稀土永磁材料 头豹词条报告系列

稀土永磁材料行业分类 在所有的磁性材料中，稀土永磁是目前已知的综合性能最高的一种永磁材料，也是稀土资源最重要的应用领 域之一。按开发应用时间可分为第一代钐钴（SmCo5）、第二代钐钴（Sm2Co17）和第三代钕铁硼 （Nd2Fe14B）稀土永磁材料。从一二两代的钐钴系列永磁材料转变为第三代的高性能钕铁硼永磁材料，每一代 的新型永磁材料的开发都带来磁性能的巨大突破。钕铁硼永磁材料是稀土永磁材料的代表，问世已有四十年之 久，根据生产工艺不同，可分为烧结、粘结和热压3种，即烧结磁体、粘结磁体以及热压/热变形磁体。 按照第三代稀土永磁材料钕铁硼的生产工艺进行分类 烧结钕铁硼永磁体经过气流磨制粉后压制成形与烧结而成，其最大磁能积(BH)max高过铁氧体10倍以上。烧 4：中国知网，中国粉体网… 稀土永磁材料行业特征 稀土永磁材料行业技术壁垒高，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。中国稀土钕铁硼永磁产业主要形成以浙江宁波、京津地区、山西、包头和赣州为主的产业集群。稀土钕铁硼永磁材料根据下游产品需求差异分为低端和高端两类。低端市场门 槛低，产能分散，产品同质化明显，市场竞争无序；高端市场具有较高的技术、资金准入门槛，未来发展空间广阔。目前中国约有200多家生产企业，绝大部分企业的年产量在2000吨以下，万吨以上规模的基本是上市公司， 产能两极分化比较明显。当前中国稀土永磁产业发展呈现强者恒强，上市和优势大中型企业不断扩张发展，产能超过40万t。中国钕铁硼永磁材料生产装备基本实现国产化，快淬甩带、破碎制粉、真空熔炼等设备已突破技术 封锁达到或接近国际先进水平，未来，中国稀土永磁材料产业风险中蕴藏着机遇，持续发展是大势所趋，但传统 产品产能严重过剩，竞争和整合与淘汰不可避免。 高端市场进入壁垒高 高端市场具有较高的技术、资金准入门槛，未来发展空间广阔。 目前中国钕铁硼永磁材料生产企业普遍规模较小、技术工艺相对简单、产品性能及品质不高，应用领域较为低端，而高端应用领域的永磁材料产能不足，目前只有少量企业能够从事相关研发和生产。稀土高性能 烧结钕铁硼永磁材料生产的关键在于材料配方设计、生产设备改进、系统流程优化和工艺过程监控，对产品的质量、性能和一致性要求很高，因此产品制造工艺流程的开发与持续优化存在较高的技术壁垒。国际 高性能钕铁硼永磁材料生产企业主要集中在日本、欧洲和美国等地，这些地区同时也是全球重要的钕铁硼永磁材料消费市场。日本是全球第二大钕铁硼生产国，拥有多家具有顶级研发生产实力的超大规模稀土永 磁材料生产企业，如日立金属、TDK 和信越化工等，日立金属等企业亦在美国北卡罗莱纳州等地建立永磁材料工厂，业内著名的烧结钕铁硼永磁材料生产企业VAC公司位于德国，其工厂设立在德国哈瑙 （Hanau）和芬兰波里（Pori）。 低端市场门槛低 低端市场门槛低，产能分散，产品同质化明显，市场竞争无序 中国低端稀土永磁材料市场竞争力差，获得产品的效益较低，其主要原因是产品磁性能低，同质化严重， 市场的销路不顺，企业相互削价竞销。目前中国约有200多家生产企业，绝大部分企业的年产量在2000吨以下，万吨以上规模的基本是上市公司，产能两极分化比较明显。低端产能过剩的局面短时期内无法改 善，行业相互压价无序竞争的局面将导致部分竞争力差的企业市场清出。 稀土永磁材料发展历程 稀土永磁材料发展经历4个历史阶段：1942年至1958年是萌芽期，稀土开始应用于永磁材料中。1959年至 1976年是启动期，SmCo5磁体制备成功，标志着稀土永磁时代的开启。1977年至1981年是高速发展期，稀土永磁Sm2Co17合金制备成功标志着第2代稀土永磁材料诞生。1982年至2023年也是高速发展期，第3代稀土永 磁钕铁硼（NdFeB）合金，是稀土铁系永磁材料的领跑者。稀土永磁材料在现代工业和高新技术领域中的应用范围不断扩大，它作为永磁材料中的最新和最高磁性能的材料。