稀土永磁材料應(yīng)用領(lǐng)域全面分析

【摘要】目前應(yīng)用較成熟的稀土永磁材料主要為釹鐵硼永磁體(NdFeB)，其稀土成分包括約30%的鐠釹和2%的鏑。釹鐵硼永磁材料在風(fēng)電、節(jié)能家電、汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、新能源汽車等節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

    稀土永磁材料是稀土最大的消費(fèi)領(lǐng)域，2011年稀土價(jià)格的大幅上漲使得稀土永磁材料下游企業(yè)成本顯著增加。部分企業(yè)轉(zhuǎn)而采用其它替代材料(如鐵氧體)，稀土永磁材料在部分下游行業(yè)的滲透率有所下降。但我們預(yù)計(jì)2014-2015年稀土價(jià)格波動(dòng)性減小將推動(dòng)稀土終端應(yīng)用領(lǐng)域健康發(fā)展，從而拉動(dòng)稀土永磁材料等深加工產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)。我們認(rèn)為需求的增長(zhǎng)主要來(lái)自節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)張，及釹鐵硼永磁材料在下游行業(yè)滲透率的回升。2014/2015年釹鐵硼永磁材料的需求預(yù)測(cè)分別為9.28萬(wàn)噸和10萬(wàn)噸，分別同比增長(zhǎng)10%和8%。

    目前應(yīng)用較成熟的稀土永磁材料主要為釹鐵硼永磁體(NdFeB)，其稀土成分包括約30%的鐠釹和2%的鏑。釹鐵硼永磁材料在風(fēng)電、節(jié)能家電、汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、新能源汽車等節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。此外，還應(yīng)用于硬盤音圈電機(jī)(VCM)、光盤驅(qū)動(dòng)器、微特電機(jī)等電子消費(fèi)領(lǐng)域，以及電聲器材、磁選機(jī)、電動(dòng)工具和MRI等傳統(tǒng)領(lǐng)域。目前釹鐵硼永磁材料的主要競(jìng)爭(zhēng)者為鐵氧體。2012年整個(gè)永磁體的市場(chǎng)規(guī)模約100萬(wàn)噸，釹鐵硼占到9萬(wàn)噸，占比不到10%。

    新能源汽車發(fā)展是釹鐵硼新增需求的主引擎。中國(guó)在近兩年陸續(xù)推出了鼓勵(lì)新能源汽車發(fā)展的政策，包括：
    《電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，中國(guó)新能源汽車發(fā)展將通過(guò)試點(diǎn)、混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化及純電驅(qū)動(dòng)汽車商業(yè)化三步走的發(fā)展模式。

    2014年2月8日工信部發(fā)布第二批新能源汽車推廣應(yīng)用城市名單，包括沈陽(yáng)、長(zhǎng)春等。此外，政府加大了原有的新能源汽車補(bǔ)貼政策——2014和2015年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)從之前在2013年標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上下降10%和20%，調(diào)整為下降5%和10%。

    《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》，明確到2015年純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量達(dá)到50萬(wàn)輛；到2020年，純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)輛、累計(jì)產(chǎn)銷量超過(guò)500萬(wàn)輛。

    新能源汽車的發(fā)展有望顯著增加釹鐵硼永磁體需求。平均每輛新能源汽車電機(jī)需要的釹鐵硼永磁體約是傳統(tǒng)動(dòng)力汽車的3倍。我們假設(shè)2014年和2015年中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量分別為20萬(wàn)輛和24萬(wàn)輛，因此新增釹鐵硼永磁材料需求約1000噸和1200噸。然而，中國(guó)政府預(yù)計(jì)到2020年產(chǎn)能達(dá)到200萬(wàn)輛，每年消耗的釹鐵硼則將達(dá)到10000噸。

