2022年稀土永磁材料行业产业链及为未来趋势分析.docx

2022年稀土永磁材料行业产业链及为未来趋势分析1 稀土永磁材料应用范围广，不断涌现新增长驱动稀土磁材进入新一轮高速增长，稀土磁材作为大规模应用的性能最为优异的磁材品类，因此钕铁硼电机的效率大幅优于常 规电机（其他永磁电机、感应电机等）。目前钕铁硼电机在小型电机中的渗透率达到较高水 平，而在中大型电机中的应用主要集中在对成本敏感度低的行业。2021 年“双碳”政策以 及电力紧张等因素下，普通电机加速向钕铁硼高效电机转换，成为钕铁硼需求最大的增量。钕铁硼永磁体产业链相对较短，但应用领域极其广泛。行业上游为主要稀土原材料，下游 为各种类型电机产品，终端产品渗透到整个工业体系，包括消费电子、风力发电机、节能 空调、节能电梯、伺服电机、汽车电机（多种）等。消费电子、传统汽车用小型电机等领 域成熟度高、增速相对较慢，而新能源方向则将在电动汽车、风电的加速渗透的趋势下迎 来新一轮增长。此外，工业领域潜移默化地加速替代传统电机进一步拓宽钕铁硼的应用范 围。2020-2021 年中国钕铁硼永磁体产销量进入新一轮加速成长。所有对电磁性能要求较高的 领域均可使用钕铁硼产品，2015 年后中国稀土磁材行业重回大个位数增长，2019 年国内 钕铁硼毛坯产量为 17.79 万吨，同比增长 9.5%；其中烧结钕铁硼约 17 万吨，同比增长 9.7%；粘结钕铁硼 0.79 万吨，同比增长 5%；而热压钕铁硼处于起步阶段，中国第一条 300 吨/年产能于 2018 年在成都投产。按照毛坯到成材平均 70%的成材率测算，2019 年钕 铁硼永磁体成材的产量约为 12.45 万吨，扣除出口钕铁硼磁材后，国内钕铁硼永磁体成材 需求量约为 8 万吨左右。我们预计 2020 年伴随海外订单转移、国内风电抢装、变频空调新 能效标准实施以及新能源汽车的加速成长，国内钕铁硼磁材毛坯产量等领域的需求带动， 国内需求量增长将超过 10%。2021年工业领域转化加速与新能源汽车需求高增共同支撑钕 铁硼快速增量，据百川资讯不完全统计数据，2021 年国内钕铁硼毛坯产量达到 24.30 万吨，同比增长 25.38%；2022 Q1 国内钕铁硼毛坯产量达到 6.43 万吨，同比增长 9.07%。2 需求增长动力不断涌现钕铁硼永磁体因其广泛适用性，新的需求增长点不断涌现，驱动需求总量不断增加、下游 结构的持续演变。2008-2013 年传统汽车是需求增长的主要动力，2015 年后风电、空调等 成为主要增量，2018 年后新能源汽车需求快速崛起，2021 年多领域共同驱动，我们预计 十四五期间新能源方向和工业电机转换将成为钕铁硼需求的主要驱动力。2018 年钕铁硼的下游需求中传统汽车、新能源汽车、工业位列前三位，占比分别为 37.5%、 11.8% 和 10.9%；其次为风电、消费电子、变频空调和节能电梯，分别占比 10%、9.1%、9% 和 8.4%。2019 年主要消费领域除新能源汽车之外均受到宏观经济下行一定影响，需求 有所降速。2020 年虽遭受“新冠疫情”冲击，但全球宏观刺激、流动性宽松等政策对钕铁 硼下游领域有巨大推动作用，其中新能源汽车在下半年实现快速放量，风电装机量受益于 平价上网的抢装行情大幅跳升，我们预计两者占比均有望提升至 15%以上。国内除新能源 汽车外，传统汽车产销量也实现触底反弹，2020 年 4 月后实现连续单月同比正增长。传统 应用领域电声学、VCM 等也取得逆势增长。而变频空调是增长最为明显的细分方向之一， 国内新的空调能效标准在 2020 年 7 月生效，使用钕铁硼永磁电机才能满足能效标准，大幅 提升钕铁硼永磁体在空调领域的渗透率，预计空调领域的需求量增长达到 50%以上。2021 年全球新能源汽车超预期增长，销量同比提升 106%至 668.5 万辆；国内销量同比增 长 165%至 350.73 万辆，带动钕铁硼磁材的快速增长，按照单车对钕铁硼需求 2.5 千克测 算，国内新能源汽车对钕铁硼的需求量达 8827 吨，我们预计 2022 年全球新能源汽车的总 产量将超过 1000 万辆，对应钕铁硼的需求量为 26088 吨，同比增长接近 1 万吨。