2022年高性能软磁材料行业发展趋势及细分市场分析.docx

2022年高性能软磁材料行业发展趋势及细分市场分析1.高效节能的发展趋势对软磁材料提出更高要求软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁，其主要功能是导磁、电磁能量的转换与传输，广泛用于如电感、变压器等各种电能变换设备中。对于软磁材料而言，应具有四高四低的基本特点：高磁导率、高饱和磁感强度、高电阻率、高频率稳定性；低矫顽力、低损耗、低磁致伸缩系数、低磁晶各向异性。软磁材料主要包括铁氧体软磁材料、金属软磁材料与非晶纳米晶材料。其中，每种材料根据材料特性的不同适用于不同的工作场景：硅钢与非晶合金因饱和磁通密度大、电阻率相对较小适用于低频高功率场景；纯铁、铁硅铝合金中和了饱和磁通密度与电阻率两个指标，适用于中高频、中高功率的工作场景；纳米晶材料饱和磁感应强度大、矫顽力低、磁导率大，是重点发展的高性能软磁材料之一；铁氧体因饱和磁通密度较小、电阻率较大而适用于高频、中低功率的工作场景。图：不同的用电器存在不同工作频率段，匹配不同的磁性材料随着下游电力电子领域科技水平的不断提升以及绿色低碳发展理念的持续推广，新能源汽车、消费电子、新能源发电等新兴行业逐渐兴起，对于承担电能转换功能的磁性器件的重量、体积、传输效率等方面均提出了更高的标准和要求，传统磁性材料如铁氧体等难以满足新行业的要求，纳米晶超薄带等新一代磁性材料正在逐渐替代并有望在未来进一步拓展市场空间。公司产品线围绕非晶合金、非晶纳米晶与合金软磁粉末三大高性能软磁材料业务展开，其制备技术既有共性亦有异性，做到了从低频到高频工作频率的全覆盖，匹配高效节能的行业发展轨迹。2.非晶合金：环保高效的软磁材料非晶合金又称“液态金属或金属玻璃”，其主要制品非晶合金薄带是采用急速冷却技术将合金熔液以每秒百万度的速度快速冷却，得到厚度约0.03mm的非晶合金薄带，其物理状态表现为金属原子呈长程无序的非晶体排列。得益于上述极端生产工艺形成的特殊原子结构，使得非晶合金具有低矫顽力、高磁导率、高电阻率等良好的性能。2015年以来，非晶合金在我国配电网领域快速发展，市场规模从1.30亿美元增长至2019年的2.08亿美元，产量规模从4.97万吨增长至2019年的9.97万吨，复合增长率分别达到12.47%、19.01%。目前，非晶合金主要应用于配电变压器等场景中，随着电网整体升级改造的推进、非晶变压器渗透率提升，非晶合金的需求有望被显著拉动。2.1.电网降损提效背景下，非晶变压器是优选改进配电变压器性能，降低损耗，对电力系统节能具有重要意义。在输、配电过程中，变压器存在较大的电力损耗，2015年我国电网的线损率高达8.7%，而德国仅为4.6%，而其中变压器端的损耗约占输配电电力损耗的60%。其主要原因在于我国电网架构落后，中小型老旧高能耗变压器占比太大，事故率和线损率高。2020年全国发电量约为7.779万亿千瓦时，测算下配电变压器端的损耗达到2700亿千瓦时，相当于2020年三峡发电量的2.45倍，有较大节能空间。我国一直重视变压器的提效节能，政策持续指引。从解放后第一版沿用苏联的JB500—1964变压器能效标准开始，一直到2020年最新的GB20052-2020变压器能效标准，国标约7年一更新，持续在政策端给予变压器指引，督促高效节能变压器对于老旧低效变压器的替代。对比欧盟标准，国内2020版1、2级能效标准的要求更高。“十四五”期间全国电网总投资预计近3万亿元，显著高于“十三五”期间的2.57万亿元，同比增长16.7%。本次投资规划中，配网端占比最大（57.4%），而配电设备投资又占配网设备投资约40%，估算下来配电设备总投资额约7000亿元，“十四五”规划中对于配电网升级改造的决心明显。在配电变压器中，非晶合金是替代硅钢的一种优秀材料，可以大幅降低空载损耗。相比于硅钢片，非晶合金具有更低的矫顽力与单位铁损，更高的电阻率与最大磁导率，且可以在薄得多的厚度上实现更高的硬度。因此，非晶合金在变压器、电机定子等场景对硅钢片有很好的替代效果，非晶合金干式变压器和常规的硅钢片变压器相比，空载损耗降低70%~80%，空载电流降低40%~50%。从图19能效等级空载损耗值可以看出，即使是非晶合金3级能效变压器，其空载损耗也远远低于硅钢带的1级能效变压器，所以在一些具有绿建要求，且负载率较低、空载运行时间比较长的场合，应首先考虑非晶合金变压器。非晶合金材料的全生命周期具有突出的节能环保特性，匹配我国绿色低碳的产业发展理念。在制造侧，非晶合金的生产工艺流程显著短于硅钢产品，可在生产阶段显著节省能源；在应用侧，非晶合金材料的电磁能量转换效率显著优于硅钢材料，非晶变压器空载损耗较硅钢变压器降幅最高可达80%，实现使用节能；在回收侧，废旧的非晶铁心可重熔后制成非晶合金薄带，非晶铁心中的硅、硼元素基本可以