    釹鐵硼永磁體主要用在風(fēng)電的永磁直驅(qū)式電機(jī)中。風(fēng)電領(lǐng)域是釹鐵硼永磁材料相對(duì)新興的應(yīng)用領(lǐng)域，釹鐵硼在風(fēng)電電機(jī)中的用量相對(duì)較大，一臺(tái)1.5MW的永磁直驅(qū)風(fēng)電電機(jī)需要約1噸的釹鐵硼永磁材料。根據(jù)中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，“十二五”期間，中國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)6000萬(wàn)千瓦以上，工信部預(yù)計(jì)需要稀土永磁材料4萬(wàn)噸。另外，根據(jù)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)網(wǎng)數(shù)據(jù)，目前應(yīng)用于風(fēng)電的電機(jī)主要還是雙饋式發(fā)電電機(jī)，截至2012年市場(chǎng)份額占到80%，雙饋電機(jī)的后續(xù)維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高，相比永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組也不適合中國(guó)的低風(fēng)速區(qū)。因此，永磁直驅(qū)風(fēng)電電機(jī)的滲透率進(jìn)一步提高也有望增加釹鐵硼永磁材料需求。我們預(yù)計(jì)2014/2015年中國(guó)使用永磁直驅(qū)式電機(jī)的新增風(fēng)電機(jī)組分別為1000萬(wàn)千瓦和1500萬(wàn)千瓦，從而增加釹鐵硼永磁毛坯需求分別為16667噸和25000噸。

    釹鐵硼永磁材料在節(jié)能家電領(lǐng)域主要應(yīng)用于變頻空調(diào)的壓縮機(jī)。由于對(duì)成本敏感性較高，目前主要是高端變頻空調(diào)使用釹鐵硼永磁材料，如大金空調(diào)。2011年稀土價(jià)格的大幅上漲也使中國(guó)空調(diào)行業(yè)龍頭——美的和格力轉(zhuǎn)回鐵氧體生產(chǎn)模式。然而，由于釹鐵硼永磁體的空調(diào)具有能效方面的優(yōu)勢(shì)，使用約2年的釹鐵硼永磁變頻空調(diào)節(jié)省的電費(fèi)就將彌補(bǔ)購(gòu)置時(shí)高于鐵氧體變頻空調(diào)的初始成本。因此，我們認(rèn)為隨著中國(guó)公眾能效意識(shí)的加強(qiáng)及目前稀土價(jià)格趨穩(wěn)，美的和格力等中國(guó)龍頭空調(diào)廠商將重回釹鐵硼永磁材料以生產(chǎn)能效更高的變頻空調(diào)。

     2013年中國(guó)空調(diào)總產(chǎn)量為14000萬(wàn)臺(tái)，變頻空調(diào)占整體空調(diào)銷量的51.6%(國(guó)家發(fā)改委)。假設(shè)釹鐵硼永磁變頻空調(diào)2014年和2015年的滲透率分別達(dá)到25%和27%，那么中國(guó)變頻空調(diào)產(chǎn)量達(dá)到3600萬(wàn)臺(tái)和4030萬(wàn)臺(tái)。按每臺(tái)空調(diào)需要釹鐵硼永磁體0.25千克測(cè)算，我們預(yù)計(jì)2014年和2015年變頻空調(diào)的釹鐵硼永磁材料需求將增加15000噸和16800噸。

    在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，由電動(dòng)助力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力。與傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)不同，EPS只在轉(zhuǎn)向時(shí)電機(jī)才提供助力，可以顯著降低燃油消耗。此外，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能使汽車在低速轉(zhuǎn)向時(shí)輕便及高速轉(zhuǎn)向保持穩(wěn)定。EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是中國(guó)汽車零部件產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向，我們預(yù)計(jì)2014/2015年中國(guó)汽車EPS總安裝量將達(dá)到800萬(wàn)臺(tái)和960萬(wàn)臺(tái)。每臺(tái)汽車EPS需釹鐵硼永磁體0.15公斤，因此我們測(cè)算得出2014年和2015年汽車EPS所需的釹鐵硼永磁體分別增加2000噸和2400噸。

