摘要:磁性材料作为一种重要的功能材料,在信息时代所占地位越来越重要,已经成为我国国民经济支柱产业之一,近年来,随着新能源汽车、风力发电、机器人、航空航天、轨道交通等新兴终端市场中高速发展,我国磁性材料产业规模快速增长,2022年中国磁性材料行业市场规模达840.9亿元,同比增长4.43%。
一、定义及分类
磁性材料又称磁性功能材料,是电能与动能转换、信号传输、电源适配、磁场屏蔽、模拟和数据存储等重要的功能材料,按应用功能分为永磁材料、软磁材料和功能磁性材料,其技术水平和发展速度,直接影响着电子信息产业的全面升级,是我国重要的基础性产业。根据《国民经济行业分类与代码(GB/T4754-2017)》的行业分类,磁性材料属于“C398电子元件及电子专用材料制造”之“C3985电子专用材料制造”。
二、商业模式
1、采购模式
磁性材料企业根据客户订单或计划订单情况测算原材料需求,制定相应的采购计划,由采购部门选取合格供应商进行询价、比价,确定供应商后与其签订采购合同并实施采购,到货原材料经品质部门检验合格后方可入库。企业以“货比三家,质优者先,价廉者胜,就近者取”为原则开展采购,降低了采购成本、提高了采购效率,同时实行合格供应商准入制度并进行动态管理,与主要供应商建立起了长期合作关系,确保了原材料的品质和供给稳定。
2、生产模式
磁性材料企业主要采取“以销定产”“定制生产”的生产模式,根据下游客户的订单情况制定生产计划并组织生产。由于不同客户对产品性能、外观、尺寸的要求差异较大,磁性材料产品具有高度定制化的特点,生产部门根据客户订单或计划订单,遵循交货期先后原则、均衡生产原则、集中批量化原则、效益优先原则、重点客户原则制定生产计划,并选定相应的技术、工艺标准开展生产,各生产车间按照生产计划完成生产任务,产品经检验合格后包装入库。
3、销售模式
磁性材料企业根据自身主营业务的特点与市场情况,采取产品直销模式,具体包括境内直销和境外直销。磁性材料企业通过商务洽谈、公开招标等方式与客户建立合作关系。客户开发通常经历询价/报价、样品验证、工厂审核、小批量试产、大批量供货等阶段。在进入工厂审核阶段后,企业直接与客户签署合作框架协议或销售订单,根据客户对产品规格、性能、数量、交期等不同要求提供定制化的产品及服务。
4、研发模式
磁性材料企业以自主研发为主,注重原始创新,以保持行业技术领先优势,同时通过引进消化吸收、再创新、协同创新相结合,占领行业技术制高点。企业建立了研究院、事业部技术开发部、工厂技术科的“三级协同创新”的研发模式,以紧跟市场需求和技术发展趋势,保持量产一代、研发一代和探索一代的优势。
三、行业政策
1、行业主管部门、监管体制及自律组织
磁性材料行业的主管部门为中华人民共和国工业和信息化部,设有规划司、产业政策与法规司、科技司、电子信息司等机构,主要承担制定并组织实施工业、通信业的行业规划、计划和产业政策,提出优化产业布局、结构的政策建议,起草相关法律法规草案,制定规章,拟订行业技术规范和标准并组织实施,指导行业质量管理工作等重大职能。
中国电子元件行业协会磁性材料与器件分会、中国电子材料行业协会磁性材料分会、中国稀土行业协会磁性材料分会等行业协会为民间社会团体和自律组织,相关协会的主要工作为协助政府部门进行行业管理、参与行业政策的制定和修改、促进行业自律和企业规范经营、开展行业调查研究和行业数据统计、推进国际交流合作等。
工信部与各行业协会组织共同构成了永磁材料行业的管理体系,为磁性材料企业的生产经营活动提供了规范良好的市场环境和制度保障,确保了我国永磁材料行业的健康有序发展。
2、行业相关政策
磁性材料是一种重要的基础功能材料,近年来,为了促进磁性材料行业的发展,国务院、国家发改委、工信部等多部门都陆续印发了支持、规范磁性材料行业的发展政策,如:2023年12月,国家发展改革委发布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,鼓励稀土永磁材料在风力发电机中应用,鼓励包括“新型电子元器件等电子产品用材料”在内的电子元器件生产专用材料产业发展。2024年1月,工业和信息化部等九部发布《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》,指出:推动材料研发模式变革,强化关键战略材料供给,加速前沿材料创新和产业化应用。
