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稀土永磁材料(稀土永磁材料行业研究:新能源及节能推动需求释放)
永磁,风电,材料稀土永磁材料(稀土永磁材料行业研究:新能源及节能推动需求释放)
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
永磁同步驱动电机和交流异步驱动电机成为新能源汽车配置主流。电机 种类繁多,能用于新能源汽车驱动电机的主要有四类,包括直流电机、交流 异步电机、永磁同步电机以及开关磁阻电机。直流电机由于设有电刷和换向 器,高速和大负荷运转时换向器表面易产生电火花,这对于高度电子化的电 动汽车将是致命的,因此其在新能源汽车中应用已经处于劣势,目前已逐步 被淘汰。开关磁阻电机因没有绕组和永磁体等,其结构简单、散热性能好、 制造和维护成本低,且可靠性能和调速性能好、效率高、体积和质量小等优 势使其应用领域不断拓展,但受输出转矩脉动产生的振动和噪声问题制约, 目前还处于进一步开发测试过程,仍未得到大量市场应用。交流异步电机和 永磁同步电机则因各自优势成为新能源汽车配置的主流,而因材料供应成本 和使用工况不同,交流异步电机主要用于美国车企和大型高速电动汽车,我 国新能源汽车则大多采用永磁同步电机。
2021 年我国新能源电动车高速增长,渗透率不断提升。2019 年下半年至 2020 年上半年,受补贴退坡、出行市场饱和、电源安全及疫情影响,我国新 能源汽车产量近年来首次出现负增长,新能源汽车市场进入了近 1 年的调整 期。2020 年 7 月份开始至今,新能源汽车需求开始恢复至同比正增长,随后 在双积分收紧、供给端产品改进和 C 端消费崛起带动下,呈现出强势反转的 持续增长特征。根据中汽协的数据,2021 年 1-11 月份我国新能源汽车累计产 量和销量同比增速分别为 180.5%和 176.9%,11 月当月产销量同比分别为 131.3%和125%,呈现持续强势上涨态势。2021年新能源汽车单月销售渗透率 由年初的 7.16%大幅提升至 17.84%,从单月渗透率看汽车领域的电动化进展有望大概率超政策目标。
我国驱动电机主要用于新能源乘用车,永磁驱动电机仍是国内新能源汽 车选择配套电机的主要技术路线。因驱动电机主要是给新能源电动车配套, 因此装机量变化同步于新能源电动车变动。根据第一动力网相关数据,2021 年 5 月-11 月国内新能源乘用车在驱动电机装机量占比高达 96.51%,驱动电 机在国内主要用于新能源乘用车。2016-2019 年永磁驱动电机占比由 75.63%提 升至 97.51%以上,在国内驱动电机中占据绝大多数,2021 年 5 月-11 月装机 数据显示,永磁驱动电机仍然是国内新能源车主要使用的技术路线。
全球汽车领域电动化大趋势为永磁驱动电机提供广阔应用空间,将带动 高端钕铁硼磁材需求增长。各国为实现碳中和战略,纷纷加快实施电动化转 型。欧盟碳排放标准进一步趋严,2021 年 7 月欧盟正式提出 《Fit for 55》法 案,计划从 2030 年起将新车的平均排放降低 55%(基于 1990 年水平,之前 目标为 40%),2035 年起所有注册的新车都必须达到零排放;美国 2021 年 11 月 19 日由众议院通过(Build Back Better Act)刺激法案,法案一项政策为支 持新能源车税收抵免将由 7500 美元,提升至最高 1.25 万美元;12 月 20 日美 国环保局最终将 2026 年车型的二氧化碳排放量限制由之前提案的 171 克/英 里收紧至 161 克/英里,是有史以来最严格的排放标准。
企业层面,主流传统 车企纷纷加快汽车电动化战略布局,并积极推动各自明星预售车型上市。在 国内市场,新能源电动车由政策驱动向产品和市场驱动转型的关键时刻,新 能源车企通过优质供给积极创造私人消费需求,大幅提升新能源车的本土渗 透率,新能源车需求有望被继续引导进入持续高增长期。
