非晶合金行業深度報告：高性能軟磁材料充分受益于節能減排和需求升級-220506（40頁）.pdf

《非晶合金行業深度報告：高性能軟磁材料充分受益于節能減排和需求升級-220506（40頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《非晶合金行業深度報告：高性能軟磁材料充分受益于節能減排和需求升級-220506（40頁）.pdf（40頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 1 非晶合金行業深度報告 高性能軟磁材料， 充分受益于節能減排和需求升級 2022 年 05 月 06 日 Table_Summary 非晶及納米晶合金為新一代軟磁材料，性能優勢明顯。磁性材料可分為永磁材料、軟磁材料、功能性磁材，其中軟磁材料可分為金屬軟磁、鐵氧體軟磁、非晶及納米晶合金。非晶合金作為新一代軟磁材料，具有高飽和磁感、低矯頑力、高磁導率、高電阻率等優異磁性能，主要用于制作變壓器鐵芯，納米晶合金在軟磁材料中綜合磁性能最優，適用于高頻電力電子元器件領域。 非晶變壓器節能效果顯著，變壓器能效提升計劃促進需求。非晶帶

2、材主要用作變壓器鐵芯， 與硅鋼相比空載損耗可降低 50%左右， 在空載率較高的農村等地區節能效果明顯，預計其配電變壓器采購占比將穩步提升，此外外網干式變壓器需求也正在逐步增長。 根據最新的頒布的 變壓器能效提升計劃 （2021-2023） ，該計劃對變壓器能效標準提出了更嚴格的要求，可帶動非晶合金變壓器存量替換需求， 根據我們的預測， 變壓器領域非晶帶材總需求將由 2021 年的 7.47 萬噸增長至 2025 年的 17.26 萬噸，年均復合增長率約為 18.23%。 納米晶綜合性能優異，電力電子元器件應用逐步拓展。納米晶材料綜合磁性能優異，符合電力電子元器件向高頻化、小型化、集成化、節能化

3、的發展趨勢，可以滿足 5G 通訊、新一代消費電子、新能源發電、新能源汽車等新興領域帶來的高性能需求。根據我們的預測，隨著無線充電和新能源車為代表的新興領域領域內納米晶材料滲透率的提升，納米晶材料需求將由 2021 年的 1.07 萬噸增長至 2025 年的 3.11 萬噸，年均復合增長率高達 30.67%，市場需求空間廣闊。 國內非晶帶材企業后來居上，納米晶處于加速追趕期。我國非晶帶材起步雖晚，但后來居上。2019 年國內企業云路股份非晶帶材全球、國內市占率分別為41.15%和 53.17%，均位居首位，大幅領先海外巨頭日立金屬。納米晶方面，日立金屬 2019 年全球、 中國市占率分別高達 4

4、9.71%和 43.15%， 在行業內處于壟斷地位，安泰科技 2019 年全球、國內市占率分別為 9.01%和 16.95%，位居行業第二，其它國內企業產量規模較小，國內企業追趕腳步加快。 重點公司： 云路股份：公司作為全球非晶合金領域龍頭，具備卓越技術研發和規?；a能力。公司具有非晶合金+納米晶+軟磁粉末業務多元化特質，首次公開發行募資后，公司預計將進入擴產、量產快車道，我們預測 22-24 年公司實現歸母凈利2.14/3.29/5.08 億元，EPS 為 1.78/2.74/4.23，對應 2022 年 5 月 5 日收盤價的PE 分別為 35/22/15X。首次覆蓋，給予“推薦”評級。

5、 安泰科技：公司為國內最早進行非晶帶材研發、生產和銷售的企業，目前非晶帶材產能約 4 萬噸，納米晶帶材產能為 3000 噸/年，公司預計未來將以帶材制造為核心、以超薄、超寬為方向鎖定高端市場，并加大下游器件領域應用的開發。 風險提示：下游行業需求不及預期、行業競爭格局惡化、非晶材料產品開發進度不及預期、成本降幅不及預期。 重點公司盈利預測、估值與評級 代碼 簡稱 EPS（元） PE（倍） 評級 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 688190.SH 云路股份 1.00 1.78 2.74 62 35 22 推薦 000969.SZ 安泰科技 0.17 64

6、/ 資料來源：Wind，民生證券研究院預測（注：股價為 2022 年 5 月 5 日收盤價） 推薦 維持評級 分析師： 邱祖學 執業證號： S0100521120001 電話： 021-80508866 郵箱： 研究助理： 張建業 執業證號： S0100120080003 電話： 010-85127604 郵箱： 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 2 目錄 1. 非晶合金軟磁材料新星. 3 2. 我國非晶帶材已取得頭部地位，納米晶加速追趕 . 7 3. 非晶合金：受益于非晶變壓器占比逐步提升 . 9 3.1 配電變壓器，變壓器能耗標準升級帶

