磁性材料专题报告.docx

磁性材料专题报告一、新能源汽车是磁材的关键下游新能源汽车的蓬勃发展给磁性材料带来巨大的发展空间。中国新能 源汽车销量从 2016 年的的 50.7 万辆提高到 2021 年的 352.1 万辆，年 均增长率达到 47.34%， 2022 年 1-9 月实现销量 387.7 万辆，已超过去 年全年销售量,9 月新能源车零售渗透率首次突破 30%，中国新能源汽 车产业发展已进入规模化快速发展的新阶段。无论从关键磁材未来的 下游占比还是增长率来看，新能源汽车领域的发展都举足轻重，影响 深远。磁性材料作为关键电子元器件的基础核心材料，大量应用到了 汽车电机、车体、车身底盘和信息部件的各个方面，在汽车工业的发 展中扮演越来越重要的角色。据统计，汽车部件通常有 2 万左右，其 中磁性部件多达数千个。电动化尚未止步，智能化犹有可为。新能源汽车上半场主要围绕电 动化进行，我们认为电动化更多的是围绕市场需求提高性价比，降本 增效展开，磁材作为电动化不可或缺的一部分肩负着提高能效，降低 成本的重任。一方面，企业需要改进现有磁材的性能或是研发新一代 磁材，提高饱和磁通密度、矫顽力、电阻率等关键指标，从而提高汽 车能量的利用率，避免过多的能量损耗，另一方面，磁材制作的电感、 电子变压器都是定制性，需要与客户沟通，从材料、工艺、机械生产 化等方面探索降低成本的可能性。按照新能源汽车补贴相关政策， 2022 年 12 月 31 日补贴将终止，如何降低补贴退坡带来的汽车成本压 力等已成为新能源汽车厂商亟需解决的难题。智能化方面，主要以电 动化为基础，需要全车各关键设备能够根据车载处理器要求自行工作， 微特电机等需求进一步增加，车联网趋势下，对图像和信息采集、数据传输，数据即时处理等方面的要求会越来越高，因此对磁性器件数 量和性能的要求也在提高。二、磁材的分类与性能磁性材料按功能划分，可分为永磁材料、软磁材料和功能性磁材。 衡量磁性材料性能的指标主要包括三大系列：稳定性、抗退磁性、抗 温性。永磁又称硬磁，指磁性材料在经过外加磁场磁化后不易退磁的 磁材，软磁是经过外加磁场磁化后容易退磁的磁材。硬磁和软磁的区 别主要在于矫顽力不同，矫顽力较低的软磁易于磁化和退磁，较高的 硬磁一经磁化很难退磁。新能源汽车当中应用较多的磁性材料主要是永磁中钕铁硼永磁、铁 氧体永磁和软磁中的硅钢、金属磁粉芯、铁氧体软磁。永磁中钕铁硼 永磁在剩余磁感应强度、内禀矫顽力、最大磁能积均优于其他两类磁 体。剩余磁感应强度较大说明电机的力矩大、负载转速高、空载和负 载电流小；内禀矫顽力较大，电机在不同环境下较为稳定，工作表现 稳定可靠；最大磁能积较大说明产生磁场强度所需要的材料体积越小。 虽然钕铁硼的居里温度较小，在高温下工作表现不佳，但其他三项性 能均较优，是当之无愧的“磁王”。有研究表明，通过增加 Dy (镝) 能明显改善钕铁硼磁体的耐高温性能。软磁中硅钢片和非晶为竞争关系，传统硅钢片在高频下磁导率变小， 铁损较大，非晶合金的磁导率则几乎不改变，因此在高频电机如驱动 电机和发电机，非晶合金有一定优势，但缺点是薄、脆、硬，成型后 冲压加工困难，成本较高，高频下振动噪声大，因此需要开发新的拓 扑结构和制造工艺。二者更适合中低频场景。铁氧体和合金软磁粉芯 相互补充又有所竞争，铁氧体饱和磁感应强度低于合金软磁粉芯，在 大功率电流下表现不佳，但磁导率低、电阻率高，有利于降低损耗及提高磁芯的工作频率，减小磁芯的体积和质量，因此铁氧体软磁适用 于高频低功场景，在小电流小功率应用方面始终占主导地位。