根据磁性能保持的不同,磁性材料分为永磁材料和软磁材料,永磁材料分为永磁铁氧体、铝镍钴和稀土永磁等,软磁材料分为软磁铁氧体、硅钢和非晶等。稀土永磁又分为钐钴和钕铁硼,钐钴具有更高的居里温度,耐高温性更好,主要应用在军工领域。钕铁硼具有更高的磁能积,需求不断增加,是稀土永磁需求量最大的产品。钕铁硼材料根据剩磁和矫顽力的大小进行分类,中国和日本在该领域做出了巨大贡献,磁性能不断提高,Br+Hcj>65,定义为高性能,下游客户不断对稀土永磁性能的要求,科研实力成为重要支撑。
稀土永磁三元素(Nd/Fe/B)原始专利由日本住友申请,早期对中国5家稀土永磁企业授权,该专利早在2013年到期。后来,日立(收购了住友)又在国际申请了稀土永磁工艺专利,并在美国起诉中国企业,中国企业应诉,并庭外和解。目前,不论是原始专利还是工艺专利对国内市场无限制,对于出口产品,规模较大的客户依然看重,另外,除部分中国企业出口日本外,大部分企业选择回避日本市场。
稀土永磁(NdFeB)采用粉末冶金工艺生产,工艺流程较长,稀土金属和能源是重要的成本项。稀土金属及合金活性大,在生产过程中需要气体保护,另外需要消耗氢气和高温工艺,安全生产较为重要。通常是先生产毛坯,再进行加工、防护处理,最终送到终端客户。
稀土永磁高效率、小型化、轻量化的特征优势日益显现,被广泛应用到汽车、节能电机、轨道交通、机器人、白色家电、消费类电子、新能源和航空航天等领域,需求逐年增长。我国稀土永磁头部企业规模较大,2024年,金力永磁和正海磁材的产量均超过2万吨,主要上市公司的成品产量在12万吨左右,折合成毛坯产量约为15万吨。另外,还有很多规模在5000吨以下的非上市公司公司,大约占比在40%,因此我们预测2024年,全年稀土永磁毛坯产量超过25万吨,世界第一。
◆ 汽车是高性能稀土永磁需求最主要市场之一。在传统汽车领域,EPS、启动电机、自动变速箱电机、玻璃升降、电动门和后视镜等电机大部门用稀土永磁,有效拉动了稀土永磁的需求。尤其是EPS 转向系统对永磁电机的性能、重量和体积有很高要求,稀土永磁是最佳选择。2024年,全球汽车销量9531万辆,中国汽车销量3144万辆,再创新高。
◆ 近年来,随着汽车电动化、智能化的快速发展,汽车领域对稀土永磁的需求明显增加,尤其是新能源汽车的驱动电机,纯电动乘用车2-3kg /辆,插电混合动力乘用车1.5kg/辆,均是最高性能稀土永磁的最主要市场。2024年,全球新能源汽车产量销量1750万辆,其中纯电动1100万辆,中国新能源汽车销量1286万辆,其中纯电动772万辆。
从技术路线看,风力发电机分为永磁直驱、永磁半直驱和双馈式三类,早期单台直驱机组的稀土永磁需求超过1吨。2020年以来,风火平价引导风电机组通过快速大型化以降低成本,使得永磁直驱技术的发展受到了极大挑战,国内厂家转向双馈和半直驱路线,风电行业对稀土永磁材料的需求下降。未来,随着海上风电的发展,半直驱机组对稀土永磁的需求将持续增加。根据全球风能协会数据,2024年,全球风电新增装机容量114GW,再创新高;全球新增海上风电8.3GW,中国新增4.2GW。
稀土永磁磁性高、体积小是手机、TWS耳机和电脑产品的主要零部件之一,由于是精细化零部件体积小、异形,单机用量并不大,但毛坯需求量较大。2024年,全球智能手机出货量达到12.2 亿部,同比增长7%。TWS耳机出货3.3亿部,同比增长。笔记本电脑出货量2.06亿台,同比增长,消费类电子产品稳定增长。另外,未来AI眼睛的消费有望持续增长,其摄像头等部件有稀土永磁的需求,成为新的需求。
◆ 变频空调相对同等级定速空调可省电30%以上,节能效果显著,日益受到消费者的青睐。永磁是变频家电的核心部件,主要采用永磁铁氧体和稀土永磁两类。铁氧体永磁材料多用于生产中低端变频空调,节能和降噪要求的不断提高,稀土永磁在低能耗要求的产品上将占据主导地位。
◆ 电梯所采用的曳引机主要为永磁同步电机与传统异步电机。永磁同步电机采用直驱方式,传动效率显著提高的同时,比传统电机的能耗显著降低50%左右, 且在体积、重量、噪音、寿命以维护成本上都具有优势。在“双碳”目标推动下,采用永磁同步电机的节能电梯渗透率有望继续提升。
◆ 在冰箱和洗衣机等其他白色家电市场,变频产品也会采用永磁,根据能耗等级、成本情况,选取是否采用稀土永磁。
◆ 单台人形机器人将成为稀土永磁下一个需求爆发点。2023年10月,工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》,2024年以来,我国各地密集发布机器人产业支持政策。海外已特斯拉optiums为主的人形机器人性能不断完善,引领全球机器人的发展。2025年将成为AI 机器人市场的重要转折点,逐步放量。
◆ 无人机已经成为稀土永磁重要的市场,随着低空经济的快速发展,eVTOL对稀土永磁的需求量将持续增长,从公开信息看,eVTOL采用多电机模式,且功率较大,单台eVTOL对稀土永磁的需求较大。2024年,“低空经济”被首次写入政府工作报告,《2025政府工作报告》中再次将低空经济等新兴产业列为政府工作任务。我国已经形成“大湾区”、川渝等多个低空经济示范区和示范城市,在产业链群集聚的协同驱动下,我国低空经济从概念走向现实。