目前已渗透到核磁共振成像仪、风力发电机、汽 车、音响设备、电子仪表、微特电机、家用电器、移动电话等方方面面。 萌芽期 1942~1958 1942-1945年，“曼哈顿工程”使稀土金属的化学分离技术得到长足发展。1946-1952年稀土金属 的研究突飞猛进，并对不同的稀土元素对合金钢的组织及机械性能影响的研究不断深入，稀土被应用到永磁材料中。 稀土开始应用于永磁材料中，标志稀土永磁材料进入萌芽阶段。 启动期 1959~1976 1959年，美国贝尔实验室的Nesbitt对稀土-钴（R-Co）金属间化合物磁性能进行研究，主要是研究测量GdCo5磁性情况。1960年，美国海军奥德南斯实验室的Hubbard等人，发现GdCo5具有较强的 磁晶各向异性。1967年，美国Dayton大学的Strnat等人，采用粉末冶金法制作出第1块YCo5永磁 体，最大磁能积为1MGOe，又用同样的方法制备SmCo5磁体（第1代稀土永磁SmCo5合金），磁能 积达到5.1MGOe。1968年，荷兰菲利普的Vege和Buschow等人制备出最大磁能积高达18.5MGOe 的SmCo5磁体，矫顽力为15.8kOe。 SmCo5磁体制备成功，标志着稀土永磁时代的开启。20世纪70年代，SmCo5永磁体已经实现商品 化，因其含较多战略金属钴和储量较少的稀土金属钐，原材料价格昂贵，故发展前景受限。 高速发展期 1977年，Ojima等人用粉末冶金法研制Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.2永磁体，其最大磁能积(BH)max =238.8 kJ/m3(30 MGOe)（第2代稀土永磁Sm2Co17合金）。 稀土永磁Sm2Co17合金制备成功标志着第2代稀土永磁材料诞生。基于其独特的优良的磁稳定性、高温磁性能、优异的抗氧化及抗腐蚀性，用途广泛，具有良好发展前景。 高速发展期 1982~2023 1982年日本和美国共同研发的，1983年实现工业化批量生产。其主要成分由稀土元素如钕（Nd) 、铁元素（Fe) 和硼元素（B）构成，稀土元素约占25%～35%，铁元素约占65%～75%，硼元素约占 1%。其分子式为Nd2Fe14B ，可根据实际需求改变其配比或添加其他元素来改善其性能。 第3代稀土永磁钕铁硼（NdFeB）合金，是20世纪90年代中后期崛起的新型稀土永磁材料，其优越的 性价比成就了这种材料的爆发性增长。钕铁硼是目前世界上磁能积最高的永磁材料，被誉为“现代永磁之王”。钕铁硼稀土永磁体诞生，是永磁材料领域一次革命性的变革，具有划时代的意义。 稀土永磁材料行业的产业链由上游稀土行业，中游稀土永磁材料行业，以及下游稀土永磁材料应用行业组 成。上游稀土行业参与主体通过开采、冶炼和分离稀土，主要提供稀土金属、稀土氧化物等用于生产稀土功能材料的原材料。2016年中国形成以北方稀土、南方稀土、中铝公司、广东稀土、五矿稀土和厦门钨业六大稀土集 团为主导的产业格局；2021年12月，成立以中铝公司、五矿稀土、赣州稀土三大稀土集团为主体的“中国稀土集团”；2022年以来，中国稀土集团深化重组，稀土原材料行业集中度持续提升，为稀土功能材料及新材料产 品生产加工企业稳定提供高品质生产原料。中游稀土永磁材料体系中，钕铁硼永磁材料作为第三代永磁材料，是应用范围最广、发展速度最快、综合性能最优、性价比最高的磁性材料，被誉为“磁王”。由于稀土资源的稀缺 性，以及稀土永磁材料在下游应用中的不可替代性，稀土行业及相关产业链具有重要的战略价值。产业链中游以TDK、日立金属、中科三环、金力永磁、金田股份等公司为主要参与方。高性能钕铁硼磁材主要下游应用包括新 能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、风力发电、智能电子、节能电梯、机器人及智能制造等。产业链下游以 金风科技、比亚迪、特斯拉、格力、西门子等公司为主要参与方。 