合金软 磁粉芯结合了金属和铁氧体软磁材料的优势，其电阻率较软磁金属大 幅提高，能有效降低涡流损耗，且比软磁铁氧体具有较高的饱和磁感 应强度，能满足电力电子器件小型化、高功率密度，高频化，集成化 的要求，同时也具有更好的抗机械冲击能力，更宽的工作温度范围(- 55-200)等特点，在大电流大功率部分会一定程度替代铁氧体软磁， 但因存在老化、散热、损耗高等缺陷，在要求大功率小型化的地方应 用更广泛。三、电机中的磁材 钕铁硼、硅钢居主导地位(一)定子和转子是永磁同步电机的关键零部件新能源汽车中的电机主要包括驱动电机和微特电机两类。驱动电机 能够根据电磁感应定律将电能转换成机械能为电动汽车提供动力，主 要由定子、转子、机壳、端盖、连接器、旋转变压器等零部件组成。 主流的电机类型主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机以 及开关磁阻电机。其中永磁同步电机是目前应用最为广泛的电机，普 及率达到 90%以上。与普通电机相比，永磁同步电机使用永磁体取代了转子的励磁绕组， 无需通电即可维持磁场，通过调整电压或电阻的方式进行调速，不仅 使用的硅钢片、铜等材料更少，更降低了定子、转子的电流损耗和定 子损耗。因此，永磁同步电机具有节能高效、调速性能优越、体积小、 重量轻、结构简单的优点，但缺点是成本偏高，高位震动可靠性较差， 且温差较大时容易退磁，一般系能源汽车使用电机的工作温度通常在 180-200 摄氏度之间，而钕铁硼磁体的居里温度在 340 度左右。永磁同步电动机工作原理：永磁同步电动机通过转子绕组的异步转 矩实现启动。启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕 组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。具体来看，当永磁电机的三相 定子绕组通入三相交流电后，将产生定子旋转磁场，定子旋转磁场相 对于转子旋转在笼型绕组内产生电流，形成转子旋转磁场，此时定子 旋转磁场与转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使转子由静止开始 加速转动。当转子加速到速度接近同步转速的时候，定子旋转磁场速 度稍大于转子永磁磁场，它们相互作用产生转矩将转子牵入到同步运 行状态。在同步运行状态下，转子绕组内不再产生电流。此时转子上 只有永磁体产生磁场，它与定子旋转磁场相互作用，产生驱动转矩。定子和转子是电机中的核心部件。定子是电机中静止不动的部分， 圆筒内侧缠绕有很多绕组，绕组与外部电源接通，整个圆筒与机座固 定在一起。定子由铁芯导磁体(硅钢片)和三相绕组(线圈在定子内 每 120 度为一个单元，相互对称排列，形成 360 度的圆柱形定子)组 成。转子是定子内部缠有绕组的圆柱体，是电机中的旋转部件，。它们 与电动机的动力输出轴连接在一起并同速旋转。定子和转子之间没有 任何链接和接触。转子由永磁体和铁芯导磁体组成，永磁体通常安装 在转子铁芯周围，安装方式包括表面凸出式、表面嵌入式和内嵌式。 凸出式安装成本较低，内嵌式安装可以在表面制成极靴，改善磁场的 线性分布，有助于提高电机本身的功率密度和过载能力。(二)微特电机数量最高近百台微特电机是指原理、结构、性能、作用等与常规电机不同,并且体 积和输出功率都很小的电机。汽车用微特电机主要类型有单相异步电 机、永磁无刷电机等，由于汽车用微特电机技术发展重点为高效节能电机，永磁无刷电机是大势所趋。一般微特电机的外径不大于 130mm, 功率在数百毫瓦和数百瓦之间，主要分布于汽车的发动机、底盘、车 身三大部位及附件中，是汽车动力系统的重要组成部分，未来将逐渐 取代传统的机械系统，成为汽车的“关节”。