7、動非晶需求 . 10 3.2 用戶工程變壓器：新基建建設推進，增量需求可期 . 16 3.3 能效限定標準升級帶來替換需求，刺激非晶占比提升 . 19 4. 納米非晶：綜合性能優異，受益于下游需求升級 . 20 4.1 電力電子元器件領域，順應高頻、集成趨勢 . 20 4.1 高性能需求領域快速發展，納米晶軟磁放量可期 . 24 5. 重點公司 . 28 5.1 云路股份：非晶帶材行業龍頭，成長性逐步凸顯 . 28 5.2 安泰科技：非晶材料研發先驅，面向高端企業. 34 6.風險提示 . 36 插圖目錄 . 38 表格目錄 . 39 wVcZiYlUlYiYnZpYmU8OdNaQnPpPm

8、OmOfQmMqNiNrRsNbRrRuNwMsRpMxNmRpP行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 3 1. 非晶合金軟磁材料新星 磁性材料根據功能通?？蓜澐譃橛来挪牧?、軟磁材料和功能性磁材。其中，永磁材料可分為鐵氧體永磁材料、稀土永磁材料、其他永磁材料，軟磁材料可分為鐵氧體軟磁材料、金屬軟磁材料、其他軟磁材料等。 圖 1：磁性材料分類 資料來源：公司公告，民生證券研究院 磁材性能主要的衡量指標為穩定性、抗磁退性、抗溫性，其中衡量穩定性的主要參數是剩余磁化強度和最大磁能積， 其值越高表示磁場強度越高， 磁體越能保持磁性； 衡量抗退磁性的主要

9、參數為內稟矯頑力， 其值越大代表磁體的抗退磁能力越強； 抗溫性的衡量參數主要為工作溫度和居里溫度， 其值越高表示在高溫下磁材的性能更穩定。 永磁材料難磁化、難退磁、剩磁高、矯頑力大，主要作為磁場源儲藏和供給磁能，應用于各種電機、儀表、設備等，軟磁材料在磁場作用下易磁化，且取消磁場后又容易退磁，具有較高的磁導率、較高飽和磁感應強度、較小的矯頑力，磁滯損耗小，應用于變壓器、繼電器、電感鐵芯、繼電器和揚聲器磁導體、磁屏蔽罩、電機定子轉子等。 表 1：磁材性能衡量指標 衡量指標 重要參數 含義 與磁材性能關系 穩定性 剩余磁化強度（Br） 最大磁能積（BH）max 簡稱剩磁，指磁鐵在閉路環境下被外磁場

10、充磁到技術飽和后撤消外磁場時，磁鐵所表現的磁感應強度。 代表了磁鐵兩磁極空間所建立的磁能量密度， 即氣隙單位體積的靜磁能量， 是 Br 與 Hcj乘積的最大值。 Br 和（BH）max 越大，磁場強度越強，磁材穩定性越強。 抗退磁性 矯頑力（Hc） 內稟矯頑力（Hcj） 磁體在反向充磁時，使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值。 使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場強度，磁材牌號的分類就是按照其內稟矯頑力的大小劃分。 Hc 和 Hcj 值越高，表明磁場強度越不易受外磁場干擾 抗溫性 居里溫度（Tc） 磁材在鐵磁體和順磁體之間改變的臨界溫度。低于 Tc 時成為鐵磁體，磁體的磁場很Tw 越大，

11、磁材抗高溫的能力越強。 永磁材料磁性材料軟磁材料其他磁性材料鐵氧體永磁材料稀土永磁材料其他永磁材料鐵氧體軟磁材料金屬軟磁材料其他軟磁材料錳鋅鐵氧體材料鎂鋅鐵氧體材料其他鐵氧體材料工藝純鐵及傳統合金非晶及納米晶合金金屬磁粉芯鐵粉芯鐵硅磁粉芯鐵硅鋁磁粉芯鐵鎳磁粉芯坡莫和金磁粉芯 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 4 工作溫度（Tw） 難改變。高于 Tc 時成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變。 磁材在實際情況下保持磁性的最高溫度。居里溫度越高，磁材的工作溫度也相對越高。 資料來源：中國鋼鐵工業協會，民生證券研究院 軟磁材料因具有磁

12、電轉換的功能，廣泛應用于變壓器、電感電容、逆變器等領域，下游包含電力電網、新能源車、新能源發電、消費電子、5G 通訊、家電等諸多行業。在電力工業中，從電能產生（發電機） 、傳輸（變壓器）到利用（電動機）的過程中，軟磁材料起能量轉換作用；在電子工業中，從 5G 通訊（無線充電） 、自動控制（繼電器、磁放大器、變換器）到廣播電視和電影（聲音圖像的錄、放、抹磁頭） ，再到電子計算技術（各種鐵磁性微波器件） ，軟磁材料起著信息變換、傳遞與存儲等重要作用。 圖 2：軟磁材料應用于電力工業領域 圖 3：軟磁材料應用于電子工業領域 資料來源：中國鋼鐵工業協會，民生證券研究院 資料來源：中國鋼鐵工協會，民生證

