202104 稀土永磁：碳中和驱动需求加速增长

稀土永磁：碳中和驱动需求加速增长 [Table_Industry] 有色金属 [Table_ReportDate] 2021年 04月 22日 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 2 证券研究报告 行业 研究 [Table_ReportType] 稀土磁材 深度研究 [Table_StockAndRank] 有色金属 投资评级 看好 上次评级 看好 [Table_Author] 娄永刚 执业编号： S1500520010002 联系电话： 010-83326716 邮 箱： louyonggang@cindasc.com 黄礼恒 执业编号： S1500520040001 联系电话： 18811761255 邮 箱： huangliheng@cindasc.com 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街 9号院 1号楼 邮编： 100031 [Table_Title] 稀土永磁： 碳中和驱动 需求 加速增长 [Table_ReportDate] 2021 年 04 月 22 日 本期内容提要 : [Table_Summary] [Table_Summary] ➢ 钕铁硼永磁体 是目前综合素质最为优异 永 磁体 。 钕铁硼永磁体是磁性 参数优异 、 性价 比 较高 、 综合素质最为优异 的永磁体， 使用烧结钕铁硼 磁体 能够大幅降低 磁材 使用量、缩小电机体积和重量，大幅提升电能 - 机械能转化效率，相对于普通永磁体能效提升 10%-15%以上 。 钕铁硼 永磁体的加速渗透有利于节能和减少碳排放 ， 除 电 冶炼方面的耗电量 外 ，国内电力中 80%-90%被电机所消耗 ； 2020 年变频空调新的能效 标准 实施 ， 大幅 加速钕铁硼永磁体 在变频空调的 渗透 。 未来在国内碳 达峰和碳中和 政策 的推动下，更多领域将调高能效标准，电机标准提 升将成为其中最为重要部分。 ➢ 碳中和政策将推动钕铁硼永磁体加速渗透 。 钕铁硼永磁体节能优势明 显， 将 主 要在两个方面 推动碳中和。一方面钕铁硼 永磁 电机 能效 较 高 ， 其渗透率提升将减少电力的消耗。另一方面钕铁硼永磁体将助力新能 源发展，风力发电机中超过 40%使用钕铁硼永磁体，将助力清洁能源 的发展；同时新能源汽车驱动电机主要采用钕铁硼永磁体， 有利于未 来减少化石能源使用、减少碳排放。 ➢ 新能源汽车将成为 钕铁硼永磁体 最主要的 需求 增长 领域 。 2020年是新 能源汽车市场化驱动的元年，产销量在下半年快速增长，全球实现销 量 324万辆，对钕铁硼永磁体的需求量在 11500吨左右。未来 5年新 能源汽车将进度加速 渗透率 阶段，我们预计 2021-2025年全球新能源 汽车销量将提升至 1500 万辆以上，年 复合增长率超过 35%；对钕铁 硼的需求量将达到 56000 吨以上，国内的需求量将达到 24000 吨 左 右 ，成为钕铁硼永磁体最重要 的 消费 领域。 ➢ 稀土价格 趋稳 ，成本压力 缓解 。 本轮稀土价格自 2020 年 5 月份由需 求驱动快速上涨，到 2021年 2-3月份进入加速上涨阶段；随后由于下 游 迫于 成本压力， 按需采购 降低采购 量 、导致稀土价格 回落 ； 目前全国 钕金属均价在 75万 /吨左右，回落幅度超过 15%。 稀土元素在 钕铁硼 永磁体生产成本中 占比 60%-75%，本轮 稀土 价格上涨导致 钕铁硼永磁 体 生 产 成本上涨 60%以上，而钕铁硼磁体的价格仅上涨 30%-40%。 我 们认为稀土价格或将趋稳运行。 国内 2021年增加稀土开采配额，全年 配额增长 将 超过 25%， 缓解全球稀土供给压力。稀土价格保持在合理 水平 更加 有利于产业链共同 合理 发展，提升钕铁硼磁体渗透率。 ➢ 钕铁硼永磁体 成本端 迎 拐点。 稀土价格到磁材厂商生产成本的传导周 期为 1-2个季度， 预计 2021年 1-2季度将成为磁材厂商成本压力最大 的阶段， 5-6月份将迎来成本端拐点，因此我们看好 2-3季度磁材厂商 盈利能力回升。同时稀土磁材厂商的股价自 2017 年下半年以来均维 持底部震 荡，我们预计随着盈利能力 回升，股价也有望触底反弹。 ➢ 龙头企业 加速 抢占高端市场 。 2019年后稀土永磁厂商加快 高端产能 建 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 3 设， 新建产能 产品 方向主要集中在新能源汽车、消费电子等高端方面 。 我们认为本轮产能扩张主要由高端应用领域需求放量驱动， 主要集中 在新能能源方面；根据 我们 测算到 2025 年仅新能源汽车驱动电机的 需求增量将超 40000吨 /年。 以金力永磁和正海磁材为代表，两者 均在 新能源汽车方向积极扩张产能， 预计到 2022 年 末 两 者 钕铁硼毛坯产 能将分别达到 23000吨 /年和 18000吨 /年 。中科三环在赣州新基地建 设 5000 吨 /年高 性能磁体产能；宁波韵升在 2020 年通过内部技改提 升 4000吨 /年产能至 14000吨 /年后，计划通过自有资金建设 7000吨 /年钕铁硼毛坯产能，主要拓展新能源汽车方向；大地熊除首次发行股 份募投 1500吨 /年产能外，在包头建设 5000 吨 /年高性能钕铁硼磁体 产能已经 启动 。 ➢ 投资建议： 短期 伴随原材料成本 趋稳 ，磁材企业盈利有望在 2-3 季度 迎来拐点。同时从中长期而言，新能源汽车、高效电机等产品将受益于 碳达峰、碳中和政策加速推进而快速放量，支撑稀土磁材重回快速增 长。因此，我们推荐具 备产能、客户优势的龙头磁材厂商，而具有 产能 扩张能力及成本控制优势的厂商将取得 α受益 ，建议关注宁波韵升、 金力永磁、正海磁材 及中 科 三环等 。 ➢ 风险因素： 稀土价格大幅上涨，下游需求出现大幅下滑，各公司产能建 设进度不及预期等 。 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 4 目 录 与市场不同 . 7 高性能钕铁硼磁体能大幅提升电能转化效率 . 8 永磁电机应用范围广泛 . 8 电机基本分类 8 永磁电机效率高、可靠性强 . 8 钕铁硼永磁体性能优异、性价比高 . 9 稀土磁材经历三代发展，目前第四代处于研发阶段 . 9 钕铁硼磁性能优异，性价比高 10 钕铁硼永磁体主要指标对电机性能影响较大 10 高性能钕铁硼永磁体能够提升大幅电机性能 11 中国高性能钕铁硼磁体技术快速进步，产量快速增长 . 11 中国钕铁硼产业完成技术积累，处于加快技术创新 11 中国钕铁硼产业链趋于多样化 12 受益于碳中和，钕铁硼磁体需求将加速增长 . 12 2015 年之后国内稀土永磁体产量稳步增长 12 钕铁硼永磁体出口量占比稳定在 30% 左右 13 碳中和趋势下新能源需求崛起推动稀土磁材新一轮高速增长 .15 汽车行业需求占比较大 .17 新能源汽车需求持续高增 18 碳中和驱动下风电未来发展空间广阔 19 节能电梯、变频空调有望加速渗透 21 节能电梯 .21 节能空调 .22 消费电子高端钕铁硼重回增长 24 手机声学及 TWS 等元器件带动消费电子钕铁硼消费复苏 24 数据中心用机械硬盘 .28 伺服电机受益于工业自动化加速 31 原材料价格趋稳，技术进步降低重稀土比例 . 32 2020 年下半年稀土价格涨幅较大 .32 稀土产量有望稳步增长 34 2020 年全球稀土矿（ REO）同比增长 6%.34 2021 年国内稀土矿及冶炼分离量有望稳步提升 .34 2021 年 4 月稀土价格趋稳，磁材成本压力逐步降低 35 龙头厂商传导成本能力相对较强，盈利能力稳定 36 厂商加速扩产，产能、技术和客户差距逐步体现 . 37 稀土磁材行业财务指标优异 37 行业经营稳健，杠杆率较低 37 回款优异，现金流良好 .38 管理、客户以及发展战略驱动行业成长分化 .39 成长龙头加 快产能拓建 39 主要上市公司情况 40 中科三环（ 000970.SZ） 40 金力永磁（ 300748.SZ） 42 宁波韵升（ 600366.SH） .43 正海磁材（ 300224.SZ） 45 银河磁体（ 300127.SZ） 47 投资建议 . 49 风险因素 . 49 表 目 录 表 1：不同永磁体的性能情况 . 10 表 2：国内外直驱型风电机组情况 20 表 3：国内外半直驱型风电机组情况 21 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 5 表 4：风电领域对钕铁硼的需求量（吨） . 