稀土永磁材料行業(yè)專題[摘](2012-05-17 06:35:00)
資料來源:愛建證券
1. 稀土永磁材料是當今科技發(fā)展的核心材料 永磁材料,又稱硬磁材料,是具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁,一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料。在永磁材料中,可以分為:①合金永磁材料,包括稀土永磁材料、釤鈷、鋁鎳鈷;②鐵氧體永磁材料。其中稀土永磁材料又可以被分為:第一代永磁體(1:5 型釤鈷合金)、第二代永磁體(2:17 型釤鈷合金),以及第三代稀土永磁合金(釹鐵硼合金)。由于科學技術更新替換的速度越來越快,永磁材料的應用領域隨著性能的被提高而被不斷擴大。 2. 稀土永磁需求量或?qū)⒃黾?/FONT> 隨著《京都議定書》的生效,世界各國對環(huán)保意識日漸增加,加上我國正在加快腳步建設節(jié)約型社會,致使稀土永磁材料的需求將變得十分旺盛,根據(jù)中國稀土學會的預測,2015年世界稀土需求量將達到21萬噸,平均年增幅將達到8%以上。而在稀土永磁材料中最值得關注的是釹鐵硼磁性材料。由于釹鐵硼優(yōu)異的磁性能而被譽為“磁王”并被廣泛用于新能源汽車、節(jié)能電梯、風力電機、變頻空調(diào)、EPS、手機等領域,而且將面臨更大機遇。 2.1 新能源汽車行業(yè) 由于全球低碳生活已經(jīng)成為熱門話題,低碳經(jīng)濟已經(jīng)來臨。哥本哈根會議上各國領導人曾就為了減少碳排放量爭論不休。而交通運輸是減少碳排放量的主要環(huán)節(jié)之一,這勢必帶動新能源汽車行業(yè)的發(fā)展以及小型輕量化汽車的爆發(fā)式增長。 釹鐵硼永磁材料是新能源汽車的主要功能性材料之一。新能源汽車可分為混合動力車(HEV),和純電力車(EV)。就HEV 而言,每輛車比傳統(tǒng)汽車多用5 公斤左右的釹鐵硼永磁材料;純電力車使用的技術方案目前有兩種。其一,是使用稀土永磁電機作為發(fā)動機,每輛需多用釹鐵硼5-10 公斤;其二則是將輪子中裝入電機,也稱為輪子驅(qū)動。輪子驅(qū)動可分為兩輪驅(qū)動和四輪啟動。兩輪驅(qū)動的情況下每輛車需多用釹鐵硼10-20 公斤;若4 輪驅(qū)動,則需要釹鐵硼20-40 公斤。謹慎起見,對HEV 以每輛3 公斤、EV 以每輛10 公斤為基數(shù)進行計算。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示,2011 年全球汽車銷量約為8,000 萬輛,按照估算后得出HEV大約占到市場份額的5%,所需釹鐵硼永磁數(shù)量已達萬噸左右。而且2010 年僅歐盟、日、美等國市場上共銷售的88.96 萬輛新能源汽車為例,其中HEV 為87.3 萬輛,EV 為1.66 萬輛,則當年對釹鐵硼的需求量就達到了4,531 噸。預計到2020 年,全球HEV 產(chǎn)量預計累計達到 1,000 萬輛,帶來釹鐵硼需求量5 萬噸;純電動汽車到2020 年全球范圍超過600 萬輛,釹鐵硼需求量為6 萬噸。因此,新能源汽車將拉動永磁材料的長期需求。 目前我國尚處在新能源汽車的試驗性和推廣的階段,隨著我國《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》的落實,我國混合動力汽車行業(yè)將引來爆發(fā)式增長。 2.2 風力電機 在能源日趨緊張的時代,將風能轉(zhuǎn)化為電能正受到各國政府的政策支持,風力發(fā)電目前在歐洲已經(jīng)大規(guī)模實施,在我國尚處于起步階段。目前主流風力發(fā)電機是的交流勵磁雙饋式異步風力發(fā)電機,其特點是需要增速齒輪箱,而且在運行過程中容易產(chǎn)生故障。而直驅(qū)式永磁風力發(fā)電機采取風機葉輪直接驅(qū)動發(fā)電機旋轉(zhuǎn),其特點是采取永磁勵磁,無勵磁繞組,轉(zhuǎn)子上也沒有集電環(huán)和電刷。因此,結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠。不僅避免了運行中齒輪箱的故障和維護,而且由于高性能釹鐵硼的使用能夠使風力發(fā)電機的重量減輕,效率更高。特別是國家電監(jiān)會下發(fā)了《風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》,要求我國風電健康有序地規(guī)模化發(fā)展、確保大規(guī)模風電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定與可靠供電。因此永磁直驅(qū)風力發(fā)電機是未來風力發(fā)電機組的發(fā)展趨勢。 目前全球范圍內(nèi)共有75 個國家有商業(yè)運營的風電裝機,其中22 個國家的裝機容量超過1GW。根據(jù)全球風能理事會公布的數(shù)據(jù)顯示,2011 年全球風電產(chǎn)業(yè)新增風電裝機容量達41,000 兆瓦、中國新增風電裝機容量18,000 兆瓦;全球累計裝機年增長21%、新增裝機達到6%。