13、券研究院 軟磁材料經歷了金屬軟磁、 鐵氧體軟磁、 非晶、 納米晶合金的不斷創新與迭代。按照軟磁材料成分劃分，可分為金屬軟磁、鐵氧體軟磁、非晶、納米晶合金。金屬軟磁材料最早使用，包括硅鋼、坡莫合金等，鐵氧體軟磁為以氧化鐵為主要成分的磁性氧化物，包括錳鋅系，鎳鋅系鐵氧體等。非晶軟磁主要包含鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶材料、納米非晶材料等。按照軟磁材料產品形態劃分，可分為合金類、粉芯類、鐵氧體類。 衡量軟磁材料性能的指標主要有飽和磁感、導磁率、矯頑力、鐵損等，其中飽和磁感率越高磁芯工作磁感的最高限度越大，磁性能越強；導磁率越高，表明磁化的靈敏性越好， 矯頑力低反應磁化的阻力更小， 能量的損失主要取決于材料

14、的電阻率，電阻率越高，鐵損越低。 金屬軟磁材料以硅鋼為代表， 由于電阻率較低， 在高頻下會產生較大的渦流損耗，高頻損耗較大，隨著使用頻率的提高，應用逐步受到限制，目前主要用于電動機和發電機等低頻應用場景。 鐵氧體軟磁為第二代軟磁材料， 電阻率高， 在高頻段下損耗較金屬軟磁大幅降低，但鐵氧體軟磁飽和磁感應強度大幅低于金屬軟磁材料，且初始磁導率較低，在磁能密度較高的低頻強電領域應用受到限制。 非晶合金為將熔融的金屬快速冷卻、抑制結晶而獲得原子呈長程無序排列的金屬材料，具有“液體金屬”之稱。非晶合金由于擁有特殊的晶型結構，具有各向 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責

15、聲明 證券研究報告 5 同性、結構關聯尺寸小和磁各向異性常數小等特征，使其具有較小的矯頑力，但可保留和晶態材料一樣較高的飽和磁感強度。非晶合金軟磁的飽和磁感應強度高于鐵氧體軟磁，同時電阻率大幅高于金屬軟磁材料，綜合性能更好，然而相較于納米晶，非晶初始磁導率相對不高，磁致伸縮飽和磁感應強度相對較低，在磁性器件體積小型化方面存在應用局限。 納米晶是在非晶態合金制備工藝之后， 再經過高度控制的退火環節， 形成的具有納米級微晶體和非晶混合組織結構的材料。納米晶軟磁相較前述三者具備更加優異的綜合性能： 相較于非晶合金， 可具有更高的飽和磁感應強度和初始磁導率，同時也更加適應小型化、集成化的發展趨勢，相較

16、于鐵基非晶，損耗通常還可繼續降低，為高頻電力電子應用的理想材料。 圖 4：非晶合金生產工藝 圖 5：非晶與晶體結構微觀對比 資料來源：云路股份招股說明書，民生證券研究院 資料來源：安泰科技，民生證券研究院 各類軟磁材料根據自身特性應用于不同的下游領域，部分領域形成直接競爭。硅鋼主要用于發電機、電動機定轉子、電力變壓器鐵芯等，非晶合金憑借節能優勢已開始在變壓器鐵芯等領域對硅鋼進行替代。 坡莫合金主要用于磁放大器、 磁調制器、扼流器、高頻開關電源變壓器等。鐵氧體、納米非晶等主要用于高頻電子電力元器件，包括各類電容、電感等，可應用于通信、家電、新能源車、無線充電等領域， 納米晶合金在部分領域與鐵氧體

17、形成直接競爭， 鐵粉芯主要用于逆變電感器、高頻功率扼流圈、諧振電感、高頻電子變壓器等。 表 2 : 軟磁材料性能 參數及應用 硅鋼片 1J85 坡莫合金 鐵基非晶合金 鐵基納米晶合金 鐵粉芯 錳鋅系鐵氧體 飽和磁感應強度（T） 2.03 0.80 1.56 1.25 1.40 0.50 矯頑力（A/m） 40 2.4 4 105 5000 80000 10-75 3000 最大磁導率 2*104 106 5*104 4*105 - 6000 電阻率（cm) 50 55 130 90 11 80*107 居里溫度（） 750 410 410 570 700 200 資料來源： 磁性元件與電源 、

18、 磁學基礎與磁性材料 ，民生證券研究院 表 3 : 軟磁材料構成、特點及應用 項目 硅鋼片 坡莫合金 鐵基非晶合金 鐵基納米晶合金 鐵粉芯 錳鋅系鐵氧體 構成 Fe、Si（4.5%） Fe、Ni（30%-90%） 80%Fe、20%Si、B類金屬元素 鐵元素為主、少量的 Nb、Cu、Si、B元素 100%Fe Fe2O3、Mn、Zn、少量 Cu 和 Pb 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 6 特點 飽和磁感高，可沖片、切割，價格便宜 磁導率比硅鋼高幾十倍，鐵損比硅鋼低 2-3 倍，價格高 飽和磁感應強度高、鐵損為取向硅鋼片的1/31/5 高