通常情况下，新能源汽车需要配备 1-2 台驱动电机，若干数量微特 电机，微特电机使用数量多少与汽车档次成正比，据统计，每辆经济 型汽车配备 20 台以上小电机，高级轿车配备 50 台以上小电机，豪华 型轿车配备近百台小电机。微特电机主要应用在以下零部件上；(1) 汽车发动机部件上的应用：主要是在汽车起动机、电喷控制系统、发 动机水箱散热器及发电机中的应用；( 2)汽车底盘车架上的微特电机， 主要应用在汽车电子悬架控制系统、电动助力转向装置(EPS)、汽车 稳定性控制系统、汽车巡航控制系统、防抱死控制系统及驱动动力控 制系统中；(3)汽车车身部件上的微特电机，主要使用在中央门锁装 置、电动后视镜、自动升降天线、电动天窗、自动前灯、电动汽车座 椅调整器、电动玻璃升降器、电动刮水器、空调系统、电子车速里程 表等；(4)汽车附件上的微特电机，主要应用于吸尘器、充气机、气 泵、抛光机、电动座椅按摩器等装置。(三)电机核心材料 钕铁硼、硅钢驱动电机中构成定子、转子的主要材料是高性能钕铁硼(以速凝甩 带法制成、内禀矫顽力 Hcj(kOe)和最大磁能积(BH)max(MGOe)之和大于 60 的烧结钕铁硼永磁)和无取向硅钢(钢中 Si 含量高于 0.5%、具有 特定磁性能的 Fe-Si 或 Fe-Si-Al 软磁合金)。根据我们测算，钕铁硼 磁材和硅钢片占电机原材料成本的 4.5%和 3%。钕铁硼磁铁单位体积的磁场是铁氧体磁铁的近 20 倍，而且重量几 乎是铁氧体的 1/10，在电机领域拥有绝对的性能优势，目前的主要趋势是应用晶体颗粒微细化和晶界扩散 Dy 等工艺减少 Dy 的用量，同时 维持较高的剩磁密度。电机定转子铁芯由硅钢片压铸而成，主要采用 冷扎片进行制造，主要牌号有 DW800， DW600,DW470 等，目前的主要趋 势是实现磁性能与机械强度的同步提升，制造工艺方面开发薄规格 (0.3mm 以下)产品以降低铁损。目前日系、欧美合资新能源驱动电机 用无取向硅钢厚度规格以 0.25mm 为主，国产新能源驱动电机用无取向 硅钢厚度规格以 0.35mm 和 0.30mm 为主。微特电机在汽车上位置、结构和作用各有不同，对永磁材料的要求 也不相同，铝镍钴磁体、钐钴磁体、铁氧体以及钕铁硼磁材既互相竞 争又相互补充，性价比是优先考虑因素。微特电机的转子部分，我们 认为对于新能源汽车上性能要求较高，工作环境相对稳定的微特电机 如 ABS (防抱死系统)、空调电机、 EPS (电动助力转向系统)和主动 刹车系统等 30 个部位的电机，高性能烧结钕铁硼永磁体有比较优势， 渗透率会进一步提升，由于汽车各部分温度不同，对所用材料的耐热 要求也不同，永磁铁氧体原材料丰富、价格低廉、居里温度高、温度 系数小及耐腐蚀性好，适于工作环境较恶劣的汽车电机应用。因此将 来较长一段时间内，电机中永磁铁氧体仍会占较大比例。微特电机的定子铁芯部分，低频下硅钢仍占主导地位，技术成熟， 中高频下传统硅钢电机效率很低 ,相关厂商也积极开发更高牌号的无取 向硅钢以降低铁损，同时非晶合金、纳米晶合金、超级铁芯、软磁复 合材料等性能也十分优越，如非晶合金运行效率在 90%以上 ,节能潜力 大，运用在电动汽车转向泵电机上能够提升效率、降低能耗、提升电 动汽车的行驶里程，因此中高频市场目前以中高牌号硅钢为主，非晶 合金等材料在未来工艺改进、成本降低后预计将占有一定市场。(四)电机磁材用量测算-高性能钕铁硼与中高牌号硅钢增速达 39.51%/56.21%我们假设(1)纯电动汽车中永磁同步电机磁材用量约 5kg，插电 混动车型磁材用量为 2kg。