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永磁产业:一列开往春天的地铁
2011年4期 发行日期:2011-01-25
“稀土引发的连锁反应”系列报道之三
永磁产业:一列开往春天的地铁
  国家限制稀土出口的政策,引发了一系列连锁反应,其中永磁产业最受瞩目,连日来永磁概念的股票持续翻红
就是一个铁证。
  什么是永磁产业?
  稀土中的钕元素可用于钕铁硼(NdFeB)永磁材料,钕铁硼磁体磁能积高,被称为当代“永磁之王”,以其优异的
性能广泛用于电子、机械等行业,从而形成了永磁产业。
  无论对于动力汽车、风电机组,还是各种家用电器来说,作为以磁场转换机械能和电能的电机装置都是最为重
要的组成部分。传统的电机采用通电流的方式产生磁场,也就是所谓的电励磁。另一种方式则是以不需外加能量的
永磁体来产生磁场。这种所谓的永磁电机没有励磁绕组和直流励磁电源,结构更简单,运行更可靠,损耗更少,应
用也更广泛,已成为投资领域追逐的热点。
  永磁电机的一个核心部分是不需要外加能量即可在周围空间产生磁场的永磁材料,而在所有永磁材料中,目前
普遍采用的材料就是钕铁硼。钕铁硼材料通过将原料熔炼、粉碎、压型、烧结、处理、充磁之后获得,而原料中最
重要的氧化钕则是近期价格飙涨的各类稀土资源中的龙头品种。
  永磁产业发展的驱动力
  钕铁硼永磁材料已经在硬盘音圈电机(VCM)、DVD光驱、核磁共振设备等市场得到大量使用,但未来这个市场发
展最大的驱动力将来自于低碳经济的兴起。汽车产业的低碳化是拉动钕铁硼需求增长的最大引擎。目前,全球范围
内混合动力汽车(HEV)主动力电机大部分是使用高性能钕铁硼材料的永磁电机。根据资料,一台丰田普锐斯混合动力
汽车的主动力电机就使用了超过2kg的钕铁硼永磁材料。著名咨询公司科尔尼预测,到2020年混合动力汽车将占全
球汽车产量的17%。那么,经过粗略估计,未来仅仅混合动力汽车主动力电机一项对于钕铁硼的年需求量就将超过
2.4万t。而与此相比,作为钕铁硼主要应用领域之一的硬盘音圈电机市场年需求量不超过2万t。
  除了用电力来代替传统的燃油作为动力,汽车向轻量化发展可以减少大量能耗,而这同样是低碳时代的发展趋
势。目前,每台汽车平均配置了40颗以上的电机,豪华轿车使用的微电机数量甚至在100颗以上,而这其中钕铁硼
永磁电机并不多。如果将所有这些汽车电机全部换成钕铁硼永磁电机,将为汽车减重40%。而即使钕铁硼永磁电机
在汽车各类电机中应用比例增加到50%,平均每辆汽车也需要0.5kg钕铁硼,按2009年全球汽车(3.5t以下)年产量
5300万辆来计算,对应的钕铁硼永磁材料需求将超过3万t。
  钕铁硼永磁材料和电机市场的另一大新需求来自于永磁直驱风机市场。永磁直驱风机没有齿轮箱,使风轮和电
机转子直接耦合。因为无需进行繁琐的齿轮箱维护工作,直驱风机在海上风电市场中更受青睐。因此,国内外海上
风电市场的启动将极大地提升对其的需求。根据中国风能协会的研究,世界范围内永磁直驱风机市场占有率将从
2009年的20%上升到2014年的50%,而中国的情况将和世界同步。那么,按照一台1.5兆瓦的永磁直驱风机对钕铁
硼永磁材料1.2t的需求量来计算,2014年全球风电领域对钕铁硼材料的需求量将达到2.5万t。
  节能家电领域对于钕铁硼永磁材料和电机的需求同样不可忽视,这其中首推能根据室内气温变化调节制冷速度
的变频空调的推广。近年来,使用钕铁硼永磁材料生产的变频空调所占的比例快速上升。根据中国家电协会的预测,
到2015年,市场将有90%的份额被变频空调占据。以平均每台空调使用钕铁硼永磁材料0.25kg计算,2014年仅中
国变频空调市场对钕铁硼材料的需求就接近6000t。此外,节能电视、节能冰箱等市场同样隐含着巨大的潜力。
  而无论是动力汽车、直驱风机,还是节能家电,对于永磁电机存在的巨大需求都使得这个市场暗流涌动。一位
投资界人士直言,这个市场的潜力丝毫不亚于如今新能源投资领域热门的LED市场。另外,高效节能电机的推广也
将带来一个巨大的市场。尽管目前高效节能电机应用比例还很低,但到2012年,仅仅中小电机领域这一市场规模就
将达到600亿元以上,这还不包括风机等大电机领域的市场。高能效的稀土永磁电机的市场成长空间可想而知。
  做高端市场才能搭上赢利快车
  由低碳经济拉动的钕铁硼材料需求主要面向中高端领域。据了解,由于一台直驱风机对钕铁硼材料的用量很大,
因此对其一致性、均匀性要求非常高,也就是说每一块钕铁硼材料性能需要高度一致。而动力汽车则要求材料在高
温时能保持高稳定性和抗腐蚀性,这就需要在材料中加入更多的重稀土元素(氧化钕是轻稀土),这同样需要较高的
工艺。
  目前我国钕铁硼永磁材料生产企业达到了220家,隶属于中国科学院的中科三环是其中最大的一家。而日本和
欧洲分别只有三家和一家钕铁硼生产商,世界其他地方则基本可以忽略。同时, 我国的钕铁硼永磁材料产量也占到
了世界的80%以上,但是很多企业的生产实际上只是毛坯或低端产品。中高端产品和低端产品价格天壤之别。例如
一千克便宜的毛坯价格只有100多元,而用于数码相机聚焦的钕铁硼材料价格则在2000元/kg以上。
  钕铁硼永磁材料炙手可热,已经吸引大量投资者逐利其中。但对一般的投资者来说并不算好投资,因为该行业
严重受制于专利使用权。钕铁硼配方专利的持有人为日立的日立金属(原为住友特殊金属)和加拿大的
NeoTechnology(原为美国MQI),覆盖范围包括欧洲、美国、日本这些发达地区。全球共有10家取得了专利许可,
其中包括我国的中科三环、宁波韵升、京磁、银纳金科和安泰科技5家公司。虽然到2014年日立金属和NeoTechnology
的专利将到期,但在现阶段这却给中国企业的产品推广带来了非常大的阻碍。另外,进入高端市场还要获得一系列
的安全、质量体系认证,这是一个长期的艰巨的过程。
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