有色金屬行業：稀土電機驅動需求倍增-220214（30頁）.pdf

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1、 1 / 32 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2022 年 02 月 14 日 行業研究證券研究報告 有色金屬有色金屬 行業年度策略行業年度策略 稀土稀土：電機電機驅驅動動，需求倍增需求倍增 投資要點投資要點 稀土成為低碳時代稀土成為低碳時代核心核心驅動材料：驅動材料：稀土元素因其獨特的原子結構，在光、磁、電領域能夠產生特殊的能量轉換、傳輸、存儲功能，通過加工可形成新型功能材料，滿足更快、更小和更輕產品的節能需求，其中稀土釹鐵硼具有“小型化”和“高磁能”兩大特點，符合輕量化、小型化、高效率的節能環保需求，成為最重要的稀土應用材料，約占近 6 年間稀土應用材料增量比重的為 55%。 稀土永磁

2、需求增速換檔稀土永磁需求增速換檔：隨著低碳理念在經濟中的貫徹，高性能釹鐵硼的下游需求已經發生了質變與量變，新能源汽車、傳統汽車、變頻空調、工業機器人等已取代消費電子成為高端釹鐵硼的主要下游消費行業，需求驅動行業多元化和體量上大型化標志著稀土永磁進入新時代。 高效高效、節能電機、節能電機拉拉動需求倍增：動需求倍增：隨著新能源汽車全球滲透率提升和工業機器人的普及、 風力發電機的大型化、 老舊電梯置換改造以及國內工業電機能效標準提升，我們謹慎預計 2021-2025 年全球釹鐵硼需求年復合增長率在 20%-25%之間。增量貢獻主要來自新能源汽車工業電機和機器人，三者占增量需求的比重為 85%，中國貢

3、獻全球增量的 60%。 中國中國在稀土永磁行業具有全球核心地位：在稀土永磁行業具有全球核心地位：全球輕稀土供應格局在經歷多元化后再次趨于穩定，未來 3 年內中國仍是全球稀土的供給增量來源和核定主導力量， 2016-2021 年配額年復合增速為 10%左右。中國是唯一形成“稀土資源冶煉分離功能材料應用產品”產業鏈的國家，冶煉分離產能占到全球比重的 88%，高性能產量占全球總量的 77%， 技術專利方面， 2011 年到 2018 年專利數量增加250，并形成了多個技術和產業中心。 投資投資策略：策略：上游看好有增量的北方稀土，公司占 2022 年第一批采礦和分離新增配額量的比重均為 95.7%；

4、下游磁材龍頭公司技術附加值高，受原料成本沖擊度較小，具有技術壁壘和客戶壁壘，2020 年產能達到萬噸以上的磁材上市公司中科三環、寧波韻升、金力永磁、正海磁材，英洛華產能合計占國內釹鐵硼產量的40%左右，集中度較高，隨著未來產能擴張，優勢企業集中度有望進一步提升，看好金力永磁和正海磁材。 風險提示：風險提示：配額釋放幅度高于預期；下游行業產量增長速度不及預期；釹鐵硼磁材滲透率不及預期；技術或材料突破導致釹鐵硼需求發生變化。 投資評級 領先大市-A 維持 稀有金屬 - 首選股票首選股票 評級評級 600111 北方稀土 買入-B 300748 金力永磁 買入-B 300224 正海磁材 增持-A

5、一年一年行業行業表現表現 資料來源：貝格數據 升幅% 1M 3M 12M 有色金屬相對收益 36.42 36.42 36.42 有色金屬絕對收益 16.85 16.85 16.85 稀有金屬相對收益 43.59 43.59 43.59 稀有金屬絕對收益 24.02 24.02 24.02 相關報告 有色金屬：銅鋁價格雙升，稀土氧化物價格延續漲勢 2022-02-10 有色金屬：首批稀土配額符合預期，供不應求格局延續 2022-02-07 有色金屬：供暖季來臨，價格有望獲支撐 2022-01-27 有色金屬：銅庫存回補，稀土氧化物價格多數上漲 2022-01-20 有色金屬：銅鋁反彈，稀土氧化物

6、價格整體上漲 2022-01-13 -26%-11%4%19%34%49%64%79%2021!-022021!-062021!-10滬深300有色金屬稀有金屬 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 內容目錄內容目錄 一、稀土成為低碳、智能時代的驅動材料一、稀土成為低碳、智能時代的驅動材料 . 5 1、稀土在低碳和智能工業領域應用廣泛 . 5 2、稀土元素的特點鑄就獨特功能 . 5 3、節能效果使稀土永磁成為增速最快的應用領域 . 6 4、需求換擋，高性能釹鐵硼市場規?？焖贁U大 . 8 二、全球低碳化開啟釹鐵硼電機新時代二、全球低碳化開啟釹鐵硼電機新時代 . 9 （一）汽車行業成為永