(2)汽车中除驱动电机外，高性能钕铁硼 磁材的平均用量达到 0.4kg，中低端钕铁硼等永磁材料用量约为 0.6kg。 (3)无取向硅钢用量约为 80kg，中高牌号占比将从目前的 20%提升至 30% (4)纯电动汽车与插电混动车型比例为 7:3.虽然行业内各参与者 都在努力提高磁材性能，降低磁材重量，但我们认为随着电动化从 10- N 不断发展，高性能磁材在单车用量和占比上将保持稳定或有所提升。 根据我们测算 2025 年全球高性能钕铁硼需求量将达到 10.58 万吨，中 高牌号硅钢需求量将达到 61.92 万吨。四、软磁材料是新能源汽车电气电路关键元器件材料(一)软磁材料在新能源汽车广泛应用随着汽车电子多功能化应用普及，在汽车电子配套的软磁元器件朝 着高频化、低损耗、耐高温、抗干扰性强方向发展。软磁材料主要是 作为电感器、变压器、扼流圈、滤波器中的磁芯，应用在车载 DC/DC 变换器、充电桩、 OBC 车载充电机、 HEV 动力系统功率转换、照明系统、 ECU (电子控制系统改)、 BMS (电池管理系统)、 PDU (电源分配单 元)、倒车雷达系统、胎压检测系统、无人驾驶感应系统、车身 EMI 、 传感系统等部件，发挥调节电压、滤波、储能等作用。电感器原理：电感器件能够把电能转化为磁能存储起来，一般由骨架、绕组、屏蔽 罩、封装材料、磁心或铁心等组成，由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管 上，导线彼此之间互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，在空芯线圈中 插入磁芯后，起到增加电感量、提高线圈品质、缩小线圈体积的作用。电感器在电路中具有通直流阻交流的作用。直流信号通过线圈时不 会影响磁力线的变化，电阻就是导线本身的电阻；当交流信号通过线 圈时，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，方向与外部电压方向相反，阻碍交流电通过，由于电感的这种特性，通常用于制造阻流 圈、变压器、继电器，与电容器构成 LC 滤波器、 LC 振荡器等。比较典型的应用软磁材料的设备有车载充电机(OBC)和 DC/DC 变 换器。 DC/DC 变换器可以分为升压型、降压型、升降压型，降压型可以 将动力电池组高电压转换为恒定 12V 或者 14V、 24V 低电压，既能给全 车电器供电，又能给辅助蓄电池充电，是全车各电气组件的“闸口”， 因此 DC/DC 变换器在电动汽车电气系统中处于核心位置。 OBC 是指固定 安装在电动汽车上的充电机，功能将充电桩的交流电转换为电池所需 的直流电，主要由功率电路和控制电路组成。功率电路是由交流整压、 变压器和功率管组成的， DC/DC 变换器是其重要组成部分。作用主要是 为方便使用交流电充电新增的装置，目前的趋势是将 OBC 和DC/DC 集 成在一起，减少体积占用。(二)高端铁氧体利润空间较大， 800V 趋势下合金软磁粉芯受益颇 多软磁铁氧体在汽车电子中需求最多，应用最广。软磁铁氧体作为一 种高频电气特性优良、成本相对低廉、易于加工成不同形状尺寸产品 的电子的功能材料，广泛应用于汽车上的各种电感器、变压器、扼流 圈、滤波器，其中高档材料领域利润空间较大。如在 EMI 中运用 MnZn 系高磁导率软磁铁氧体可以有效抑制电磁干扰；在变压器和扼流圈中 采用高性能宽温低损耗功率铁氧体材料确保在在恶劣的环境下长期可 靠运行，并保持高的效率。目前 EV、 HEV 所用的技术含量较高的铁氧 体产品，大多为日本和欧美等先进铁氧体厂家垄断。