稀土永磁材料产业技术情报分析（2022）

2022年·第五期 稀土永磁材料产业技术情报分析（2022） 中国工程科技知识中心 江西省科学院科技战略研究所 中国工程科技知识中心 2022年10月 报告图解 知领报告 2022年第五期 编 辑： 武丽丽 执笔： 刘玉玲江西省科学院科技战 略研究所 冯雪娇江西省科学院科技战 略研究所 方雪琦江西省科学院科技战 略研究所 审 核： 蔡志勇武丽丽 目录 摘要i 1引言1 2产业发展情况2 2.1产业市场情况2 2.2国外稀土永磁材料部署8 2.3国内稀土永磁材料部署28 3技术研发情况47 3.1基于论文分析的科技前沿态势47 3.2基于专利分析的技术研发态势63 4我国产业高质量发展存在的问题81 4.1低端产品过剩，高端产品不足，制约下游行业发展81 4.2知识产权制度不完善，制约专利壁垒突破82 4.3产业链不完备，制约资源高值化利用………… 83 4.4政府和企业研发投入不足，制约创新环境塑造. 83 4.5高校科研院所与企业合作不够，制约科技成果转化84 4.6创新人才不多，制约关键技术突破84 5推进产业高质量发展的建议86 5.1强化创新链科技供给，突破共性关键技术86 5.2加强产业链延链、补链，提升创新成果产出88 5.3优化创新生态，促进产业链和创新链融合90 5.4强化高技术人才团队，提升技术创新活力91 参考资料93 图表目录 图1全球钕铁硼需求量及年增长率4 图2全球新能源汽车用钕铁硼数量6 图32014-2021年全球钕铁硼产量 10 图42021年全球高性能钕铁硼各领域消费占比11 图 5 美国稀土政策时间轴 15 图 6 美国稀土永磁产业市场规模以及应用领域分布 21 图 7 我国各重点省市稀土永磁布局地图 33 图34 82016-2021年我国稀土永磁材料消耗量及增速 图 92021年我国钕铁硼分领域需求量 35 图 10我国钕铁硼细分领域需求量预测 36 图37 112011-2021年我国稀土永磁材料产量 图38 122021年我国稀土永磁产品出口国家/地区分布情况 图40 132021年我国稀土永磁产品进口国家、进口数量以及进口均价 图142019年国内高性能钕铁硼永磁材料应用分布 41 图152020年我国钕铁硼产能地区分布 42 图162019年宁波市稀土永磁材料分区工业总产值占比 43 图 17 全球稀土永磁材料领域论文发表年代分布 51 图 18 全球稀土永磁材料领域论文发表国家/地区 52 图 19 全球稀土永磁材料领域研究机构合作分布 58 图 20 我国稀土永磁材料领域论文年代分布 59 图 21 全球稀土永磁材料领域专利申请量逐年演化图 68 图 22 专利技术来源国家（地区）分布和专利技术市场国家（地区）分布 69 图 23 全球重点国家/地区稀土永磁领域专利技术布局 70 图 24 全球稀土永磁材料领域专利申请布局 71 图 25 我国稀土永磁材料专利申请时间演化图 77 图 26 我国稀土永磁材料领域专利申请布局 78 图80 27 我国排名前10机构专利技术布局 图28我国稀土永磁材料相关技术领域专利权人合作关系图81 表 1 全球风电领域对钕铁硼的需求量 7 表 2 稀土镨钕全球产能情况 8 表13 3 美国稀土政策及标志性重点事件简况 表17 4 澳大利亚稀土政策措施汇总 表19 5 全球稀土永磁产业向中国转移情况 表20 6 全球稀土永磁重点企业 表22 7 美国稀土永磁龙头企业生产情况 表23 8 日本稀土需求变化 表24 9 日本稀土永磁产品产量 表10日本含稀土永磁终端产品产量 24 表26 11 澳大利亚高级稀土项目汇总 表29 12 稀土永磁材料相关国家政策 表30 13 下游新能源、节能环保等应用领域的发展政策与发展态势 表142021年我国稀土永磁产品出口情况 38 表152020年和2021年我国稀土永磁产品进口情况39 