7、磁需求主要驅動 . 9 1、傳統汽車微電機與 EPS 拉動永磁需求 . 10 2、新能源汽車成為釹鐵硼需求的主要增長動力 . 10 （二）風力發電機中流砥柱作用不減 . 12 1、風機大型化趨勢改變電機需求 . 12 2、直驅與半直驅隨著風機大型化滲透率提升 . 13 （三）電梯、空調仍有提升空間，機器人有望成為后期之秀 . 14 1、節能電梯改造增加永磁同步曳引機滲透率 . 14 2、變頻空調能效標準提升加速變頻滲透率 . 15 3、機器人有望成為釹鐵硼需求的后起之秀 . 16 （四）工業電機能效標準提升打開永磁需求新空間 . 17 1、電機應用廣泛，是節能的主要領域 . 17 2、工業電機

8、能效提升為釹鐵硼需求帶來新動力 . 18 （五）結論：預計 2025 年前釹鐵硼年均增速在 20%-25%之間 . 18 三、三、供給格局重回平衡狀態，中國具有核心競爭力供給格局重回平衡狀態，中國具有核心競爭力 . 19 （一）供給格局的嬗變 . 19 1、從主導國到多元化再到主導國 . 19 2、未來 3 年供給彈性較小 . 20 3、新興需求成為稀土價格主要驅動因素 . 21 （二）中國稀土產業優勢難以撼動 . 22 1、資源優勢 . 22 2、產業鏈配套優勢 . 23 3、技術追趕至全球領先地位 . 25 四、投資策略四、投資策略 . 26 （一）上游，看好輕稀土龍頭 . 26 1、輕稀

9、土龍頭占據行業產量增量 . 26 2、重稀土集中度大幅提升 . 27 （二）高性能釹鐵硼龍頭市場地位有望強化 . 27 1、技術附加值高，原料成本沖擊度較小 . 27 2、磁材上市公司具有高壁壘 . 28 3、優勢企業擴張產能提升集中度 . 29 五、風險提示五、風險提示 . 30 圖表目錄圖表目錄 圖 1：稀土產業鏈 . 6 圖 2：2021 年稀土應用材料結構 . 6 8YcZyXkZkWbYxUnMrQnN6M9RaQpNqQsQpNlOoOsQlOoPqO7NrRyRNZtQoRwMpOrO 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖 3：2010-2021E 年中國稀土永磁產

10、量 單位：噸 . 6 圖 4：2021 年稀土下游應用同比增長率 . 7 圖 5：2015-2021 年稀土應用新增量 單位：萬噸 . 7 圖 6：釹鐵硼主要元素質量占比 . 8 圖 7：全球稀土元素供應比例 . 8 圖 8：2020 年中國高性能釹鐵硼消費結構 . 8 圖 9：2015-2020 年高端釹鐵硼產量及占比 單位：噸 . 9 圖 10：2009、2015、2020 年中國高端釹鐵硼消費 . 9 圖 11：傳統轎車永磁電機配置 . 10 圖 12：2016-2021 年我國新能源汽車產量 單位：輛 . 11 圖 13：新能源汽車電機系統 . 11 圖 14：2021 年新能源汽車電

11、機裝機占比 . 12 圖 15：2013-2025 年中國新能源汽車電機裝機 單位：萬臺 . 12 圖 16：2006-2019 年我國風電機組平均功率 單位：KW . 12 圖 17：2018-20 年明陽智能銷售結構 單位：MW . 12 圖 18：2007-2021 年全球海上新增裝機 單位：GW . 13 圖 19：2010-2021 年中國海上風電累計裝機 單位：MW . 13 圖 20：風機主要技術路線 . 14 圖 21：我國現役電梯裝機年限結構 . 15 圖 22：2022-35 年我國梯齡超過 15 年電梯量 單位：萬臺 . 15 圖 23：2011-20 年我國變頻空調占比

12、 . 15 圖 24：2004-21 年我國變頻空調產量 單位：臺 . 15 圖 25：2009-2024 年全球機器人產量 單位：萬臺 . 16 圖 26：2020 年全球機器人裝機份額 . 16 圖 27：電機分類型耗電占比 . 17 圖 28：2021-2025 年全球釹鐵硼需求量 單位：噸 . 19 圖 29：2021-2025 年中國新增釹鐵硼需求分行業占比 . 19 圖 30：1994-2020 年分國別稀土產量 單位：噸 . 19 圖 31：1994-2020 年稀土產量分國別份額 . 19 圖 32：2016-2021 年中國稀土配額 單位：噸 . 21 圖 33：2014-2

13、022 年-2 月稀土氧化物價格變化 . 21 圖 34：2016-2021 年氧化鐠釹表觀消費量 單位：噸 . 21 圖 35：2016 年-2021 年 12 月氧化鐠釹產能利用率 . 22 圖 36：2018 年-2022 年 2 月氧化鐠釹庫存 單位：噸 . 22 圖 37：2020 年稀土分省產量份額 . 22 圖 38：2006-2021 年中國輕重稀土產量占比 . 23 圖 39：2006-2021 年中國輕重稀土產量 單位：噸 . 23 圖 40：中國主要產地稀土元素組分 . 23 圖 41：海外稀土儲量國稀土組分 . 23 圖 42：全球冶煉產能市場份額 . 24 圖 43：