据新思界产业研 究中心统计， 2021 年中国铁氧体软磁产量约为 23.5 万吨，占全球总量 的四分之三，产能产量占比虽高，但产品多集中在中低端领域，产品 价值较低，利润空间较小，且产能较为分散，大陆产能达到 3 万吨的 公司只有横店东磁和天通股份两家。非晶和纳米晶合金是电动汽车目前最为理想的软磁材料，在新能源汽车中的应用有待进一步扩展。非 晶和纳米晶材料由于其特殊的结构和优异的综合软磁性能，主要用途 是要用途是制造各类中高频变压器、高性能电感和滤波器、高精度电 磁测量和传感器、以及高性能电磁屏蔽和吸波材料等。非晶材料制造 的节能高效的非晶电机，特别适用于新能源汽车使用，具有小电流启 动输出大扭矩、高速下扭矩不衰减和高速节能等突出优势。纳米晶超 薄带制成的高频滤波电感、高性能共模电感、精密传感器、高频变压 器等可大幅优化新能源汽车性能及效率。金属软磁粉芯在 800V 高压平台趋势下受益较多。随着800V 高压平 台的落地与推广，新能源汽车核心三电系统以及空调压缩机、 DCDC (直流变压器)、 OBC (车载充电机)等部件需要对相关电气件重新开 发。例如当 800V 逆变器与800V 电机组合下电机功率损耗最低，逆变 器效率更高，电容器也需要从 600V 升级至 1200V 才能适配800VBEV 。 对应到软磁需求来看，金属软磁粉芯软磁由于饱和磁通密度大等综合 性能优越，将进一步打开增长空间。存量下，合金软磁粉芯制成的电 感产品能够耐受更大电流，存量替代方面需求将提升。增量下，由于 800V 方案下目前仍需兼容 400V 充电方案，常规的400V 充电桩无法适 配 800V 平台的电池，因此需要在电车中增加了一个 400V 切换 800V 的 升压充电装置。目前相对成熟的方案主要有以下两种：(1)增加具有 升压功能的 DCDC 模块，技术较为成熟，但缺点是会占用多余的空间， 增加额外成本。(2)利用电驱系统集成升压模块，使用电机绕组做电 感，控制器 IGBT 做斩波、电容，这样可以节约空间，但缺点是电流热 效应会使钕铁硼磁体发热，过高时产生热退磁。第一种方案需要用到 额外的金属软磁粉芯，在中短期有较大发展空间。(三)合金软磁粉芯与铁氧体软磁需求量 CAGR 达 41.71%/34.30%根据功率大小不同，需求不同，一辆车用磁材从几公斤到十几公斤 不等。其中软磁铁氧体用量为 2kg 左右，根据铂科新材披露， EV 单车 磁粉芯用量 0.6-0.8kg/辆，而 PHEV 单车磁粉芯需求约 2-3kg/辆，是 EV 的 3-4 倍，金属软磁粉芯的单车用量约0.7kg 左右， 800V 下纯电动 汽车合金软磁粉芯单车用量有望增长到 2.7kg。我们假设(1)纯电动 汽车中合金软磁粉芯用量约 0.7kg， 800V 平台于电动车渗透率上升至 12%，对应合金软磁粉芯的需求量为单车 2kg。(2)软磁铁氧体单车用 量为 2kg。(3)纯电动汽车与插电混动车型比例为 7:3.综上，我们进 行测算到 2025 年合金软磁粉芯的需求量将达到 3.82 万吨，软磁铁氧 体的需求量将达到 5.16 万吨。五、充电桩保有率及直流充电桩占比提升打开软磁增长空间(一)合金软磁粉芯与高端铁氧体更适配充电桩充电桩可以分为接触式充电装置和无接触式充电装置，接触式充电 桩包括直流充电桩和交流充电桩，除了交流充电桩不需要用到磁性元 件外，其他均涉及电能形式的转换，充电桩即可以视为大的变压器， 磁材是变压电感的主要材料之一。据统计，磁性材料在变压器等核心 器件中占据 15%以上成本，占充电桩成本的2.25%-3%左右。