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六安江淮電機:電動車電驅系統趨勢研究:扁線、永磁、高壓、高轉速

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2021/8/5     瀏覽次數:    

一、驅動電機介紹

1.1 驅動電機的構成與分類

驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的核心性能指標,是電動汽車的重要部件。

電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分,電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測傳感器以及電源等部分構成。驅動電 機主要由定子、轉子、軸承、接線盒、風葉、機座等零部件裝配組成,是新能源汽車的 動力來源,其性能決定了爬坡能力、加速能力及最高車速等汽車行駛的主要性能指標。

電動汽車用電機主要有直流有刷電機、交流異步電機、永磁同步電機、開關磁阻電機等,其核心部件是定子和轉子。定子的主要作用是產生磁場,在電機運行時靜止不動;轉子的主要作用是產生電磁轉矩和感應電動勢,在電機運行時轉動。

直流有刷電機由定子、轉子與其他結構件構成。定子部分主要由主磁極、機座、換向極、 電刷裝置等組成,其中機座上裝有主磁極,兩端有端蓋和軸承起支撐作用,1kW 以上 的大直流電機還有換向極,用于減少電樞對主磁場的削弱作用。轉子部分包括電樞鐵芯、 電樞繞組、換向器等,安裝于電機主軸上,主軸兩端還裝有風扇和換向器,其中換向器 配合電刷裝置使得直流電機得以持續轉動。

交流異步電機主要由靜止的定子和旋轉的轉子兩大部分組成,主要包含定轉子鐵芯、繞 組、機殼、端蓋、端環、軸、軸承、風扇風罩、接線盒、以及固定用的螺栓螺母等結構件。

永磁同步電機的定子部分由電樞鐵芯和電樞繞組構成;轉子部分主要由永磁體、轉子鐵 芯和轉軸等構成。永磁電機與異步電機最大的區別在于轉子,永磁電機轉子是永磁體, 含有磁源,永磁體貼在轉子表面或者鑲嵌在鐵芯內部。為了保護永磁體,在轉子兩端加 設護板。同時,對于汽車用驅動電機,一般還有檢測轉子位置和速度的裝置,電機通常 由直流經過電機控制器來完成激勵輸入。

開關磁阻電機由雙凸極的定子和轉子組成,其定子、轉子的凸極均由普通的硅鋼片疊壓 而成。定子極上有集中繞組,把沿徑向相對的兩個繞組串聯成一個兩級磁極,稱為“一 相”;轉子既無繞組又無永磁體,僅由硅鋼片疊成。

1.2 驅動電機行業呈現四大發展趨勢

高壓化——車企加快推出 800V 平臺。隨著用戶需求升級,未來電動汽車 400V 電壓平 臺將難以滿足人們對汽車性能的要求。2019 年,保時捷率先在全球推出 800V 高壓電 氣架構,旗下首款純電動跑車 Taycan 采用 800V 直流快充系統并支持 350kW 大功率快 充。其后,通用、現代、戴姆勒、Lucid 等已陸續發布 800V 架構規劃。

部分車企已于 2021 上海車展上推出 800V 高電壓平臺的產品。進口品牌方面,起亞 EV6 全系車型支持 400V 和 800V 充電;現代 IONIQ 5 推出最新 800V 高電壓平臺。自主品 牌方面,吉利浩瀚架構下首款車型極氪 001,采用 800V 高壓系統,配裝 4.35V 高壓 Ni55 體系的三元電池,支持最高 360kW 超級快充;東風旗下嵐圖汽車宣布研發基于超 高壓平臺的超級快充技術。

800V 高壓平臺具有充電快、降低退磁風險、減小體積、降低熱損耗等優勢。整車選擇 高壓架構是實現超級快充的必經之路,800V 左右的高壓在當前可支撐實現 2C 快充。