14、中國高性能釹鐵硼產量及全球占比 . 24 圖 44：2008-2021 年稀土及其制品出口 單位：公斤 . 24 圖 45：2010 年-2021 年我國永磁產品出口量 公斤 . 24 圖 46：2011 年-2021E 我國混合碳酸稀土進口量 單位：千克 . 25 圖 47：2017-2022 年我國進口稀土品種 單位：千克 . 25 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖 48：全球專利數量 單位：件 . 25 圖 49：全球專利份額 . 25 圖 50：近 5 年全球專利申請數量 單位：件 . 26 圖 51：中國專利申請量分省分布 . 26 圖 52：2021 年輕稀土開采

15、配額 . 26 圖 53：2021 年稀土冶煉加工配額 . 26 圖 54：2021 年離子型稀土開采配額份額 . 27 圖 55：2022 年第一批離子型稀土開采配額份額 . 27 圖 56：2020 年某磁材企業上市公司成本構成 . 28 圖 57：2013-2021Q3 稀土分離與磁材企業平均毛利率對比 . 28 圖 58：磁材企業在建產能 單位：噸. 29 圖 59：21 中（新能源）汽車應用收入及增長 單位：億元 . 29 表 1：稀土在中國制造 2025十大領域中的應用 . 5 表 2：不同磁體技術路線比較 . 7 表 3：新能源汽車不同類型電機特點 . 11 表 4：釹鐵硼預測主

16、要假設及結論 . 18 表 5：釹鐵硼磁材上市公司主要客戶 . 28 表 6：重點公司盈利預測及估值 . 29 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 一、稀土成為低碳、智能時代的驅動材料 1、稀土在低碳和智能工業領域應用廣泛 低碳低碳化化和和工業智能化工業智能化是當今驅動中國乃至全球經濟兩大是當今驅動中國乃至全球經濟兩大最最重要重要的力量的力量，而而稀土稀土則是這兩大則是這兩大驅動力量的驅動力量的核心核心材料。材料。 相較于鈷和鋰的新興應用領域相對集中于電池領域， 稀土在低碳經濟中的應用范圍更加廣泛。稀土在光、磁、電領域能夠產生特殊的能量轉換、傳輸、存儲功能，通過加工可形成一批新型功

17、能材料，滿足更快、更小和更輕產品的節能需求，是無污染、高性能的“綠色材料” 。在低碳能源系統方面， 稀土可用于石油化工和天然氣工業催化劑， 用于風力渦輪機； 在低碳產業體系方面，稀土可以用于電子、 激光與感應設備、 高端醫療設備、 民用照明光學材料、 特殊陶瓷、 工業合金、磁性材料與風電設備、 新能源汽車與電池中； 在低碳技術方面， 稀土通過其在汽車尾氣催化轉化、混合動力汽車、電機中的獨特應用，在減少溫室氣體排放方面發揮著關鍵作用。 除了低碳發展外，智能化工業是主導全球經濟的另一驅動，智能化所需要的核心能力包括自動化、信息化、互聯化、智能化四個階段。中國做出了相應的規劃，在“中國制造 2025

18、”中提出以信息化和工業深度融合， 發展五大工程、 十大領域， 其中十大領域包括新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械，稀土在上述領域中均為舉足輕重的基礎材料。 表 1：稀土在中國制造 2025十大領域中的應用 重點領域重點領域 磁應用磁應用 信息技術產業 計算機硬盤驅動 高檔數控機床和機器人 主軸電機、轉臺電機、伺服電機 航空航天裝備 慣性導航系統、閥門、發動機控制 海洋工程裝備及高技術船舶 推進電機、起重設備 先進軌道交通裝備 高鐵、地鐵永磁牽引電機 節能與新能

19、源汽車 永磁驅動電機、電子助力轉向器、各種電機、泵 農機裝備 動力系統、伺服電機 生物醫藥及高性能醫療設備 核磁共振磁體、CT 高速電機、磁療設備 電力裝備 風力發電機 新材料 稀土永磁材料 資料來源：工信部，華金證券研究所 2、稀土元素的特點鑄就獨特功能 稀土是化學元素周期表中鑭系（鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥）15 個元素和 21 號元素鈧、39 號元素釔（共 17 個元素）的總稱。據其物理化學性質的差異性和相似性，可分成三個組：輕稀土組（鑭钷） 、中稀土組（釤鏑） 、重稀土組（鈥镥加上鈧和釔） 。 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 稀土能夠成為