假设建设 一台充电桩需要 2 万元，需要消耗 500-600 元的磁性材料， 2022-2025 年预计将为磁性材料带来 82-98 亿元左右的市场空间。充电桩的指数 性增长将为变压器电感以及使用的磁材带来极大增长空间。交流充电桩供电为交流电，输出也为交流电，无法直接为动力电池 充电，因此需要连接车载充电机进行交直流转换才能充电。直流充电 桩与非直流车载充电机搭配，由非车载充电机与交流电网连接，将交 流电转换为可控的直流电源，为汽车动力电池充电，非车载充电机一 般安装在直流充电桩内部。以直流充电桩为例，充电桩通过 EMI 将交流电整流成直流，在通过 DC-DC 变换环节调节电压、电流输出，以便 对动力电池输电。在输入、输出 EMI 滤波、 PFC、 DC-DC 变换、辅助电 源等部分都会用到磁性元器件。充电桩用到的变压器功率从几百到几千瓦都有，对功率、漏感、输 入输出电压等有严格要求，其中主要用到的软磁材料通常有铁氧体、 金属软磁粉芯等软磁材料。由于传统铁氧体功率损耗随温度变大较大， 仅能在很窄的温度范围内实现低功耗，而充电桩大多处于室外露天环 境下，环境温度范围较宽，因此合金软磁粉芯或低功耗铁氧体在充电 桩应用上略有优势。(二)直流充电桩占比有望提升，软磁需求量达47.24%根据横店东磁投资者关系活动，充电桩依功率不同软磁用量约 0.5-2kg，至少用到 20 多个磁性元器件，目前直流交流充电桩的比例 约在 4:6 左右，但随着社会对快充的需求不断增加，预计直流充电桩 占比将进一步提升。根据我们测算， 2025 年中国新能源汽车保有量将 达到 4166 万辆，我们假设(1)车桩比逐年提升，直流交流充电桩比 例平均为 50%。(2)软磁用量平均为 1.2 公斤/根。(3)直流交流充 电桩的比例将从 4:6 左右上升至 5:5。(4)合金软磁粉芯与高性能铁 氧体的比例为 3:7，后续随着快充要求的不断提高，合金软磁粉芯占比 逐渐提升。综上， 2025 年充电桩的软磁用量将达到 1.14 万吨。六、新能源汽车下游应用占比提升，高端磁材持续供不应求根据上述测算，永磁中需求量最大的为高性能钕铁硼，软磁需求量 最大的为硅钢，其次是铁氧体永磁与合金软磁粉芯，其中高性能钕铁 硼和合金软磁粉芯 2021-2025 年 CAGR 为 39.51%/47.53%。用量方面，二者需求量在 2025 年将达到 10.58/3.82 万吨，新能源 汽车下游市场占比也将从 28.84%/5.89%上升 13.40 和 8.48 个百分点。供给方面，我们预计高性能钕铁硼及合金软磁粉芯产量至 2025 年 将达到 13 万吨和 19.78-23.72 万吨，对应的 2025 年高性能钕铁硼供 需缺口为 12.45 万吨，合金软磁粉芯供需缺口为 1.00-4.95 万吨。假 设： (1)根据弗若斯特沙利文数据，假设中国高性能钕铁硼产量占 全球比例从 70%逐步上涨至80%。(2)由于 2020 年全球合金软磁粉芯 产量数据缺失，采用铂科新材 2020 年产量 2.1 万吨以及其 2020 年市 占率 15.60%计算得来，并假设悲观/乐观情况下，全球产量将以 8%/12% 的速度增长。七、行业现状及竞争格局(一)高性能钕铁硼：行业壁垒高，国内企业话语权增强。1、准入门槛及行业壁垒较高高性能钕铁硼行业主要有四大壁垒：技术壁垒、专利壁垒、客户壁 垒、资金壁垒。(1)技术壁垒：磁材行业原材料成本占生产成本的比 重在 50%-70%，需要根据不同下游行业和客户的具体需求，进行差异化 开发与制造，生产过程中的速凝片铸技术、烧结技术对产品的晶粒尺 寸、方形度、均匀性及一致性等影响较大，因此在生产成本中技术附 加值较高。