大数跨境
首页
>
当新能源遇上机器人 高性能钕铁硼磁材需求结构将迎极大改变
>

当新能源遇上机器人 高性能钕铁硼磁材需求结构将迎极大改变

当新能源遇上机器人 高性能钕铁硼磁材需求结构将迎极大改变 中国稀金谷大数据
2022-09-08
1
导读：点击上方蓝字关注稀金计算（中国稀土产业大数据平台），获取更多精彩内容。

点击上方蓝字关注稀金计算，更多精彩内容


稀土应用广泛，并持续拓宽。稀土在改进产品性能、促进产品结构升级、向清洁能源转型过程中发挥重要作用，不仅涉及农业轻纺、冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷等传统领域，也是特种光源及相关器材生产、国防军事、智能制造等新兴产业的关键材料。永磁材料是稀土最主要的应用领域，2020 年在全球稀土需求结构中占比 26%，在中国稀土需求结构中占比更是高达 42%。稀土永磁材料发展快速，如今已渗透到机器人、风电设备、新能源汽车、节能电器、精密仪表等多个领域，为稀土产业的发展提供巨大推动力。常见的永磁材料通常分为三类，即金属永磁、铁氧体永磁和稀土永磁。而钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，具有高剩磁密度、高矫顽力和高磁能积的优点，是迄今为止磁性最强的永磁材料，是应用范围最广、发展速度最快、综合性能最优的稀土永磁材料。

中国是钕铁硼永磁材料的第一大生产国


全球稀土永磁材料产量稳步递增。整体来看，2015-2020 年间，全球稀土永磁产量从 15.0 万吨增长至 21.7 万吨，其中中国作为主要生产 国，产量从 13.5 万吨增长至 19.6 万吨。预计未来稀土永磁材料产能将继续保持乐观增长，假设全球产量复合 年均增长率为 7.4%，到 2025 年时，全球产量 31 万吨，其中中国生产 28.4 万吨。随着近年来中国生产企业技术的进步与向高端产品转型的政策鼓励，我国高性能钕铁硼磁材产量快速上浮，占世界产量比例接近70％。


 
钕铁硼磁材的原料成本受上游稀土价格影响


从 2021 年 6 月开始的连续大幅上涨行情在今年 3 月中止，稀土产品价格从高位回落，使得磁材企业购买原材料的成本有所下降。首先，俄乌冲突以及奥密克戎新一轮传播导致能源和多种原材料价格激增、供应链受阻，产能和下游应用领域需求均受到严重冲击。未来稀土矿开采和冶炼的总量指标或将继续维持现有水平或小幅增长，但稀土矿山开采难度不断上升，稀土产量增加空间有限，供应商进一步让利的空间不大，稀土市场供应偏紧的格局仍将持续。稀土产业链中上游原材料价格波动向下游应用产品传导，供需是影响 价格的最重要因素，近期稀土价格的下跌使得磁材企业购买原材料的成本有所下降。


新能源汽车对高性能钕铁硼磁材的需求


新能源汽车为世界经济发展注入新动能。“脱碳”背景下，各国推进 节能减排事业聚焦于汽车行业，发展新能源汽车成为应对气候变化、推动绿色发展的重要战略举措。拜登政府提议将电动汽车税收抵免提高到每辆车12500 美元，其中包括工会制造的 4500 美元，并在7500 美元的抵免额上取消每个制造商 20 万辆汽车的上限。2022 年德国进一步提高购买新能源汽车的补贴政策，购买纯电动汽车最高可获得 9000 欧元的补贴，插电式混合动力汽车的补贴可达 6750 欧元。英国已投资数十亿美元来帮助交通运输部门向电力转型，并承诺从 2030 年起禁止销售新的内燃机汽车。 中国新能源汽车行业进入加速渗透期。自 2012 年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020 年）》以来，我国新能源汽车产业发展取得了巨大成就。目前，全球新能源汽车市场以中国和欧美发达国家为主导。2022 年 1-6 月全球新能源汽车销量为 424 万辆，其中中国销售 251 万辆，占比超过一半，约为 59%；欧洲国家销量占比呈现下行趋势，同期销量占比为 26%；美国销量占比为 11%；其他国家占比仅为 4%，新兴国家市场仍然有待发展。



新能源汽车有望成为提高高性能钕铁硼磁材需求量的核心驱动力。预计到 2025 年时全球新能源汽车销量可以达到 2327.4 万辆，其中中国销量 1373.2 万辆，占比 59%。以平均每辆新能源汽车消耗 2.5kg 高性能钕铁硼磁材来计算，2025 年时全球高性能钕铁硼需求量可达到 5.8 万吨，中国的需求量有望达到 3.4 万吨。