19、飽和磁感、高初始磁導、電阻率比坡莫合金高 高飽和磁感應強度、初始磁導率隨頻率變化、高頻損耗高 高頻下高磁導率、高電阻率、低損耗、成本低 適用頻率 不超過 400Hz - 10kHz 以下 最佳使用頻率范圍：20kHz-50kHz - 數百千赫茲到幾千兆赫茲 應用 低頻、大功率電力、配電變壓器鐵芯、低頻變壓器、扼流圈、電抗器、電感器鐵芯。 1J50 適合制作100w 以下小型較高頻率變壓器；1J85 適合于作弱信號的低頻或高頻輸入輸出變壓器等。 配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、逆變器鐵芯。 大功率開關電源、逆變電源、磁放大器、高頻變壓器、高頻扼流圈鐵芯、電流互感器鐵芯、共模電感

20、鐵芯。 逆變電感器、 高頻功率扼流圈、諧振電感、 高頻電子變壓器等。 通信濾波器、傳感、音像設備、開關電源磁芯和磁頭工業等方面。 資料來源： 常用軟磁材料的分類及其特性 ，民生證券研究院 非晶合金種類主要包含鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金以及鐵基納米晶合金。其中鐵基非晶合金廣泛應用于節能配電變壓器；鐵鎳基非晶合金應用范圍與鎳坡莫合金對應， 但其在能量損耗和機械強度方面更加優越， 應用于漏電開關、 磁屏蔽等，鈷基非晶合金在非晶合金中具有最高的磁導率， 且具有優異的耐磨性和耐蝕性， 應用于要求嚴格的軍工電源中的變壓器、電感等，可替代坡莫合金、鐵氧體等；納米晶合金為目前綜合性能最優的軟磁材料， 廣泛應用

21、于大功率電源開關、 逆變電源、高頻變壓器、共模電感等領域，可替代鐵氧體。 表 4: 不同類型非晶合金性能及下游應用 類型 構成 特點 應用 鐵基非晶合金 80%Fe、20%Si、B 類金屬元素 高飽和磁感應強度（1.54T） 、磁導率、激磁電流和鐵損性能優于硅鋼、價格便宜 鐵損遠低于硅鋼，代替硅鋼做配電變壓器可節能 60%-70，帶材厚度約 0.03 毫米，廣泛應用于 10kHz 以下頻率配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、逆變器鐵芯。 鐵鎳基非晶合金 40%Ni、40%Fe、20%Si、B 類金屬元素 中等飽和磁感應強度（0.8T） 、初始磁導率較高、機械強度高、韌性優良，在中

22、、低頻率下鐵損低、價格較貴 可代替硅鋼片或坡莫合金，用作高要求的中低頻變壓器鐵芯，廣泛用于漏電開關、精密電流互感器鐵芯、磁屏蔽等。 鈷基非晶合金 80%Co、20%Si、B 類金屬元素 飽和磁感應強度較低、磁導率極高、低矯頑力、低損耗、優異的耐磨性、耐蝕性，溫度穩定性好、耐沖擊振動、價格很貴 替代坡莫合金和鐵氧體用在要求嚴格的軍工電源中的變壓器、電感等 鐵基納米晶合金 鐵元素為主、少量的 Nb、Cu、Si、B 元素 綜合磁性能優異：高飽和磁感應強度(1.2T)、高初始磁導率、矯頑力低、高磁感下高頻損耗低 可替代鐵氧體在高頻領域的應用，廣泛應用于大功率開關電源、逆變電源、磁放大器、高頻變壓器、高

23、頻扼流圈鐵芯、電流互感器鐵芯、漏電保護開關、共模電感鐵芯。 資料來源： 磁性元件與電源 、 磁學基礎與磁性材料 ，民生證券研究院 目前非晶合金中應用最廣泛的主要為鐵基非晶和鐵基納米非晶合金，其中鐵 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 7 基非晶合金主要應用于工頻（中低頻）環境的配電變壓器、電機材料，下游包括電力配送、 軌道交通變壓器等相對傳統的電力行業領域； 納米晶合金較非晶合金整體具有更高的磁導率和更低的損耗，傳輸效率更高，體積更小，主要應用于中、高頻環境的電子磁性元器件，下游包括消費電子、新能源汽車、變頻家電、粒子加速器等領域。 圖 6：

24、非晶合金產業鏈 圖 7：納米非晶產業鏈 資料來源：云路股份招股說明書，民生證券研究院 資料來源：云路股份招股說明書，民生證券研究院 2. 我國非晶帶材已取得頭部地位，納米晶加速追趕 國內非晶、納米晶參與者眾多，頭部企業已建立領先優勢。國內目前基本實現非晶合金產業全覆蓋， 主要參與者包括安泰科技、 云路股份、 中研非晶、 兆晶科技、江蘇國能、河南中岳等，海外競爭對手主要為日本的日立金屬和德國 VAC。我國非晶帶材產業化應用自 2010 年以來已經有 10 多年時間，業內生產企業眾多，但規?；慨a的企業數量較少， 企業之間產能利用率差距較大， 呈現兩極分化格局，堅持技術創新、 產品升級的企業不僅繼