20、低碳、智能新時代的關鍵核心材料，是由其特殊的原子結構決定的。稀土元素的共性在于原子結構相似、 離子半徑相近、 在自然界密切共生， 同時， 由于各元素原子結構中 K、L、M 層能級不同，核內質子數及排列不同，4f 層中電子數不同，因而存在特殊，具有豐碩的能級躍遷、大的原子磁矩、很強的自旋軌道耦合等特性。與其它元素形成稀土配合物時, 配位數可在 312 間轉變, 使稀土化合物晶體結構多樣化。 這些特性給予了稀土元素及其化合物獨特的電、光、磁、熱等性能。 稀土下游需求主要為稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土儲氫材料、稀土拋光材料、稀土稀土下游需求主要為稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土儲氫材料、稀土拋光

21、材料、稀土發光材料、稀土合金材料等稀土功能材料。發光材料、稀土合金材料等稀土功能材料。 圖 1：稀土產業鏈 資料來源：華金證券研究所整理 3、節能效果使稀土永磁成為增速最快的應用領域 稀土應用廣泛，新興需求不斷開發應用，其中稀土永磁成為最大的應用領域。稀土永磁成為最大的應用領域。2015 年 2021年間，稀土各功能材料按照增速來看發光材料、拋光材料、永磁材料、儲氫材料等新興應用增速較快，而用于裂解、催化等領域需求萎縮。按照絕對量看來，永磁材料是稀土應用材料的主要來源，約占 6 年間稀土應用材料增量比重的為 55%。 圖 2：2021 年稀土應用材料結構 圖 3：2010-2021E 年中國稀

22、土永磁產量 單位：噸 催化材料儲氫材料稀土開采稀土開采Pr、Nd、Sm、DyCe、Eu、Pr、Sm、Tb、Dy、Tm、Yb、YCe、Eu、Pr、Sm、Tb、Dy、Tm、Yb、YLa、Ce、Pr、Ho、ScCe稀土加工稀土加工稀土應用稀土應用永磁材料發光材料拋光材料電機消費類電子設備機動車尾氣、廢氣凈化、石油裂解催化、工體氧化物燃料電池照明、顯示、顯像、放射醫學影像，輻射探測水晶水鉆、眼鏡片、平板玻璃、半導體元件、液晶顯示器、精密光學鎳氫電池，用于電器設備、運輸車輛、電能存儲獨居石、磷釔礦、氟碳鈰礦、淋積型礦、鑭釩褐簾石稀土氧化物、化合物、單一稀土金屬、稀土中間合金 行業年度策略 請務必閱讀正文

23、之后的免責條款部分 資料來源：稀土工業協會，華金證券研究所 資料來源：稀土工業協會，華金證券研究所 圖 4：2021 年稀土下游應用同比增長率 圖 5：2015-2021 年稀土應用新增量 單位：萬噸 資料來源：稀土工業協會，華金證券研究所 資料來源：稀土工業協會，華金證券研究所 稀土永磁技術路線分為三種：鐵氧體、釤鈷永磁和釹鐵硼，其中釹鐵硼（NdFeB）是第三代稀土永磁材料，主要成分為稀土（Re） 、鐵（Fe） 、硼(B） ，其中稀土 Nd 為了獲得不同性能可用部分鐠（Pr） 、鏑（Dy）等其他稀土金屬替代，鐵也可以被鈷（Co） 、鋁（Al）等其他金屬部分替代。釹鐵硼釹鐵硼具有高剩磁密度具有

24、高剩磁密度、高矯頑力和高磁能級的優點高矯頑力和高磁能級的優點，是迄今為止磁性最強的永磁材料是迄今為止磁性最強的永磁材料。 表 2：不同磁體技術路線比較 類型類型 最大磁能積最大磁能積 剩磁剩磁 內稟矯頑力內稟矯頑力 最工作最工作溫度溫度 優點優點 缺點缺點 應用應用 鐵氧體 1.76-4.21 0.32-0.43 0.17-5.2 250 資源豐富、價格低廉 磁性能差、 溫度穩定性差 揚聲器、玩具、電扇 鋁鎳鈷磁體 0.549 0.58-1.35 1.4-13.2 450650 最好的溫度和時間穩定性、耐腐蝕性高 性價比較低 儀表、電能表 釤鈷磁體 15-21 0.8-1.2 24-33 35

25、0 工作溫度高、耐腐蝕性強、磁性能優 性價比較低 軍事及航天航空 釹鐵硼磁體 11-40 1.17-1.48 33-50 230 磁能積高，機械力學性能好，可切削和鉆孔 溫度穩定性差、 化學穩定性低 VCM、各種永磁電機、 汽車 EPS、MRI 資料來源：懂磁帝，華金證券研究所整理 釹鐵硼釹鐵硼具有具有“小型化”“小型化”和和“高磁能”兩大“高磁能”兩大特點特點，使使其具有節能環保的功能，其具有節能環保的功能，成為成為低碳時代低碳時代必然必然的選擇。的選擇。與鐵氧體相比，釹鐵硼具備高能量、高密度的優點，相同磁力的釹鐵硼體積是鐵氧050,000100,000150,000200,000250,0

