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稀土功能材料作為我國最具有資源特色的關鍵戰(zhàn)略材料之一,是支撐新一代信息技術、航空航天與現(xiàn)代武器裝備、先進軌道交通、節(jié)能與新能源汽車、高性能醫(yī)療器械等高技術領域的核心材料。按照應用領域,稀土功能材料主要包括永磁材料、催化材料、發(fā)光材料、儲氫材料和拋光材料。另外,高純稀土金屬及合金靶材、電極材料、陶瓷材料、屏蔽材料和抗菌材料等也開始受到廣泛關注。
本世紀以來我國長期占據(jù)全球稀土消費量第一的位置,2022年消費量占全球的75%,較2000相比增長了近10倍。2022年中國稀土下游消費主要包括永磁材料、冶金機械、石油化工、拋光材料、玻璃陶瓷、儲氫、催化、發(fā)光材料,其中永磁材料需求最多,占比達到42%。
稀土永磁材料是稀土領域發(fā)展最快、產業(yè)規(guī)模最大最完整的發(fā)展方向。經過50多年的發(fā)展,已經形成具有實用價值的三代稀土永磁材料,并伴隨著磁性能的三次重大突破。第一代稀土永磁材料以SmCo5合金為代表,第二代稀土永磁材料以Sm2Co17合金為代表,第三代稀土永磁材料以NdpFeg4B合金為主要代表。其中,第一代和第二代稀土永磁材料統(tǒng)稱為夠鈷永磁材料,第三代統(tǒng)稱為欽鐵硼永磁材料。
第一代、第二代稀土永磁材料鈐鈷永磁體由于價格昂貴且屬于戰(zhàn)略資源,因此其量產和大規(guī)模使用受到了限制,目前主要應用于航空航天及國防工業(yè)領域,5G和高速軌道交通是新應用增長點。
第三代稀土永磁材料,即欽鐵硼永磁材料,目前應用最為廣泛。Nd2Feu4B化合物是四方晶體結構,具有高飽和磁化強度和單軸各向異性場,是欽鐵硼永磁材料永磁特性的主要來源。為了獲得不同性能,材料中的欽可用部分鏑(Dy)、錯(Pr)等其他稀土金屬替代,鐵可被鈷(Co)、鋁(AI)等其他金屬部分替代。
我國是稀土永磁材料的主要生產國和出口國。根據(jù)海關總署數(shù)據(jù),2016-2024年我國稀土永磁材料出口數(shù)量整體呈增長態(tài)勢,從2016年2.7萬噸增長到2024年5.8萬噸,年均復合增長率為10%。進口方面,我國稀土永磁材料進口數(shù)量相對較少,且2019年以來下降明顯,2023年進口0.19萬噸,同比減少9.4%; 2024年進口0.2萬噸??傮w來看,我國稀土永磁材料以出口為主,稀土產業(yè)鏈向高附加值的中下游產品轉型。
欽鐵硼永磁材料屬高性能的稀土材料,從20世紀80年代問世,就憑借其卓越的磁性能快速占領永磁材料市場,擁有著“永磁王冠”的美稱,也由于它具備高剩磁、高矯頑力、高磁能積的特點,被廣泛應用于新能源汽車、風能發(fā)電、節(jié)能家電和信息產業(yè)等高新技術領域。
欽鐵硼永磁材料按其制造工藝不同可分為燒結、粘結和熱壓三類,該三類在制造工藝、性能和應用領域方面存在顯著差異。燒結欽鐵硼永磁材料采用的是粉末冶金工藝,熔煉后的合金制成粉末并在磁場中壓制成壓胚,壓胚在惰性氣體或真空中燒結達到致密化;粘結欽鐵硼是將永磁體粉碎,與塑料混合,在磁場中壓制成型;熱壓欽鐵硼永磁材料是通過熱擠壓、熱變形工藝制成的磁性能較高的磁體。
我國擁有全球最大的稀土儲量和產量,具有生產欽鐵硼永磁材料的原材料優(yōu)勢。2023年,中國欽鐵硼永磁材料產量為25萬噸,較2022年同比增長10%。
稀土永磁材料高端應用市場的快速發(fā)展也在推動著欽鐵硼磁體制備技術的革新,尤其是對于磁體在高工作溫度下長期服役的要求越來越高。內稟矯頑力(Hcj)是體現(xiàn)欽鐵硼磁體抵抗熱退磁能力大小的重要指標,理論上欽鐵硼磁鐵應具有高矯頑力,以承受高工作溫度下的退磁場。
燒結銨鐵硼永磁體根據(jù)內稟矯頑力的不同可分為七個系列:N、M、H、SH、UH、EH和TH,越靠后的系列內稟矯頑力越大。
價格方面,從近一年的價格走勢來看,燒結欽鐵硼各種產品價格在2023年初至今呈現(xiàn)下降的態(tài)勢。但長期來看,隨著高性能磁材在新能源汽車、風力發(fā)電、工業(yè)機器人、節(jié)能變頻空調等下游應用領域需求的快速增長,高性能銨鐵硼行業(yè)將會迎來高速發(fā)展期,銨鐵硼永磁材料行業(yè)需求將持續(xù)增長,市場規(guī)模持續(xù)擴大。
競爭格局方面,全球稀土磁性材料生產企業(yè)有日本的日立金屬株式會社、TDK株式會社、信越化學工業(yè)株式會社,德國VAC以及加拿大的麥格昆茲。國內銨鐵硼磁性材料企業(yè)數(shù)量較多,目前已經有金力永磁、正海磁材、中科三環(huán)、寧波韻升、銀河磁體、大地熊、英洛華、安泰科技、廈門鎢業(yè)、北礦科技、北方稀土、廣晟有色、盛和資源等公司具備生產稀土磁性材料產能。其中,北方稀土磁材公司的磁性材料產能9萬噸/年。
稀土磁性材料領域建議關注上市公司:金力永磁、正海磁材、中科三環(huán)、鉑科新材、寧波韻升、新萊福、悅安新材、銀河磁體、大地熊、英洛華、北礦科技、安泰科技、云路股份、屹通新材和龍磁科技。