编者按:稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能,因而在军事方面、冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷和农业方面得到广泛应用。尤其是钕铁硼永磁材料,因其具有高性磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业等领域。近年来,稀土永磁在汽车工业中的应用不断提高。而特斯拉的电机“摆脱”稀土的宣言,又引发了市场热议。电机不用稀土这代表一种新的技术路线,如果其技术成熟完善的话,确实会带来一些稀土永磁应用的改变。不过,目前在不少业内人士看来,这一技术从落地到成熟再到商业化量产,需要时间的检验。通过SMM汇总统计的相关信息可以看出,特斯拉的一家之言,在短时间内不会对稀土行业产生冲击。退一万步讲,即使他日后技术成熟量产了,其不使用的稀土产量也会被市场的其他需求所消耗。
一、特斯拉画大饼?资本市场吃不下
在3月1日召开的特斯拉投资者日上,马斯克宣布,特斯拉将制造一种不含有稀土元素的永磁电动汽车车机。特斯拉负责动力总成工程的副总裁Colin Campbell介绍,特斯拉的下一代平台将减少75%的碳化硅。特斯拉的下一代永磁电机将完全不使用稀土材料,它们将在紧凑高效的工厂里进行建造。将为下一代汽车设计所有控制器,以降低电子设备的复杂性和成本。不过,特斯拉没有具体说明它计划使用哪一种方式。
此消息一出,让市场一片哗然。毕竟有担忧会影响稀土的定价者;也有市场人士认为,特斯拉没具体说起采用哪种方式达到电机“摆脱”稀土的效果,这更像画大饼,据多家美国媒体报道,因马斯克此次的总体规划中缺少关于新车的细节,在持续了三个多小时的介绍中,他们没有就承诺的下一代汽车给出时间表,市场感到失望,所以投资者用脚投票,让特斯拉3月1日的股价出现了大跌。而市场对特斯拉的不满情绪似乎仍在蔓延,截至3月3日20:14(北京时间),特斯拉股价下跌了5.85%。
二、2022年全球稀土总储量约为1.30亿吨 中国储量为4400万吨
让我们跟着中信证券的研报一起来了解一下,稀土的全球储量和产量的情况。
根据美国地质调查局(USGS)公布数据显示,从全球储量来看,2022年全球稀土资源总储量约为1.30亿吨,中国储量为4400万吨(占比35.01%),越南储量为2200万吨(占比17.50%),巴西储
量为2100万吨(占比16.71%),俄罗斯储量为2100万吨(占比16.71%),四国总计占全球储量的85.93%,其余国家占比14.07%。
三、中国稀土矿产量十二年来在全球占比从94.59%下降至70%
根据USGS公布数据显示,从全球产量来看,2022年全球稀土矿产量为30万吨,其中,中国产量为21.0万吨,占全球总产量的70%。其余国家中, 2022年美国稀土产量为4.3万吨(占比14%),澳大利亚产量为1.8万吨(占比6%),缅甸产量为1.2万吨(占比4%)。
中信证券在其研报重表示,2011年全球稀土矿产量由11.1万吨提升至2022年的30.1万吨,其中,中国稀土矿产量从10.5万吨提升至21.0万吨,占比从94.59%下降至70%,占比虽然下降,但仍是世界最大稀土矿生产国,海外稀土矿产量不断攀升,突显对稀土资源的重视。
四、我国稀土下游消费中永磁占比42% 汽车工业占永磁应用49%
据SMM调研统计的数据显示,目前,中国稀土下游消费中,稀土永磁占比最大(42%),其次是冶金机械、石油化工等。而从占比最高的稀土永磁材料应用领域来看,汽车工业是第一大消费领域,汽车工业对占比达49.3%。
与中国的稀土永磁42%的消费占比相比,全球的消费占比更低一些。中信证券此前发布的研报中的数据表示,全球稀土消费量35%来自稀土永磁材料,占91%的消费价值。稀土永磁材料受益于新能源汽车和电子工业等领域的高速发展,在全球稀土消费量中占比最高,为35%。稀土永磁材料虽然只占据35%的消费量,但却占有高达91%的消费价值,是稀土消费价值最高的领域。
五、特斯拉2022年钕铁硼用量上限值约为1.37万吨 占比低于6%
我们根据全球的稀土产量和特斯拉2022年的生产数据来进行一下简单的估算。
