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稀土永磁行业研究:稀土盛世,永磁春天

时间:2022-01-17 19:00:52 来源:投桃报李 浏览次数:2 我来说两句(0) 字号: T T

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1 稀土永磁:性能突出,前景广阔

稀土永磁材料是稀土下游价值最大的应用领域

全球稀土资源分布集中度较高,中国占比近四成。根据美国地质调查局公 布数据显示,全球稀土资源总储量约为 1.2 亿吨,其中中国储量为 4400 万吨,占比约 36.7%, 越南储量 2200 万吨,占比约为 18.3%,巴西储量 2100 万吨,占比 17.5%,俄罗斯储量 1200 万吨,占比 10.0%,四国合计超过全球总储量的 80%,资源分布集中度较高。

全球稀土消费量 35%来自稀土永磁材料,约占 91%的消费价值。稀土永磁材料受益 于新能源汽车和电子工业等领域的高速发展,在全球稀土消费量中占比最高,为 35%;催 化材料主要用于汽车尾气净化等领域,消费占比约 26%;其余主要消费领域有电池合金、 陶瓷/颜料/釉料、玻璃抛光粉和添加剂、荧光粉及其他。稀土永磁材料虽然只占据 35%的 消费量,但却占有高达 91%的消费价值,是稀土消费价值最高的领域。

中国稀土消费量中永磁材料占比远高于其他领域,超过 40%。根据智研咨询数据显示, 2019 年中国稀土消费结构中永磁材料占比超 40%,冶炼与机械、石油化工及玻璃陶瓷分 别占比为 12%、9%和 8%,储氢材料和发光材料各占 7%,催化材料、抛光材料和农业轻 纺各占 5%。从国内稀土永磁产量来看,烧结钕铁硼磁体是唯一一个实现产量正增长的稀 土功能材料,印证高性能磁材行业高景气作用于上游的产品结构调整。

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钕铁硼永磁体性能优异,节能效果好

稀土永磁材料相对金属和铁氧体永磁材料性能优异,Nd-Fe-B 是到目前为止磁性最强 的永磁材料,应用最为广泛。永磁体是在磁化后能够长期保持磁性的磁体,可以分为三大 类:金属永磁材料、铁氧体永磁材料和稀土永磁材料。虽然金属永磁材料和铁氧体永磁材 料具有价格便宜、原材料充足的优点,但是它们的最大磁能积(B·H)max通常小于 100 kJ/m3, 磁性相对较差,因此逐步被稀土永磁材料所替代。稀土永磁材料在发展中,经历了第一代 SmCo5,第二代 SM2Co17,第三代 Nd2Fe14B 这三个阶段的发展,目前第四代铁氮 永磁体仍然处于研发阶段,距离产业化仍有一定距离。

烧结钕铁硼是应用最广的钕铁硼磁材。钕铁硼材料根据制造工艺的不同,可分为粘结 钕铁硼、烧结钕铁硼和热压钕铁硼三种。烧结钕铁硼是当前综合性能最高的磁体,也是应 用最广的钕铁硼材料。粘结钕铁硼磁性能不及烧结钕铁硼,应用范围受限,所占市场份额 不到 10%;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,批量 生产难度大,目前产量较少,应用领域仅限于小微电机等领域。

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高性能钕铁硼未来应用前景广阔

钕铁硼根据下游产品需求差异分为低端和高端两类。低端钕铁硼主要应用于磁吸附、 磁选、电动自行车、箱包扣、门扣、玩具等领域,而高性能钕铁硼主要应用于高技术壁垒 领域中各种型号的电机,在新能源汽车、变频家电、节能电梯和风力发电等领域应用前景 广泛。低端钕铁硼技术门槛低,行业产能分散,产品同质化严重,市场无序恶性竞争,供 给过剩,高端钕铁硼的性能更优异,具有较高的技术、资金准入门槛,未来发展空间广阔。

2 需求拐点:乘“双碳”东风,下游需求或持续高增

高性能钕铁硼需求增长将快速拉动稀土需求。根据中国稀土行业协会数据,2019 年 全球钕铁硼下游消费中占比最大的是直驱电机占 14.1%,汽车行业占比共计 13.5%,其中 新能源汽车占 6.9%,EPS 转向系统占 6.6%,其次是公铁占比 12.1%,电动自行车、风力 发电、工业电机、医疗设备和智能机器人分别占全球钕铁硼消费量的 10.9%、9.2%、8.6%、 7.8%、7.7%。随着全球新能源发展和各国环保政策的推行,尤其是国内“碳达峰”与“碳 中和”推动下,新能源汽车、风电节能产业或将迎来高速发展,高性能钕铁硼需求有望释 放巨大潜力。

