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國內燒結、粘接釹鐵硼現狀淺析

李錦峰 2019-07-28 2092 0

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釹鐵硼是繼SmCo5,Sm2Co17之后的第三代永磁材料,由于其磁性能良好,綜合性能最佳被譽為“永磁之王”。釹鐵硼在消費電子、基礎工業、新能源和節能環保等領域應用廣泛,國內超百家企業在生產,低端產品產能過剩,高性能釹鐵硼供不應求。

摘要:釹鐵硼是繼SmCo5,Sm2Co17之后的第三代永磁材料,由于其磁性能良好,綜合性能最佳被譽為“永磁之王”。釹鐵硼在消費電子、基礎工業、新能源和節能環保等領域應用廣泛,國內超百家企業在生產,低端產品產能過剩,高性能釹鐵硼供不應求。


稀土永磁分為釤鈷永磁,釹鐵硼和鐵氮永磁(第四代永磁,研發中),釤鈷永磁耐溫性好,主要在極端溫度環境下應用,但對于大多數領域,釹鐵硼的高磁性優勢占據主導地位。釹鐵硼以Nd2Fe14B為基礎材料,鏑等為輔助材料,通過燒結、粘接和熱壓等方式進行制備,常見的三類釹鐵硼主要參數及優缺點如表1所示。燒結釹鐵硼磁性能優異,技術最成熟,產能大,應用廣泛;粘接釹鐵硼起步稍晚,借助其精度高,成型容易,形狀復雜的優勢在輕小型領域應用;熱壓釹鐵硼抗腐蝕能力最好,但是其原材料生產本高,工藝復雜,目前國外日本大同電子能夠量產,國內僅銀河磁體等公司具備300噸產能,整體上產量與燒結釹鐵硼和粘接釹鐵硼差距大。

  表1 三類釹鐵硼對比

  (資料來源:產業論壇報告會,五度易鏈行業研究中心)

燒結釹鐵硼表現亮眼,粘接釹鐵硼提升空間大

2018年中國燒結釹鐵硼毛坯產量15.5萬噸,同比增長5%,粘接釹鐵硼產量0.7萬噸,增速與燒結釹鐵硼相近。燒結釹鐵硼磁性為各向異性,而且是全密度磁體,磁能積大,應用領域如圖1-(1)所示。目前燒結釹鐵硼性能在不斷提升,從N系列到TH系列(內稟矯頑力依次增強)磁性逐步增強。N系列和M系列主要應用于MRI、音響家電系列產品和VCM、磁選機、消費電子領域,H系列主要應用于電機和傳感器領域,而SH系列內稟矯頑力進一步提升,逐步應用于風力發電機、工業電機等對磁材性能要求較高的領域,UH系列多用于汽車電機和空調壓縮機,而磁性能最好的EH和TH系列則在混合動力汽車、電磁閥門和傳感器等領域應用廣泛,如表2所示。除此之外,燒結釹鐵硼在地震檢波器、磁滲藥品等新興領域也有增長,表現亮眼。

  表2 燒結釹鐵硼各系列產品

  (資料來源:公開資料整理,五度易鏈行業研究中心)

粘接釹鐵硼產量與燒結釹鐵硼相差較大,主要原因是粘接釹鐵硼起步晚,磁性能較弱,應用層面較窄,而且用量也小。但由于其形狀復雜,尺寸精準的優勢,在計算機、電子工業、辦公室自動化設備等輕小型領域取得一定份額,而且占比在不斷攀升,應用領域如圖1-(2)所示。雖然當前環境下粘接釹鐵硼磁能不足(最大磁能積16MGOs),使用溫度低等劣勢凸顯,但是從發展前景看,粘接釹鐵硼有很大的提升空間。其一,粘接釹鐵硼起步晚,發展技術相對不夠成熟,技術上仍有很大提升空間;其二未來很多行業發展有小型化的趨勢,尤其電器類產品,而粘接釹鐵硼必然會發揮其小型尺寸精準的優勢,開發高性能的粘接性釹鐵硼會成為一種趨勢。