另外對汽車來說,一方面,永磁同步電機在工作時會產生大量的熱,當溫度超過 180℃ 時,電機會出現退磁現象,影響工作效率甚至造成產品損壞;提高平臺電壓,相同功率 下電流減小,在電阻不變的情況下,電機產生的熱量相應減小,從而可以降低退磁風險。 另一方面,平臺電壓升高,高壓線束的線徑變小,可以減小體積,提高電池容量和功率。 此外,電氣平臺提升到 800V,電控系統經重新設計,熱損耗有望降低 60%。

高轉速化——近年來,新能源汽車最高轉速上升趨勢明顯。30 萬以上的高端車型中, 最高轉速已普遍在 12000 轉以上,其中特斯拉 Model 3 的最高轉速達到 18000 轉。受 益于最高轉速的提升,純電動車最高車速近年來也有所提升,最高車速逐步向 150km/h 以上靠攏,到 2020 年已有超過 30%的車型最高車速達到 140km/h 以上。

高轉速可以更好滿足電動車駕駛時的動力要求。傳統發動機的可用轉速一般是在 700-6000rpm,這個并不寬的范圍內,要面臨低轉速扭矩低、高轉速噪音大的困擾,無 法兼顧車輛從 0 起步加速到 120kph 高速超車的各種動力需求。而電機沒有這個問題, 從 0 轉速開始就能輸出全部扭矩,一直到最高轉速之前都能保持恒定功率輸出。隨著電 動車從低端發展到高端,電動車用戶也有了更高的要求,用戶既想要低速時強勁的加速 性能,又想要很高的最高車速,還想要在 120kph 的高速狀態下仍然保有加速的動力, 提高電機最高轉速是必由之路。

扁線化——扁線電機在新能源車型中的配套加速。相比圓線電機,扁線電機具有更高的 工作效率、更高的功率密度、更強的散熱能力以及更低電磁噪音等,扁線電機的優勢很 好地契合了新能源汽車的發展方向。國外較早地應用了扁線電機技術,2007 年,通用 雪佛蘭在 VOLT 上采用了發卡式扁線電機,2015 年,豐田發布的第四代普銳斯采用的 也是扁線電機。隨著國內電機企業在扁線電機產品和工藝上的突破,自主品牌車型也開 始實現配套,且滲透率不斷提升。

扁線電機性能更優。圓線技術是發展了上百年的傳統技術,是目前產量最大、應用最為 廣泛的電磁線,圓線繞成線圈后空隙較大,線圈填充系數只有 35%-45%,為彌補圓線 線圈填充率低的缺陷,扁線技術應運而生。扁線將導線形狀發生改變,由原來的圓形變 成橫截面為方形的電磁線,帶來的優勢十分顯著,包括更高的槽滿率、更高的效率、更 好的散熱性能、更小的體積和更低的成本。

永磁同步化——永磁同步電機因其優異的性能在電動乘用車領域彰顯出很高的應用價 值。由于轉矩密度高、轉距脈動低、振動噪聲小等特點,永磁同步電機廣泛地應用于電 動汽車驅動電機。另外,永磁同步電機具有寬廣的弱磁范圍與高轉矩過載能力,這能顯 著增強電動汽車起動、加速等性能。寬范圍內的高效率將明顯改善電動汽車續航里程。 不過,惡劣的運行環境與頻繁的過載容易導致永磁同步電機磁鋼發生不可逆失磁。

有刷直流電機控制相對簡單,但難以高速運行、過載能力也相對有限。另外,直流電機 由于存在電刷與換向器,需要定期維護,可靠性不高。但因具備良好的調速性能與成熟 的制造技術,使其在一些微型校內公交車上仍有應用。

交流異步電機因具有結構簡單、堅固耐用、價格便宜、維護方便、可靠性高等優點,在 驅動電機領域占有一定比重。不過,由于變頻器在電機內產生的高次諧波、高轉子損耗、 高附加銅耗及鐵耗、高絕緣介質損耗、附加轉矩脈動、電磁噪聲等技術上的難點,使其 在驅動電機研發領域關注度逐漸下降。