26、00201020112012201320142015201620172018201920202021E-1%4%9%14%19%24%29%34%磁性材料石油催化裂解尾氣凈化催化儲氫拋光發光(1)012345678磁性材料石油催化裂解儲氫拋光CAGR=9% 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 體的 1/10，體積是其 1/6，能夠滿足小型化、輕量化、薄型化的需求；同時，釹鐵硼具有極高的磁能積和矯頑力，是目前永磁材料中磁性能最高的一種，因此廣泛應用于電機、電動工具、風力發電、節能電梯、電動自行車、新能源汽車、EPS 等。釹鐵硼設備的初置成本雖然較高，但長期節能價值更為突出。 從各稀土

27、元素在地殼中的豐度來看， 最高為鈰 （La） 和鑭(Ce)， 分別為 43 ppm 和 39 ppm，釹(Nd)、鐠（Pr）分別為 26 ppm 和 5.7 ppm，鏑（Dy）為 6ppm，鋱（Tb）為 1.4ppm。因此，不同稀土元素之間價格分化較大，體現了其地殼豐度與應用領域之間的差異度。 圖 6：釹鐵硼主要元素質量占比 圖 7：地球稀土元素供應比例 資料來源：SMM，華金證券研究所 資料來源：USGS，華金證券研究所 4、需求換擋，高性能釹鐵硼市場規?？焖贁U大 所謂高性能釹鐵硼永磁材料是指以速凝甩帶法制成，內稟矯頑力 Hcj(kOe) 和最大磁能(BH)max,MGOe）之和大于 60，

28、用于制作中、小、微型特殊用途的永磁電機、傳感器、磁共振儀、高級音像設備等的燒結釹鐵硼永磁材料，屬于重點鼓勵和支持發展的高新技術產品。從實際應用來看，低端釹鐵硼主要應用于磁吸附、磁選、電動自行車、箱包扣、門扣、玩具等領域，而高性能釹鐵硼主要是指應用于高技術壁壘領域中各種型號的電機、揚聲器之中的磁鋼，包括節能電機、汽車電機、風力發電、高級音像設備、電梯電機等。 圖 8：2020 年中國高性能釹鐵硼消費結構 資料來源：SMM，華金證券研究所 按照生產工藝，釹鐵硼可以分為燒結釹鐵硼、粘結釹鐵硼和熱壓釹鐵硼，粘結釹鐵硼主要用于硬盤光驅主軸電機以及功率較小的微特電機等領域， 而燒結釹鐵硼更多用于功率較大的

29、驅動電鐵69%磞1%釹22%鐠5%鏑1%鋱1%其他1%氧化鑭鈰71%氧化鐠釹20%氧化釔4%氧化鏑1%氧化銪0%氧化鋱0%其他4% 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 機等領域。據 SMM，2020 年中國燒結釹鐵硼毛坯產量約為 19 萬噸，較 2019 年的 17 萬噸增長11.8%。 其中， 高性能燒結釹鐵硼毛坯產量為 5.13 萬噸， 占釹鐵硼毛坯總量的 27.6%。 2015 年年-2020年高性能年高性能釹鐵硼年釹鐵硼年復合增長率復合增長率 13.69%， 較較釹鐵硼同期釹鐵硼同期 9.6%的的 CAGR高高 4個個百分點百分點， 占比由21.3%提升至 27.6%。 隨

30、著低碳理念在經濟領域的貫徹執行，高性能釹鐵硼的下游需求已經發生了質變與量變。2009 年高性能釹鐵硼下游消費占比最大的三大行業為風電、消費電子和 VCM，其中消費電子和VCM 合計占高端釹鐵硼的消費比重為 46%，2015 年，即新能源革命所帶來相關行業的爆發式增長前夕，這一格局從結構上并未發生根本變化，消費電子和 VCM 合計占高端釹鐵硼的消費比重為 44%。但從 2020 年來看，新能源汽車、傳統汽車、變頻空調、工業機器人已成為高端釹鐵硼的主要消費行業，風電占比變化不大，但絕對量出現倍數級增長。我們認為，從需求驅動的角度看，高端高端釹鐵釹鐵硼硼進入一個新時代，進入一個新時代，體現體現在兩個

31、方面在兩個方面：驅動驅動行業行業的的多元化多元化和需求和需求量級上量級上的的躍升躍升。 圖 9：2015-2020 年高端釹鐵硼產量及占比 單位：噸 圖 10：2009、2015、2020 年中國高端釹鐵硼消費 資料來源：SMM，華金證券研究所 資料來源：稀土工業協會，華金證券研究所 二、全球低碳化開啟釹鐵硼電機新時代 電能是現代工業的主要能源和動力， 電機是各種設備的動力驅動系統。 電機廣泛應用于冶金、電力、石化、煤炭、礦山、建材、造紙、市政、水利、造船、港口裝卸等領域，凡需要將電能轉化為機械能或將機械能轉化為電能的地方都必須用到電機， 電機行業整體上具有巨大的市場容量。 稀土永磁電機無源（