21 表 5：国内节能空调对钕铁硼的需求量（万台，吨） . 24 表 6：手机扬声器对钕铁硼的需求测算（百万部） . 26 表 7： TWS耳机对钕铁硼需求测算（万副） 28 表 8： 2020年国内工业控制龙头营收、业绩实现高速增长 32 表 9：各稀土永磁企业钕铁硼永磁体成本中直接材料占比 33 表 10：稀土元素对钕铁硼磁钢成本的影响 . 34 表 11：近年来 中 国稀土开采配额情况（折 REO吨） 35 表 12：稀土磁 材公司经营性现 金流占归母净利润的比例 . 39 表 13：中科三环主要产能情况（吨 /年） . 41 表 14：重要公司财务指标 49 图 目 录 图 1：电机的基本分类 . 8 图 2：直流永磁同步电机（左）及交流永磁同步电机（右）的 结构 . 9 图 3：主要磁材的分类情况 . 9 图 4：性能指标和外形情况影响电机性能 . 11 图 5：钕铁硼磁材制备过程 . 12 图 6：中国钕铁硼磁体产量进入平稳增长阶段 . 13 图 7：烧结钕铁硼磁体带动总产量增长（左）及 2019年稀土永磁体产量占比（右） . 13 图 8：稀土永磁体出口量及钕铁硼出口量 14 图 9： 2016年之后钕铁硼出口数量基本平稳 . 14 图 10： 2020年中国钕铁硼出口国家和地区情况 . 15 图 11：稀土磁材产业链 . 15 图 12： 2013年国内钕铁硼下游需求 . 16 图 13： 2018年钕铁硼磁材下游需求 . 16 图 14：中国烧结钕铁硼成材消费量约在 8万吨 . 16 图 15：燃油汽车所需钕铁硼电机主要集中在 APS、 ABS等 . 17 图 16：新能源汽车交流感应电机和永磁同步电机的区别 . 18 图 17：中国和海外（除中国外）新能源汽车销量（万辆） . 19 图 18：新能源汽车主电机用钕铁硼数量（吨） . 19 图 19：全球及中国风电新增装机量快速发展（ GW） . 20 图 20：节能电梯（左）和普通电梯（右） 21 图 21：国 内电梯产量 22 图 22：国内空调及变频空调产量（万台） 22 图 23：家用空调销量数据（万台） . 23 图 24：变频空调销量数据（万台） . 23 图 25： iPhone手机配置的扬声器情况 25 图 26：采用双扬声器 的安卓手机机型 . 25 图 27：全球及苹果手机出货量（百万部） 25 图 28： iPhone12系列无线充电的磁环产品 26 图 29： Tapic Engine及内部磁体结构 . 27 图 30： TWS耳机出货量（万副） . 28 图 31：全球及中国云计算市场均将维持中高速增长 29 图 32：全球及中国 IDC市场规模情况 29 图 33：国内 IDC机柜数（万）及 2020年前三季度市场份额 30 图 34：全球机械硬盘出货量数据（百万） 30 图 35：中国伺服系统的市场规模（亿元） 31 图 36：中国伺服系统下游占比 32 图 37：主要稀土价格（万 /吨） . 33 图 38：钕铁硼磁钢价格（万 /吨） . 33 图 39： 2020年全球稀土矿产量（ REO）占比（左）和冶炼分离产量占比情况（右） . 34 图 40：稀土价格从 2021年 3月开始回落（元 /吨） . 36 图 41：金力永磁和正海磁材单季度毛利率暂时未受到稀土价格影响 . 37 图 42：稀土磁材上市公司整体资产负债率均较低 . 38 图 43：稀土磁材上市公司财务费用率较低 38 图 44：稀土磁材上市公司现金（及等价物）充沛（亿元） . 39 图 45：稀土磁材上市产能加速扩张（吨） 40 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 6 图 46：中科三环营收和归母净利润情况（亿元） . 41 图 47：中科三环毛利率及现金流情况（亿元） . 41 图 48：金力永磁钕铁硼磁体产能和销量快速增长 . 42 图 49：金力永磁营收和 净利润快速增长 42 图 50：金力永磁营收占比情况 43 图 51：金力永磁盈利能力相对较强 . 43 图 52：宁波韵升营收和盈利实现高增长（亿元） . 44 图 53： 2020年宁波韵升毛利率提升最多 44 图 54： 2020年正海磁材产能 扩张进入加速阶段 . 