開關磁阻電機因其結構簡單、堅固、工作可靠、容錯能力強、系統成本低、調速系統優 良。但由于其噪聲與振動大,使其在電動汽車領域的應用較少。

1.3 驅動電機快速增長

全球新能源汽車市場成長迅速。2014-2020 年間,全球新能源汽車銷量從 29.7 萬輛增 長到約 300 萬輛,年均增速約 49%,同期新能源汽車滲透率從 0.35%快速增長至 4%。 我國新能源汽車銷量則從 2014 年的 4 萬輛左右增長到 2020 年的約 124 萬輛,年均增 速 76%。

預計新能源汽車驅動電機市場將快速增長。據《中國新能源汽車驅動電機行業發展白皮 書(2021 年)》,2020 年,中國新能源汽車驅動電機裝機量為 146.3 萬臺,同比增長 10.5%。展望 2025 年,在新能源汽車市場的帶動下,中國新能源汽車驅動電機的出貨 量有望超過 1000 萬臺。

2020 年驅動電機行業集中度不高,前三家企業合計市占率為 29.8%。2020 年,比亞迪、 特斯拉和方正電機的市場份額排名前三,分別為 13.2%、9.9%和 6.7%。其中比亞迪和 特斯拉均為整車企業,方正電機為第三方獨立電機公司。前十企業中,整車企業驅動電 機市場份額合計 34.3%,第三方獨立電機公司驅動電機市場份額 28.1%。

1.4 驅動電機企業不斷開拓客戶和擴張產能

國內驅動電機企業積極開發新產品。匯川技術于 2008 年起開始經營新能源動力及電源 產品業務,并在 2016 年成立蘇州匯川聯合動力系統有限公司,現有產品驅動電機 (PM30)、動力總成系統(PS3002)等,除乘用車外,公司也為輕卡及微面車型提供 動力總成方案。臥龍電驅作為具有 30 多年電機經營經驗的電機企業,于 2011 年成立 臥龍 EV 電機事業部,已陸續推出十余款電機產品,覆蓋乘用車、物流運輸車、商用車 等多種類型車輛。方正電機于 2012 年成立新能源電機業務單元,目前該公司驅動電機 業務市占率為 6.7%,為外供驅動電機企業第一。

國內驅動電機企業配套國產車型居多。Marklines 數據顯示,國內驅動電機企業如大洋 電機、方正電機、匯川技術、長鷹信質、精進電動等 2015 年以來已配套 70 余款車型, 多為眾泰、吉利、上汽等傳統車企,以及小鵬、威馬等新能源車企。臥龍電驅由于與外 資企業采埃孚合資成立子公司,受益于采埃孚海外驅動電機配套,故多配套國外車型。

2020 年新能源汽車領域共搭載電機 140.7 萬臺,其中方正電機以 9.8 萬的裝機量位列 第三方電機供應商第一,主要為宏光 MINI EV 配套,且 2021 年上半年方正電機已出貨 15 萬臺。臥龍電驅 2020 年共銷售微特電機 5523 臺,主要應用于新能源汽車領域。

驅動電機企業積極擴產。方正電機 6 月 28 日晚公告,公司擬在浙江省麗水市開發區投 資建設年產 100 萬臺新能源汽車驅動電機項目,總投資為 5 億元人民幣。該項目將分 兩期實施,2022 年 12 月底之前完成第一期新能源汽車驅動電機生產線 2 條的建設,形 成年產新能源汽車驅動電機 35 萬臺的生產能力;2023 年底前完成第二期新能源汽車驅 動電機生產線 4 條的建設,形成年產新能源汽車驅動電機 100 萬臺的生產能力。項目 達產后,可新增銷售收入 25 億元。

