第一節(jié) 釹鐵硼永磁的定義
釹鐵硼永磁號稱“磁王”,是當前工業(yè)化生產中綜合性能較優(yōu)的磁性材料之一,是產量最高、應用也最為廣泛的稀土永磁材料。(商業(yè)計劃書)
第二節(jié) 釹鐵硼永磁 行業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀
釹鐵硼永磁工藝技術和應用領域近些年得到了迅猛發(fā)展,逐漸發(fā)展成為市場主流磁性材料品種之一,并在推動下游產品升級換代、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。
釹鐵硼永磁機械性能較好,能量密度高,有利于磁性組件的輕型化、薄型化、小型或超小型化。釹鐵硼永磁的出現(xiàn)不僅使電聲電機、儀器儀表、磁選磁化、醫(yī)療器械等設備向小型化、高頻化、高性能、低損耗、低噪聲方向發(fā)展,而且憑借節(jié)能環(huán)保的特點使其應用從傳統(tǒng)領域拓展到新能源汽車、風力發(fā)電、節(jié)能家電和航空航天等新興領域。
釹鐵硼永磁材料按其制造工藝不同可分為燒結、粘結和熱壓三類。燒結釹鐵硼永磁采用的是粉末冶金工藝,熔煉后的合金制成粉末并在磁場中壓制成壓坯,壓坯在惰性氣體或真空中燒結達到致密化,而為了提高磁體的矯頑力,通常需要進行時效熱處理。粘結釹鐵硼永磁是用可塑性物質粘結劑與釹鐵硼永磁粉末相混合制成磁性可塑性粒料,再通過各種可塑性材料的成型工藝而制成。相對于燒結釹鐵硼,粘結釹鐵硼的磁性能及機械強度較弱,用量較小,所占市場份額不到10%,主要用于辦公室自動化設備、電裝機械、視聽設備、儀器儀表、小型馬達等。熱壓釹鐵硼具有致密度高、耐蝕性好、矯頑力高和近終成型等優(yōu)點,但機械性能較差,且由于專利壟斷、加工成本較高,所占市場份額較小。衡量永磁材料性能的主要有矯頑力、最大磁能積、剩磁以及最高工作溫度等參數(shù),其它的重要參數(shù)還包括機械性能、抗腐蝕性能等。
近年來,在節(jié)能環(huán)保、新能源汽車、信息技術和高端裝備等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的推動下,一些國內企業(yè)不斷引入國外釹鐵硼永磁先進生產技術、設備和管理經驗,投入資金開展自主研發(fā),推動了我國釹鐵硼制造技術的快速提高。預計2016-2018 年,全球高性能釹鐵硼永磁需求年均復合增長率將達到19%,其中,新能源汽車驅動電機、汽車微電機(包括EPS)、變頻空調、機器人和節(jié)能電梯等領域將成為重要的增長驅動力。
第三節(jié) 釹鐵硼永磁 市場發(fā)展 趨勢
釹鐵硼永磁面世后,我國科研院所和企業(yè)主要依靠自主研發(fā)、自主創(chuàng)新,并于上世紀九十年代初開始走向釹鐵硼永磁商品化生產。近年來,我國在燒結釹鐵硼的 研究 和制備工藝上取得了較為明顯的突破和進展,其中速凝薄片、氫破碎和氣流磨等技術手段的應用不僅降低了磁體的總稀土含量,同時較大程度地提高了磁體的性能;雙(多)合金方法的運用,既可以方便磁體性能設計又能優(yōu)化晶粒邊界;控氧技術的廣泛采用既能使磁體獲得高磁性能(尤其是高矯頑力),同時也可以滿足生產過程中的高穩(wěn)定性與批量生產需求。
進入21 世紀,我國電子信息、汽車工業(yè)、能源交通、風力發(fā)電、家用電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、國防工業(yè)等 行業(yè) 都呈現(xiàn)不同程度的快速增長,從而帶動了釹鐵硼需求量的不斷增長。隨著我國釹鐵硼工藝技術的快速提高,且由于豐富的稀土資源和勞動力成本較低等優(yōu)勢,釹鐵硼的產業(yè)中心逐漸向中國轉移,中國已發(fā)展成為全球釹鐵硼永磁材料的生產和消費大國。從產品品種上看,我國釹鐵硼永磁產品檔次和質量得到了顯著提升,以N 系列為例,從最初只能生產N40 以下的中低檔產品,發(fā)展到可生產N45~N52 的高牌號產品。目前高、中、低不同檔次產品規(guī)格齊全,生產設備逐步實現(xiàn)了國產化,產品性能逐漸達到國外的先進水平。2013 年,我國釹鐵硼材料產量達9.4 萬噸,占全球總產量的85%以上。從整體上看,我國燒結釹鐵硼永磁材料 行業(yè) 呈現(xiàn)如下特點:
A、低端釹鐵硼進入壁壘低,高端釹鐵硼供不應求
由于低端釹鐵硼領域進入壁壘低,產品差異化小,從而導致廠商的議價能力差, 行業(yè) 整體盈利水平較低,大量中小企業(yè)生產的低端釹鐵硼材料銷售困難。近十多年來,全球釹鐵硼產量增長迅猛,2013 年全球釹鐵硼總產量達到11萬噸左右,其中,高性能釹鐵硼產量約為4.28 萬噸,同比增長16.56%,在釹鐵硼總產量中占比達35%以上5。隨著全球低碳經濟、節(jié)能環(huán)保型社會的建設,新能源汽車、節(jié)能家電、風力發(fā)電、國防軍工等新興 行業(yè) 開始逐漸崛起,釹鐵硼的需求不斷出現(xiàn)新的增長點。由于高性能釹鐵硼產業(yè)壁壘較高,增產周期慢,未來幾年,高性能釹鐵硼將出現(xiàn)供不應求的情形。