传统汽车对高性能钕铁硼磁材的需求


高性能钕铁硼磁材在传统汽车中的应用主要为电动助力转向系统 （EPS），EPS 转向系统对车辆稳定性、舒适性和安全性都有关键作用。我国汽车行业的 EPS 转向系统的发展略晚于欧美发达国家，近年来 EPS 在我国乘用车市场渗透率迅速提升，2020 年时已经达到 96.2%，但商用车转向系统仍然以 HPS 和 EHPS 为主。因此未来国内汽车市场 EPS 渗透率还存在 一定提升空间，拉动高性能钕铁硼需求量增长。汽车产销量波动较大。2021 年，汽车市场开始复苏，中国汽车产量为 2605.7 万辆，同比增加 3.5%；销量为 2624.8 万辆，同比增加 3.9%。预计 2022 年-2025 年，中国汽车产量将以 4%的年均复合增长率继续 增长。按每台 EPS 系统需要 0.25kg 高性能钕铁硼磁材计算，到 2025 年时全球传统汽车领域对高性能钕铁硼需求量将超过 2.1 万吨。


风力发电对高性能钕铁硼磁材的需求


2020 年，400 余家风能企业代表在北京国际风能大会上联合发布《风能北京宣言》，指出全球风能资源技术开发潜力约为当前全球电力需求的 40 倍，未来开发利用前景广阔。2022 年第一季度我国风电新增装机 790 万千瓦，同比增长 16.7%。2025 年后中国风电年均新增装机容量不低于 6000 万千瓦，到 2030 年至少达到 8 亿千瓦，2060 年至少达到 30 亿千瓦。在装机容量快速提升的同时，风电发电量也稳步增加。国内风力发电机主要包括永磁直驱风机和双馈风机两种，直驱型永磁风力发电机采用永磁电机，直驱永磁风力发电机对钕铁硼需求量很大，每GW装机需要消耗大约 800 吨高性能钕铁硼磁材。预计到 2025 年，永磁直驱机渗透率可增长至 35%，以此计算得到全球风电装机对高性能钕铁硼磁材的需求量将超过 3 万吨，其中接近一 半来源于中国。



 变频空调对高性能钕铁硼磁材的需求


2019 年印发的《绿色高效制冷行动 方案》中指出 2022 年，家用空调 3 能效准入水平提升 30%、多联式空调提升 40%、冷藏陈列柜提升 20%、热泵热水器提升 20%；到 2030 年，主要制冷产品能效准入水平再提高 15%以上。根据 2020 年起新实施的《房间空气调节器能效限定值及能效等级》，定频空调目前普遍仅能满足 4 级或 5 级要求，将于 2022 年开始全面淘汰。因此，为促进节能减排，应对气候变化，在绿色高效制冷行动实施过程中，采用高性能烧结钕铁硼永磁材料的节能变频空调将更加普及，未来增长空间大。我国变频空调产销量稳步增长。2021 年 1-10 月，变频空调产量达到 9011.2 万台，同比增长 35.2%。销量达到 9033.6 万台，同比增长 49.0%；其中内销 7227 万台，占比 80%，同比增长 54.9%；出口 1806.7 万台，占比 20%，同比增长 29.2%。预计 2025 年中国节能变频空调产量将超过 2 亿台，到 2030 年时产量超过 3.6 亿台。以中国变频空调产量占全球比例为 83.2%来计算，2025 年和 2030 年全球节能变频空调产量有望达到 2.6 亿台、4.4 亿台。无论线上还是线下渠道，市场产品结构中变频空调占比均超过 90%。


节能电梯对高性能钕铁硼磁材的需求


电梯曳引机是电梯的动力设备，包括永磁同步曳引机与传统异步曳引机。永磁同步电动机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构，具有节能、环保、低速、大转矩等特性。我国电梯（包括电梯、自动扶梯及升降机）产量逐年增长，从 2016 年到 2021 年电梯产量由 63.8 万台增加至 154.5 万台，年均复合增速为 19%。2020 年，全球电梯渗透率达到 85%，预计到 2025 年渗透率将逐年提 升至 90%。预计 2021-2025 年，中国电梯产量将以 10%的年均增长率持续增长。以每台节能电梯消耗 6kg 高性能钕铁硼磁材计算，2025 年时全球和中国节能电梯对高性能钕铁硼需求量有望达到1.7万吨和1.2 万吨。