45 图 55：正海磁材产量快速增长 46 图 56：正海磁材盈利能力逐步恢复（亿元） 46 图 57：正海磁材的资产收益率相对较低 46 图 58：银河磁体产销量数据及销售均价 47 图 59：国内钕铁硼产量稳步增长 47 图 60：银河磁体营收、盈利保持稳定 . 48 图 61：银河磁体盈利能力及资产收益率均较高 . 48 图 62：银河磁体现今分红在整个有色行业最高 . 49 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 7 与 市场不同 市场认为稀土磁材受到成本端压力影响，盈利能力预计出现较大幅度下滑 。而我们认为具有 技术、产能以及大客户优势的厂商能够 较好控制成本和传导成本。龙头企业能够一方面通过 技术进步减少中重稀土掺杂量降低综合生产成本，另一方面能够通过 产能和规模优势实现与 客户共同分担成本上涨，产量增长亦相应摊薄固定成本，保持盈利能力相对稳定。 2020 年 3-4季度稀土磁材主要公司保持毛利率稳中有升。 稀土价格长时间大幅度上涨不利于整个产 业链的合理发展，保持在合理的价格区间有利于下游各领域的渗透 ；我们认为 目前阶段稀土 价格上涨速度最快的阶段已经结 束， 4月份的 回调后预计将 趋稳运行 ，因此钕铁硼磁材的成 本压力最大 的 阶段或 为 2021年 1-2季度，预计 5-6月份迎来盈利 的 拐点。 市场认为新能源汽车的平均单机稀土磁材需求 可能降低 ， 即使 销量 放量也对稀土磁材的增量 贡献 也 有限 。我们认为电动汽车未来将两极化发展，低端和高端产品均 将保持快速增长，低 端电动车产品可能对磁材需求量较少，但高端产品采用高扭矩、高功率电机，甚至双电机， 对稀土磁材需求量翻倍增长。未来传统汽车减排标准加速提升，更多小微电机采用高端钕铁 硼磁体电机，传统汽车单机需求量也将保持增长趋势。 市场认为稀土 磁材行业本质上是加工类企业，整体盈利能力及弹性不足。我们认为稀土 磁材 行业是高技术含量、高管理能力和成本控制能力要求 较高 的行业， 在这方面具有优势的企业 能够取得超额收益。同时磁材行业产业链位置的 因素 导致其难以取得较高的利润率，但产能 产量扩张以及产品高端化提升附加值 将 支撑行业公司业绩快速增长。目前阶段，行业进入新 一轮需求驱动的产能扩张期，我们预计未来五年龙头厂商将保持较好的成长能力。 市场认为各厂商的产能大幅扩张可能导致未来产能过剩。我们则认为 各下游 需求连续高增长 能够消化目前规划的产能。产能增量主要来自龙头厂商， 目前 合计规划毛坯产能 约 在 80000 吨 /年 左右。根据我们计算仅新 能源汽车主电机的需求增 量对应毛坯量 就约为 40000 吨 /年 ， 节能空调 未来也将贡献超过 10000吨 /年的 毛坯需求增量；加之风电新能装机的稳步增长、 传统工业电机方面的需求替代，完全能够消化目前规划的产能增长。 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 8 高性能钕铁硼磁体 能大幅 提升电能 转化 效率 永磁电机应用范围广泛 电机基本分类 电机是应用电生磁和电磁感原理实现电能和机械能的相互转换主要设备，按照电流形式分为 直流电机和交流电机，按 照磁场产生形式可以划分为永磁电机和电励磁电机，按照转子运动 与磁场（电流）的相位可以分为同步电机和异步电机；其中需要使用永磁体的 电机种类包括 直流永磁电机以及交流永磁同步电机。 图 1： 电机的基本分类 资料来源：信达证券研发中心 永磁电机效率高、可靠性强 相对于电励磁电机（包括励磁直流电机及交流电机）而言，永磁电机具有 结构简单 、体积小、 质量轻、 运行可靠 度高、损耗小及效率高等特点， 已 渗透至整个工业体系中，在工业驱动、 农业生产、航空航天、汽车、家电、医疗设备、电子产品等各个领域 应用广泛 。钕铁硼永磁 体作为高端永磁材料的代表，在中高端永磁电机领域应用广泛，需要高性能、高精度、高效 率电机的应用 场景多可以使用钕铁硼永磁电机（直流或交流）。 直流永磁电机： 直流电源驱动，采用永磁体替代电励磁，主要应用于能够稳定提供直流电的 中低功率应用领域，包括电动自行车、电动摩托车、滑板车以及近年来快速发展的电动汽车； 此外汽车上转向助力（ EPS）、点火器等也采用直流永磁电机。 