截止2011 年,全球累計風電裝機達到238,000 兆瓦。而且風力電機的市場規(guī)模將會以每年20-30%的速度增長,到2020 年預計風電裝機總量將達到100 萬兆瓦。目前1 兆瓦的機組使用釹鐵硼大致在1 噸左右。隨著風力發(fā)電行業(yè)的快速增長,釹鐵硼在風力發(fā)電機組中的用量也將快速增加。 2.3 節(jié)能電梯 隨著城市的高速發(fā)展、國家建設城鎮(zhèn)一體化的進程不斷加快,高層建筑迅速增加,電梯成為了高層建筑運輸服務的唯一機械化設備。傳統(tǒng)的電梯是由變頻調(diào)速電氣拖動系統(tǒng),一般使用交流異步電機。其缺點在于需要齒輪減速設備,成本高、效率低且結(jié)構(gòu)復雜。因此,永磁同步電機受到市場的關注。永磁同步無齒輪曳引機的拖動裝置不是用中間的減速器而是直接傳遞到曳引輪上的曳引機。永磁同步曳引機可以將曳引機和控制柜置于井道中,省去了獨立機房。由此可以節(jié)約建筑成本,增加建筑面積,提升空間。 而且,永磁同步無齒輪曳引機具有很高的節(jié)電性。現(xiàn)今,電梯的剛性需求量仍然龐大,但隨著電能供需的矛盾凸顯,節(jié)能電梯的需求將會逐日增加。一般電梯所消耗的電費已成為高樓大廈最大的開支之一。以酒店為例,星級酒店每年每平方米耗電量為150 度,其中將近一半用于電梯。根據(jù)中國電梯協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示,目前我國大約有電梯120 萬臺,其中節(jié)能電梯不足10%。在節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下,節(jié)能電梯在市場中所占的比例將會被不斷的增大。預計到2014 年,我國節(jié)能電梯產(chǎn)量將占電梯總產(chǎn)量的85%左右,達到52 萬臺且仍將會以每年20%的速度繼續(xù)增長。而每臺節(jié)能電梯大約使用6 公斤左右的釹鐵硼永磁材料。按此估算,到2014 年我國電梯行業(yè)需要高性能釹鐵硼永磁材料達3,120 噸。 因此,隨著我國高層建筑密集化程度越來越高,電梯的需求也將會不斷增加,而且國家對發(fā)展節(jié)約型社會、保護環(huán)境的意愿日益增加,發(fā)展永磁材料節(jié)能電梯是勢在必行。 2.4 變頻空調(diào) 目前市場上的空調(diào)分為兩種,一種是定頻空調(diào),另一種是變頻空調(diào)。定頻空調(diào)的缺點在于由于供電頻率不能改變導致壓縮機轉(zhuǎn)速基本不變,只能依靠反復啟停壓縮機的來調(diào)整室內(nèi)溫度,在此情況下容易消耗較多的電能;變頻空調(diào)則是利用微控制器使壓縮機運行的工作頻率能夠在一定的范圍內(nèi)變化,通過改變輸入電壓的頻率來控制電機的轉(zhuǎn)速,從而引起壓縮機的輸氣量變化來改變制冷劑的循環(huán)流量,使空調(diào)器的制冷量或供熱量發(fā)生變化后以達到調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的目的。因此相較于定頻空調(diào),變頻空調(diào)具有高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點,在歐美市場上的已成為主流。 目前,變頻空調(diào)在日本市場上的占有率已達到90%,在歐洲、美國等西方發(fā)達國家或地區(qū)的市場占有率也達到75%以上。在我國,2008 年變頻空調(diào)的銷售額僅為209萬臺,占市場占有率的7%、2009 年的銷售額為563 萬臺,市場占有率僅為15%,而截止2011 年,我國變頻空調(diào)的市場占有率為38.68%。根據(jù)中國磁性材料與器件行業(yè)協(xié)會預測的數(shù)據(jù)顯示,2008 年至2013 年,國內(nèi)變頻空調(diào)的普及率將從7%提升到50%,變頻空調(diào)的銷量從203 萬臺增長到2,330 萬臺,復合增長率49%。 由于釹鐵硼的磁性優(yōu)于鐵氧體,其節(jié)能環(huán)保效果更佳,更適合被使用于變頻空調(diào)的壓縮機,而且每臺變頻空調(diào)大概使用0.2 公斤釹鐵硼永磁材料。因此,到2013年用于變頻空調(diào)中的釹鐵硼永磁材料將達到10,794 噸。釹鐵硼永磁材料在變頻空調(diào)的市場前景將十分樂觀。 2.5 EPS(汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)) 在汽車發(fā)展的歷史過程中,方向助力系統(tǒng)經(jīng)歷了4 個階段:①機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng);②液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);③電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);④電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已被淘汰。