(2)专利壁垒：日立金属通过对钕铁硼技术进行全球专利 布局，将核心专利与外围专利绑定，中国企业如想出口需经过日立金 属专利授权 (3)客户壁垒：高性能钕铁硼的下游客户对产业性能、 一致性和稳定性的要求较高，并需要较长时间的认证期，同时通过认 证后也具有较强的粘性，一旦建立合作关系，客户不会轻易更换供应 商。(4)资金壁垒：高性能钕铁硼在研发、生产等阶段需要投入大量 的资金才能在产品性能、规模化生产方面获得差异化优势，且行业内 研发竞争激烈，各大厂商致力于提高研发低重稀土产品以降低成本， 资金需求量较大，中小企业难以参与其中。2、发展趋势：国内企业话语权提高，高端产品仍有提升空间(1)国内高性能钕铁硼企业话语权逐渐提高：从当前全球稀土永 磁材料产业竞争格局来看，海外的烧结钕铁硼生产企业主要包括日本 的日立金属、 TDK、信越化学和德国 VAC 等几家企业，中国钕铁硼企业 发展较快，竞争力较强。根据弗若斯特沙利文及稀土工业协会数据， 国内高性能钕铁硼产量占全球比例从 2016 年的 62.08%提升至 2020 年 的 69.68% ，国内高性能钕铁硼企业市占率逐渐提高。(2)国内钕铁硼行业竞争格局分化明显，未来仍有提升空间。行 业内大多数企业规模较小，技术落后，仅能生产低端钕铁硼产品，少 数企业如中科三环、安泰科技、宁波韵升、京磁材料、正海磁材、金 力永磁、英洛华、大地熊等，能够不断投入资金研发，聚焦特定领域 客户提供高性能钕铁硼产品。从国内高性能钕铁硼产量占钕铁硼磁材 产量比重来看， 2021 年提升至 30.54%，较 2016 年提升了 9.35 个百分 点，仍有替代空间。(3)围绕高性能钕铁硼产品降本增效。一般而言，钕铁硼产品的 主要成本为原材料成本，约占 75-90%，主要由铁(69%)、钕(22%)、 镨(5%)、镝(1%)、铽(1%)等构成，其中重稀土镝、铽由于较为 稀缺，价格昂贵，开发微量镝和无镝产品的高矫顽力产品实现降本增 效已成为市场共识。3、竞争格局：竞争加剧，客户壁垒优势凸显(1)总体来看 2017 年以来钕铁硼磁材公司营收成上升趋势，毛利 率成下降趋势，反映钕铁硼磁材行业竞争加剧。其中 2021 年收入排名 前三位的是中科三环、金力永磁、宁波韵升；从磁材业务毛利率来看， 2021 年排名前三位的是宁波韵升、金力永磁、大地熊；从 2017-2021 年 CAGR 来看，排名前三位的是金力永磁、正海磁材和大地熊。(2)产能扩张迅速，年复合增长率达 23.67%：从高性能钕铁硼现 有产能来看，根据各公司规划，高性能钕铁硼磁材产能将从 2021 年的 8.55 万吨增长至 2025 年的 20 万吨，年复合增长率为 23.67%，基本与 需求增速匹配。从现有产能及规划产能来看，中科三环、金力永磁、 宁波韵升、正海磁材四家公司处于国内领先梯队。(3)新能源汽车下游独树一帜，客户优势凸显： 2022 年以来，由 于国内外经济形势及疫情影响，磁材下游需求疲软，根据亚洲金属网， 2022 年 1-9 月，中国共计生产烧结钕铁硼磁材为 116,545.00 公吨，去 年同期为 139,237.00 公吨，同比降低 16.30%。在高性能钕铁硼下游需 求当中，新能源汽车增速领跑， 1-9 月，新能源车合计销量为 233.7 万 辆，相比于 2021 年同期的 106 万辆同比增加 120.47%。因此总体需求 疲软下绑定新能源汽车领域大客户的龙头企业如中科三环、金力永磁、 正海磁材等仍可保持较高增速，三季度业绩仍保持环比增长。