新能源汽车:长期驱动,高速增长

稀土永磁体大约占新能源汽车行业稀土应用的 60%。相较于传统燃油车,新能源汽车 大约使用超过 140 个小型电机,由于电机使用量增加,单车用稀土永磁量大幅提升。新能 源汽车行业的蓬勃发展为国内稀土永磁产品的结构优化提供了良机。从新能源汽车行业的 稀土消费情况可以看出,新能源汽车行业中主要涉及稀土永磁体和稀土储氢材料,分别占 比 64%和 36%。对于混合动力汽车、纯电动汽车以及处于起步阶段的燃料电池汽车,永 磁电机都是必不可少的核心器件之一。

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碳中和背景下,国内外多项政策利好新能源汽车发展。国内:国务院印发的《新能源 汽车产业发展规划》提出,2025 年我国新能源汽车新车销售量达到汽车 新车销售总量的约 20%。国外:美国白宫于 2021 年 8 月 5 日提出到 2030 年新能源汽车 销量占比达 40-50%,加大对新能源汽车行业的支持;欧盟于 2021 年 7 月提出于 2035 年 开始在欧盟地区禁售燃油车,其中爱尔兰、瑞典、丹麦、荷兰的禁售燃油车时间将早于 2035 年。

预计 2030 年海外新能源汽车产量达到 2578.4 万辆,约为 2020 年的 13.8 倍。2020 年海外新能源汽车产量达到 187 万辆,同比增长 63%。根据中信证券研究部汽车组预测, 2025 年海外新能源汽车产量将达到 1013 万辆,2021-2025 年 CAGR 为 36.1%,预计 2021 年新能源汽车产量为 295 万辆,2022 年产量为 422 万辆,2030 年产量达到 2578.4 万辆。假设纯电动乘用车、其他新能源乘用车、除乘用车外的其他新能源车 单车用钕铁硼量分别为 3.4 kg、2.6 kg、10 kg,2030 年海外新能源汽车产量 预计将带来 7.8 万吨的钕铁硼永磁材料消费量。

国内新能源汽车产销量持续保持强劲。2020 年,我国新能源汽车产量为 137 万辆, 同比提升 13.3%,我们预计 2021/2022/2023 年将突破 348/480/590 万辆,2021~2025 年 中国新能源汽车产量将保持 39.0%左右的 CAGR,预测 2025 年中国新能源汽车产量将达 到 1300 万辆,2030 年达到 1950 万辆。按照纯电动乘用车、其他新能源乘用车、除乘用车外的其他新能源车单车用钕铁硼量同样分别以 3.4 kg、 2.6 kg、10 kg 计算,预计 2030 年中国新能源汽车产量将带来 6 万吨的钕铁硼永磁材料消 费量。

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工业电机:政策支撑,需求新爆点

政策驱动下,稀土永磁电机的渗透率有望不断提升。工信部、市场监管总局于今年 11 月 22 日联合发布《电机能效提升计划》,鼓励使用以稀土永磁电机为代 表的节能电机,扩大高效节能电机的绿色供给等,并提出到 2023 年,高效节能电机年产 量将达到 1.7 亿千瓦,在役高效节能电机占比达到 20%以上,实现年节电量 490 亿千瓦时, 相当于年节约标准煤 1500 万吨,减排二氧化碳 2800 万吨。

推进高效节能电机的替代将有力推动我国降低能耗、节约资源。据工信部《2013 年 工业节能与绿色发展专项行动实施方案》的数据,电机是我国工业领域耗电量最大的终端, 2013 年我国工业电机耗电量占工业用电总量的 75%,且运行效率低于国外先进水平十余 个百分点。若将电机能效提升 1 个百分点,每年可节约 260 亿度电。据工信部估算,全国 电机系统每年节电潜力 1300~2300 亿度,大约相当于 2~3 个三峡电站发电量。

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工业电机未来有望成为稀土永磁第二大下游应用领域。据稀土行业协会数据,2018 年稀土永磁电机渗透率仅约为 4.33%。2019 与 2020 年均按照 4%的渗透率计算,分别对 应消耗钕铁硼约 0.82 和 0.91 万吨。假设 2023/2024/2025 年稀土永磁电机渗透率分别达 到 10%、15%、20%,钕铁硼单耗按 700 kg/MW 计算,分别对应 2.4/3.6/4.8 万吨钕铁硼 消费量。