25、續占據市場主要份額， 且在不斷創新中保持著行業龍頭地位。納米晶材料企業生產規模普遍較小，生產較為分散。 圖 8：2019 年國內主要非晶合金廠商產能利用率差距較大 資料來源：觀研天下，民生證券研究院 我國非晶帶材起步晚，發展迅速，已成為全球最大的產業基地。非晶帶材產業技術主要由非晶材料設計、低成本原材料、生產過程的自動化信息化控制、非晶帶材連續化大生產工藝裝備組成。非晶帶材最早發展于美國，1982 年美國安裝了首臺非晶配電變壓器，1989 年美國聯合信號公司開始批量生產非晶合金帶材，產能達 2.5 萬噸，2003 年日立金屬從霍尼韋爾收購其非晶業務并持續開發鐵基非晶合中游上游下游非晶合金薄帶鐵

26、新能源發電硅硼鐵其他材料非晶變壓器非晶鐵心電機電子元器件其他應用電力配送新基建（新能源充電站、軌道交通、數據中心等）其他領域中游上游下游納米晶超薄帶鐵家電硅銅硼鐵電子變壓器納米晶磁芯互感器電感元器無線充電消費電子新能源領域粒子加速器鈮鐵0%20%40%60%80%100%安泰科技云路股份兆晶股份江蘇國能河南中岳 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 8 金，2007-2010 年將產能從 2.54 萬噸/年擴展到 10 萬噸/年，目前日立金屬在全球處于領先地位。 我國非晶帶材發展較晚，1995 年 12 月，國科委建立了國家非晶微晶合金工程技術

27、研究中心，2010 年我國建成首個年產 4 萬噸鐵基非晶帶材生產基地，打破國外壟斷， 成為第二個擁有非晶帶材產業技術的國家， 近年來隨著國內企業的不斷涌入，我國非晶帶材產業規模不斷放大，已經占據全球主要市場份額。 表 5：國內外非晶帶材發展歷程及現狀 時間 發展歷程 1960 美國率先利用快淬技術得到非晶合金 1978 美國聯合信號公司成功開發出用于變壓器的鐵基非晶合金帶材 1981-1985 我國開始非晶材料研發并先后成功生產鐵基、鐵鎳基非晶材料 1982 首臺非晶配電變壓器在美完成安裝 1986-1990 我國建設百噸級非晶帶材中試線并成功突破非晶帶材在線自動卷取技術 1989 美國聯合信

28、號公司開始批量生產非晶合金帶材，產能達到 2.5 萬噸/年 1991-1995 建設首個非晶納米晶鐵芯中試線并實現批量生產 1996 建設首條千噸級非晶帶材生產線 1999 美國聯合信號公司收購霍尼韋爾 2003 日立金屬收購霍尼韋爾的非晶業務 2006-2010 日立金屬持續開發新型鐵基非晶合金 2007-2010 日立金屬將產能從 2.5 萬噸/年擴產到 10 萬噸/年 2010 我國打破國外壟斷建成首個年產 4 萬噸鐵基非晶帶材生產基地 目前 國產非晶帶材市占率全球領先 資料來源：非晶產業技術創新戰略聯盟，民生證券研究院 從市場份額來看， 2019 年云路股份非晶合金薄帶全球市占率為 4

29、1.15%，位居全球第一，國內市占率為 53.17%，大幅領先第二名日立金屬，此外安泰科技全球、國內非晶帶材市場占有率分別為 12.25%、9.26%，整體反映出國內企業在非晶合計帶材領域基本實現自主可控，在國際市場中份額領先。 圖 9：2019 非晶帶材全球市占率統計 圖 10：2019 非晶帶材國內市占率統計 資料來源：云路股份招股說明書，民生證券研究院 資料來源：云路股份招股說明書，民生證券研究院 納米晶領域，國內企業打破國際壟斷，處于加速追趕期。納米晶帶材的核心指標包括帶材寬度和厚度： 帶材寬度決定材料的利用率和加工效率， 帶材厚度直接影響材料的磁導率，在其他條件相同的情況下，厚度越薄

30、，其材料在高頻條件下磁導率越高、損耗越低。為順應電子產品向高頻、節能、小型、集成化方向發展，納米41.15%20.96%12.25%12.25%12.25%青島云路日立金屬安泰科技兆晶科技其他53.17%14.67%9.26%22.90%青島云路日立金屬安泰科技其他 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 9 晶合金材料的制備工藝和技術經歷多代技術的發展和迭代， 從第一代、 二代的傳統制備工藝（帶材厚度 22-30m，國內現有主流生產水平） ，發展到目前第三代、四代的先進制帶工藝（帶材厚度 14-22m，國際先進生產水平） 。日立金屬 1988