为了响应国家号召,各省市积极推动磁性材料行业的发展,如:2023年11月,北京市发布《制造业可靠性提升实施意见》,指出:提升高频高速印刷电路板及基材、新型显示专用材料、高效光伏电池材料、锂电关键材料、电子浆料、电子树脂、电子化学品、新型显示电子功能材料、先进陶瓷基板材料、电子装联材料、芯片先进封装材料等电子材料性能。2023年12月,四川省发布《四川省磁性材料产业发展白皮书》,指出:高度重视稀土磁性材料产业发展,坚持创新发展和培育壮大并行,已构建形成集原料采选、磁材生产、终端应用的完整产业链,把握产业发展新机遇,打造具有全国重要影响力的磁性材料产业发展高地。
四、发展历程
中国磁性材料行业经历了从技术跟踪、引进到自主创新的发展历程,逐步形成了完整的产业链和一定的市场竞争力,在国内外市场上具有重要地位,未来,随着科技创新和产业转型的深入,中国磁性材料行业将继续迎来新的发展机遇。
五、行业壁垒
1、技术工艺壁垒
磁性材料属于典型的技术密集型产业,对产品的磁性能及一致性等方面要求较高,需要严格控制工艺设计和生产过程,熔炼、破碎制粉、压制成型、烧结等重要生产工序需要成熟的技术工艺和先进的专业生产设备的支持。随着下游客户对高性能产量质量要求的日益提高,生产商需要持续提升工艺水平,加强质量控制和生产管理程序,投入较长的时间进行技术积累和大规模的生产实践对技术工艺进行优化改良,才能获得稳定的质量和较高的成材率。
2、生产壁垒
磁性材料通常属于非标准化产品,涉及新材料、新工艺和新产品的研发,生产工艺流程长、操作及管理难度大,从产品设计、试制到批量生产都需要由富有经验的专业化技术、生产及管理团队执行。不同下游应用领域对产品性能的要求差异较大,需要针对不同客户的具体需求进行差异化开发与生产,这使得只有具备较强研发与生产能力的企业,通过较长时间的行业积累才能成功组织产品的研发与生产,并进入相应的下游应用领域,后续仍需要不断地进行技术创新提高产品性能,加速其产业化进程,以保持市场竞争能力,满足下游客户对产品质量日益提高的要求。在各细分市场集中度提高的环境下,进入磁性材料生产领域的难度将日益增大。
3、资金壁垒
随着磁性材料应用领域的不断延伸,行业定制化趋势增强,企业需要具备较大的生产规模才能充分体现规模经济效应以取得较强的市场竞争力,这要求企业进行大规模的资金投入以购买生产设备和建立生产线形成磁性材料的生产能力,投入力度是中小企业通常难以承受的。从新产线建设到新产品经过市场和客户验证期,新产能效益的最终形成往往需要3-5年的时间,这要求企业有充足的流动资金来支持自身的日常经营和市场开拓。此外,企业还需要投入大量资金进行新技术、新产品的研发以降低制造成本,提升生产效率。因此磁性材料行业天然具有较高的资金壁垒,企业需要进行大量的资金投入以获取更多的市场份额,获得稳定的收入和利润,资金实力不足的企业难以在行业内取得优势,甚至会由于产品无法满足下游客户对性能或数量的需求而面临淘汰。
4、客户认证壁垒
磁性材料是一种重要的功能性材料的,其品质对最终产品的性能影响重大。为保持产品性能的稳定性,下游重点客户通常会建立起一套严格的供应商认证制度,对供应商的产品质量、技术水平、持续供货能力和售后服务进行长期考察。生产企业进入新的大型客户的产业链存在较高的难度,成为经认证的合格供应商后,还需要经历较长的业务磨合期以验证其具有稳定、可靠的持续服务能力,才能最终取得客户信任。客户在认可选定供应商并进行长期合作后通常不会轻易进行更换,这意味着取得下游重点客户认证的生产企业可以快速获取市场份额、积累可观的客户资源、提高品牌认可度,获得稳定的订单,新竞争者短期内难以取得下游重点客户认证,从而难以获取较大的市场份额。
5、人才壁垒
技术来源于深厚的人才储备,效率来源于优秀的管理水平。具备经验丰富的高水平技术研发团队及管理团队是保证企业研发与生产水平先进性、持续性的必要条件。磁性材料对专业人才的要求较高,技术研发人员通常需要具备物理学、化学、材料学、机械学等复合学科背景以及相应的磁性材料专业知识,管理人员还需要具有较强的企业管理经验、行业认知和国际视野。目前国内磁性材料领域的技术研发人员、管理人员相对缺乏,相关专业人才较为依赖企业自身培养。企业如果自身没有具有核心竞争力的技术研发团队和管理团队,则可能创新能力不足、生产效率落后,无法满足市场的需求,逐渐难以在高端市场立足。