表16我国稀土永磁上市龙头企业收入构成及主要产品情况 43 表17我国稀土永磁上市龙头企业主要产品及营业收入情况 46 表18我国稀土永磁上市龙头企业具有的核心技术情况 47 表19我国稀土永磁上市龙头企业研发情况 48 表20我国部分稀土永磁上市龙头企业分领域下游客户情况 50 表52 21 全球稀土永磁材料领域论文国家/地区被引情况 表53 22 全球稀土永磁材料领域论文研究主题词频分析 表56 23 全球稀土永磁材料领域论文研究机构分布情况 表60 24 我国稀土永磁材料领域论文研究机构分布情况 表61 25 我国稀土永磁材料领域论文主题词频分析 表65 26 我国稀土永磁材料领域论文重点研究团队 表70 27 稀土永磁材料相关技术领域前10位专利分类 表72 28 全球稀土永磁材料领域主要专利申请人 表73 29 全球稀土永磁材料领域主要核心专利 表 30 我国稀土永磁材料领域主要专利申请人 78 表31我国稀土永磁材料领域专利量前10位专利分类79 表32我国在稀土永磁领域的主要核心专利 82 表33稀土永磁材料在重大需求领域的高端应用中所需的特定性能材料 87 摘要 稀土是不可再生的重要战略资源，是改造传统产业、发展新兴产业及国防科技工业不可或缺的关键元素。其中，稀土永磁材料在国内稀土消费结构中规模最大、占比最高 信息、智能装备、新能源、现代交通、 节能环保等战略性新兴产业的关键支撑材料。随着全球低碳技术及经济的不断深化发展，当前高性能稀土永磁材料已成为各国关注的重点，其应用价值必将进一步提升。 为发挥好高性能稀土永磁材料 （42%）、发展最快。稀土永磁材料因其优良的磁电耦合、磁光效应、磁热效应等特性，成为航空航天、电子 国稀土永磁产业发展存在的问题，提出推进我国稀土永磁材料产业高质量发展的对策建议。 作为关键战略资源特殊价值，本报告聚焦稀土永磁材料产业发展态势，采用文本挖掘、聚类分析等方法，结合专家意见构建检索式，通过ISIWebofScience-SCI和科瑞唯安DerwentInnovation（DI）数据库检索，结合Excel、DI、DerwentDataAnalyzer（DDA）等软件分析，摸清全球和我国稀土永磁材料产业发展以及技术研发现状，深度剖析我 i 1引言 稀土永磁材料是一类以稀土金属元素RE（Sm、Nd、Pr等）和过渡族金属元素TM（Fe、Co等）所形成的金属间化合物为基础的永磁材料。按开发应用时间顺序，可分为第一代钐钴永磁材料（SmCo5）、第二代钐钴永磁材料 （Sm2Co17）和第三代钕铁硼（Nd2Fe14B）永磁材料。其中，第二代钐钴永磁材料具有较高的工作温度（Tw>500C）和磁能积（(BH)max>33MGOe）以及较小温度系数、较强抗腐蚀性等特性，但因其价格高昂且主要应用在一些苛刻的环境和特定领域中，在稀土永磁材料中占有份额仅有1%左右。第三代钕铁硼材料占据稀土磁材领域大部分市场空间，具有极高的磁能积和内禀矫顽力，它比磁钢的磁性高100多倍，比钐钴合金的原材料价格便宜50%左右，是目前综合性能最优、应用范围最广、发展速度最快的永磁材料，被称为“永磁王”，现已广泛应用于航空航天、国防军工、微波器件、通讯、医疗器械、汽车、风电、工业机器人、仪器仪表、传感器、电子消费品等诸多领域中。因此，本报告着重研究钕铁硼稀土永磁材料。 从供给端来看，稀土永磁材料产出完全来源于稀土矿产，属于资源依赖型材料。而稀土具有不可再生性，全球储量有限，主要分布于中国、巴西、印度、缅甸等有限几个国家中，且由于稀土永磁材料是尖端科学技术领域不可或缺的基础材料，对发展现代高新技术和国防尖端产业、改造提升传统产业等发挥着不可替代的关键作用，因而成为世界各国战略必争资源。全球各国愈加重视关键矿物供应链安全，中国、美国和欧盟都将稀土列为影响国防安全的战略性（关键）矿产。美、日、欧盟、澳大利亚等国相继出台关键矿产战略、规划、税收减免等多项措施加紧扩宽稀土资源的来源渠道。