而液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)向油泵,不管轉(zhuǎn)向或者不轉(zhuǎn)向都要消耗發(fā)動機部分動力。相比之下,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在轉(zhuǎn)向時才由電機提供助力,不轉(zhuǎn)向時不消耗能量。據(jù)試驗證明,較液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言,電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不轉(zhuǎn)向時,電動助力轉(zhuǎn)向可以降低燃油消耗2.5%;在轉(zhuǎn)向時,可以降低5.5%。因此,使用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的燃油消耗要比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)低。 由于EPS 具有很多優(yōu)點,國內(nèi)外廠商紛紛致力于該技術的研發(fā),EPS 技術已逐步趨于成熟,很多汽車開始配備EPS 系統(tǒng)。目前為止,EPS 應用在排量為1.3L-1.6L 的各類輕型轎車上居多,并逐步向微型車、中型車發(fā)展。在全球汽車行業(yè)中,EPS 系統(tǒng)的市場占有率為10%,并每年以9%-10%的速度快速發(fā)展,年增長量達到150 萬套以上。在我國,EPS 市場已初具規(guī)模。根據(jù)中國磁性材料與器件行業(yè)協(xié)會預計,到2014 年,我國EPS 在汽車上的使用率將達到75%,約為1,149 萬套。由于高性能釹鐵硼永磁材料是生產(chǎn)EPS 的核心零部件。且估算每個電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所需0.25 公斤釹鐵硼,僅我國EPS 市場在2014 年對釹鐵硼的需求就將達到2,873 噸左右。未來EPS 代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種趨勢,因此永磁材料在EPS 市場上的需求將會逐年增加。 2.6 手機 高性能釹鐵硼是手機制造的原材料之一,其主要應用于手機的自動變焦馬達上。據(jù)工信部的資料顯示,目前中國是世界上最大的手機生產(chǎn)國,世界許多知名品牌在中國均有生產(chǎn)工廠或代工工廠。2010 年中國的手機產(chǎn)量約為9.98 億部,2011 年的產(chǎn)量約為14 億部,約占世界產(chǎn)量的60%以上。按每部手機需使用0.0025 公斤永磁材料計算,2011 年使用在手機上的永磁材料達到3,500 噸。隨著智能手機更新?lián)Q代的加快、3G 網(wǎng)絡推廣、4G 網(wǎng)絡的即將推出,我國手機產(chǎn)量將繼續(xù)保持增長態(tài)勢。 3. 政策法規(guī)出臺,南北區(qū)域?qū)⒎謩e整合 由于世界范圍內(nèi)稀土資源工業(yè)總儲量為1 億噸,我國占世界儲量的36%,即為3,600 萬噸左右;2011 年全球釹鐵硼永磁材料的產(chǎn)量為8-10 萬噸,而我國產(chǎn)量就達到7-8 萬噸,其他國家的產(chǎn)量合計只有1-2 萬噸。因此,我國是永磁材料生產(chǎn)大國,其中稀土產(chǎn)量、出口量、消費量均位列世界第一。換句話說,全球每年10 噸左右的稀土消費是主要依靠我國供應的。 事實上,中國每年都對稀土的開采設定限制指標,但前幾年并沒有很好的執(zhí)行。原因在于長久以來,稀土市場在格局上一直存在著諸多問題,例如生產(chǎn)較分散、私采與濫挖等。在這樣的情況下,使得整個市場都在不健康的狀態(tài)下發(fā)展。另一方面,在發(fā)達國家眼里被視作國家戰(zhàn)略資源并加以保護措施的稀土,以美國為例,2011 年美國的稀土儲量為1,300 萬噸左右,但產(chǎn)量卻只有零。而稀土資源在中國卻是被用作換取外匯的工具。因此在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下,2005-2009 年這5 年間,中國稀土產(chǎn)量連續(xù)超過10 萬噸,其中2008 年稀土產(chǎn)量更是高達12.48 萬噸。出口量上漲的同時也導致我國稀土過度開采,基礎儲量出現(xiàn)明顯的下滑。 各國稀土儲量與產(chǎn)量比表 國家 儲量 占世界儲 產(chǎn)量 占世界產(chǎn) (單位:萬噸) 量比例 (單位:萬噸) 量比例 中國 3,600 36% 12 97% 俄羅斯 1,900 19% 0 0 美國 |