六、产业链
1、行业产业链分析
磁性材料行业产业链上游主要包括稀土金属冶炼业和黑色金属冶炼业,通过开采、分离、冶炼等为磁性材料生产提供原材料,其中稀土是最重要的原材料,稀土是我国少有的优势资源,长期以来,中国稀土产量在全球范围内占据了十分明显的优势地位,在世界范围内的稀土供应和消费都扮演着中流砥柱般的角色。磁性材料行业产业链下游为应用市场,包括电子、计算机、信息通讯、医疗、航空航天、汽车、风电、环保节能等传统以及新兴领域,近年来新兴应用市场不断开发并快速发展,如无线充电领域、智能汽车电子、智能家电、智能电网、物联网、节能减排、新能源电动汽车等发展中的新兴市场,为磁性材料产业发展带来新的机遇。
2、行业领先企业分析
(1)北京中科三环高技术股份有限公司
北京中科三环高技术股份有限公司从事磁性材料及其应用产品研发、生产和销售,中科三环的主打产品钕铁硼广泛应用于能源、交通、机械、信息、家电、消费电子等方方面面,尤其是近年来全球节能环保产业的快速发展,推动了在混合动力汽车、电动汽车、节能家电、机器人、风力发电等新兴领域的应用。2023年中科三环磁材营业总收入完成83.58亿元,其中磁材产品业务收入81.74亿元,占营业总收入的97.8%。
(2)烟台正海磁性材料股份有限公司
烟台正海磁性材料股份有限公司致力于高端稀土永磁材料及元器件的研发和制造,公司高性能钕铁硼永磁材料主要应用在新能源、节能化和智能化等“三能”高端应用领域,包括新能源汽车、风电等新能源、汽车节能电气、节能家电、节能电梯、机器人等智能装备、手机等智能消费电子等。2023年正海磁材营业总收入完成58.74亿元,其中钕铁硼永磁材料及组件业务收入57.70亿元,占营业总收入的98.23%。
七、行业现状
磁性材料作为一种重要的功能材料,在信息时代所占地位越来越重要,已经成为我国国民经济支柱产业之一,近年来,随着新能源汽车、风力发电、机器人、航空航天、轨道交通等新兴终端市场中高速发展,我国磁性材料产业规模快速增长,2022年中国磁性材料行业市场规模达840.9亿元,同比增长4.43%。
八、发展因素
1、有利因素
(1)国家政策支持行业发展
磁性材料属于重点新材料和高新技术产品,长期得到国家产业政策的大力扶持,如:2023年12月,国家发展改革委发布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,鼓励稀土永磁材料在风力发电机中应用,鼓励包括“新型电子元器件等电子产品用材料”在内的电子元器件生产专用材料产业发展。2024年1月,工业和信息化部等九部发布《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》,指出:推动材料研发模式变革,强化关键战略材料供给,加速前沿材料创新和产业化应用。上述政策的落实执行将进一步推动市场整体产品质量的提升,带动整个行业转向高端精密化的品质和服务竞争,提高下游市场空间与产品需求,促进磁性材料行业的良性发展。
(2)原材料供应充足
稀土是磁性材料重要的原材料,中国稀土储量比较丰富、种类比较齐全、品阶比较优良,长期以来,中国稀土的生产量在全球范围内占据了十分明显的优势地位,在世界范围内的稀土供应和消费都扮演着中流砥柱般的角色,2022年中国稀土产量达21.0万吨,同比增长25.0%,占全球稀土总产量的70.00%,中国稀土持续增产,为磁性材料行业发展提供了丰富的原材料
(3)绿色产业和节能产品的迫切需求
随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,我国能源需求刚性增长,资源环境问题仍是制约我国经济社会发展的瓶颈之一,节能减排依然形势严峻,为建设资源节约型、环境友好型社会,2023年12月,国家发展改革委发布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,涵盖了节能电机制造、可再生能源利用技术与应用、风力发电技术与应用、新能源汽车等永磁材料应用领域,绿色产业未来持续快速发展的大幕已经拉开,磁性材料作为节能家电、新能源等绿色节能产业的重要基础功能材料,对我国实现绿色节能降耗的发展目标具有重要的意义,下游市场对节能产品的旺盛需求将拉动磁性材料行业的快速发展。
