一、磁性材料行业概述
磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料,按功能可分为软磁材料、永磁材料、矩磁材料、旋磁材料和压磁材料,按生产工艺可分为烧结磁体和粘结磁体。
磁性材料的最重要指标是最大磁能积和矫顽力。高磁能积、高内禀矫顽力代表要实现相同磁力所需磁性材料的体积更小、质量更轻,磁体的抗退磁能力更强,使用效率更高。最大磁能积、矫顽力和剩磁三类指标主要衡量的是材料磁性能,越高越好。此外,最高使用温度和居里温度用来衡量磁体的抗温性特征,磁体的最高使用温度和居里温度越高,磁体性能越
稳定。
磁性材料主要性能参数

参数名称
含义
最大磁能积(BH)max
退磁曲线上任何一点的 B 和H的乘积称为磁能积,BH 的最大值称为最大磁能积,是衡量磁体所储存能量大小的重要参数。
内禀矫顽力(Hcj)
使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度,是衡量磁体抗退磁能力的重要参数。
磁感矫顽力(Hcb)
当给磁性材料加反向磁场时,使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值。
剩磁(Br)
将铁磁性材料磁化后去除磁场,被磁化的铁磁体上所剩余的磁化强度。
最高使用温度(Tm)
超过最高使用温度后磁性能急剧下降,即使回到常温,消退磁性的仍无法恢复。
居里温度(Tc)
磁性材料中自发磁化强度降到零时的温度,是铁磁性或亚铁磁性物质转变成顺磁性物质的临界点。

资料来源:公开资料整理
磁性材料应用领域相当广泛,包括传统工业、生物界及医学界、军事领域、考古天文地址采矿业领域等方面的应用。具体如制造电力技术中的各种电机、变压,器电子技术中的各种磁性元件和微波电子管,通信技术中的滤波器和增感器,国防技术中的磁性水雷、电磁炮,各种家用电器等。磁性材料广泛的覆盖领域使得软磁铁氧体的需求量非常大,而且还有不断上升的趋势。
二、磁性材料行业供需情况分析
磁性材料是新兴电子产业、节能电机产业、新能源产业的重要原料,特别是高性能钕铁硼永磁材料产品,作为重点高新技术产品,一直得到国家众多产业政策的扶持。《中国高新技术产品目录(2006)》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》、《产业结构调整指导目录(2011 年本)》、《新材料产业“十二五”发展规划》等政策文件中将高性能钕铁硼永磁材料行业列为鼓励类产业,支持企业进行技术创新和产业升级。中国磁性材料与器件行业协会编制了《“十二五”磁性材料行业发展规划纲要》,为我国高性能钕铁硼永磁材料行业未来几年的发展明确了目标、任务和方向。
作为第三代稀土永磁材料,钕铁硼是目前磁性能最高、应用范围最广、发展速度最快,也是当前工业化生产中综合性能最优的磁性材料。随着全球产能向国内的进一步集中,以及国内钕铁硼生产企业的资源整合,钕铁硼行业的产品结构明显得到改善。
生产钕铁硼永磁材料需要采用稀土作为原材料。目前,我国拥有全球最大的稀土储量和产量。因此,我国具有生产钕铁硼永磁材料得天独厚的优势。 2017年全球钕铁硼产量约为13.97 万吨,其中我国钕铁硼永磁材料产量为 12.54万吨,占比接近90%。
资料来源:公开资料整理
中国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力的优势,以及巨大的国内外市场的支持,一跃成为世界磁性材料生产大国和制造中心。据了解,我国磁性材料中低档产品占据国际市场的60%以上,高档产品方面也开始形成竞争力。纵观国际国内市场发展的需求,在通信市场、计算机市场、汽车及电动自行车市场、消费类电子产品市场的拉动下,磁性材料市场前景十分光明。随着产业扶持政策的颁布实施,一大批企业更是迎着政策的东风抢占市场的制高点,竞争态势空前高涨、磁性材料行业的发展将迎来黄金机遇期。
三、钕铁硼磁性材料发展现状分析
钕铁硼永磁材料行业产业链上游主要是稀土矿开采、稀土冶炼行业,中游是钕铁硼生产商,下游是消费电子产品 、基础工业等传统领域,以及新能源、节能环保等新兴应用领域。
资料来源:华经产业研究院整理