中国丰富的稀土资源为稀土永磁材料产业的发展提供先天优势，中国已经成为全球最大的稀土永磁材料生产 和出口基地。当前世界各国家大力投资低碳节能环保制造产业，并大力推动绿色节能环保产品消费，鼓励使用以稀土永磁电机为代表的节能电机。稀土永磁上游主要为稀土开采、冶炼分离行业，作为稀土资源大国，中国具备 完整的稀土产业链体系，冶炼分离技术处于全球领先地位。近年来，随着下游市场对稀土永磁产品需求的增长，中国稀土矿开采、冶炼分离指标呈现持续增长的态势。2022年中国下发的稀土开采、冶炼分离总量控制指标分 别为21万吨、20.2万吨，同比分别增长 25%、24.7%。中国是磁性材料的主要生产国，产量占全球的60%以 上，其次是日本、韩国、印度和越南等国。当前国际钕铁硼产业逐步向中国转移，中国是全球最大钕铁硼磁材生 产国。生产壁垒导致高性能稀土永磁材料供应快速增长能力有限。未来，高性能与定制化将成为稀土永磁材料两大技术发展趋势。稀土永磁下游主要为清洁能源、节能环保和智能制造等高端应用领域，如汽车 EPS、新能源汽 车驱动电机、节能电机、工业机器人、风力发电、5G和3C产品等领域。近年来，在“双碳”政策驱动下，新能 源汽车、节能电机、风力发电等领域高速发展，带动高性能烧结钕铁硼永磁材料需求的快速增长。 上 产业链上游 生产制造端 稀土行业 上游厂商 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 五矿稀土集团有限公司 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。中国之外，美国、澳大利亚、缅甸都是重要的稀土矿产地。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，除个别企业形成了大规模生产外，其他规模普遍较小。全球稀土消费量35%来自稀土永磁材料,交易价值占据稀土终端应用的90%以上。中国在稀 土开采、稀土分离及冶炼等稀土上游及中游的科技领域已处于世界领先水平,但在下游稀土应用领域与欧美、日本等发达国家目前还存在一定的技术差距。2022年中国稀土行业整合加速，行业集中度进一 步提升。2020-2022年，中国稀土矿开采指标年复增长率约26%。中国分两批下达的2022年稀土开 采、冶炼分离总量控制指标合计为21万吨和20.2万吨，分别较上年增加了2.2万吨和4万吨，同比增幅均为25%；新增的生产指标分别分配给北方稀土集团和中国稀土集团，生产指标分配集中度进一步提 高。稀土需求端，受稀土原料价格波动和消费预期转弱等因素影响，全年稀土需求增长不及预期，稀土价格在报告期内呈现出先涨后跌、宽幅振荡的态势。随着“碳达峰”“碳中和”双碳目标的确立和 电动化、智能化等相关产业的迅速发展，稀土在新能源、新材料、节能环保、航空航天、军工、电子 产业链中游 品牌端 稀土永磁材料行业 中游厂商 北京中科三环高技术股份有限公司 江西金力永磁科技股份有限公司 浙江英洛华磁业有限公司 查看全部 产业链中游说明 中国稀土钕铁硼永磁产业主要形成了以浙江宁波、京津地区、山西、包头和赣州为主的产业集群。稀 土钕铁硼永磁材料是稀土下游价值最高的应用领域之一。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，2025年新增高效节能电机占比将达 到70%以上。钕铁硼永磁材料以其优异的性能，成为诸多高端应用领域中的重要功能性材料。2022年全球新能源车（包含纯电动车、插电混合式电动车、氢燃料电池车）销售量约1065万辆，年增长 63.6%；2022年中国新能源乘用车销量达到566.24万辆，占全年中国狭义乘用车销量的28%。2022 年中国机器人产量达到44.3万台，同比增长21.05%。中国是全球最大的钕铁硼永磁材料生产国、出口国。国际市场是中国钕铁硼永磁产品的重要市场之一，2013年以来中