交流同步永磁电机：为近年来快速发展的一 个交流电机 品种 ，具有功率因数高、效率高、发 热量少等优点，是一种发展前景广阔的节能电机，因此快速替代常用的交流异步电机。异步 起动永磁同步电动机定子与传统交流异步电机相同，区别在于转子上用永磁体代替励磁线圈。 目 前 部分高端电动车车型采用交流同步同比电机，如比亚迪汉等，未来交流同步永磁电机在 电动车中将加速提升。 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 9 图 2： 直流永磁同步电机（左）及交流永磁同步电机（ 右 ）的结构 资料来源：信达证券研发中心 钕铁硼永磁体性能优异、性价比高 稀土磁材 经历三代发展，目前第四代处于研发阶段 永磁体（硬磁体）是指磁化之后 难以退磁的材料， 目前主要的永磁材料包括铁氧体永磁材料、 金属永磁材料和稀土永磁材料，其中稀土永磁材料（ SmCo5）从上世纪 30年代被发明 、 60 年代被产业化之后迅速 成为 当时 最为主要的永磁材料 。 图 3： 主要磁材的分类情况 资料来源： 找磁材网 ， 信达证券研发中心 稀土永磁材料主要包括钕铁硼永磁材料（第三代稀土永磁体）、钐钴永磁材料（第一、二代 稀土永磁体）、稀土铁碳 （ RE-Fe-C 系）及稀土铁氮（ RE-Fe-N 系），目前钕铁硼永磁体是 用量最大、性能最为优异、性价比最高的永磁材料之一，占据高端磁材领域大部分市场空间； 钐钴永磁体由于其成本较高，含铁量相对较低，在高温中不易氧化，主要应用于高温作业环 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 10 境中（ 250℃ -350℃）； 稀土铁 碳（氮）永磁体为未来新一代系统永磁体，目前处于研发阶段， 尚未完成产业化。 钕铁硼磁 性能优异， 性价比高 相对于钐钴稀土永磁材料，钕铁硼永磁材料 中稀土金属 占比相对较低，钕（镨）元素 占 比 在 29%~32.5%， 铁元素占比 64%~69%，硼占 1.1%~1.2%， 此外部分型号产品需要掺杂 镝铽 等重稀土元素 铌、铜等元素 。 钐钴稀土永磁体需要的成本主要为钴，第二代稀土永磁体 Sm2Co17占比在 50%左右（ 48%-52%），稀土元素钐占比在 23%-28%，铁元素占比在 14%- 17%。钐钴永磁体中高价格的钴元素占比约为钕铁硼 永磁体中高价值镨钕元素的 1.7倍， 因 此在 多数 稀土价格保持平稳的情况 下钐钴永磁体的价格高于钕铁硼磁体。 此外，从性能而言， 烧结钕铁硼的性能要大幅优于钐钴永磁体，在剩磁、矫顽力以及最大磁能积等指标方面均高 于钐钴磁体。但钕铁硼永磁体居里温度（ Tc）相对较低，仅在 310-510摄氏度，低于钐钴永 磁体的 700-800摄氏度，因此钕铁硼的工作温度通常在 150℃以下（能够满足绝大部分下游 应用温度） ，钐钴永磁体能够应用到 250摄氏度以上的温度，因此目前阶段也主要应用于高 温工作环境。 表 1：不同永磁体的性能情况 种类 类别 Br/T Hc/(KA·m-1） (BH)max/Kj·m-3 Tc/℃ 稀土永磁 SmCo5 0.9-1.0 1100-1540 117-179 720 SmCo17 1.0-1.3 500-600 230-240 800 粘结钐钴 1.0-1.07 800-1400 160-204 810 烧结钕铁硼 NdFeB 1.1-1.4 800-2400 240-400 310-510 铁氧体永磁体 粘结钕铁硼 0.6-1.1 800-2100 56-160 310 钡 Ba 铁氧体 锶 Sr 铁氧体 0.3-0.44 250-350 25-36 540 金属永磁 AlNiCo5 系 0.7-1.32 40-60 9-56 890 AlNiCo8 系 0.8-1.05 110-160 40-60 890 Fe-Cr-Co 1.29-70.4 70.4 64.2 500-600 资料来源：信达证券研发中心 钕铁硼 永磁体作为目前综合性能最好的永磁材料， 按照生产工艺可以划分为烧结钕铁硼、粘 结钕铁硼和热压钕铁硼， 其中烧结钕铁硼永磁体应用最为广泛、产量占比超 过 95%。而粘结 钕铁硼由于不需要烧结，后续机加工相对简单，能够 生产 薄壁件、异形件等产品，能够弥补 部分烧结产品难以满足的应用方向 ，但性能弱于烧结钕铁硼 。 