工业机器人对高性能钕铁硼磁材的需求


机器人产业的发展状况是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志，加快推动机器人产业高质量发展有益于为经济社会发展注入强劲动能。工业机器人是实现智能制造的自动化设备，当前主要指 面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，用于工业生产过程中的搬运、焊接、装配、加工、涂装、清洁生产等。驱动电机是工业机器人的核心部件，永磁同步伺服电机是主流。高性能稀土永磁材料是伺服电机的关键材料，有助于在简化结构、减小体积、节约能量的 同时，提高电机功率与稳定性。我国机器人产业规模快速增长，工业机器人越来越普及。2020 年时机器人产业营业收入就已经突破 1000 亿元。2012 年以后工业机器人产业虽然在欧美地区发展缓慢，但在亚洲市场蓬勃发展。2021 年中国工业机器人产量达到 36.6 万台，同比大幅增长 54.4%；2022 年 1-6 月产 量超过 20.2 万台，较去年同期增长 16.6%。


人形机器人对高性能钕铁硼磁材的需求


人形机器人是一种具有类似于人类外形特征的机器人，不仅具有常规机器人所具备的运动能力，还有视觉、听觉和触觉，对反应速度和精度要求更高。人形机器人已经不是一个新话题，但是在几十年的研发过程中始终受到技术限制，一直主要停留于概念想象，难以真正实现生产和商业化。今年 4 月，马斯克宣布特斯拉人形机器人（擎天柱）将成为 2022 年 特斯拉的主要开发产品，重要性甚至超过新能源汽车，并计划于 2023 年起正式投产，重新点燃市场对人形机器人的热情，引发新一轮机器人概念股热潮。小米、优必选等多个公司试图入局。8 月 11 日，小米发布首款全尺寸人形仿生机器人 CyberOne（铁大）。CyberOne 身高 177 厘米，体重 52 千克，外形和人类高度相似。通过全身控制算法协调 21 个关节自由度，CyberOne 的动力峰值扭矩为 300Nm，峰值扭矩密度为 96Km/kg，时速可达 3.6km/h，双足运动姿态平衡。此外，CyberOne 也在感知人类情绪和视觉方面性能突出，能够辨别 85 种环境语义，45 种人类语义情绪，人机交互能力优异。雷军表示，智能机器人单价高达 60-70 万元，目前暂时无法实现量产。对于小米而言，公司在智能机器人领域的研发尚处于起步阶段， CyberOne 的自由度距离日本在 2011 年推出的 ASIMO 机器人仍有较 大距离，因此需要公司未来持续大量投入。



特斯拉人形机器人擎天柱将于 9 月 30 日正式亮相，计划于 2023 年实 现量产。马斯克对于擎天柱的定位是家政服务类机器人，用来代替人们完成重复、枯燥、危险的工作，量产后每台人形机器人定价约为 2.5 万美元。伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机， 将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，实现对速度和位置的精准控制。


智能机器人或成为钕铁硼需求的另一增长极


智能机器人主要包括工业机器人、专业服务机器人和个人/家庭机器人，高性能钕铁硼磁材主要用于智能机器人的传感器和驱动电机中，是机器人核心零部件伺服电机的核心材料。马斯克对未来机器人产业的发展十分乐观，认为随着技术进步与生产规模扩张，平均成本逐渐下降，家用机器人价格可能会低于汽车，成 为在消费者普遍承受范围之内的常态化消费品。他还预言，到 2050 年时，每个家庭都将拥有机器人。中国电子学会发布的《中国机器人产业发展报告（2022）》显示，机器人产业蓬勃发展，2022 年全球机器人市场规模将达到 513 亿美元，2017-2022 年的年均增长率达到 14%。从类别来看，服务机器人市场规模逐步增长，2021 年时已经几乎与工业机器人市场规模持平，并且保持着良好的增长态势，预计未来将成为全球机器人市场的主导力量。



在中国，工业机器人市场规模占比最大，远高于服务机器人和特种机器人。2021 年，中国机器人市场规模达到 142 亿美元，其中工业机器人 75 亿美元，占比 52.8%；服务机器人 49 亿美元，占比 34.5%；特种机器人 18 亿美元，占比 12.7%。但从规模增速来看，服务机器人市场增速更快，服务机器人将成为机器人市场持续增长的重要支撑力量。机器人的出现将为部分老龄化国家填补劳动力缺口，降低社会支出。马斯克入局可能成为引爆本轮机器人市场的关键，通过加快现有机器人技术的升级迭代，从而颠覆机器人行业，甚至社会经济需求结构。这也是特斯拉人形机器人备受关注的根本原因。以特斯拉人形机器人为例，全身共 40 个电机，每个电机消耗 50g-100g 高性能钕铁硼磁材，因此每台人形机器人需要消耗高性能钕铁硼磁材 2-4kg。到 2030 年时，全球人形机器人领域对高性能钕铁硼磁材的需求量将超过 9 万吨，这将极大的改变高性能钕铁硼磁材下游需求结构。