31、年率先完成納米晶合金材料的研發，目前在該領域處于領先地位。 從市占率來看，2019 年日立金屬納米晶材料全球市占率最高，為 49.71%，其在中國市場的占有率也高達 43.15%，在行業內處于領先地位。安泰科技 2019年在納米晶材料領域中全球市場、國內市場的市占率分別為 9.01%、16.95%，位居行業第二， 德國 VAC 全球市占率位居第三， 為 6.33%。 國內企業除安泰科技外，其余企業產量規模較小，份額分散，規?；a能力較弱。 根據 2021 年中國鋼鐵工業協會和金屬學會“冶金科學技術獎評選結果” ，國內由安泰科技、青島云路等 6 家單位共同完成的“寬幅超薄鐵基納米晶帶材工程化技

32、術開發及應用”項目已取得成功，項目開始前，國內外帶材生產均采用非連續性的單包法工藝，生產效率低，且供應的納米晶帶材幅寬均在 60mm 以下，帶材厚度 20m 以上，損耗高，一致性差，成本高。通過聯合技術攻關，新開發的超薄納米晶帶材連續化生產裝備及制造工藝， 填補了國內技術空白， 目前青島云路生產的納米晶超薄帶寬度可達 142mm。納米晶超薄帶厚度達到 14-18m，解決了我國寬幅超薄納米晶帶材“無材可用”的問題。由此可見，國產頭部納米晶企業已開始對日立金屬等海外企業加速追趕。 圖 11：2019 納米非晶全球市占率統計 圖 12：2019 納米非晶國內市占率統計 資料來源：云路股份招股說明書，

33、民生證券研究院 資料來源：云路股份招股說明書，民生證券研究院 3. 非晶合金：受益于非晶變壓器占比逐步提升 非晶合金產品主要為非晶帶材， 應用于變壓器鐵芯。 非晶合金可制造成塊體非晶材料，具有良好的力學性能和物理性能，但由于工藝技術上存在問題，量產化困難。 目前非晶合金主要作為軟磁材料， 用于制作變壓器鐵芯， 產品主要為非晶帶材。2019 年我國非晶帶材和非晶變壓器領域為非晶合金行業中專利申請最多的領域，專利數量分別為 227 件、113 件，遠超過塊體非晶 22 件和非晶涂層 27 件，非晶帶材產業化成熟度較高。 非晶帶材作為節能變壓器鐵芯材料，從市場規模來看，2015 年以來國內非晶帶材快

34、速發展， 市場規模從 1.30 億美元增長至 2019 年的 2.08 億美元， 年復合增長率為 12.47%；非晶帶材產量規模從 4.97 萬噸增長至 2019 年的 9.97 萬噸，年復合增長率為 19.01%。根據云路股份招股說明書測算，2019 年全球非晶帶材產量約為 12.9 萬噸。 49.71%5.10%3.20%2.60%9.01%6.33%24.05%日立金屬青島云路朗峰新科技君華材料安泰科技VAC其他43.15%16.95%3.75%36.15%日立金屬安泰科技青島云路其他 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 10 圖 13

35、：非晶變壓器帶動中國非晶帶材快速發展 圖 14： 中國非晶合金專利申請集中在非晶帶材和變壓器 資料來源：QY Research，民生證券研究院 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 變壓器分為油浸式變壓器和干式變壓器，其中油浸式變壓器主要應用于配電網領域， 干式變壓器主要應用于對防火、 防塵等安全性要求較高的用戶工程領域。2020 年國內變壓器產量規模約為 17.4 億千伏安，受疫情影響同比小幅下滑，其中干式變壓器產量約為 2.5 億千伏安，占比約為 14.49%，油浸式變壓器占比約為85.5%。 根據 QY Research 的統計數據， 2020 年全球非晶材料制成的變壓器中油浸式變壓

36、器比例為 86.58%，干式變壓器比例為 13.42%，與國內變壓器用量中干式和油浸式應用比例相似。 圖 15：2020 年全球非晶變壓器產量結構 圖 16：2020 年中國變壓器產量結構 資料來源：QY Research，民生證券研究院 資料來源：中國機械工業聯合會、民生證券研究院 3.1 配電變壓器，變壓器能耗標準升級帶動非晶需求 我國輸配電環節損耗較大，其中變壓器損耗占比 40%。據中研網，2020 年我國輸配電損耗占全國發電量 6.6%， 變壓器損耗約占輸配電損耗的 40%， 即占全國發電量的約2.6%。 變壓器是電力輸配中關鍵的節點， 起到連接電網各環節的作用，輸配電過程中變壓器產生

