合增长率分别为18．02%、36．71%、18．15%，保持高速增长态势。我国自2020年7月1日起执行《房间空气调节器能效限定值及能效等级》（GB21455-2019），规定自2020年7月1日起不得生产旧能效国标产品，自2021年7月1日起不允许销售2020年7月1日之前生产的旧能效国标产品。随着新能效标准的实施，高效能的变频空调将逐步取代传统低效能定频空调成为市场主流。未来，随着国家对家电能耗标准一再收紧，变频家电的市场渗透率将不断提高。稀土永磁材料凭借其优异的性能和使用寿命，已成为变频电机材料的首选。每台高端变频空调平均需要使用高性能钕铁硼永磁材料约0．28kg13。（四）钕铁硼永磁材料风力发电市场需求我国风电装机容量由2011年的3，484万千瓦上升到2021年的23，952万千瓦，年均复合增长率21．26%。2021年5月11日，国家能源局下发的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》提出，2021年全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右，后续逐年提高，确保2025年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20%左右。其中，风力发电主要使用的发电机有永磁直驱风力发电机和双馈式风力发电机。相比于双馈式风力发电机，永磁直驱风力发电机具有更能适应低风速环境、电网兼容性高、发电效率高、后期维护成本较低等优势，发展前景广阔，每千瓦装机容量对应的钕铁硼用量约为0．67kg。打造新价值链，实现互利共赢（一）推进资源地产业转型升级完善稀土开发收益分配机制，加大资源收益在资源地基础设施建设、培育替代产业等方面的支持，促进资源地革命老区、贫困地区、民族地区的脱贫攻坚，改善当地居民生产生活条件。鼓励企业在靠近稀土资源地发展精深加工，由材料加工生产向部件制造、半成品及生产服务业延伸，增加产品附加值，推进资源地产业转型升级。（二）建立新的价值链加强稀土供给侧结构性改革，稳定供需关系，引导价格预期，促进和扩大稀土在节能、环保和家电等下游领域的应用需求，实现上下游利益共享、协同发展。以资本和技术为纽带，通过上市、增资、并购等手段整合中高端应用产业链，培育新的应用市场。引导具备条件的稀土企业开展军民两用稀土新材料的研制和生产，推动稀土新材料领域军民资源共享。加大对品牌稀土产品宣传推广力度，引导企业增强品牌意识，支持企业争创著名商标和国际品牌。围绕互联网+发展战略，加强稀土产品电子商务平台建设。钕铁硼永磁材料行业发展态势（一）碳达峰，碳中和背景下钕铁硼永磁材料行业发展空间提升。2020年，我国提出了二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的目标。2021年政府工作报告指出：扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构。新能源汽车、节能家电、风力发电、节能电机等低碳经济领域均是稀土永磁材料下游应用领域，2019年，发改委和工信部等七部委联合印发《绿色产业指导目录（2019年版）》，将新能源汽车关键零部件制造和产业化、高效节能家用电器制造、风力发电装备制造、节能电机制造等稀土永磁材料应用领域列入目录，要求各地方、各部门出台投资、价格、金融、税收等方面政策措施，着力壮大相关产业。在碳达峰、碳中和背景下，稀土永磁材料在以上领域中将得到更加广泛的应用，行业发展空间提升。（二）钕铁硼永磁材料行业下游产品需求更加多元化在消费电子领域，品牌厂商为了满足下游消费者的需求，智能手机、笔记本电脑、平板电脑等产品不断更新换代，VR/AR可穿戴设备等新兴产品市场规模也快速扩张，对永磁材料的需求亦呈多元化趋势。在其他领域，如新能源汽车领域、节能家电领域，随着技术的进步和市场需求的拓展，新功能、新产品将不断涌现，对稀土永磁材料应用器件的需求也将更加多元化。（三）下游需求促进钕铁硼永磁材料行业技术、工艺不断进步稀土永磁材料的下游主要应用领域，如消费电子、新能源汽车、节能家电、风力发电、工业电机等均处于高速发展期，且随着科技进步，如工业机器人等新兴应用领域也快速发展，对高性能稀土永磁材料的需求提高，且对稀土永磁材料的性能、质量及成本提出了更高的要求。稀土永磁材料生产商为了满足下游不断提高的要求，持续加大研发投入，行业技术、工艺不断进步。钕铁硼磁性材料的最大磁能积、内禀矫顽力、剩磁等关键性能指标不断实现突破。部分厂商单类产品中最高内禀矫顽力与最大磁能积数值之和已超过80，提高了材料性能的上限。稀土永磁材料生产商为了满足下游客户对产品一致性、可靠性更高的要求，一方面不断升级设备，提高生产的自动化、智能化水平，另一方面研究、运用新的工艺，如晶粒细化技术，能使晶粒更加均匀、细小，有利于铸造及随后的塑性加工。通过设备和工艺的升级，不断提升产品质量。部分厂商在生产工艺上实现突破，晶界调控、晶界扩散等技术不断完善，能有效降低重稀土使用量。此外，促进高丰度、低成本稀土元素（如镧、铈）在稀土永磁材料中的应用也是未来研究的重点方向。产业结构调整取得突破（一）产业集中度大幅提高稀土冶炼分离企业从99家压缩到59家，6家稀土集团主导市场的格局初步形成，整合了全国23家稀土矿山中的22家、59家冶炼分离企业中的54家，扭转了多、小、散的局面，冶炼分离产能从40万吨压缩到30万吨。二是产品结构进一步优化。以资源开采、冶炼分离和初级产品加工为主的产业结构加快向以中高端材料和应用产品为主的方向转变，80%以上的初级加工品被用于制造磁性、催化、储氢、发光、抛光等功能材料。三是产业布局趋于合理。围绕资源地建成包头、赣州、凉山、龙岩等稀土资源开采和冶炼分离基地，产能分别占全国90%、60%以上；围绕消费市场建成宁波、厦门、成都、包头等稀土应用产业基地，稀土磁性、催化、发光材料产业规模分别占全国70%、50%、45%以上。（二）应用产业发展成果显应用产业规模不断扩大。稀土磁性、催化材料产量年均增幅超过15%，稀土磁性、发光、储氢等主要功能材料产量占全球总产量70%以上。二是产品性能大幅提升。稀土磁性材料综合性能（磁能积+矫顽力）由60提高到70以上，基本满足电动汽车、风力发电设备等需要，汽车尾气净化催化器达到国V标准，国产石油裂化催化剂自给率超过90%，LED器件发光效率由90流明/瓦提高到150流明/瓦以上。三是取得一批突破性成果。国产汽车尾气催化剂和器件打入国际知名企业，稀土脱硝催化剂在电力、钢铁、玻璃等工业窑炉废气处理中实现产业化示范应用，高端稀土激光晶体、闪烁晶体、超高纯稀土金属和化合物、高性能稀土合金等关键制备技术取得突破，产品基本满足重点工程和国防科工的急需。（三）可持续发展能力进一步提升创新能力大幅提高。企业研发费用占营业收入比重从2%提高到3%以上，建成了7家集技术研发、产