(4)技术水平显著提升
在国家政策扶持和国内相关企业、科研院所的努力下,中国技术实力的不断提升,在磁性材料科研方面取得了长足的进步,我国磁性材料相关专利申请数量显著提升,2020年中国磁性材料相关的专利申请量达2491项,达历史最高峰值,近两来中国磁性材料相关的专利申请量维持在1400-1800项左右,技术实力的不断提升,为中国磁性材料行业的发展提供了良好的机遇和动力。
(5)高性能产品需求旺盛
随着消费电子、节能家电、工业电机、风力发电和汽车工业等行业进入高速发展期,高性能磁性材料展现出广阔的应用前景,市场需求日益强劲,未来,在新能源汽车、工业电机、风力发电、传统汽车、变频空调、消费电子、轨道交通及工业机器人等领域的持续拉动下,叠加“双碳”政策的强力支撑,我国高性能磁性材料需求有望迎来爆发期,为国内优质企业成长提供了机遇。
2、不利因素
(1)生产设备自动化水平较低
生产过程全线自动化是磁性材料生产的可靠保证,目前我国多数磁性材料生产企业的生产设备实现了单机自动化,但部分生产环节的设备自动化水平较低,造成生产过程全线自动化水平不高,不利于我国磁性材料行业形成高效的大规模生产能力。
(2)高端技术人才相对短缺
磁性材料属于技术密集型行业,在新产品开发、设备制造、工艺设计等方面对技术人员的数量和专业水平有较高的要求。近年来,中国磁性材料行业发展十分迅速,已成为是全球最大的生产国。但由于高端技术人才需要对产品生产设备、技术工艺、产品性能等各项内容熟练掌握,培养难度大,周期长,中国人才的供给速度还无法跟上行业发展速度。对磁性材料行业而言,高端技术人才的紧缺是制约行业快速发展的不利因素。
(3)行业整体技术创新仍需提高
尽管中国已成为全球最大的磁性材料生产国,部分磁性材料制备技术已处于世界领先地位,但目前中国的磁性材料产品还无法满足高档机器人、第五代移动通信技术(5G)、光刻机等新兴产业对高端磁性材料的技术需求。同时,在整个磁性材料的核心知识产权,近终成型、晶粒细化等最先进的制备技术及连续自动化装备等领域,与国外先进水平相比仍存在一定差距。
九、竞争格局
我国磁性材料生产企业众多,但由于高性能磁性材料行业具有较高的技术壁垒、人才壁垒、资金壁垒,使得我国磁性材料市场竞争格局分化明显。在中低端领域,大多企业规模较小、技术水平不高,产品以中低性能为主,生产工艺相对简单,竞争较为激烈;而高端领域,少量企业规模较大,资金实力较强,通过研发投入和工艺改进,具有高性能磁性材料生产能力,因此高性能磁性材料生产企业比较集中。目前中国磁性材料行业内重点企业主要包括中科三环、正海磁材、金力永磁、横店东磁、英洛华、大地熊、银河磁体、北矿科技等,从磁性材料产品业务收入来看,2023年中科三环烧结钕铁硼和粘结钕铁硼业务收入完成81.74亿元,遥遥领先,其次为正海磁材和金力永磁,磁性材料产品业务收入分别完成57.70亿元和57.65亿元。
十、发展趋势
未来,中国磁性材料行业将继续加大技术研发投入,不断推动材料制备、加工工艺和性能优化等方面的创新,重点将放在提高材料的磁性能、稳定性和可靠性上,满足新能源汽车、智能电子产品等领域对高性能磁性材料的需求。此外,中国磁性材料行业将加快向高端领域拓展,如高温超导材料、稀土永磁材料、磁性存储材料等,这些高端材料在航空航天、能源、电子等领域具有广阔的应用前景,有助于提升产品附加值和国际竞争力。
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2022年中国磁性材料产量达117.9万吨,其中,稀土永磁材料占20.9%,永磁铁氧体占44.5%,软磁铁氧体占20.0%,与此同时,市场需求也在持续增长,2022年中国磁性材料需求量88.7万吨,市场规模达840.9亿元。
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磁性材料的产业链上游主要是稀土矿开采、分离及冶炼,中游是钕铁硼的精深加工企业,下游是消费电子和基础工业等传统应用领域,以及新能源和节能环保等新兴应用领域。稀土永磁材料原料是稀土金属和稀土氧化物,也是稀土产业链下游的主要应用领域。