37、的較大的電力損耗引起嚴重的電量浪費，在節能減排趨勢下，升級改造變壓器意義重大。 非晶變壓器較傳統硅鋼材料， 可大幅降低空載損耗。 變壓器損耗分為空載損耗和負載損耗，其中空載損耗約占變壓器總損耗的 50%-80%。硅鋼和非晶合金為制作變壓器鐵芯的兩種核心材料， 非晶合金為繼取向硅鋼后的新一代變壓器材料。 由于非晶合金具有更高的電阻率，其空載損耗較硅鋼可大幅降低， 根據 JB/T 3837-2016 變壓器類產品型號編制方法 顯示， 相同容量的非晶合金變壓器比硅鋼變壓05010015020025020152016201720182019市場規模（百萬美元）產量（千噸）050100150200250

38、非晶帶材非晶變壓器塊體非晶非晶涂層2018（件）2019（件）86.58%13.42%油浸式非晶變壓器干式非晶變壓器85.51%14.49%油浸式變壓器干式變壓器 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 11 器的空載損耗下降 50%左右，配電網中特別是農網中很多變壓器的負載率低于20%，使用非晶合金變壓器節能效果顯著。 表 6 :JB/T 3837-2016 變壓器類產品型號編制方法部分信息 變壓器種類 硅鋼變壓器 非晶變壓器 損耗水平代號 13 14 15 額定容量（kVA） 空載 損耗 負載 損耗 空載 損耗 負載 損耗 空載 損耗 負載

39、損耗 100 150 1580 150 1260 75 1580 125 170 1890 170 1310 85 1890 250 290 3200 290 2560 140 3200 315 340 3830 340 3060 170 3830 400 410 4520 410 3610 200 4520 500 480 5410 480 4330 240 5410 630 570 6200 570 4960 320 6200 800 700 7500 700 6000 380 7500 1000 830 10300 830 8240 450 10300 1250 970 12000 97

40、0 9600 530 12000 1600 1170 14500 1170 11600 630 14500 2000 1550 18300 1550 14600 750 18300 2500 1830 21200 1830 16900 900 21200 資料來源：揚電科技招股說明書，民生證券研究院 價格與硅鋼變壓器差距較小， 甚至略低。 早期非晶變壓器由于量產規模較低，技術工藝成熟度較低等原因，價格高于相同容量的硅鋼變壓器，近年來，隨著非晶帶材制造工藝的不斷成熟，國內企業逐步打破日立金屬在我國非晶帶材市場的壟斷地位，隨著國產化率的逐步提高，市場供應逐步增加，國內非晶帶材的市場價格逐年降低。此

41、外，隨著硅鋼變壓器導磁材料逐步由碳素鋼，演變為節能效果更好的熱軋硅鋼片、冷軋硅鋼片、取向冷軋硅鋼片等，硅鋼成本亦有所提升。 目前非晶帶材做一級變壓器相較于取向硅鋼已經具備成本優勢，根據揚電科技招股說明書，2019-2020 年度，公司非晶帶材采購均價逐年降低，非晶鐵芯采購均價均略低于硅鋼， 預計目前在節能變壓器領域， 硅鋼節能變壓器價格優勢已經弱化。 表 7：非晶、硅鋼、納米晶材料價格對比 項目 2018 年 2019 年 2020 年 均價 漲幅 均價 漲幅 均價 漲幅 非晶帶材（安泰） （元/噸） 11,233.78 -6.04% 11,135.37 -0.88% 10,591.71 -4

42、.88% 非晶帶材（兆晶） （元/噸） 11,109.37 -5.11% 10,923.95 -1.67% 10,741.88 -1.67% 硅鋼鐵芯（元/噸） 16,104.96 -8.26% 16,688.41 3.62% 14,337.18 -14.09% 硅鋼片（元/噸） - - 13,502.73 - 11,926.03 -11.68% 硅鋼市場價格（元/噸） 13,844.13 25.43% 14,087.90 1.76% 13,042.34 -7.42% 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 12 納米晶帶材（安泰） （元/噸）

43、56,553.39 - 58,323.93 3.13% 57,131.65 -2.04% 納米晶帶材（其他） （元/噸） 48,196.89 - 42,973.37 -10.84% 35,398.23 -17.63% 資料來源：揚電科技招股說明書，民生證券研究院 非晶變壓器與硅鋼變壓器相互補充， 工藝均在不斷進步。 非晶合金的生產工藝流程顯著短于硅鋼產品， 硅鋼采用傳統鋼鐵冶金制備工藝制成， 產品制備經過熱軋、冷軋等多道工藝， 而非晶采用的是急速冷卻工藝制成， 從鋼液到非晶合金薄帶制品一次成型，根據云路股份招股說明書，生產 1 公斤非晶合金薄帶比生產 1 公斤硅鋼約可節省 1 升石油；廢舊的非