另外,大洋電機近年來積極布局驅動電機行業,公司新能源汽車動力總成系統產能由 2016 年的 30 萬套增長到 2020 年的 50 萬套。雙林股份持續開發新客戶,并積極擴充 產能,預計 2023 年達到年產能 50 萬套。

二、扁線電機有望逐步成為主流

2.1 扁線電機性能更優

扁線電機性能更優。圓線技術是發展了上百年的傳統技術,是目前產量最大、應用最為 廣泛的電磁線,圓線繞成線圈后空隙較大,線圈填充系數只有 35%-45%,為彌補圓線 線圈填充率低的缺陷,扁線技術應運而生。扁線將導線形狀發生改變,由原來的圓形變 成橫截面為方形的電磁線,帶來的優勢十分顯著,包括更高的槽滿率、更高的效率、更 好的散熱性能、更小的體積和更低的成本:

1、高槽滿率和高功率:圓線電機的槽滿率為 35%-45%,扁線電機的槽滿率為 65%-75%, 較高的槽滿率使得銅填充量增加 20%-30%,這帶來的磁場強度增強等同于提高了 20%-30%的功率。

2、減少銅損耗,節約成本。在電機損耗中,銅耗占比高達 65%。銅耗 = 2來自于 電流通過銅線時的電阻發熱,扁線高槽滿率意味著在同等電機定子的截面中可以比圓線 塞入更多面積的導線,導線越粗,電阻越小,進而熱量損耗也會越小,因此扁線的銅耗 明顯小于圓線,材料成本下降 10%。

3、扁線電機冷卻效果更好。高槽滿率下繞組間的導熱能力是低槽滿率的 150%,扁線 之間更大的接觸面積使得同等條件下繞組電機比圓線溫升可降低約 8-12%。電機繞組端 噴油冷卻技術在扁線設計中發揮更佳,熱傳導效果更好。扁線由于繞組端部導體間間隙較大,冷卻油可以直接滲透到繞組端部,帶走每一個導體的熱量,使得繞組溫度下降 68%以上。而圓線繞組在浸漆后,端部形成實心整體,冷卻油難以滲透入內部,只能帶 走中間層導體熱量,易在繞組內部形成熱孤島,影響散熱性能。

4、易于實現小型化和輕量化。由于生產工藝局限,傳統圓線電機為避免在工藝中損耗 銅線,會將繞組端部留得略長一些,而扁線電機可以通過把端部導體折成需要的彎曲形 狀,比圓線電機縮短約 20%的端部尺寸,進一步降低空間,進而進一步降低體積。在 同等功率的條件下,扁線重量下降約 12%,鐵芯有效體積下降,軸向縮短 15%,外經 縮短 10%,滿足小型化和輕量化的條件,用材的減少意味成本的降低。

5、扁線電機效率更高。電機效率與轉速和扭矩息息相關,扁線在橫軸方向上的擴大說 明最高效區間的轉速范圍擴大,意味從城市擁堵的低速工況到高速巡航工況,均能享受 到最高效率;在縱軸方向上的擴大說明最高效區間的扭矩范圍擴大,意味從小油門勻速 到大油門急加速,能夠保障最多的能力用于驅動車輛。同時,扁線和圓線電機的效率差 值在常用工況下愈發擴大,在 WLTC 標準下,效率差為 1.12%,但在全轉速條件下, 效率差擴大為 2.02%。扁線電機的峰值效率達到 97.8%,圓線電機的峰值效率為 96.6%, 效率差值為 1.2%,換算到 NEDC 的續航里程增長 4%-5%,電池包可減小 4%-5%,整 車經濟性優勢增強。

6、扁線電機電磁噪音更低,NVH 性能更好。扁線電機導線應力大,剛性強,電樞剛度 高,能夠抑制電樞噪音。相較于圓線電機,扁線 NVH 下降 12%,電機齒槽轉矩減少 81%,且繞組剛度增強,彈性模量提高,更利于阻抗共振的發生。