3 新能源汽车需求成为钕铁硼主要增长源全球新能源汽车在经历 2018-2019 年补贴退坡和全产业链降成本后，2020 年进入到爆款产 品（供给端）和市场真实需求的的高速成长期阶段，渗透率加速提升。新能源汽车驱动电 机成为钕铁硼需求最重要的增长源。直流永磁电机由于能量能换效率高，体积较小、安全 可靠，适于在速度频繁变化的使用场景，是目前新能源器汽车主要的驱动电机种类；高性 能的交流同步永磁电机依靠优异的综合性能、大功率及扭矩快速渗透，两者合计占新能源 汽车驱动电机的 95%以上。主流电动车品牌和车型基本均采用永磁电机，仅特斯拉 Model S 和 X 等采用适于在高速公路稳定行驶的交流感应电机。新能源汽车驱动电机钕铁硼永磁体用量在 2.5Kg 左右。普通电动汽车一般使用单电机，部 分高性能型号使用双电机，驱动电机钕铁硼用量为 2.5Kg（具体用量需要根据汽车扭矩和 功率计算）。由于电动车用钕铁硼磁材的体积较大，后端机加工相对简单，因此成材率和良 品率高于消费电子、VCM 等小型器件产品，我们预计平均可达到 70%左右。我们预计新能源汽车行业未来将向两极化发展，类似于手机行业，低端产品凭借亲民的价 格和城市内短途使用的便利性快速放量、市场占比增长，以五菱宏光 MINI EV 为代表；而 高端电动车产品凭借整车定位、高续航、完备自动驾驶及车联网配置在中高端汽车市场扩 大份额，以比亚迪汉（EV 及 DM 系列）为代表。低端产品配备低端电池和电机，对钕铁硼 的需求量相对较少，而高端产品配置大扭矩高功率电机，部分型号配置双电机系统，所需 钕铁硼的数量翻倍，因此我们预计平均单车驱动主电机对钕铁硼的需求量将保持稳定，并 不会随着中低端电动车占比增加而下滑。我们预计 2022-2025 年，钕铁硼永磁体需求量将跟随新能源汽车高速增长，根据测算我们 预计到 2025 年仅永磁同步主电机所需的钕铁硼成材数量达到 6.16 万吨，对应钕铁硼毛坯 的产量为 8.79 万吨；而国内需求量将达到 2.97 万吨，对应毛坯的数量在 4.23 万吨。新能 源汽车将成为钕铁硼磁材最重要的下游需求。4 碳中和驱动下风电未来发展空间广阔风电进入平价上网时代风电具有零排放、制造成本低、使用周期较长等优势，是全球清洁能源中重要的组成部分。 2019 年之前全球风电装机在政策补助的推动下波动增长，随着技术进步、风电制造规模优 势持续显现以及全产业链降本增效，风电也快速过渡到市场化驱动，国内风电市场平价上 网已经在 2020-2021 年来临。2021 年全球风电装机容量 837.45GW，同比增长 12%；新增风电装机量 93.6GW，同比下 滑 2%。海上风电发展迅速，全球海上风电新增装机量同比增长 208%至 21.10GW，中国 海上风电新增装机量冗笔增长 340%至 16.9GW，占全球的 80%。直驱、半直驱类风机更适合大风机根据国务院新能源发展规划，到2025年国内清洁能源占比达到国内能源供给的20%左右， 对应国内风电和光伏合计年均装机容量需要保持在 120GW 以上，根据光伏和风电大致 6:4 的结构，未来 5 年中国风电新增装机量平均在 50GW/年，保持稳定增长。我们预计海外装 机量在 30GW 的基础上保持稳步增长，年复合增长率为 5-8%左右，到 2025 年海外装机量 达到 45GW，全球新增装机量有望达到 100GW/年。风力发电电机目前阶段主要有四种：异步风力发电机、双馈异步风力发电机、半直驱式永 磁同步发电机及直驱式交流永磁同步发电机，其中异步风力发电机与双馈异步风力发电机 不需要使用钕铁硼永磁体，半直驱和直驱式交流永磁同步电机需要使用钕铁硼永磁体。半 直驱和直驱式永磁同步电机由于易于维护更适合于大风机，渗透率快速提升。尤其是板直 驱永磁电机在大型风电机组方面具优势明显，未来随着机组大型化，尤其是海上风电进入 经济性范围后，半直驱永磁电机的市占率将进一步提升。国内外公司加快直驱及半直驱产能建设，直驱电机国内以金风科技、湘电风能为代表，海 外以 GE-Alstom、Siemens-Gamesa 为代表，2019年四家企业具有代表性的大型直驱机组 分别为 6.7W、5MW、6MW、6/7MW 的产品；半直驱式电机国内以东方电气、海装风电、 明阳智能为代表，海外以 MHL-Vestas 和 Adwen 为代表，代表大型机组分别为 5/5.5MW、 5MW、6.5/7.25MW、8MW 和 5MW 的产品。