热压钕铁硼磁体 通过热等静压 等方式制备出高性能磁体，在不添加镝铽的重稀土的情况下实现与烧结钕铁硼相同的磁性能， 致密 性、耐蚀性、趋向性以及磁性能均较好；缺点主要是成本相对较高，机械性能略差，专 利垄断等 ，目前阶段较多主要应用于汽车 EPS电机方向 。 钕铁硼永磁体主要指标对电机性能影响较大 钕铁硼永磁的磁性指标直接影响电机的性能，剩磁力、矫顽力（内禀矫顽力）、最大 磁能积 以及居里温度等是钕铁硼磁体最重要的性能指标 。剩磁指标是磁体在充磁后无外磁场后所能 提供的最大磁通量强度，其值越大则磁体气隙磁密度越高，最大扭矩和最高效率点越高；矫 顽力是表示磁体抵抗退磁能力的参数，其值越大则在设计电机 时 可以相应降低磁体厚度，抵 抗过载的能力也越强；最大磁能积是表示磁体能够对外提供的最大磁能量，其值越高则在相 同功率情况下使用的磁体 越少 。 居里温度 Tc 是磁体磁性 消失 的温度点，表征磁体能够工作 的温度范围；而温度系数α是磁体则代表磁体的磁性随着温度变化 发生可逆变化的百分率， 这两个指标是使用磁材是需要考虑的 温度指标。 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 11 此外， 磁体 的形状也对电机性能产生较大影响，永磁体的厚度、宽度、倒角等外形条件不仅 能够影响磁体效率，还会影响磁体机械安装时的精度以及使用中的震动情况，并最终影响电 机的效率和成本。在电机外磁路固定的情况磁体厚 度的增加能够降低气隙， 提升电机效率， 但会导致电机换向震动。方形磁体如果不进行倒角会造成磁场变化率大，导致电机的脉震， 倒角越大脉震越小；但倒角会导致磁通较少。 图 4： 性能指标和外形情况影响电机性能 资料来源：信达证券研发中心 高性能钕铁硼永 磁体能够提升大 幅电机性能 高性能钕铁硼永磁体具有较高的磁性能指标，高剩磁及高矫顽力提升电机的电能转化效率， 能在 低速 情况下产生较大扭矩，功率系数高 ； 同时能够降低磁体及电机体积，相应能够降低 设备体积，便于维护维修 、节省其他原材料 等。高性能钕铁硼电机的磁损耗量 较小，带来高 的电能转化效率和较低的发热量。高性能钕铁硼的磁通量、磁能积高 能够大幅提升电机控制 的准确度和灵敏性，调速范围能够大幅提升，达到 1000:1 以上，使电机启动更平稳、控制 更精确，频繁启动及变速的损耗较小。因此高性能钕铁硼磁体能够大幅节能，相对于普通钕 铁 硼磁体进一步 降低 5 PCT 以上的 能耗 ，平均节能效率 可达到 15%以上 ， 在变频空调、电 梯等需要频繁启停、变换工作速度的应用领域 能够节能 25%-30%。 中国 高性能钕铁硼磁体技术快速进步，产量快速增长 中国 钕铁硼产业完成技术积累， 处于 加快技术创新 烧结钕铁硼磁体通过粉末冶金工艺生产，主要生产步骤约有 16个，其中原材料制备（磁粉 种类、原材料成本）、烧结工艺、表面处理、退火及后处理均大幅影响磁体性能，这些主要 环节也是 中国 钕铁硼 永磁体行业快速进步的主要方向。 首先在磁粉制备 及原材料配比方面， 中国 先后突破氢爆制粉、双合金配比等工艺，解决了传 统钕铁硼烧制过程中由于稀土元素比例降低导致熔炼 钕铁硼 铸锭的内部 产生 α -Fe析 出 ，导 致 Nd2Fe14B含量 减少，影响后续制粉、烧结以及后处理， 进而 导致内禀矫顽力降低。采用 双合金工艺，采用成分接近 Nd2Fe14B 的主合金和富钕合金辅合金，退火加工后消除α -Fe 相的影响。通过原材料配比，以及后端处理工艺，可以降低磁体中稀土元素的比例，达到同 时降低生产成本和提升磁体性能 的效果 。 再者，在钕 铁硼 磁体 后端加工及表面处理方面 中国 厂商取得长足进步。由于磁体形状对磁体 性能有较大影响，叠加烧结钕铁硼磁体刚性较强、韧性不足导致其机加工性能相对较差，仅 能进行简单形状的切割 ， 目前 中国 在坯料成型、后端线切割、 产线 自动化 程度等方面 均实现 剩磁 内禀矫顽 力 居里温度最大磁能 积 矫顽力 方形 度 厚度 宽度 倒角 形状 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 12 赶超。