2.2 新能源汽車高速發展,扁線電機滲透率不斷提升

新能源汽車滲透率不斷快速提升。近年新能源汽車滲透率不斷提升,行業呈現爆發增長, 根據 marklines,2020 年全球新能源汽車銷量為 324 萬輛,同比增加 43%。隨著各國 補貼政策力度加大以及人們消費觀念的轉變,未來新能源汽車仍有強勁的發展潛力,預 計到 2025 年,全球新能源汽車銷量將超過 1800 萬輛,新能源汽車對驅動電機的需求 將帶動漆包線應用的規模持續增長。

扁線電機在新能源車型中的配套加速。相比圓線電機,扁線電機具有更高的轉換效率、 更高的功率密度、更強的散熱能力以及更低電磁噪音等,扁線電機的優勢很好地契合了 新能源汽車的發展方向。國外較早地應用了扁線電機技術,2007 年,通用雪佛蘭在 VOLT 上采用了發卡式扁線電機,2015 年,豐田發布的第四代普銳斯采用的也是扁線電機。

隨著國內電機企業在扁線電機產品和工藝上的突破,自主品牌車型也開始實現配套,且 滲透率不斷提升。

同時,在高端車型中為滿足對高性能的追求,搭配扁線電機數量也開始由原來的單電機 增加到雙電機,例如保時捷首款純電動跑車 Taycan,甚至部分車型會搭配三電機。新 能源車銷量的高增長+扁線電機滲透率的提升+單車電機數量和功率提升共同拉動了對 扁線的需求,預計 2025 年驅動電機的扁線需求將接近 19 萬噸。

2.3 扁線產品高壁壘帶來先發優勢

扁線對原材料、工藝及設備的要求更加苛刻。扁線電機雖優勢明顯,但其原材料、工藝、 設備上的難點較多,也是扁線電機的壁壘所在。扁線電機對于銅線的要求更高,要求其 具有一定彈性,但折彎后的反彈也會使電磁線的絕緣層受損,這就使得銅線的設計難度 上升。此外,扁線制作工藝更加復雜,電磁線的涂覆層在烘干后會收縮,圓線的涂覆層 能夠自然收縮均勻,而扁線的涂覆層在收縮過程中會出現四角變薄、中間變厚的情形, 會影響了電磁線的絕緣性,從而需要在彎角處進行加厚。另外,扁線對模具的精度要求 也更高,電磁線的原材料銅桿在經過拉伸后其截面會自然形成圓形,而扁線則需要依靠 專業的模具成形,且扁線 R 角的大小范圍需控制在 0.65-0.8mm 之間。

部分頭部企業實現扁線技術突破,并進入主機廠供應鏈。為新能源汽車行業配套,技術 門檻高,認證周期長,需要通過電機測試、總成測試乃至總車測試等諸多環節以及較長 周期的認證,才能形成供貨關系。以精達股份代表的頭部電磁線公司,通過前幾年大量 的研發投入成功突破扁線技術,實現電動車驅動電機用扁線產業化量產,并在過去幾年 成功導入美國標桿客戶、德國標桿客戶、自主品牌大客戶,在高壁壘的扁線行業競爭中 獲得了一定的先發優勢。

2.4 國內扁導線進入國際供應鏈,國內扁線電機產業化加快

新能源汽車拉動扁線需求,頭部企業積極進行布局和擴產。新能源汽車的高景氣拉動扁 線電機需求,國內企業加快擴產。精達股份在 2015 年對新能源車用電驅扁線進行布局, 目前扁線年產能為 1.5 萬噸,并且擁有年產 3 萬噸的新能源車用扁平電磁線在建項目, 預計在 2022 年年底可擁有年產 4.5 萬噸的車用扁線電機產能,處于行業領先地位。金 杯電工目前用于新能源汽車的產能為 200 噸/月,快速增長的車用扁線需求推動金杯電 工加快擴產,預計 2021 年底可達到年產能 7000 噸。長城科技同樣也在積極擴張新能 源車用電磁線產能。