我们预测 2021-2025 年新能源汽车对高端钕铁硼毛坯的复合需求增速将 达到 30.68%。考虑到永磁驱动电机路线在国内外新能源汽车上是否做为主流 路线使用上不同,我们仅考虑国内新能源汽车的影响,基于目前新能源政策、 企业和市场等的积极因素,当前市场发展很有可能超过规划预期,假设 2025 年国内新能源汽车渗透率达到 30%,随着永磁材料技术进步成本降低和汽车 电子化、智能化和自动化对使用电机性能的提升要求,高端钕铁硼单耗未来 有所提高。预计 2021-2025 年新能源汽车对高端钕铁硼毛坯的复合需求增速 将达到 30.68%。
5.3 空调恢复性增长,高端渗透率提升带动钕铁硼材料需求
空调分为定频空调和变频空调,变频空调是通过改变输入电压的频率来 控制电机的转速,而电机转速的变化会引起输气量变化,制冷剂的循环流量 也随之变化,从而使空调器的制冷量或供热量发生变化,达到调节环境温度 的目的。而定频空调压缩机在工作中以固定频率(一般为 50Hz)旋转,压缩 机输出功率不可变,温度调节只能依靠压缩机的反复启停,不仅噪音和温度 波动大,而且频繁开关对空调压缩机的损伤很大。
变频空调的压缩机所使用的磁体分为铁氧体永磁材料和高性能钕铁硼永 磁材料两种。铁氧体永磁材料磁性能较低,也相对廉价,多用于生产中低端 变频空调,高性能钕铁硼永磁材料是目前磁性能最高的永磁材料,主要用于 生产高端变频空调。铁氧体永磁材料由于磁性能较低,使用量大,占用压缩 机的空间较大。随着变频空调压缩机性能的提升,其对磁体磁性能的要求越 来越高,如果采用铁氧体永磁材料,用量将成倍增加,且电机中其它材料如 铜等的消耗量也要相应大幅增加,不但占用压缩机空间,而且其低价优势也 将逐步弱化。在未来空调能效标准趋严以及消费者更加倾向高性能产品的推 动下,铁氧体永磁材料在变频空调中的应用将逐步被高性能钕铁硼永磁材料 所取代。
变频空调在发达国家普及程度非常高。变频空调以其节能高效且环保的 特性迅速发展成为世界空调行业的主流,在日本变频空调占其空调总量的比 率高达 97%,法国变频空调普及率也高达 90%左右。
空调新能效标准实施推动我国变频空调内销渗透率趋于饱和,外销渗透 率仍有一定提升空间。2020 年 1 月 6 日,我国发布新版《房间空气调节器能 效限定值及能效等级》,新标准 1 级能效指标对标国际领先水平,高于日本 “领跑者”能效要求,超美国能源之星能效要求,标准十分严格。新能效标 准还统一了定频和变频的评价方法,并且只按照季节能效定级,这意味着低 能效、高耗电的定频空调和旧标准下变频 3 级能效产品面临淘汰。在能效提 升政策推动下,近两年我国家用变频空调销售渗透率加快提升,从 2019 年 45.17%大幅提升至 2021 年前 11 个月的 69.45%。但从内外销各自占比看,内 销变频渗透率已经达到 97.95%的饱和状态,而外销变频渗透率仅为 31.42%, 呈现持续提升趋势,未来外销部分仍有提升空间。
我们预测 2021-2025 年变频空调对高端钕铁硼毛坯的复合需求增速将达 到 27.58%。考虑到我国人均空调消费仍低,房地产最坏阶段过去,后续房地 产行业并购开启将引导行业走向健康稳健发展,空调更新需求未来进入高峰 期等因素,假设未来家用空调产量复合增速 10%,空调能效趋严形势下变频 空调占比由当前的 70%进一步提升到 95%,永磁变频空调占整体变频空调比 例提升至 80%。预测 2021-2025 年变频空调对高端钕铁硼磁材的复合需求增速 有望达到 27.58%。(报告来源:未来智库)
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