风力发电:“双碳”发力,需求再启航

风力发电系统中最重要的部件就是作为核心的风力发电机,稀土永磁作为直驱永磁发 电机的关键金属原材料,将在碳中和驱动下需求不断提升。永磁风力发电机采取风机叶轮 直接驱动发电机旋转,相比传统的涡轮式风力发电机,取消了传动系统和变速箱,避免了 相关设备在运行中的故障和维护。同时,永磁风力发电机无励磁绕组,转子上也没有集电 环和电刷,结构简单、运行可靠。

变频空调:能效标准提升,渗透率逐年走高

变频空调渗透率持续提升,进一步拉动钕铁硼消费。我国于 2020 年 7 月 1 日开始实 施《房间空气调节器能效限定值及能效等级》,原标准下的三级定频以 及部分能效较差的三级变频等面临淘汰。根据产业在线数据,2020 年中国变频空调产量 为 8336.4 万台,家用空调产量持续占据全球 80%以上份额。按稀土行业协会公布的每台 变频空调所需磁材量为 0.1千克计算,2020年生产变频空调共需消耗稀土永磁材料约 8300 吨。2013-2020 年变频空调产量的 CAGR 为 12.78%,其占空调总产量的比例也从 2013 年的 32.65%提升至 2020 年的 57.53%。2021 年 1~10 月全国变频空调与家用空调产量分 别为 9011 与 13052 万台,变频空调占比约为七成。预计 2021/2022/2023 家用空调产量 的 CAGR 将维持在 4%左右,变频空调占比将达 70%/80%/90%,产量将达 1.1/1.3/1.5 亿 台,稀土永磁材料需求量将分别达到 1.10/1.30/1.52 万吨。

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节能电梯:渗透率提升,全球需求或超万吨

高性能稀土永磁材料是节能电梯核心部件。随着城市化的发展,电梯需求量越来越大, 在对宾馆、写字楼等的用电情况调查统计中,电梯用电量占总用电量的 17%~25%以上。电梯所采用的曳引机主要为永磁同步电机与传统异步电机,采用永磁同步主机的 VVVF 电 梯可以列入 A 级别,永磁同步电机的传动效率高、能耗低,而高性能钕铁硼永磁材料是节 能电梯曳引机的核心零部件。

节能电梯发展带动钕铁硼永磁材料需求。根据中国电梯协会显示,2019 年中国占据 了全球超过 70%的电梯制造业务,估算全球 2019 年电梯产量约为 168 万台。电梯招聘网 的数据显示,我国节能电梯产量占电梯总产量的比例已经从 2006 年的 30%增长到 2020 年的 85%左右。假设 2021/2022/2023 年中国电梯产量同比增速分别为 15%/5%/5%,节 能电梯占比分别为 86%/87%/88%,占全球比重约为 70%,预计全球节能电梯将消耗钕铁 硼量为 1.14/1.21/1.28 万吨。

消费电子:单机用量少,总出货量大

钕铁硼材料广泛应用于消费电子产品。钕铁硼永磁材料具有高磁能积、高压实密度等 特点,磁性能优异,符合消费电子产品的小型化、轻量化、轻薄化的发展趋势,被广泛应 用于音圈电机、震动电机、摄像头、微型麦克风、微型扬声器、蓝牙耳机、传感 器应用和无线充电等手机功能器件。钕铁硼材料在手机、笔记本电脑中的单耗约为 2.5g 和 3g。预计 2021/2022/2023 年,智能手机与笔记本电脑出货量分别达到 13.2、13.5、13.7 亿台和 2.2、2.4、2.6 亿台,二者合计钕铁硼需求将达 0.40、0.41、0.42 万吨。

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总需求测算:2030 年全球钕铁硼需求量将达 36 万吨以上

综合来看,在新能源汽车、风力发电、工业永磁电机及变频空调、消费电子等其他领 域的带动下,预计 2030 年全球钕铁硼需求量将达 36 万吨以上。1 kg 的钕铁硼分别对应:氧化镨钕=0.28*1.22 kg,氧化镝=0.02 kg,氧化铽=0.0126 kg。按照氧化镨钕、氧化镝、 氧化铽分别在稀土氧化物中占比 21%、4%、1%计算,且假设 2030 年前该比例基本维持 不变,则预计 2030 年对稀土氧化物需求达 18.3~71.1 万吨。

3 供给拐点:格局初显,上游集中度或持续提升

从全球的供给来看,根据弗若斯特沙利文的数据,全球稀土永磁材料 2020 年总产量 21.74 万吨,其中烧结钕铁硼 20.55 万吨,占比高达 94.5%。预计到 2025 年,稀土永磁 材料总产量和烧结钕铁硼产量将分别达到 31.02 和 29.67 万吨,2020~2025 年均复合增长 率分别为 7.4%和 7.6%。全球高性能钕铁硼永磁成品的产量从 2015 年的 3.5 万吨增长至 2020 年的 6.6 万吨,年均复合增长率达 13.4%。弗若斯特沙利文预测,到 2025 年,全球 高性能钕铁硼永磁成品的产量将达到 13 万吨,2020~2025 年均复合增长率达 14.4%。

