磁性材料 头豹词条报告系列

磁性材料行业分类 能对磁场作出某种方式反应的材料称为磁性材料。磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及 其合金，以及一些Mn的化合物。磁性材料按应用可分为永磁材料、软磁材料、La-Fe-Si基合金、矩磁材料、旋磁材料、特磁材料等。在磁性材料领域标准体系中永磁和软磁材料及其制品标准最多，由于其他种类磁性材料标 准数量相对很少，将其合并列为其他磁性材料。永磁材料是一经磁化即能保持恒定磁性的材料，具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁的特性，具备转换、传递、处理、存储信息和能量等功能，依据磁性强弱、元素构成以及 发展阶段，可以分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料等。永 磁材料在牵引电传动系统中的应用，广泛应用于牵引电机、执行器和传感器等部件，其中牵引电机是永磁材料在牵引电传动系统中应用场景最广，产量最大和性能要求最高的部件。软磁材料是指具有低矫顽力和高磁导率的磁 性材料。该种材料可以迅速响应外磁场的变化，且能低损耗地获得高磁感应强度，容易受外加磁场磁化，又容易 退磁。其他磁性材料可用于生产冶金矿山磁电装备工程的磁选设备、室温磁制冷等多个领域。 磁性材料按应用分类 早期的金属永磁材料主要包括Al-Ni-Co系、Fe-Cr-Co系等。Al-Ni-Co系、Fe-Cr-Co系金属永磁材料具有工作温度高、耐腐蚀性强和机械性能强等优点而被汽车电子、仪表仪器等领域所青睐，但由于其矫顽力较低的短板而未能成为主流的永磁材料。稀土永磁材料主要包括两种元素：一种是以Re、Sm等为代表的稀土元素，另一种是以 TM、Fe、Co 等为主的过渡族金属元素。稀土永磁材料能弥补金属永磁体的短板，但由于其价格昂贵，性价比不高，故仅仅在高端市场占据绝对优势。永磁铁氧体的原料来源丰富，生产条件简单、过程可控且产品的抗侵蚀性强。永磁铁氧体材料仅在离子取代过程中掺入少量的Co、Ni以及昂贵的稀土元素，成本较 低，是目前应用最广的永磁材料，在生产和应用上已经占据主体地位。 永磁材料 软磁材料主要包括硅钢、坡莫合金、铁铝系合金、软磁铁氧体、铁基非晶合金、纳米晶软磁合金和软磁复合材料等。目前牵引电机中应用到的软磁材料主要以硅钢为主。电机、变压器在电力系统及工业领域作为机电能量转换的枢纽，高效率、低损耗为其永远的发展命题。随着电网技术的飞速发展，要求电工装备逐渐向高频化、小型化方向发展。相比于传统硅钢材料，非晶、纳米晶等新型磁性材料具有高磁导率、低矫顽力以及低比损耗等优良特性，在高频工况下具有优秀的节能表现。 磁性材料分类 软磁材料 特磁材料主要用于生产冶金矿山磁电装备工程的磁选设备，主要适用于铁矿、铬矿、锰矿等金属矿的选别，石英、长石、高岭土等非金属矿的除铁提纯，以及氧化铝赤泥、稀土尾矿等资源综合回收利用等，主要面向矿山、煤炭、电力、建材、非金属矿、有色金属矿等行业。磁制冷技术基于磁热效应实现制冷，具有制冷效率高、环境友好、可靠性高等优点受到广泛关注。La-Fe-Si基合金由于磁热效应大、居里温度可调、无毒以及成本较低等优点，被认为是最有潜力应用于室温磁制冷的材料之一。 其他磁性材料 集中度和产业规模偏小 中国磁性材料企业众多，集中度和产业规模偏小，区域性产业集群和行业龙头企业不多。 中国磁性材料生产企业主要集中在华东（约占43%）、华南（约占17%）、中部地区（约占14%）、华北 京津地区（约占11%）、西南部主要集中在绵阳成都重庆周边地区（约占11%）等区域；华东地区磁性材料产能产量超过50%。专业从事磁性材料生产加工的企业约1600多家，其中永磁铁氧体生产企业有340家 （烧结、粘结、加工）、各类软磁铁氧体生产企业有230家，非晶软磁合金及金属磁粉芯生产企业有250多 家,稀土永磁企业有300多家（烧结、粘结、加工，不含贸易），其他磁性材料生产企业约100家左右，其余为磁性材料加工和粉料生产企业。