稀土永磁材料

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 稀土永磁材料头豹词条报告系列 黄 黄元·共创作者 2023-07-20未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 综合及概念/其他 综合性企业/综合企业 行业： 稀土永磁材料 关键词： 行业定义 稀土永磁材料是一类以稀土金属元素RE和过渡族金属… AI访谈 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… AI访谈 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… AI访谈 发展历程 稀土永磁材料行业目前已达到4个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 稀土永磁材料行业规模暂无评级报告 AI访谈SIZE数据 政策梳理 稀土永磁材料行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 在中国稀土功能材料的应用中，稀土永磁材料占比为… AI访谈数据图表 摘要稀土永磁材料具有高磁晶各向异性和高饱和磁化强度，是当前矫顽力最高、磁能积最大的一类永磁材料。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。在现有稀土永磁体系中，钕铁硼永磁是目前应用范围最广、发展速度最快、综合性能最优的磁性材料，因此也被称为“永磁王”。稀土永磁的使用极大地促进永磁设备及器件向小型化、集成化发展，广泛应用于风力发电、新能源汽车、消费电子、空调、高端装备等诸多领域。 稀土永磁材料行业定义[1] 稀土永磁材料是一类以稀土金属元素RE和过渡族金属元素TM所形成的金属间化合物为基础的永磁材料。稀土永磁材料具有高磁晶各向异性和高饱和磁化强度，是当前矫顽力最高、磁能积最大的一类永磁材料。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。在众多稀土新材料中，稀土永磁材料的发展速度和产业规模皆居前列。在现有稀土永磁体系中，钕铁硼永磁是目前应用范围最广、发展速度最快、综合性能最优的磁性材料，因此也被称为“永磁王”。稀土永磁的使用极大地促 进永磁设备及器件向小型化、集成化发展，广泛应用于风力发电、新能源汽车、消费电子、空调、高端装备等诸多领域。 [1]1：中国知网 稀土永磁材料行业分类[2] 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 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。烧结钕铁硼非常坚硬和脆，但可以切割加工不同的形状和钻孔粘结钕铁硼磁体由于受到粘接剂的制约，使用环境受到了限制，多用于消费类电子产品当中。 稀土永磁材料分类 粘接钕铁硼永磁体 粘结钕铁硼永磁体是将钕铁硼快淬磁粉与高分子材料及各种添加剂均匀混合，再用模压或注射成型工艺制成的磁体，其性能主要由NdFeB快淬磁粉的性能决定，目前制备NdFeB快淬磁粉的工艺方法有2种：真空电弧重熔溢流快淬法（电弧式法）和真空感应重熔单辊快淬法 （感应式法）。 热压/热变形磁体 采用热压/热变形技术制备的热压钕铁硼磁体具有致密度高、磁性能好、耐高温性好等优点，不需要外加磁场的干预就可以获得各向异性磁体，这一优势让热压/热变形技术不仅适用于制备各向异性块体，同样适用制备形状复杂、取向特殊的永磁环。 [2]1：https://news.cnpo… 2：https://caifuhao.e… 3：https://kns-cnki-n… 4：中国知网，中国粉体网… 稀土永磁材料行业特征[3] 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。 1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）。 2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。 3行业发展迅速 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。 中国钕铁硼永磁材料生产技术水平取得长足进步，生产装备基本实现国产化 中国企业先后在破碎制粉、双合金配比、后道加工等环节取得重大突破，在坯料成型、线切割、产线自动化、后处理工艺等方面实现赶超，中国钕铁硼永磁材料生产技术水平取得长足进步，产品磁性能、热稳定性、耐蚀性等指标得到大幅提升。同时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，中国在高性能稀土永磁材料、重稀土减量化技术、高丰度稀土资源平衡利用和磁体回收利用技术等领域都已经与世界同行并驾齐驱。 [3]1：中国知网，宁波韵升年… 稀土永磁材料发展历程[4] 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 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。 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。 高速发展期1977~1981 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(30MGOe)（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。 [4]1：https://sic.cas.cn/x… 2：https://caifuhao.e… 3：中国知网，中科院上海… 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。 稀土永磁材料产业链分析[5] 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