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稀土永磁格局初显,总产量稳步提升

我国稀土永磁产量稳步增长,2015~2020 年均复合增长率达 7.8%。目前,我国稀土 永磁产业已经形成了以浙江宁波、京津地区、山西、包头和赣州为主的产业集群。据弗若 斯特沙利文的数据显示,2020 年我国稀土永磁材料总产量达 19.62 万吨,其中烧结钕铁 硼磁体 18.55 万吨,占比高达 94.5%。根据弗若斯特沙利文的预测,2025 年我国稀土永 磁产量将达到 28.42 万吨,2020~2025 年均复合增长率 7.7%。我国高性能稀土永磁成品 产量在 2020 年达到 4.62 万吨,预计到 2025 年达到 10.51 万吨。

稀土价格波动上涨淘汰低端产品和小企业,改善产品结构,增厚行业龙头业绩。当上 游稀土价格大幅上涨,小企业运营成本大幅上升,利润空间被压缩,同时低端钕铁硼产品 可替代性更强,价格抬升使市场需求方向转向铁氧体等磁性材料替代品,加上原料采购难 度加大和下游提价能力弱,小企业逐渐退出市场。议价能力强的行业龙头企业受益于原材 料价格上涨,通过抬升高端钕铁硼产品价格传导至下游企业,利润有望提升增厚。

稀土配额有望提升,供给格局向好发展

上游稀土供给侧改革稳步推进,下达产量指标调控供给。2017 年至今,工信部与自 然资源部开始控制稀土开采总量,打击黑稀土,关停小型稀土矿,规范稀土开采。2021 年我国稀土开采指标 16.8 万吨,冶炼分离指标 16.2 万吨,全部分配给中国稀土、北方稀 土、厦门钨业、南方稀土、广东稀土等六大稀土集团。当前海外稀土上游供给增量主要来 源于美国、缅甸和澳大利亚,2020 年产量共计 8.5 万吨,由于海外项目 开发周期长,预计短期增量有限。在下游需求不断提升下,假设 2022 年中国稀土开采、 冶炼分离配额增长率与 2021 年持平,预计开采、冶炼分离指标可达 20.2 万吨与 19.4 万吨,进一步缓解稀土供应紧张的局面。

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稀土永磁龙头扩产,行业集中度或持续提升

目前,国内稀土磁材行业形成了中科三环、宁波韵升、正海磁材、英洛华、大地熊、 金田铜业、银河磁体、安泰科技、有研新材等稀土磁材加工企业,其中除银河磁体主营粘 结钕铁硼外,其余公司均主要生产烧结钕铁硼产品。厦门钨业拥有稀土上游开采冶炼能力, 已涉足下游高性能稀土永磁材料业务,同样作为上游稀土开采冶炼厂商的北方稀土与广晟 有色也正积极布局自身下游磁性材料业务。

产能与产量:现有高性能钕铁硼磁材产能 9 万吨以上

当前稀土永磁行业共拥有高性能钕铁硼磁材产能 9 万吨以上,2020 年成品产量 3.6 万吨以上。根据各公司公告的磁材产能规划,预计到 2025 年,高性能钕铁硼磁材毛坯总 产能或超 19 万吨,进一步弥补需求缺口。

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营收与利润:成本传导能力强,盈利稳中有升

大型的磁材厂商价格传导能力较强,在 2021 年初以来稀土价格大幅上涨下,仍保持 盈利水平稳中有升。2021 年磁材行业公司营收与利润表现预计将远超 2020 年水平。2021 年前三季度,营业收入与归母净利润前三分别为中科三环 /金力永磁/英洛华和宁波韵升/金力永磁/中科三环。

从 2021 年前三季度的毛利率与净利率来看,银河磁 体位列第一,毛利率与净利率高达 35%与 24%,宁波韵升、金力永磁排名二、三,毛利 率与净利率分别为 27%/23%和 14%/12%。仅从稀土永磁业务来看,2021 上半年中科三环、金力永磁、宁波韵升位列营业收入 和毛利润前三,分别为 44.28/5.70 亿元、22.89/5.55 亿元、20.33/4.61 亿元;银河磁体、 金力永磁、宁波韵升位列毛利率前三,分别为 34.47%、24.24%、22.66%。