三、永磁同步電機與異步并存,永磁占比持續提升

3.1 永磁同步與異步電機并存,永磁比例持續提升

永磁同步與交流異步電機各有所長。永磁同步電機在制造電機轉子時加入了永磁體,使 電機性能進一步提升,同時使轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。交流異 步電機由氣隙旋轉磁場與轉子繞組感應電流相互作用產生電磁轉矩,進而實現電能轉為 機械能。

永磁同步電機的主要優點是:

1)轉子無勵磁繞組,所以無轉子銅耗,因此電機效率較高;

2)高性能永磁材料提供勵磁,給定功率小,電機體積可以減小;

3)轉子轉動慣量小,故電機動態性能較好;

4)低效率時有較大的功率和轉矩輸出。

缺點主要是成本高,可靠性低,加工工藝復雜,機械強度差,電動車性能受環境影響大。

交流異步電機的主要優點是:

1)無永磁高溫退磁問題,可以將峰值功率、額定功率工作時間延長;

2)電機特性受環境影響小;

3)自身就具有啟動高轉矩、高速轉矩調整。

缺點主要是轉子磁場來自定子勵磁,存在銅耗,能量轉化率比永磁同步電機低。

永磁同步電機低速性能好、轉化效率高,適合頻繁啟停的復雜工況。從電機的特性來說, 汽車在低速行駛時,永磁同步電機更能提供性能輸出、保持高效運轉,其特點是體積小、 重量輕,可以增加電動汽車的續航里程,適用于中小型乘用車。并且同步電機調速性能 好,在面對反復啟停、加減速時,仍能夠保持較高效率,適合城市交通的工況環境。

交流異步電機高速性能穩定,無退磁風險。交流異步電機的優勢主要體現在高轉速下提 供穩定的性能輸出,可以提升高速工況下汽車的加速性能。目前主要應用在雙電機高性 能車型上作為永磁同步電機的有益補充。

永磁同步電機配套占比提升。根據工信部《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》,近幾 年我國新能源乘用車車型配套永磁同步電機的比例從 2017 年的 85%提升到 2020 年的 96%,配套車型數量占據優勢。

近年來特斯拉配套永磁同步電機的車型比例不斷提升。早期 Model S 與 Model X 出于 成本與技術的考量,均采用交流異步電機,但自 Model 3 首次配套永磁同步電機以來, 特斯拉各類車型的單電機版本均配套同步電機,雙電機版本均采用同步+異步的方案。

目前交流異步電機多用于搭配永磁同步電機,以實現在低速和高速工況的表現平衡。在 一些雙電機、多電機新能源車中,永磁同步電機能在低速工況實現高效率,保證更長的 續航能力,而異步電機能保證高速工況下,更強的性能表現。當汽車處于中低速工況時, 低速高效率的同步電機工作,維持汽車的高效運轉;處于高速工況時,雙電機同時工作, 提供強大的加速性能。根據工信部數據,2021 年第 1-6 批新能源汽車推薦目錄中,交 流異步電機應用在了雙電機車型上較多,與永磁同步電機搭配使用。

3.2 釹鐵硼永磁介紹

銣鐵硼永磁材料性價比高、應用領域廣泛。永磁材料指磁性材料一經外在磁場磁化即能 長時間保持恒定強磁性的硬磁性材料,通常擁有較高的矯頑力。稀土釹鐵硼永磁材料由 稀土制成,具有高矯頑力、高剩磁、高磁能積等特性,在現有永磁材料體系中,釹鐵硼 永磁材料應用領域最廣、發展速度最快、綜合性能最優且價格相對較低。釹鐵硼作為第 三代稀土永磁材料,按制造工藝主要分為三類,包括燒結釹鐵硼、粘結釹鐵硼和熱壓釹 鐵硼,逐步替代第一、二代釤鈷永磁,于 1982 年由日本住友特殊金屬的佐川真人發現。 主要應用于新能源汽車、變頻空調、風力發電、節能電梯等領域。