钕铁硼按照制造工艺的不同可分为粘结钕铁硼、烧结钕铁硼和热压钕铁硼三种。其中,烧结钕铁硼和热压钕铁硼的主要特点是磁性能优异、抗腐蚀性能好;而粘结钕铁硼的优势在于可以一次成形,尺寸精确、形状复杂、材料利用率高,但其磁性能不及烧结钕铁硼,因此应用范围受限;目前,热压钕铁硼制作工艺复杂,加工成本高,原材料价格甚至超过成品价格,因此目前产量较少,尚未形成产业。
烧结钕铁硼是当前世界上磁性能最强、产量最大、应用范围最广的钕铁硼磁材。中国稀土行业协会统计数据显示,2018 年烧结钕铁硼毛坯产量约 15.5 万吨,同比增长5%;粘接钕铁硼产量 0.7 万吨,同比增长 5%。
资料来源:中国稀土行业协会
目前中国境外的钕铁硼永磁材料制造商主要集中在日本和欧洲, 包括日立金属、 TDK、信越化学和德国 VAC。我国有充足的稀土原材料和具备竞争力的劳动力,加上国内新能源和节能环保产业迅速发展,下游领域需求比较大,境外厂商开始在我国建立生产基地,比如 2015 年6月日立金属与中科三环在江苏南通设立合资公司“日立金属三环磁材(南通)有限公司”,建成后将新增产能8,000.00 吨。我国钕铁硼永磁材料的供应量占比将进一步提高。
随着钕铁硼成分专利的到期,我国钕铁硼永磁材料生产企业逐渐参与国际竞争。日本日立金属(NEOMAX)和美国麦格昆磁(Magnequench)在美国、欧洲和日本拥有大部分钕铁硼成分专利,截至 2014 年7月均已到期。这些成分专利的到期, 为我国钕铁硼永磁材料生产企业带来了新的海外市场机遇,并与这些国际领先企业直接竞争。我国稀土永磁材料的净出口数量(出口减进口),从2014 年的 1.9 万吨,增加到 2017年的 2.76万吨。
资料来源:中国海关
四、磁性材料行业发展趋势分析
(1)应用领域广泛化
稀土永磁材料已经广泛应用于电子信息、汽车工业、医疗设备、能源交通等众多领域。同时,随着技术的持续进步,在很多新兴领域,稀土永磁材料也展现出广泛的应用前景。特别是在低碳经济席卷全球的大势之下,世界各国都把环境保护、低碳排放作为关键领域给予关注。我国将在2020 年实现单位 GDP 二氧化碳排放量比 2005 年下降40%-50%,这对我国在改善能源结构、发展再生能源、提高效率、节能减排、倡导低碳生活等方面提出了新的要求,也为风力发电、新能源汽车、节能家电等低碳经济产业的发展提供了广阔的市场空间。未来,稀土永磁材料将广泛应用于风力发电、新能源汽车、节能家电等领域,应用领域将更为广泛。
(2)钕铁硼永磁材料将代替其他磁材
钕铁硼永磁材料性能具备比较优势。钕铁硼永磁材料具有较高的内禀矫顽力、磁能积和剩磁强度,其内禀矫顽力是Sm 2 Co 17 的2倍,铁氧体的5倍;最大磁能积比Sm 2 Co 17 高约50%,是铁氧体的10倍;剩磁为铁氧体的3倍。较高的磁能积有利于仪器仪表的小型化、轻量化和薄型化。
同时,高性能钕铁硼永磁材料在新能源和节能环保领域的应用同时基于其小型化和节能环保的优点,应用领域有风力发电、变频家电、节能电梯、汽车电机、其他工业节能电机等。高性能钕铁硼永磁材料应用的初置成本虽然较高,但长期节能价值更为突出,因此需求刚性较大。
此外,相比于Sm2Co17,钕铁硼永磁材料不含战略元素钴,性价比更高、机械力学性能也比衫钴永磁和铝镍钴合金好、可进行切削和钻孔、成品率高,是当之无愧“万磁之王”。
(3)向高端应用领域延伸趋势
近年来,在新能源和节能环保领域快速发展的带动下,高性能稀土永磁材料行业快速成长。但随着下游应用领域的不断延伸,以及高性能稀土永磁材料应用环境的日趋复杂,对产品的精细化程度要求日趋严格,对产品的表面处理等技术的要求也越来越高;同时,在稀土材料稀缺性给生产成本带来压力的形势逼迫下,未来产品质量的提高、稀土材料用量的减少,以及稀土材料耗损率的降低将是行业技术的发展方向。我国高性能钕铁硼永磁材料生产企业主要靠引进吸收国外技术起步和发展,总体而言,创新及研发能力较弱。近年来,随着科技攻关及生产工艺的改进,我国生产的高性能稀土永磁材料的磁性能已接近或达到国际先进水平,逐步打破国外的技术垄断,进入高端应用领域。
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