新能源汽车和人形机器人将改变钕铁硼供需平衡


高性能钕铁硼磁材的下游需求主要集中在新能源汽车、传统汽车、风力发电、节能变频空调、节能电梯、消费类电子产品、工业机器人领域中，上述领域需求量之和占比约为 95%。目前风力发电领域需求量领先，传统汽车和消费类电子产品需求较少，其余主要应用领域需求占比差异不大。随着未来新能源汽车产业继续维持高速发展， 2020-2025 年间，新能源汽车需求大幅提振，一跃成为全球钕铁硼磁材最主要的消耗领域，2025 年时占比达到 29.1%。特斯拉宣布于 2023 年正式开始生产人形机器人，虽然人形机器人在 2025 年前仍然面临技术升级与降低成本难题，难以大量投产，对全球高性能钕铁硼磁材的需求结构影响微弱。但在 2030 年，我们预计人形机器人已经进入高速发展时期，将出现大规模的生产，成为拉动全球高性能钕铁硼磁材需求量的最大动力，极大地改变其需求结构。


高性能钕铁硼磁材行业重点上市公司


国内仅有少数几个生产商具备生产高性能钕铁硼永磁材料的能力：中科三环（000970.SZ）隶属于中国科学院，主要产品为应用于电子元器件的钕铁硼 永磁材料，广泛应用于计算机、家电、风电、通讯、医疗、汽车等领 域。公司是中国最大、全球第二大钕铁硼永磁材料生产企业，公司下纳五家烧结钕铁硼和一家粘接钕铁硼生产公司，参控股多家产能企 业，同时生产烧结钕铁硼和粘接钕铁硼。目前公司已经成长为全球高性能钕铁硼顶级供应商。

金立永磁（300748.SZ）主要生产高性能钕铁硼，涵盖“新能源+节能”概念，产品 广泛应用于新能源汽车、风电、节能空调、节能电机等多个领域。公司手握晶界渗透技术，斩获高性能稀土永磁市场份额第一宝座，并在节能空调、电机及风电领域有着独特优势。整体经营方面，公司营业收入与扣非后归母净利润连续五年实现增长。

正海磁材（300224.SZ）专注于高端稀土永磁材料及元器件的研发制造，积累构建出特有的“3456”体系。公司在国内拥有 5 家生产基地，在德、日、韩、 美、马来西亚等国家设立子公司。公司拥有自主知识产权--正海无氧 工艺技术(ZHOFP)和世界一流的生产检测设备，可批量生产世界顶级的 30 多个牌号的烧结钕铁硼磁体。

宁波韵升（600366.SH）专注稀土永磁材料的研发制造与销售，掌握稀土永磁材料全套装备制造，是全球最大的稀土永磁材料制造商之一。公司目前拥有宁波和包头两大生产基地，产品聚焦新能源汽车、消费电子和工业应 用等三大领域的下游应用场景。此外，公司还为客户提供高端稀土永磁材料应用的解决方案，是全球领先的稀土永磁材料应用方案供应 商。

大地熊（688077.SH）是一家集稀土永磁材料研发、生产、经营为一体的国家专精特 新“小巨人”企业。公司拥有三大生产基地，产品涉及磁体及组件四 大系列上百牌号，主要用于汽车工业、工业电机和高端消费类电子等 领域，出口欧美、亚太等逾二十多个国家和地区。公司正在建设行业 唯一的“稀土永磁材料国家重点实验室”，拥有多个国家级创新平台。在新能源领域，大地熊的销售范围和客户群体也在逐渐扩大。

高性能钕铁硼永磁材料具有较高的制造工艺壁垒、客户认证壁垒、资金壁垒以及专利壁垒。而这些生产商往往聚焦于某几个领域，在各自的细分市场形成了较强的竞争优势，业内尚未出现垄断巨头。

内容来源：未来智库


 往期推荐 


【声明】内容源于网络
0
0
中国稀金谷大数据
中国稀金谷大数据中心（bigdata.jxust.edu.cn）官方公众号，关于稀土和稀有金属等产业的最权威的信息平台，提供稀土、钨、铜、锂和新能源汽车等领域的多维数据和行业动态，为政府、企业和科技工作者提供资讯参考、数据分析和应用服务。
内容 3755
粉丝 0
中国稀金谷大数据 中国稀金谷大数据中心（bigdata.jxust.edu.cn）官方公众号，关于稀土和稀有金属等产业的最权威的信息平台，提供稀土、钨、铜、锂和新能源汽车等领域的多维数据和行业动态，为政府、企业和科技工作者提供资讯参考、数据分析和应用服务。
总阅读4.3k
粉丝0
内容3.8k