直驱和半直驱型交流永磁同步电机对钕铁硼的消耗量在 0.67 吨/MW 左右，国内渗透率从 2016 年的 35%提升至 2020 年的 40%左右，到 2025 年有望伴随机组大型提升至 45%，对 应全球钕铁硼的需求从 2016 年的 4392 吨提升至 2021 年的 13067 吨，国内需求在 2021- 2025 年有望维持在 13000-22000 吨/年之间。全球风电对钕铁硼的需求量 2021 年达到 25538 吨，2025 年有望达到 30150 吨。5 工业领域加速渗透，未来需求空间有望超过 2 万吨/年2021 年 11 月 20 日，工信部和市场监管总局近日联合印发电机能效提升计划（2021- 2023 年），目标到 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 1500 万吨，减排二氧 化碳 2800 万吨。针对风机、水泵、压缩机、机床等通用设备鼓励 2 级能效以上的电机，其 中钕铁硼电机作为目前最为高效的电机种类，将直接受益于国家政策支持。工业电机领域 的转换在 2021年有明显加速，一方面为国家政策大力支持，另一方面钕铁硼电机相对于普 通感应电机具有 10%-30%的节能，在近年来政策推动能耗双控的推动下，工业企业从自身 总能耗以及降低电力成本的角度考量，更换意愿持续提升。尤其是在 2021年全国范围内出 现电力紧张致使电价市场化浮动上行的背景下，工业电机领域更换钕铁硼的速度加速。电机能效提升计划2018中提到2018年我国电机能效比海外发达国家低3-5个百分点， 高效渗透率只有 3%，而电机系统运行效率比国外先进水平低 10-20 个百分点。我们预计目 前我国电机保有量约 20 亿千瓦，其中工业电机占比超过 75%，同时每年电机新增量超过 2 亿千瓦。工业电机的种类较多，能效和功率强度有所差异，根据电梯、空调电机、伺服电 机等电机的情况，钕铁硼的需求量在 0.1-0.7kg/kw，平均约在 0.2-0.5kg/kw。如果未来 5年 新增工业电机中钕铁硼渗透率为 10%，则每年新增需求为 4000-10000 吨/年；若存量电机 中每年钕铁硼电机渗透率每年增加 5 pct，则需要 20000 吨钕铁硼，增长和替代空间巨大。汽车行业需求占比较大目前传统汽车领域仍是钕铁硼永磁体最大的消费方向，占比在 25%左右，相对于 2017- 2018 年高点超过 35%的水平有所下降。普通燃油汽车所需要的小微特电机超过 25 个，对 电机性能要求较高的 EPS（电子助力转向，Electric Power Steering）、防抱死系统（ABS） 及点火器等需要使用钕铁硼永磁体，且主要为烧结钕铁硼永磁体（部分 EPS 电机采用热压 钕铁硼永磁或粘结钕铁硼永磁体）。中高端汽车使用 40-50 个小微电机，而豪华汽车可以超 过 100 个，除了传统的 EPS 和 ABS 产品外，扁平式、离心式的永磁步进电机在汽车速度 表、通风系统加速渗透；汽车方向盘扭转传感器、油泵电机、座椅调节器、风扇等零部件 也向钕铁硼永磁体过渡。我们认为未来汽车行业钕铁硼永磁体需求提升主要来自两个方面的驱动，一方面烧结钕铁 硼永磁利用晶界渗透等技术提升性能、降低成本，高电能效率带来全生命周期成本优势将 体现。汽车利用效率更高、质量更轻（不仅磁体自身重量轻，还使整个电机更为紧凑、重量更小）。另一方面汽车数字控制化、电动化、智能驾驶化程度提升，对各控制电机的灵敏 性、准确性等性能均提出较高要求，加速钕铁硼永磁体等在汽车各类控制电机方面的应用。 2010 年之后汽车 EPS 和 ABS 渗透率快速提升，带动传统汽车用钕铁硼永磁电机额的提升， 改变钕铁硼永磁体的下游消费结构；2013年汽车消费占比仅不到10%，而到2017-2018年 之后燃油汽车及新能源汽车应用占比接近 50%。优选技术、产品结构领先及产能快速扩张的磁材龙头稀土磁材需求在新能源及工业电机转化需求的带动下有望加速增长。