    汽車微特電機(jī)是粘結(jié)釹鐵硼的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)網(wǎng)測(cè)算，使用釹鐵硼磁體的電機(jī)效率比普通電機(jī)高8%-50%，電耗降低10%，重量減輕50%以上。在傳統(tǒng)動(dòng)力汽車中，每輛經(jīng)濟(jì)型汽車需配備20臺(tái)以上微特電機(jī)，高級(jí)轎車需60臺(tái)以上微特電機(jī)，豪華轎車則需要100臺(tái)以上。我們預(yù)計(jì)隨著汽車向小型化、輕量化發(fā)展，粘結(jié)釹鐵硼在傳統(tǒng)微特電機(jī)中的滲透率有望進(jìn)一步提升。假設(shè)2014年和2015年汽車裝載微特電機(jī)分別為3000萬(wàn)臺(tái)和3600萬(wàn)臺(tái)，按每臺(tái)微特電機(jī)0.05公斤的釹鐵硼永磁體測(cè)算，預(yù)計(jì)該領(lǐng)域所需釹鐵硼永磁體分別為2500噸和3500噸。

    釹鐵硼永磁體應(yīng)用于普通硬盤的音圈電機(jī)(VCM)中。全球普通硬盤生產(chǎn)主要由希捷和西部數(shù)據(jù)兩大廠商壟斷，2012年市場(chǎng)份額分別占到40.6%和37.3%。近年來(lái)普通硬盤(HDD)受到固態(tài)硬盤(SSD)沖擊，市場(chǎng)份額有所下降，2012年全球普通出貨量約為6億臺(tái)，同比下降4%。據(jù)HIS預(yù)計(jì)，SSD市場(chǎng)份額將進(jìn)一步增長(zhǎng)，到2017年占到1/3。我們假設(shè)硬盤市場(chǎng)總體規(guī)模的增長(zhǎng)使得2014年和2015年普通硬盤出貨量維持穩(wěn)定，按平均每臺(tái)硬盤5克的釹鐵硼永磁體計(jì)算，2014/2015年將分別產(chǎn)生5000噸/5000噸的釹鐵硼需求。對(duì)光驅(qū)出貨量的假設(shè)也維持穩(wěn)定，2014/2015年產(chǎn)生的釹鐵硼需求均為3333噸。

    手機(jī)智能化發(fā)展使得其對(duì)釹鐵硼永磁體的需求日益增加：據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2012年全球智能手機(jī)廠商出貨量達(dá)到17.13億部。每部智能手機(jī)中揚(yáng)聲器和震動(dòng)馬達(dá)都需要釹鐵硼永磁體1克，假設(shè)2014/2015年全球手機(jī)出貨量分別為18億部和19.8部，那么我們預(yù)計(jì)該領(lǐng)域?qū)⒎謩e將消費(fèi)釹鐵硼永磁體3000噸和3300噸。

    傳統(tǒng)領(lǐng)域仍將是釹鐵硼永磁體重要的消費(fèi)領(lǐng)域，但基于中國(guó)經(jīng)濟(jì)改革，預(yù)計(jì)釹鐵硼在電動(dòng)自行車、磁選機(jī)、電動(dòng)工具和MRI等行業(yè)的需求將基本保持穩(wěn)定或有所下降。

    釹鐵硼永磁材料目前的專利主要掌握在日本日立Neomax和麥格昆磁手中。專利覆蓋日本、美國(guó)和歐洲地區(qū)，凡是在這些地區(qū)生產(chǎn)和銷售釹鐵硼永磁材料，必須獲得日立或麥格昆磁專利許可。目前國(guó)內(nèi)中科三環(huán)、寧波韻升、北京京磁、安泰科技、銀鈉金科和正海磁材獲得了日立的專利許可。麥格昆磁的專利已在2012年到期，日立Neomax的專利也將在2014年到期；因此全球釹鐵硼永磁材料市場(chǎng)很可能放開(kāi)，對(duì)受專利保護(hù)的釹鐵硼廠商可能產(chǎn)生一定影響。但海外企業(yè)釹鐵硼永磁體采購(gòu)需要材料認(rèn)證，而且釹鐵硼基本都是按需定制品，因此難以改變供應(yīng)商。而且我們認(rèn)為，中國(guó)原有專利許可企業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的合作和經(jīng)驗(yàn)積累，技術(shù)上具有優(yōu)勢(shì)，因此受到的沖擊可能有限。