32、不需要額外提供電能） 、無接觸（隔空作用，無機械磨損） ，具有三高三小一好的特點：效率高、功能密度高、力矩高、體積小、噪音小、溫升小、穩定性可靠性好，結構簡單、 節能環保， 是現代科學技術與工業制造不可缺少的基礎功能材料。 在稀土永磁的應用中，在稀土永磁的應用中，電機占電機占比超過比超過 60%。 除了作為新能源汽車、風電、機器人等新興領域的電機首選外，電力消耗最大的傳統工業電機能效提升改造也為釹鐵硼提供巨大的市場空間。 （一）汽車行業成為永磁需求主要驅動 0%5%10%15%20%25%30%7010,07020,07030,07040,07050,07060,07020152020高性能釹

33、鐵硼產量占比010,00020,00030,00040,00050,00060,000200920152020風力發電新能源汽車傳統汽車節能電梯變頻空調工業機器人消費電子其他VCM 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1、傳統汽車微電機與 EPS 拉動永磁需求 傳統汽車對稀土永磁的應用主要來自微電機和 EPS 的拉動。 隨著汽車駕乘享受、舒適度和安全措施的提升，傳統傳統汽車所用汽車所用永磁永磁電機的數量由原來的電機的數量由原來的近近40 個個提升至提升至 70 個個，并向小型化、輕量化、高效率化方向發展，稀土永磁取代部分傳統鐵氧體永磁電機，用于起動電機、發動機、自動剎車、油泵電機、

34、空調電機等。 圖 11：傳統轎車永磁電機配置 資料來源：華金證券研究所整理 在傳統汽車中，作為自動駕駛基本要素之一的 EPS（電動助力轉向系統）則是其中最重要的執行機構之一。EPS 利用電動機產生的動力協助駕車者進行動力轉向，可以增強汽車操縱穩定性、舒適性、行駛安全性和潛在的自動駕駛適配能力。國內汽車行業的 EPS 系統在歷史上的普及略晚于歐美日國家， 近年來乘用車EPS 滲透率迅速提升， 但商用車汽車轉向系統依舊以HPS（機械液壓助力轉向系統） 和 EHPS （電子液壓助力轉向系統） 為主， 2020 年 EHPS 占比 40.1%。液壓系統效率為 60-70%，EPS 則高達 90%以上，

35、且結構簡單能耗少。隨著環保趨嚴，隨著環保趨嚴，HPS、EHPS 的的市場份額未來將逐步被市場份額未來將逐步被 EPS 所取代所取代，EPS 滲透率提升有望帶動鐠釹需求持續擴張。滲透率提升有望帶動鐠釹需求持續擴張。 2、新能源汽車成為釹鐵硼需求的主要增長動力 在能源與環境壓力下，發展新能源汽車（油、電混合動力汽車和純電動汽車等）已形成全球共識。新能源汽車主要包括純電動汽車（BEV） 、插電式混合動力汽車（HEV）和燃料電池汽車（FCEV） 。 全球新能源汽車自 2019 年以來加速增長，2021 年新能源汽車產銷量呈現出爆發式增長。2021 年全球新能源汽車銷量達到 611 萬輛，同比增長 11

36、0%，滲透率為 8%，較 2020 年提升 4個百分點。 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2021 年我國新能源乘用車產量為 354.5 萬輛，同比增長 159.5%，大幅超過年初預期。其中純電動車 276.1 萬輛，同比增長 178.8%，插電混動車型零售 59.8 萬輛，同比增長 133.5%。滲透率呈現逐月提升態勢，全年達到 16%， 歐洲受到芯片短缺的影響，但全年產銷保持平穩，2021 年新能源汽車銷量為 195 萬輛，德國、法國、英國銷售分別增長 73%、63%和 74%，滲透率較上年提升 5-9 個百分點；2021 年是美國新能源汽車政策的拐點年，新能源汽車銷量 6

37、5 萬輛，同比增長 102%，滲透率較 2020 年翻番至 7 個百分點左右。 圖 12：2016-2021 年我國新能源汽車產量 單位：輛 圖 13：新能源汽車電機系統 資料來源：Wind，華金證券研究所 資料來源：百度，華金證券研究所 新能源汽車驅動電機是新能源汽車的新能源汽車驅動電機是新能源汽車的三大核心三大核心部件部件之一之一，是純電動車和燃料電池汽車上唯，是純電動車和燃料電池汽車上唯一驅動部件，是油電混合動力汽車實現各種工作模式的關鍵，一驅動部件，是油電混合動力汽車實現各種工作模式的關鍵， 直接影響混合動力汽車的油耗指直接影響混合動力汽車的油耗指標、排放指標、動力性、經濟性和穩定性。