高性能銣鐵硼永磁材料應用廣。燒結釹鐵硼作為高性能釹鐵硼永磁材料,其性能優異且 性價比高,目前應領域最廣。

下游應用領域包括:

1)電動汽車的電機驅動、電動助力轉 向及傳感器等;

2)風力發電;

3)信息產業的光盤及硬盤驅動;

4)家用電器的變頻空 調、冰箱和洗衣機等。

3.3 驅動電機永磁化拉動釹鐵硼材料需求增長

永磁同步電機在新能源汽車領域占據優勢,銣鐵硼產業鏈受益于新能源汽車市場的快速 發展。一方面,新能源汽車市場迅速增長,各國新能源汽車滲透率不斷加大,將直接驅 動銣鐵硼需求的增長;另一方面,隨著雙電機和多電機車型占比的增加,單車銣鐵硼用 量也會相應增長。預計到 2023 年,國內新能源汽車銣鐵硼需求量將接近 15000 噸,全 球范圍內新能源汽車銣鐵硼需求量將超 37000 噸。

在銣鐵硼永磁材料的下游應用中,風電行業也為銣鐵硼行業帶來增量空間。2020 年北 京國際風能大會發布了《風能北京宣言》,提出年均新增風電裝機 50GW 的目標,并且 在 2025 年后,年均裝機不低于 60GW,到 2030 年累計裝機不低于 800GW,到 2060 年累計裝機不低于 3000GW。永磁直驅風機受益于風電需求的增長和滲透率的提升, 預計到 2023 年銣鐵硼需求量將接近 35000 噸。

驅動電機永磁化拉動銣鐵硼永磁材料需求增長。預計 2019-2023 年,新能源車領域銣 鐵硼永磁材料需求年均增長 36.64%,新能源汽車在銣鐵硼下游主要應用領域中的占比 從 2019 年的 15%提升到 2023 年的接近 30%,是最為主要的下游增長來源之一。

4 釹鐵硼磁材企業積極投入電動車市場

釹鐵硼永磁材料行業頭部公司營收呈上升趨勢。各公司主營收入自 2017 年起整體趨勢 呈上升。2020 年,行業內主要公司金力永磁、寧波韻升、中科三環、正海磁材總營收 分別為 24.19、23.99、46.52、19.54 億元,釹鐵硼材料業務營收分別為 22.89、20.33、 44.28、19.34 億元,同比分別增長 40.43%、20.72%、11.62%、19.16%。

頭部企業盈利情況回升。國內低端釹鐵硼市場競爭激烈,約 200 家生產企業毛利率低 于 20%,行業整體盈利水平較低。而高端釹鐵硼由于壁壘較高,對企業的高端釹鐵硼 技術儲備、資金實力、研發能力、產能規劃和產線建設能力均有較高要求,因此,高性 能釹鐵硼行業內的公司其產品性能、品質均更加優異,同時,產業資源也逐步向高性能 釹鐵硼傾斜,各公司發展較好。2020 年,金力永磁、寧波韻升、正海磁材毛利率均高 于 20%,其中,金力永磁約 25%。

相關企業積極進行產能擴張,積極投身新能源市場。行業內各公司釹鐵硼產量持續增加。 同時,各個公司均有對應的擴產計劃。截止 2020 年底,行業內公司釹鐵硼材料產能情 況如下:金力永磁毛坯年產能 1.5 萬噸、寧波韻升坯料 1.4 萬噸/年、中科三環釹鐵硼產 能 2.15 萬噸/年、正海磁材東西廠區及福海基地合計 1 萬噸/年。各公司均有效擴充及升 級本公司高性能磁鋼產能,來提升公司產品競爭能力。此外,各公司加強了研發投入, 保證產品品質。

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