  圖1 燒結釹鐵硼和粘接釹鐵硼的應用分布

  (資料來源:前瞻經濟學人,五度易鏈行業研究中心)

低端釹鐵硼競爭激烈,高性能釹鐵硼供給有限

根據《中國高新技術產品目錄(2006)》規定,以速凝甩帶法制成,內稟矯頑力Hcj(kOe)和最大磁能((BH)max,MGOe)之和大于60為高性能釹鐵硼。2018年國內釹鐵硼材料成品在14萬噸左右,其中高性能釹鐵硼占比25%,即35000噸左右,國外四大生產商中日本日立金屬、信越化學、TDK生產釹鐵硼16000噸(全部為高性能釹鐵硼),德國VAC產量約4000噸,國外合計20000噸高性能釹鐵硼。我國釹鐵硼產量全球占比近90%,而大部分的低端釹鐵硼主要應用于磁吸附、磁選、電動自行車、甚至箱包扣、門扣、玩具等低端領域競爭,過量中小型釹鐵硼生產商惡性競爭,主要靠壓低人力成本和環保成本來爭奪市場份額,銷售盈利困難,銷售毛利率不足10%,超過100家公司年產量僅幾十噸至幾百噸,產能利用率僅40%-50%,此類小型企業小范圍競爭激烈,產品議價能力弱。

高性能釹鐵硼從2012至今年復合增長率低于10%,目前國內高性能釹鐵硼產量在全球范圍內占比超60%。其應用領域廣泛,具體應用于高技術壁壘領域中各種型號的電機、揚聲器之中的磁鋼,包括節能電機、汽車電機、風力發電、高級音像設備、電梯電機等。高性能釹鐵硼企業競爭同樣激烈,與低端性能釹鐵硼企業不同的是,其上游原材料如鏑等供給有限,導致高性能釹鐵硼的產量受限,下游需求端旺盛保證了高性能釹鐵硼的稀缺性,導致其對上游原材料價格波動抵抗力較強,國內外量產高性能釹鐵硼的企業毛利率在20%-40%區間。此外,兩者競爭方式也有所區別,由于技術、非標準化產品制造、資金、客戶粘性、品質認證和人才等方面壁壘的存在使行業內公司的競爭立體化,而并非簡單的成本競爭,如表3所示。

  表3 高性能釹鐵硼壁壘

  (資料來源:公開資料整理,五度易鏈行業研究中心)

國內高端釹鐵硼公司概況

我國為全球提供近80%的稀土材料,與國外企業相比,國內企業享受低成本稀土的紅利。中科三環是國內燒結釹鐵硼的龍頭公司,全球最大的釹鐵硼永磁體制造商之一,燒結釹鐵硼產能16000噸在國內第一,旗下擁有5家燒結釹鐵硼生產企業,在高端磁材方面尤其是新能源汽車磁材方面保持領先優勢。同時布局上游企業,參股南方稀土和科立稀土(上游稀土材料公司)等原料企業。其他燒結釹鐵硼競爭力較強的企業有寧波韻升、正海磁材、金力永磁、英洛華、煙臺首鋼、天和磁材等(如表4所示),產能均在5000噸以上,旗下都擁有具備高性能釹鐵硼產線。以上公司2018年釹鐵硼毛利率在20%-30%之間。銀河磁體是國內粘接釹鐵硼龍頭,擁有2500噸粘接釹鐵硼產能(此外還擁有200噸釤鈷磁體產能和300噸熱壓磁體產能線),2018年毛利率高達39%。

  表4 燒結釹鐵硼和粘接釹鐵硼部分公司概況

  (資料來源:公司年報,公司公告等,五度易鏈行業研究中心)

結語

釹鐵硼磁性良好,國內釹鐵硼產業鏈完善,上游端有低成本優勢,下游端應用廣泛。隨著國際局勢變化,我國稀土戰略性凸顯,供給將受到更大控制,上游材料價格有走高的趨勢,原本低端釹鐵硼企業產能過剩的情況嚴重,此后競爭壓力會更大,而高性能磁材由于本身壁壘和需求等原因仍處于供不應求的狀態。


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