38、標、排放指標、動力性、經濟性和穩定性。 適合新能源汽車驅動電機的主要有永磁同步、交流異步和開關磁阻三類。稀土永磁驅動電機因其具有盡可能寬廣的弱磁調速范圍、高功率密度比、高效率、高可靠性等優勢而被用作新能源汽車驅動電機，有效地降低新能源汽車的重量和提高其效率。高性能燒結釹鐵硼永磁材料是用于稀土永磁驅動電機的核心關鍵材料， 對電機的性能起著重要作用。 2019 年以來我國新能源車 90%以上配置永磁同步電機，北汽新能源、比亞迪、小鵬、哪吒、威馬等大多數自主品牌汽車都采用永磁同步電機。部分新能源汽車采用雙電機模式，雙電機模式既可在一般行駛狀態下使用永磁同步電機，從而獲得較長的續駛里程，也能在高速行駛

39、時使用雙電機，由轉速更快的交流異步電機輸出更高的速度，還減少了整車成本。部分客車也裝載兩臺驅動電機(雙驅動)，集中分布在比亞迪牌、長江牌、申沃牌等純電動客車車型。 表 3：新能源汽車不同類型電機特點 類型類型 優勢優勢 缺點缺點 永磁同步電機 體積小、質量輕、功率密度大，可靠性高，調速精度高，響應速度快 最大功率較低，成本較高 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 交流異步電機 價格低、運行可靠， 功率密度低，控制復雜、調速范圍小 開關磁阻電機 價格低、電路簡單可靠、調速范圍寬 震動大、噪音大、控制系統復雜，且對直流電源會產生很大的脈沖電流 資料來源：華金證券研究所整理 據第一電動數

40、據，2021 年 10 月國內新能源國內新能源汽車汽車 97.6%搭載了搭載了永磁永磁電機電機。單臺永磁電機耗用釹鐵硼1-10kg， 在驅動電機中的成本占比約為30%。 我們以單臺永磁電機平均耗用釹鐵硼5kg、90%的永磁同步電機滲透率計算，預計預計 2025 年年國內國內新能源汽車新能源汽車磁體磁體用量用量 4.8 萬噸萬噸，是，是 2020 年年的的 8 倍倍。 圖 14：2021 年新能源汽車電機裝機占比 圖 15：2013-2025 年中國新能源汽車電機裝機 單位：萬臺 資料來源：第一電動，華金證券研究所 資料來源：EVtank，華金證券研究所, 不含HEV用電機 （二）風力發電機中流

41、砥柱作用不減 1、風機大型化趨勢改變電機需求 國內風電裝機顯現出大型化趨勢，2017 年我國新增風機平均功率首次突破 2MW，2018 年和 2019 年則分別達到 2.2MW 和 2.5MW。而 2021 年風電項目的招標情況來看，陸上機組單機容量基本都在 3MW 以上，低風速區域也有 4.65MW-182、5.0MW-191 級別的大容量風電機組參與，中高風速區投標中也出現 5.0MW、5.2MW 機型，北方大基地風電項目招標單機容量已達6MW 以上，風機大型化顯著提速。 在風力發電機單機功率提升的過程中，零部件的材料使用量并不隨功率增長而線性放大，整機制造的單瓦成本可以隨單機功率提升而下

42、降。同時可以提升風電場容量、降低道路及集電線路投資成本，降低風電場的建設成本和維成本，提高運維效率。 圖 16：2006-2019 年我國風電機組平均功率 單位：KW 圖 17：2018-20 年明陽智能銷售結構 單位：MW 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 資料來源：GWE，華金證券研究所 資料來源：公司公告，華金證券研究所 風電行業的另一發展趨勢是海上風電快速增長。 海上風電憑借其距離用電負荷近、 發電穩定、不占用陸地土地資源等優勢，在中國發展迅速。2021 年爆發海上風電搶裝潮，海上風電累計裝機 2639 萬千瓦，新增裝機 1690 萬千瓦。2021 年中國海上風電裝機總量

43、超過英國，成為全球海上風電裝機容量最大的國家。海上風電的快速發展加快風機大型化趨勢，一方面，海上風機較陸上風機面臨環境更加惡劣，對技術要求更高，將進一步推動大容量風機的普及，另一方面，2021年是海上風電中央補貼的最后一年，相比已經很成熟的陸上風電，海上風電面臨著更大的平價挑戰。據中國海裝機械設計所所長李楊測算，海上風電要實現平價上網，綜合開發成本需再下降40%左右。大容量海上風機可以提高單機功率，減少機位點數，進而降低基礎投資。未來海上風電大型化趨勢更加凸顯。 圖 18：2007-2021 年全球海上新增裝機 單位：GW 圖 19：2010-2021 年中國海上風電累計裝機 單位：MW 資料

44、來源：GWE，華金證券研究所 資料來源：IRENA，華金證券研究所 2、直驅與半直驅隨著風機大型化滲透率提升 國內風機采用的技術路線主要有雙饋式、永磁直驅及永磁半直驅式三種。直驅風機與雙饋風機各有優勢。雙饋風機中齒輪箱與風輪機連接，風輪帶動齒輪箱高速轉動實現發電，而直驅風機指的是不通過齒輪箱傳遞動力。與雙饋風機相比，在同等容量下體積相對較大，吊裝運輸成本相對更高，但由于齒輪箱存在過載等損壞風險，直驅風機的運維成本相對較低，在大兆瓦風機趨勢下頗具優勢。 405401,0401,5402,0402,5403,040200620072008200920102011201220132014201520