钕铁硼由于含铁比例较高，较为容易氧化，因此需要经过表面处理，此工艺也是 中国 与日本和德国等高端产品差距最大的方面；目前 中国 已经基本完成 需高性能表面处理 的 铁硼 产品的替代 ； 电子产品用小型、微型产品的表面处理技术要求更高， 在表面处理技术突破之 后， 中国 厂商在高端消费电子市场份额 不断增长 。 图 5： 钕铁硼磁材 制备过程 资料来源：信达证券研发中心 晶界渗透等后处理工艺技术壁垒极高， 能够提升磁材磁性能及机械性能，同时降低中重稀土 掺杂量 、 降低总体生产成本。目前除风电用大块体钕铁硼磁体外，其他 应用 方向产品均已能 够实现高效、高品质的晶界渗透，将其中重稀土的掺杂比例从之前 超过 5%降低至目前的 1- 2%的水平，未来有望继续降低至 0.4-0.8%，处于全球领先水平。 中国 钕铁硼产业链趋于多样化 中国 钕铁 硼稀土永磁产业链 完备，具有强大全球竞争力，产业链模式也趋于多样化、集约化 以及 高效化。 除一体化的大型钕铁硼生产企业，众多中小型企业依托于大型企业，并通过自 身在后端处 理技术、细分 市场客户 等 优势， 灵活经营、 做 深做强。国内钕铁硼企业形成四大 基地，主要 包括 原材料优势 明显 的包头地区 、 出口及加工优势 的 宁波等长三角地区 、技术研 发资源丰富的京津地区 和 下游需求量大且起步较早的珠三角 地区。 一体化大型厂商通过技术、 资金、客户资源等优势推动行业 不断 发展，产品 技术 进步和成本下降 促使钕铁硼永磁体 不断 向更多领域渗透 。 小型厂商通过外购原材料 （合金粉） 、坯料甚至产成品继续做深加工，能 够满足小批量、定制化需求，对 新 需求的出现和转变 做 出快速响应， 两类企业 共同推动行业 的发展进步。 受益于碳中和，钕铁硼磁体 需求将加速增长 2015 年之后国内稀土永磁体 产量 稳步增长 自上世纪 90年代开始产业化后， 中国 钕铁硼永磁体产量快速增长，依托于上游原材料优势 和生产制造能力优势， 中国 钕铁硼永磁体产量 在 2000年左右 登顶 全球第一，并保持高于全 球产量的增速 、 市占率稳步提升。 根据中国稀土协会数据， 2019 年 中国 系统永磁体产量 约 17.9 万吨， 同比增长 5%左右，近 10 年复合增长率为 9%，原有主要下游领域对钕铁硼的 需求从高速增长逐步过渡到增长 。分产品种类方面， 烧结钕铁硼 产量为 17万吨、粘结钕铁 硼为 7900吨，钐钴永磁体约为 2400吨，烧结 钕铁硼占 稀土永磁体总产量的 95%左右。 国内 钕铁硼产量有三个高速增长期， 2002-2007年为需求快速渗透 驱动高增长 ，国内产量从 2003 年的 1.7 万吨快速增长到 2007 年的 5 万吨， 2008 年全球金融危机 导致 产量下滑。 2009-2011年由于国内经济刺激计划带动国内需求增长，产量重回增长，到 2011年产量增 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 13 长 到 9万吨 左右； 但由于国内政策变化 导致 稀土价格 上涨超 10倍， 高价格 影响下游需求导 致产量增速快速下滑。 2014-2015年随着稀土价格下跌至相对较低水平，下游被压制需求逐 步释放，节能电梯、风电产品以及 中国 汽车 产量 增长均不同程度带动需求复苏，国内钕铁硼 磁体需求量重回中高速增长。 2016 年之后稀土价格维持 底部震荡 ，成本端不再对需求产生 较大的干扰，钕铁硼永磁体产量进入稳步增长阶段。 图 6： 中国 钕铁硼磁体产量进入平稳增长阶段 资料来源： 中国稀土工业协会， 信达证券研发中心 图 7： 烧结钕铁硼磁体带动总产量增长 （左）及 2019年稀土永磁体产量占比（右） 资料来源： 中国稀土工业协会， 信达证券研发中心 钕铁硼永磁体出口 量占比稳定在 30%左右 中国 拥有全球最完备的稀土永磁体产业链， 是全球钕铁硼 永磁体最重要的 生产地， 2019 年 中国 产量占比超过 85%，其他生产国为日本和德国， 产量分别为 1.39万吨、 0.66万吨 ，因 此 中国 磁材主要通过出口以及加工成电机形式满足全球需求。 2019 年 中国 钕铁硼磁材 系 列 产品量达到 4.07万吨，其中钕铁硼成材出口量为 3.53万吨，钕铁硼合金磁粉出口量为 4982 吨。 