(二)合金软磁粉芯：行业集中度高，铂科新材、东睦科达国内领先1 、行业集中度高， CR4 约 58%据华经产业研究院， 2020 年全球合金软磁粉芯市场规模约 4.8 亿 美元，中国各类金属合金软磁粉末加金属磁粉芯产量约 19.5 万吨，产 值约 100 亿元，较去年增长 8%。(1)行业集中度高， CR4 约 58%：行 业内主要竞争者方面，国外主要金属软磁粉芯龙头企业包括韩国昌星 和美磁，国内企业包括铂科新材、东睦股份、横店东磁、天通股份等， 品质接近或达到国外水平，在相关应用领域实现国产替代。 2020 年美 磁和韩国昌星市占率约 32.4%，国内铂科新材和东睦科达磁电分别占比 15.6%、 9.9% ，是国内的龙头企业。根据铂科新材投资者关系记录表， 2020 年美磁和昌星收入规模均约为 4 亿元，同期铂科新材和东睦科达 收入为 4.81 和 3.10 亿元。(2)制备工艺复杂，行业壁垒较高：技术壁垒，磁芯是电能变换 设备的核心材料之一，磁芯的性能直接影响电力电子设备的性能。磁 芯的性能主要取决于磁粉的特性。磁粉作为磁性材料的源头，在差异 性解决方案、磁芯成型、电子元件的设计加工等环节都会影响到磁粉 最终性能的体现，因此要求公司完整掌握各个环节，形成制粉、磁芯 生产和电感方案设计的全面能力。解决方案壁垒：由于不同行业对于 电感磁性材料的侧重点及部件产品的要求都不尽相同，需要厂商与客 户、终端用户进行外部协同，不断开发新的产品，因此新进入者提供 整套的完整解决方案具有较高难度；规模壁垒：规模化生产过程中， 技术、工艺、经验、设备等都会影响量产产品的性能、良率、成本， 需要长时间的经验积累及不断完善才能获得比较优势。2、发展趋势：乘新能源东风，国内企业弯道超车(1)在全球范围来看，国内企业受益于新能源领域增速较快：美磁、昌星等主要外资企业主要集中在服务器电源，钛金级开关电源，5G 通信电源，车载电源等领域，铂科新材下游细分应用领域主要集中 在新能源汽车、光伏、储能、 UPS 等，因此与国外企业无明显竞争冲突， 东睦科达则在各个领域均有涉及，未来将加大对新能源市场的开拓。国内企业受益于新能源市场的蓬勃发展，与国外企业错位竞争，通过 对新能源下游应用方面持续投入，开发客户，伴随高景气下游一同成 长，市场份额有望进一步提升。(2)光伏储能市场占比最大：在合金 软磁粉芯下游市场中，占比较大的为光伏、储能市场，预计 2025 年将 占下游市场用量的 47% 。营收结构方面， 2022 年 H1 东睦股份软磁营 收占比为 16.57%，其中逆变器占比约 40%，其他主要为新能源汽车车 载/充电桩等。铂科新材2022 年光伏领域收入占比则有望达到 60%。客 户方面，铂科新材与东睦科达的直接客户是磁材器件供应商，广泛用 于光伏逆变器、新能源汽车等行业的头部企业。根据铂科新材披露，公司在光伏领域的终端客户包括华为、锦浪、阳光电源和固德威等， 新能源汽车领域的客户主要为比亚迪。3、竞争格局：强者恒强，先发优势明显头部企业产能扩张迅速，强者恒强：产能方面，国内铂科新材现有 产能 2.5 万吨， 2023-2024 产能将达到 5 万吨，东睦股份通过增资东睦 科达现有产能 2.6 万吨， 2024 年产能将达 4 万吨左右。此外行业内其 他磁材公司如横店东磁、龙磁科技、中钢天源也逐渐发力合金软磁业 务，未来规划产能分别为 0.5/0.5/0.4 万吨左右。从磁材业务收入来 看，其中 2021 年排名前三位的是横店东磁、天通股份、铂科新材；从 磁材业务毛利率来看， 2021 年排名前三位的是龙磁科技、铂科新材、 天通股份。其中铂科新材主要由于原材料自供，毛利率较高，东睦股 份目前已将制粉公司(德清鑫晨公司)纳入公司合并报表范围，毛利 率有望进一步提升。