45、16201720182019705701,0701,5702,0702,5702018201920201.5MW-2MW3MW-5MW5.5MW-7MW 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 圖 20：風機主要技術路線 資料來源：百度，華金證券研究所 永磁半直驅風機則結合了雙饋和直驅風機的優點，逐步成為當下海上風機的主流機型，在2021 年 10 月北京國際風能展上，明陽智能、中國海裝、運達股份、中車集團等均推出半直驅電機，部分采取直驅式電機的風機企業如金鳳科技、上海電氣等也推出半直驅產品。 半直驅風機在直驅的基礎上增加了齒輪箱提升轉速， 能夠以較低的轉速降低運行期間風機內齒輪箱的損

46、耗程度，半直驅機組齒輪箱普遍采用兩級行星輪傳動，主流機型發電機與齒輪箱通過殼體的剛性聯接而無需對中，機組的可靠性強。同時，相對直驅永磁發電機用銅量高、成本高，采用半直驅技術路線的風機，可以降低風機重量和體積，當單機容量達到 15 兆瓦時，半直驅機組與傳統機組的重量或相差 100 余噸，便于運輸和吊裝，可節約成本。 伴隨風機大型化，伴隨風機大型化，直驅和半直驅型交流永磁同步電機直驅和半直驅型交流永磁同步電機的滲透率有望進一步提升，預計的滲透率有望進一步提升，預計全球全球風電對釹鐵硼的需求量風電對釹鐵硼的需求量在在 2025 年有望達到年有望達到 3 萬萬噸噸以上以上。 （三）電梯、空調仍有提升空

47、間，機器人有望成為后期之秀 1、節能電梯改造增加永磁同步曳引機滲透率 電梯是高層建筑最大能耗設備之一，作為電梯驅動部件的曳引機，其能耗占到電梯耗電量的80%以上。據中國電梯協會測算估計，我國平均每部電梯每天耗電量約 40kWh，約占整個建筑能耗的 5%。應用了稀土永磁釹鐵硼的電梯曳引機擁有了體積小、損耗低、效率高、運行可靠、低噪音等優點， 安裝永磁同步曳引機技術的無機房電梯， 相對于普通的異步電動機而言可節省 25%的電能，已發展成為新型曳引機的主流機型。 未來節能電梯的增量主要來自新增需求、 舊電梯更換與節能改造和 4 層以上建筑必須加裝電梯等，其中舊電梯更換在未來幾年呈現遞增趨勢。根據市場

48、監管總局數據，截止 2020 年底，我國電梯保有量 786.55 萬臺， 電梯事故 25 期， 死亡人數 19 人。 由于我國電梯參照日本標準設定， 行業年度策略 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 報廢年限為 15 年。截止 2019 底，國內使用年限超過 15 年的電梯已超過 10 萬臺。自 2000 年開始我國電梯產銷量快速增加，未來運行超過 15 年的電梯數量將快速上升。預計 2021-2025 年舊電梯更新需求從 15 萬臺逐年增加至 30 萬臺。 我國電梯產量占全球的三分之二， 新興曳引新興曳引電梯電梯以及節能電梯的以及節能電梯的替代應用， 對替代應用， 對永磁材料需求永磁材料需求有

49、望有望保持保持穩定增長穩定增長。 圖 21：我國現役電梯裝機年限結構 圖 22：2022-35 年我國梯齡超過 15 年電梯量 單位：萬臺 資料來源：市場監管總局，華金證券研究所 資料來源：市場監管總局，華金證券研究所 2、變頻空調能效標準提升加速變頻滲透率 空調能效新標準-GB214552020 自 2021 年年 7 月 1 日實施，這是我國空調能效標準單次提升幅度最大的一次。新能效標準由 3 個等級調整 5 個等級，不同等級能效均有不同程度的提升，其中定速產品的成本大幅增加將不再具有競爭優勢， 初步定為分兩步淘汰， 2022 年 1 月 1 日完全淘汰。參考歷史表現，2013 年變頻空調

50、標準頒布實施后，空調的變頻占有率提升超過了 6 個百分點，本次空調新標將進一步加速產品的升級迭代，通過變頻與定頻空調市場結構的調整，根據能效政策，預計 2022 年前后，中國空調市場整體的能效準入門檻提高 30%左右，變頻空調市場占有率提高 20%。 壓縮機是空調的核心，其轉速直接影響空調的使用效率，變頻器則可以將電機調節到合適的速度，可以明顯降低能耗。隨著隨著變變頻空調能耗標準提高，鐵氧體無法滿足能耗下降指標要求，釹頻空調能耗標準提高，鐵氧體無法滿足能耗下降指標要求，釹鐵硼鐵硼變頻空調變頻空調的市場的市場占有率有望占有率有望進一步進一步提升。提升。 圖 23：2011-20 年我國變頻空調占