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出深入实施制造强国战略，提升制造业 核心竞争力需推动高端稀土功能材料取得突破。 从需求端来看，随着低碳经济和新冠疫情的全球化，稀土永磁材料产业的下游应用场景在加速打开，未来对稀土永磁的需求将会不断呈现爆发式增涨。一方面新能源汽车、风力发电、节能环保等领域大规模扩张刺激了稀土永磁材料在低 碳绿色产业和整个绿色节能体系的支撑材料需求，另一方面，新冠疫情在全球范围内热度不减，医疗器械和电子消费品领域对稀土永磁材料的需求有增无减。 本报告着重研究国内外钕铁硼永磁材料产业战略部署、产品供应、市场需求、产业发展，凝炼出我国稀土永磁产业在新发展格局下高质量发展存在的关键问题主要有：产品低端化、核心制备技术不高、产业链不完备、研发投入不足、知识产权保护力度不强、高校、科研院所与企业合作不够、创新人才不多等问题，并提出了相应的对策建议，为我国稀土永磁材料的发展与战略布署提供参考。 2产业发展情况 2.1产业市场情况 2.1.1产业需求态势 当前，疫情全球肆虐，低碳经济全球铺开，以新能源汽车、风力发电等为代表的清洁能源行业将不断扩张，稀土永磁材料需求将迎来新一轮增长。受下游消费需求放量的持续刺激，全球稀土永磁产业格局将被重塑，市场将进一步扩大。尤其是稀土永磁材料作为以上行业的重要支撑材料，其重要性日益凸显。根据Imarcgroup数据，2020年全球稀土磁体市场价值达到144亿美元，预计 2021-2026年市场将以6.7%的复合年增长率增长。根据中信证券数据，2020 至2022年全球钕铁硼需求量分别为25.0、26.7、28.0万吨。Frost&Sullivan 测算，2022-2025年全球高性能钕铁硼需求量有望分别达到10.90万吨、 12.93万吨、15.37万吨、18.10万吨。 全球高性能钕铁硼需求量 4050.00% 45.00% 3040.00% 35.00% 30.00% 2025.00% 20.00% 15.00% 1010.00% 5.00% 00.00% 20212022E2023E2024E2025E2030E 需求量（万吨）增长率（%） 图1全球钕铁硼需求量及年增长率 （E代表预测值，数据来源：https://www.statista.com/statistics/1134603/neodymium-iron-boron-permanent-magnet-demand-growth-rate-worldwide/） 一是新冠病毒疫情持续白热化，驱动医疗和电子消费品行业需求。自2022年疫情爆发以来，人们的身体健康状况和生产生活方式受到了严重的影响，主要表现为医疗和3C消费电子需求大幅度增加。 医疗领域。2020年以来，新冠疫情对医用口罩、核酸检测试剂盒、体外膜肺氧合机器（ECMO）等一系列医疗器械的需求激增。疫情将长期带动医疗基础设施市场扩容和基层下沉，并加速医疗器械行业国产替代。监护仪、呼吸机、输注泵和医学影像业务的便携彩超、移动DR（移动数字化X线机）的需求量大幅增长，全球各国对医用防护用品、核酸检测盒、ECMO等医疗器械订单量激增，永磁电机则是上述器械循环动力系统中的关键部件。2021年全球医疗器械市场规模预计为5043亿美元,同比增长6%,17-21年CAGR为5.6%。除医疗器械外，使用在身体的内部和外部医疗用具、医疗设备的电机和传感器也离不开稀土永磁材料。如：身体内用的钕磁铁，身体外部用的磁疗项链、磁针、健身磁手镯、磁水杯、磁贴敷、磁性木梳、磁护膝、磁性按摩器等磁疗产品都是以高磁性能稀土永磁材料制作而成的多种形态的磁疗用具，不易退磁，用它作用于肌体经络穴 位或病变区域，能取得比传统磁疗效果好的疗效；手术用机器人、微型医疗机器、大型核磁共振图像扫描系统等仪器都是以永磁同步电机为核心部件。 电子消费品领域。疫情催生“宅经济”，远程办公和在线教育驱动了电子