考虑稀土永磁行业内公司的产能及其规划,分别对 2020 年和 2021 年前三季度的吨 产能对应的归母净利润进行计算,可以发现,受益于下游需求的提升,2021 年前三季度 磁材行业公司的盈利水平都得到明显的提升。结合各公司的产能规划,对其 2022 年到 2025 年的归母净利润水平进行弹性测算,正海磁材、宁波韵升将充分受益于产能扩张,预计 2025 年归母净利润将分别达到 4.4~7.3、2.7~7.5 亿元。

研发与技术:突出重稀土减量技术,不断降低成本

磁材加工行业内公司具备较强技术积累,致力于减少钕铁硼磁材内重稀土用量,不断 降低原材料成本。从有效专利数目和 TOP5 专利价值看,英洛华在行业内排名均为第一,分别为 911 个与 9075 万元。从研发投入看, 2021 年前三季度宁波韵升与正海磁材研发支出与研发支出总额占营业收入比例均位列业 内前列,分别为 1.7/1.4 亿元和 6.5%/5.9%。从研发人员与研发人员比例来看,英洛华、 宁波韵升、金力永磁位列研发人数三名,分别为 436、393 和 357;正海磁材、宁波韵升、 银河磁体位列研发人员比例前三名,分别为 15%、13%和 12%。

稀土永磁行业研究:稀土盛世,永磁春天

产品结构:风电、汽车、工业为主

综合来看,行业内公司磁材产品下游需求以风电、汽车、工业为主。中科三环应用于 新能源汽车电机的磁材产品占比为 25%;宁波韵升在工业应用、消费电子、云计算和大数 据、新能源汽车的营收占比分别为 46%、33%、14%、7%;正海磁 材的产品中汽车市场占比超五成;英洛华的磁材 产品中下游应用占比较大的分别为风电领域、高档音响和智能家电;大地熊产品应用领域为:工业电机,风力发电,汽车工业,消费类电子,其他占比约 4%;银河磁体汽车用磁体销售收 入占比约为 50%;安泰科技磁材业务涉及车载磁体、工业电机和高端消费电子等应用;有 研新材磁材业务专注于电声领域。

海外扩产:日本德国为主,美欧谋划拓展

目前海外稀土永磁产能主要集中在日本的日立金属、日本东京电气、信越化 学和德国的真空熔炼公司手中。根据弗若斯特沙利文的统计,2020 年我国稀土 永磁材料产量占全球总产量的 90%以上,其余产量被上述海外龙头瓜分。近年来,欧洲和 日本的企业不断在中国布局,如 2015 年日立金属与中科三环合资设立“日立金属三环磁 材有限公司”、2012 年信越化学在福建设立“信越科技有限公司”,使得全球的钕铁硼产能几乎全部集中在中国和日本。截止目前, 日本是全球拥有钕铁硼专利数量最多的国家,而总部位于东京的日立金属更是钕铁硼永磁 生产技术的全球先进企业,其拥有的烧结钕铁硼专利超过 600 项。

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美国与欧洲正谋划拓展其稀土磁材产能,以减少对中国的依赖。美国的 MP Materials 于 2021 年 12 月 9 日宣布将于美国建立年产能 1000 吨的磁材工厂,与通用汽车签订供应 协议,将为 50 万辆电动车提供动力,预计 2023 年投产。通用汽车也同时于 12 月 9 日与 德国的 VAC 宣布在美国计划建立一座新的磁材工厂,预计 2024 年投产。同时,加拿大的 粘结稀土磁材生产商 Neo Performance Materials 也计划在爱沙尼亚新建年产能 1000吨的 磁材工厂。综合来看,海外稀土永磁材料的产能增量较小,且重稀土来源受约束,成本竞 争力较差,发展阻力较大。

4 投资分析

稀土是不可再生资源,是高科技领域多种功能性材料的关键元素,是我国的国之重器、 战略高地。我国稀土储量、产量、出口量、消费量均全球领先,拥有全球最完整的稀土产 业链。近年来,稀土供给格局不断优化,下游磁性材料、储氢材料、催化材料等领域需求 不断提升。其中稀土永磁作为下游占比最大的领域,未来在新能源汽车、风电、工业电机 等需求拉动下,磁材行业将进入新一轮产能扩张周期。龙头企业有望凭借自身上游资源或 成本优势扩张产能,提升行业的盈利能力。

稀土上游竞争格局或将不断优化,稀土永磁材料作为产业链中下游消费价值占比最大 的领域,未来在新能源汽车、工业电机、风力发电等领域的持续拉动下,下游需求或将持 续高增。

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