44、晶鐵芯可通過中頻爐重熔后制成非晶合金薄帶，非晶鐵芯中的硅、硼元素基本可以實現回收再利用，回收性能更優。 非晶合金由于硬度高、脆性大、耐受應力能力較差，其剪切和加工難度更大，產生碎屑易導致變壓器故障；此外磁致伸縮系數大導致非晶合金變壓器噪聲增大。非晶合金磁感應強度通常低于取向硅鋼，因此導致非晶合金鐵芯變壓器體積更大、相同規格負載損耗略高。目前非晶變壓器主要用于農村電網和發展中地區等長期低負載地區， 硅鋼變壓器主要應用于城市電網等長期高負載地區， 二者相互補充。 表 9：硅鋼與非晶合金變壓器鐵芯優缺點比較 變壓器鐵芯材料 優勢 不足 應用領域 硅鋼 成本較低、 負載能耗較低、 加工性能較好 空載能

45、耗高，節能效果差，生產工藝流程長， 回收性差 適合于城市電網、工業園區等長期用電高負荷地區 非晶合金 空載能耗大幅降低， 符合節能減排趨勢；生產流程短，回收性好 噪音大，抗突短能力差，脆性大、易碎片化 適合于農村電網和發展中地區等配變利用率較低區域 資料來源：民生證券研究院 國內國網、 南網變壓器采購呈現以硅鋼變壓器為主、 非晶合金變壓器為輔的結構。 目前非晶帶材由于產品規格限制， 主要用于小型變壓器， 從采購金額角度來看，非晶變壓器占比較小。從采購數量的角度來看，國家電網、南方電網等電網系統的招投標量決定配電變壓器的需求量，根據國家電網和南方電網的招標數據情況，2020 年兩網非晶合金變壓器

46、的采購數量比例為 27.33%，其中國網非晶變壓器采購占比為 15.49%，南網為 58.82%，南方電網的非晶變壓器招標采購數量占比更高，主要由于南方電網主要覆蓋廣東、廣西、貴州、海南、云南等地區，上述區域用電負荷和集中度相對偏低，非晶變壓器節能降耗的作用更為明顯。 表 8：揚電科技變壓器鐵芯價格對比 產品 項目 2018 年度 2019 年度 2020 年度 非晶鐵芯 銷售收入（萬元） 12236.76 8940.15 4240.92 銷量（噸） 8503.54 6191.04 3073.53 銷售單價（元/噸） 14390.20 14440.47 13798.20 硅鋼鐵芯 銷售收入（萬

47、元） - 339.52 5645.94 銷量（噸） - 197.21 3852.43 銷售單價（元/噸） - 17215.79 14655.52 資料來源：揚電科技招股說明書，民生證券研究院 行業深度報告 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 13 表 10：國家電網、南方電網變壓器采購（臺） 名稱 項目 2018 年 2019 年 2020 年 數量 份額 數量 份額 數量 份額 國家電網 非晶合金變壓器 82,251 27.44% 41,670 23.22% 20,464 15.49% 硅鋼變壓器 193,570 64.58% 121,731 67.83

48、% 97,896 74.08% 其他 23,906 7.98% 16,053 8.95% 13,792 10.44% 小計 299,727 100% 179,454 100% 132,152 100% 南方電網 非晶合金變壓器 - - 53,712 74.40% 29,223 58.82% 硅鋼變壓器 - - 18,482 25.60% 20,455 41.18% 小計 - - 72,194 100.00% 49,678 100.00% 合計 非晶合金變壓器 82,251 27.44% 95,382 37.90% 49,687 27.33% 硅鋼變壓器 193,570 64.58% 140,2

49、13 55.72% 118,351 65.09% 其他 23,906 7.98% 16,053 6.38% 13,792 7.59% 小計 299,727 100% 251,648 100% 181,830 100% 資料來源：國網英大年報，民生證券研究院 在電力需求較為旺盛的海外市場，非晶合金變壓器的采購數量整體呈現增長的趨勢。 非晶變壓器已在多國得到應用和發展， 國際市場中非晶變壓器的需求和發展，始終受非晶原材料供應的限制。美國、印度、日本等國家均早于中國發展和使用非晶變壓器， 但由于缺少相關制造企業， 非晶帶材的供應主要依賴于日立金屬公司，非晶變壓器的生產和制造也主要集中于國外大型公司。

50、 北美地區，美國、墨西哥、加拿大等國家的知名變壓器企業一直穩定生產非晶變壓器， 除使用日立金屬在美國工廠提供的帶材及本土鐵芯外， 考慮到我國非晶帶材生產、 非晶變壓器制造等已成長為全球第二大供應鏈， 已開始從中國采購性價比更高的非晶帶材及非晶鐵芯。歐洲地區缺乏非晶帶材生產企業和非晶鐵芯的生產配套能力，非晶變壓器的制造依賴進口，生產周期長，成本高，發展緩慢。 從區域來看， 亞太將成為全球配電變壓器最大的區域市場， 主要受該地區輸配電基礎設施、工業投資加大以及老化的配電設備替換等驅動，其中印度、韓國、日本對非晶變壓器的需求穩定，菲律賓、越南、臺灣等國家和地區，受其地方電力系統的產業政策支持， 對非