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“十三五”期间,我国磁性材料产业发展蓬勃发展,总产值已由2015年的600亿元增至2020年逾800亿元。

近年来,我国磁性材料应用水平不断提升,稀土添加高性能铁氧体材料、新型软磁复合材料、高性能稀土永磁材料等加速发展,为我国新能源领域、高速铁路、信息化智能化发展做出了不可磨灭的贡献。我国磁性材料产业的快速发展使国际市场上的综合竞争力显著提高,在市场竞争加剧的同时,技术进步也在不断推动传统产业升级,新兴产品形态驱动产业持续发展,投资热情不断高涨。

2020年我国永磁铁氧体产量已经超过全球产量的78%,软磁铁氧体产量超过全球产量的73%,稀土钕铁硼永磁产量超过全球产量的90%。

磁性材料,表示应用中要求其具有铁磁性或亚铁磁性的物质。对于磁性材料的分类标准,业界尚未能达成共识。

磁性材料从材质和结构上来说,分为金属及合金磁性材料和铁氧体磁性材料两大类,而铁氧体材料又分为多晶结构和单晶结构。

另一种更为普遍的分类方法则是从应用功能的层面上进行分类,通常分为软磁材料、硬磁材料(又称“永磁材料”)、信磁材料、特磁材料等多个不同种类。

在永磁材料中,最主流的永磁产品为铁氧体永磁材料、稀土永磁材料与金属永磁材料。

(1)铁氧体永磁材料。

自20世纪50年代进入规模生产以来,基本上取代了金属永磁材料。与铝镍钴型金属永磁材料相比较,成本大大降低,但由于亚铁磁性,其饱和磁化强度不高,因此在磁性能上远低于新兴的稀土永磁材料。

近年来,其产值已低于稀土永磁,但因其价格低廉,产量依然居首位。按主要成分分类,最常见的是钡(Ba)铁氧体和锶(Sr)铁氧体两种。

(2)稀土永磁材料。

稀土永磁的发展经历了3个历史阶段:1967年的SmCo5,1975年的Sm2Co17以及1983年的Nd2Fe14B,即从一二两代的钐钴系列永磁材料转变为了第三代的高性能钕铁硼永磁材料,每一代的新型永磁材料的开发都带来了磁性能的巨大突破。钕铁硼永磁材料问世已有四十年之久,但目前第四代稀土永磁材料的开发与制备仍是业界学者的重要研究课题之一。

中国已经成为了世界第一大钕铁硼永磁材料生产国。

目前而言,钕铁硼产业所衍生出来的细类主要包括烧结磁体、粘结磁体以及热压/热变形磁体。随着新能源汽车和节能电机等领域的高速发展,对永磁体综合磁性能的要求越来越高。

永磁元件朝着轻型化、薄型化、集成化发展。晶界扩散是目前主流的高综合性能磁体的制备方式,通过磁控溅射、涂覆、喷涂等方式,经过热处理后,将扩散源渗入磁体内部,提高磁

体表面的各向异性场,优化晶界结构,从而提高磁体的综合性能。

高性能钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料,具有体积小、重量轻和磁性强等特点,被称为“磁王”。

它将自然界中最丰富且自发磁性最强的铁与能够使铁的磁性固定在同一方向的稀土钕相结合。

这种钕铁硼磁体不仅磁性强大,能够吸起自身重量1000倍的铁块,而且价格相对较低。

在工业机器人中,高性能钕铁硼永磁材料被广泛应用于伺服电机,能够提高功率密度、减小电机体积,并提升相关组件的性能。

因此,驱动电机作为工业机器人的核心组件,永磁同步伺服电机作为主流选择,高性能钕铁硼永磁材料则是永磁同步伺服电机的基础材料。

电机是以磁场作为传播媒介进行电能与机械能之间的能量转换的电力机械设备。

但一般的永磁体由于其磁性有限,所能转化的能量规模较小,通常被用于制造小型电机设备;与一般的永磁体电机设备相比,稀土永磁电机可以产生强大的磁场并自主实现永久的磁场传递而无需外界干涉,因此稀土永磁电机被广泛用于大型电机设备与精密电机器械中。

一般来说,稀土永磁电机具有(1)体积小、重量轻(2)性能强大且稳定性强(3)效率高、能耗低的三大特点,对综合性能提升显著。

据《稀土永磁同步电机的节能技术分析》,在稀土永磁同步电机的运转过程中,会不断输送电功率,电功率在输入电机内部后,经过磁场的运转与其他相关因素进行综合作用,将会输出电功率。

从能量传递的角度分析,稀土永磁同步电机能够有效利用机器内部的永磁体来使旋转磁场与电机内部的电功率相平衡,在拥有较高的功率因素的同时减少定子电流,避免定子电流过大,对稀土永磁电机造成影响。

其次,在电子电阻旋转结构设计合理的情况下,稀土永磁同步电机也能够有效控制磁场的大小,能够保障旋转磁场与异步电机的转速相一致,减少在运行过程中出现能源损耗。

此外,稀土永磁同步电机与转速磁场也具有一定的空隙,也能够在一定程度上能够减少运行过程中的机器损耗。

稀土永磁电机运转效率高且能耗低,具有极强的性价比及经济效益。

据《稀土永磁材料的发展及在电机中的应用分析》,稀土永磁电机在运行中的平均节电率较普通电机能够提升10%左右,一些专用的稀土永磁电机最高可提升15%~20%的节电率。

据测算,电机能效每提高一个百分点,每年可节约用电260多亿千瓦时。如果电机系统效率提升5-8个百分点,每年节约的电量相当于2-3个三峡电站的发电量。

目前国内高效节能电机渗透率不到10%,这意味着未来两年每年渗透率提升至少10个点。绿色节能的稀土永磁电机,综合节能率达到15%。

据《稀土永磁同步电动机的节能应用》,在不考虑残值的情况下,相同功率的稀土电机与普通电机相比节约成本7212元/年。大约28个月可从节约的电费中收回稀土电机的投资成本。

并且,由于稀土电机本身发热量小,轴承润滑脂的更换周期由3个月延长到1年,轴承使用寿命也由18个月延长到3年(轴承均采用国产普通轴承)。

重点标的:金力永磁。公司一直致力于高性能钕铁硼永磁材料的研发、生产和销售,并专注于新能源和节能环保应用领域,是高性能钕铁硼永磁材料行业发展最快的公司之一。公司掌握着行业领先的晶界渗透技术,且高性能钕铁硼产能预计2025年可达4万吨,向高端化发展态势良好,下游赛道呈现高景气。

同时关注:中科三环 、宁波韵升正海磁材 、英洛华 、横店东磁 、天通股份 、银河磁体 、中钢天源 、北矿科技 、铂科新材 、龙磁科技 、大地熊 、中科磁业等。

投资是一项系统性工程,此处分享的仅仅是其中的冰山一角,没有人能够仅凭这一点就能取得投资成功。眼光比能力更重要,选择比努力更重要,让专业的人做专业的事。

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