2020年虽受到疫情影响，出口量从 2季度恢复至正常水平以上，全年实现稀土永磁产 品出口 4.08万吨，同比基本持平，其中钕铁硼永磁体出口 3.6万吨 ，同 比增长 2.0%；稀土 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 0 5 10 15 20 25 稀土永磁产量（万吨） YOY 0 5 10 15 20 25 烧结钕铁硼（万吨） 粘结钕铁硼产量（万吨） 烧结钕 铁硼 94% 粘结钕铁 硼 5% 钐钴磁体 1% 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 14 磁粉和速凝片产品出口稳步下降，与出口 产品 高端 化、 原材料类及半成品出口量下降 趋势一 致 。 2011 年以来， 中国 钕铁硼永磁体出口整体维持增长趋势，出口增速 有所 回落，一方面 与 以 加工后电机等终端产品形式出口 有关 ，另一方面 原因为 低端产品出口数量减少 ，高端成 材料产品出口增加。 图 8： 稀土永磁体出口量及钕铁硼出口量 资料来源： 中国海关总署 ， 信达证券研发中心 出口金额及出口 均 价方面， 2020年与 2019年基本持平， 2020年上半年 疫情影响较大、导 致 价格较低 ，下半年出口金额 和价格均 快速提升，全年出口产品均价持平为 46.6美元 /千克。 钕铁硼永磁体出口价格与稀土价格 高度 相关，高端占比提升也一定 程度 抬升整体出口价格。 图 9： 2016年之后钕铁硼出口数量基本平稳 资料来源： 中国海关总署， 信达证券研发中心 出口国别方面，国内钕铁硼永磁体出口地较为集中， 2020 年前五大和前十大购买国占比分 -40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 2011A 2012A 2013A 2014A 2015A 2016A 2017A 2018A 2019A 2020A 稀土磁体出口总量（吨） 钕铁硼磁体出口量（吨） 稀土磁材同比（右） 钕铁硼磁体同比（右） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 钕铁硼磁材出口量（吨） 稀土永磁产品出口量（吨） 钕铁硼出口均价（美元 /千克）（右） 下载日志已记录，仅供内部参考，请勿外传 请阅读最后一页免责声 明及信息披露 http://www.cindasc.com 15 别达到 63%、 85%； 其中德国、日 本 及美国为前三大国家，分别进口 5893吨、 4928吨及 4924吨，预计在 2021年均将超过 5000吨。 图 10： 2020年 中国 钕铁硼出口国家 和地区 情况 资料来源： 中国海关总署， 信达证券研发中心 碳中和趋势下 新能源 需求 崛起推动稀土 磁材新一轮 高速 增长 烧结钕铁硼永磁体的应用方向 多 为 需 高性能中小电机 产品的领域 ， 主要包括 消费电子、节能 空调、汽车电机 、伺服电机 等；随着电机设计技术的进步，部分中大型电机产品在磁材性能 提升 及用量降低的情况下逐步采用烧结钕铁硼永磁产品，如风电发电机、节能电梯 曳引机 、 军工装备等 ，未来随着磁材性能进一步提升、设备高端化 进程稳 步 推进 ，大型钕铁硼永磁电 机的使用量将继续增长 。 钕铁硼永磁体产业链相对简单，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，主要终端为消费电子、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方向成熟度高，增速相对较慢； 而新能源相关的方向则 将在电动汽车、风电的加速渗透趋势下 迎来新一轮增长。 图 11： 稀土磁材产业链 资料来源：信达证券研发中心 中国 钕铁硼永磁体产量在 2015年进入新一轮 增长。 所有对电磁性能要求较高的领域均需要 使 用 钕铁硼产品 ， 2015年以来 中国 稀土磁材行业维持大个位数增长， 2016年出现短暂下滑， 2017年重回增长； 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 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 出口量（吨） 占比（右） 16.38% 13.70% 13.69% 10.35% 9.19% 6.63% 4.56% 3.85% 3.47% 2.64% 15.55% 德国