B、市場消費結構與發(fā)達國家仍存在較大差距,高端領域應用滯后
由于受生產設備、工藝控制水平和自動化程度等的限制,我國釹鐵硼磁體長期以中低檔產品為主。以N 系列產品為例,目前我國大多數(shù)企業(yè)生產的燒結釹鐵硼磁體的磁能積在N35~N45,只有少數(shù)大企業(yè)能生產N52 以上和超高矯頑力產品。從釹鐵硼下游市場應用結構看,國內釹鐵硼的應用目前仍以中低端產品為主,75%左右釹鐵硼產品應用在音像器材、磁選設備及小型電機等領域,而新能源汽車、節(jié)能家電、風力發(fā)電、節(jié)能電梯等新型應用領域僅占25%左右6。磁能積在50MGOe 以上的高端釹鐵硼主要消費市場在日本、歐美等發(fā)達國家和地區(qū),應用領域包括計算機驅動器電機、汽車電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)、混合動力電動汽車(HEV)、核磁共振成像儀(MRI)、風力發(fā)電和高性能微特電機等。
C、 行業(yè) 集中度不高,整體生產工藝和裝備水平有待提高
截至2014 年底,我國燒結釹鐵硼永磁生產企業(yè)約有二百多家,企業(yè)規(guī)模普遍較小,大部分年產量在500 噸以下7。大部分中小規(guī)模企業(yè)主要以中低檔次和低附加值產品為主,技術水平和自主創(chuàng)新能力相對較弱,整體競爭力不強。大多數(shù)產品僅被應用于性能要求不高的領域,多數(shù)企業(yè)仍然依賴于成本控制和價格競爭,處于產業(yè)鏈的低端,擁有自主品牌并形成一定規(guī)模的釹鐵硼永磁企業(yè)占比較低。
盡管我國釹鐵硼永磁 行業(yè) 經過二十多年的發(fā)展,已經初步形成了產品門類齊全、具有一定生產規(guī)模和研發(fā)能力的產業(yè)體系,但由于多方面因素的影響,我國釹鐵硼永磁企業(yè)在技術水平、生產工藝、管理水平等方面差異較大。規(guī)模較大、研發(fā)能力較強的龍頭企業(yè)通過自主研發(fā)和引進設備已經實現(xiàn)了機械化生產,生產過程自動化程度較高,不僅提高了產品質量,還降低了生產成本,增加了企業(yè)效益。大部分小企業(yè)受制于資金、技術的制約,無法應用先進的自動化生產線,產品質量穩(wěn)定性較差。
隨著下游客戶對釹鐵硼的性能要求不斷提高,具有品牌、技術、優(yōu)良售后服務的優(yōu)秀企業(yè)將會逐步占領更多的市場份額, 行業(yè) 集中度將會不斷提高,兼并整合將是 行業(yè) 未來發(fā)展的趨勢。
D、 行業(yè) 發(fā)展區(qū)域化特征明顯,傳統(tǒng)優(yōu)勢區(qū)域初步形成“產業(yè)集群”
經過多年的發(fā)展和積累,我國釹鐵硼永磁生產企業(yè)已呈現(xiàn)出較為明顯的地域集中趨勢,逐步形成了京津、浙江寧波、山西太原等三大生產基地。山東、內蒙、安徽、江西等地釹鐵硼永磁產業(yè)也逐漸發(fā)展壯大。從地區(qū)分布來看,截至2013年底,我國釹鐵硼永磁主要以華東地區(qū)為集中生產基地,約占我國總釹鐵硼產能的61.62%,位居第二位的釹鐵硼永磁生產區(qū)域是華北地區(qū),約占26.11%。 行業(yè) 內主要生產企業(yè)分布在我國經濟較為活躍和稀土資源較為豐富地區(qū),包括京津的中科三環(huán)、安泰科技、京磁材料等,浙江的寧波韻升和英洛華,山東的正海磁材,安徽的大地熊及江西的金力永磁等。目前,安徽廬江已發(fā)展成為安徽省最大磁性材料產業(yè)基地,由于地處我國東部沿海與內陸的交界位置,交通便利,具有明顯的中西部地區(qū)比較優(yōu)勢,近年來形成了較具優(yōu)勢的產業(yè)格局和配套能力。同時,該地區(qū)周邊已形成了從原輔材料的生產供給到工藝裝備、模具、熱處理及檢測設備的開發(fā)與制造,再到倉儲物流及工業(yè)廢渣的綜合利用等比較完整的產業(yè)鏈。
E、 行業(yè) 出口不斷增長,海外市場前景廣闊
憑借較高的性價比和產品質量,近幾年來我國釹鐵硼產品出口數(shù)量及金額總體保持穩(wěn)步增長態(tài)勢,2005-2016 年產品出口數(shù)量從8,941.65 噸上漲到26,899.42噸,出口金額也從24,249.24 萬美元上升至130,282.03 萬美元。2009 年受全球金融危機影響,總體出口規(guī)模有所回落,產品出口量和出口額都有所下滑。2010年我國稀土永磁產品出口情況有所好轉,出口量、出口額與2009 年相比分別增長了61.79%、71.08%。目前,我國釹鐵硼永磁體主要出口至美國、德國、韓國、泰國、意大利、丹麥、荷蘭等地。相對于出口而言,我國稀土永磁產品的進口額則遠低于出口額,但是部分高端產品仍依賴進口。
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