与日本、韩国发达地区相比，产业小而分散，一千多家企业分配 800多 亿市场，中国企业在国内外的市场竞争难以拥有强大竞争力和话语权。 行业创新能力要求高 中国中小微磁性材料企业创新实力不足，新型磁材技术发展步伐相对缓慢，抵御原料价格波动能力有限。 铁氧体软磁器件向高性能、微型化、集成化方向发展；车载电子对软磁铁氧体器件的需求持续增长；新型 消费及家用电器对铁氧体软磁器件需求日益增加 ；出口软磁元器件产品从中低档逐步向中高档发展。稀土永磁材料进一步向高性能低成本、高使用温度、高稳定和可靠性、高机械强度、高耐腐蚀性、高环境适应 性方向发展。日、韩等发达国家的先进企业已实现全线自动化和信息化生产管理，中国磁材产业链建设滞后，磁材生产线工艺设备、关键材料技术指标比日韩差；中国磁性材料与元件企业对高技术应用领域的磁 性产品开发能力不强，不能首先占领新应用领域；企业生产自动化智能化和信息程度仍然偏低。中国产品出口价格已逐步失去优势。随着劳动力成本和原料价格上升、同时面临用工荒和产业集中的发展趋势，若 不进行技术创新和管理创新，加速自动化、智能化和信息化技术改造步伐，必将被淘汰出局。 竞争两级分化 磁性材料生产竞争两极分化严重，低端产品产能过剩，高端产品产能供不应求 中国磁性材料行业内，大中型的股份制（特别是上市公司）、民营和私营企业生产经营情况相对较好，中 小微企业多数比较艰难。大中型企业产品多样，信誉较好，客户多实力强，产品质量有保证，新产品支撑作用明显。中小微企业产品单一，生产自动化水平低、条件差，技术创新能力不足，对应的优质客户少， 淘汰率高。企业发展两极分化明显。磁性材料行业内的市场竞争，表现在中低端产品同质化价格竞争更趋激烈，传统市场和固定客户在上游涨价、下游产业降低成本要求不断的双重挤压下，企业只能压缩利润空 间，在同行竞争中不断相互降价，不少企业固定的客户在竞争中流失。但中高端磁性制品企业中少数技术优势强、自动化水平高的企业却订单充足而且利润率较高。 启动期 1967年美国Strnat发现1:5型SmCo 1977年日本Ojima发现2:17型SmCo，并含有少量Cu、Zr。 1:5型SmCo的发现标志着稀土永磁时代的到来。稀土永磁在微波、电机、计算机、磁化等领域都有应用推广。 高速发展期 1983~2023 1983年日本Sagawa发现Nd2Fe14B 1983年美国通用汽车与日本都发现钕铁硼，各自都有专利。 1984年中国钢铁研究总院研制出磁能积超过35MGOe的钕铁硼。2002年中国钕铁硼年产量达到 8000吨，超过日本成为全球第一。2008年中国钕铁硼生产厂家已达100多家，年产量达到46000 吨。2014年全球除日本日立金属、信越化工、TDK三家及德国VAC外，美国钼公司有少量生产，其 他钕铁硼工厂都在中国，中国钕铁硼年产量超过世界80%. 钕铁硼是稀土永磁的一种，号称当代磁王，是当前市场空间最大、发展最快的永磁材料。钕铁硼磁性 材料制成的电机具有高性能、轻型化、和高效节能的特性。 产业链上游 生产制造端 化工材料行业、钢铁制造行业、稀土矿开采、稀土冶炼行业 上游厂商 五矿稀土集团有限公司 中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司 盛和资源控股股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 2022年，全球稀土矿产量约为30万吨。中国仍是全球最大的稀土原料生产国，2022年中国下发的稀土总量控制指标为21万吨，同比增长25%。除中国之外，美国、澳大利亚、缅甸都是重要的稀土矿产 地。中国拥有丰富的稀土资源和完整的稀土产业链，目前是全球最大的稀土材料产品生产、应用、出 口国，随着稀土大集团的组建，中国国内稀土产业集中度进一步提升。稀土的价格波动对产业链的中下游的需求量具有重大影响。在稀土冶炼分离和金属加工业务环节，中国仍占有全球90%左右的市场 份额。海外稀土冶炼分离和金属加工企业较少，除个别企业形成大规模生产外，其他规模普遍较小。 北方稀土和盛和资源是磁性材料原材料供应的龙头企业，2022年盛和资源实现营业收入1675,792.70 万元，与上年同比增长57.85%，归属于上市公司股东净利润 159347.78万元，与上年同比增长48.09%。北方稀土2022年实现营业收入372.60亿元，同比增长22.53%；实现归属于上市公司股东 的净利润59.84亿元，同比增长16.64%。电工钢是电力、电子和军工领域不可或缺的电磁材料，是应用于电力工业的核心软磁功能材料，服务于电能的产生、传输和使用。电工钢分为取向电工钢和无取 向电工钢两类，取向电工钢主要应用于超高压、特高压及高能效配电变压器领域，用于制造变压器铁 心；无取向电工钢主要应用于新能源汽车、家电、工业电机、中小电机等行业或领域，用于制造电动机、变频压缩机等产品。首钢集团已成为全球领先的电工钢制造商和服务商，2022年电工钢产量 148.5万吨，同比降低1.0%。其中无取向电工钢产量127.9万吨，同比降低2.2%；取向电工钢产量20.6万吨，同比增长6.8%。金属软磁材料销售收入134.01亿元，占营业收入比率为11.34%。 中 产业链中游 品牌端 软磁材料、永磁材料、其他磁性材料生产商 中游厂商 北京中科三环高技术股份有限公司 宁波韵升股份有限公司 烟台正海磁性材料股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 磁性材料产品主要包括预烧料、永磁、软磁、塑磁等，器件产品主要包括振动器件、硬质合金、电 感、环形器/隔离器等。磁性材料+器件产品主要应用于家电、汽车、光伏新能源、消费电子、通信通 讯、大数据中心、充电桩、智能终端、工业互联网、人造钻石等领域。中国是全球规模最大的铁氧体软磁生产国，近年来供应总体稳定，规模在21万吨左右。软磁是无线充电最关键的材料之一，技术、 资质壁垒高，随着大数据、5G、物联网等领域发展，无线充电有望成为软磁材料需求增长的重要引擎。中国国内金属软磁磁性材料领域企业较少，约占4.03%；软磁材料上市公司大多聚焦于铁氧体软 磁材料。高性能稀土永磁材料是清洁能源和节能环保领域必不可少的核心材料，其有助于降低各类电机的耗电量，节能效果显著。全球50%以上的电力消耗来自电机，而与传统电机相比，稀土永磁材料 电机可节省高达15%至20%的能源。中国目前有160多家钕铁硼永磁材料生产厂家，中、低端应用领域的钕铁硼企业竞争激烈，作为当前产量最高、应用最广泛的稀土永磁材料，钕铁硼下游新的高端应 用领域不断出现。预计电动车用钕铁硼需求增速将达到平均40%左右，而高端钕铁硼行业整体需求增速也将达15%以上。中科三环在高性能稀土永磁材料领域拥有较强的竞争力，属于行业优势企业。主 要从事稀土永磁材料和新型磁性材料及其应用产品的研究开发、生产和销售，2022年完成营业收入 971580.80万元，比上年同期增加35.97%；利润总额为127,412.43 万元，比上年同期增加 109.92%。横店东磁磁性材料产业具有年产22万吨铁氧体预烧料、16.2万吨永磁铁氧体、5万吨软 磁、2.5万吨塑磁的产能，是全球规模最大的铁氧体磁性材料生产企业。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 电动机、变压器、发电机、交流发电机等 渠道端 西门子（中国）有限公司 特斯拉（上海）有限公司 比亚迪股份有限公司 查看全部 产业链下游说明 凭借突出的磁性能优势，钕铁硼永磁材料在能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域广泛应 用。钕铁硼永磁材料根据下游产品需求差异可以分为低成本和高性能两大类。低成本钕铁硼主要应用于磁吸附、磁选、电动自行车、箱包扣、门扣、玩具等领域，而高性能钕铁硼主要应用于高技术壁垒 领域中各种型号的电机，在新能源汽车、变频家电、节能电梯、工业电机和风力发电等领域应用广泛。2022年，全球新能源汽车市场持续旺盛，销量突破千万辆，达到1082.4万辆，同比增长 61.6%，其中中国市