特斯拉1月3日发布的2022年全球生产及交付报告显示,2022年,特斯拉全球总交付量131万辆,相比2021年增长40%;生产137万辆,同比增长约47%。
据悉,有市场数据估算统计,新能源汽车每辆纯电动车消耗钕铁硼约为5-10kg,每辆插电式混合动力汽车消耗 2-3kg, 每辆混合动力汽车消耗 1-2kg。以纯电动车车消耗约为5-10kg钕铁硼来估算,特斯拉的汽车2022年的钕铁硼消耗量为0.69-1.37万吨。
据SMM统计整理,2022年,中国钕铁硼永磁材料产量约为23万吨,中国钕铁硼永磁材料需求量约为20万吨。按照特斯拉按照每辆纯电动车消耗钕铁硼约为10千克的上限值来估算,其1.37万吨的消耗量最多约占中国2022年钕铁硼永磁材料产量的5.96%。
考虑到我国稀土产业链的完备,平安证券曾在研报中预估了2020年的全球钕铁硼产量情况,全球范围来看,未来几年内稀土增量仍主要由我国贡献,在实行总量管控的背景下,稀土供应预计呈平稳增长态势。除拥有上游丰富的稀土资源之外,我国也是全球唯一具有完备稀土永磁产业链的国家,全球永磁合金产能基本集中在我国,2020年钕铁硼产能全球占比高达92%,除此之外日本也有少量产能,整体占比7%。
而根据USGS公布数据,中国的稀土矿产量2022年占全球稀土矿产量的70%。要知道生产钕铁硼的主要原材料有稀土金属钕29-32.5%、金属元素铁63.95-68.65%和非金属元素硼1.1-1.2%。
那么,结合平安证券的研报数据以及USGS预估的数据,2022年全球钕铁硼的产量也会比中国2022年约为23万吨的钕铁硼产量更高一些。这也验证了特斯拉最多消耗的钕铁硼产量在全球占比应该低于5.96%。
首先,特斯拉没有具体说明它计划使用哪一种方式“摆脱”稀土,其具体的落地时间还有待验证。其次,即使特斯拉日后电机技术成熟了,其不使用的永磁材料占比,也可以基本上被中国自身需求的年复增长率抵消。据SMM统计,结合2022年,中国钕铁硼永磁材料需求量约为20万吨,较2021年同比增长8%的增幅;以及SMM估算的2018-2026年中国钕铁硼永磁需求量年复增长率约为5%来看,这一钕铁硼永磁需求量增长数据,基本上可以抵消特斯拉的上限占比。最后,正如一些市场人士所言,特斯特不用的稀土产量,可以给比亚迪、小鹏以及理想等新能源汽车使用,也有利于促进中国新能源汽车的发展。
六、近十年稀土永磁下游应用场景不断打开
作为不可再生的重要战略资源,稀土是高科技领域多种功能性材料的关键元素,目前已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、电子、家电等众多领域,智能手机、计算机、蓄电池以及高尖端军事装备等都需要用到各式各样的稀土资源。近十年稀土永磁下游应用场景不断打开,传统需求如汽车、风电、变频空调、消费电子等稳健支撑。新兴需求如新能源车、工业节能电机、工业机器人等蓬勃发展。
根据中国汽车工业协会数据,2022年中国新能源车产量达到705.8万辆,同比增长96.9%;中信证券预计2023/2024/2025年将突破880/1140/1560万辆,对应2022-2025年中国新能源汽车产量将保持30.26%左右的CAGR,预计2030年中国新能源汽车产量将带来6.4万吨的钕铁硼永磁材料消费量。此外,根据国际机器人联合会(IFR)数据,2022年中国机器人产量达到 44.3万台,同比增长21.05%。中信证券表示,随着《工业能效提升行动计划》、《工业领域碳达峰实施方案》等政策陆续推出,或支撑工业节能电机中稀土永磁电机渗透率稳步提升,新兴需求有望持续增长。
平安证券认为,供应方面,海外受资源量制约,长期来看难以形成大规模增量。就目前披露的项目情况来看,大多处于开发前端,预计1-2年内增量释放较为有限,集中投产时间或在24年之后。国内方面,稀土开采配额预计整体呈平稳增长趋势。需求端受益于新能源汽车、风电以及工业电机等终端高速增长,预计受到较强提振,全球稀土未来1-2年内仍呈小幅短缺状态。随着以新能源汽车、风电为代表的永磁材料终端规模持续提升,高端钕铁硼需求空间将逐步打开。受益于需求端高速增长,技术不断优化,稀土永磁全产业链有望迎来量价齐升:资源优势凸显叠加总量指标管控下,我国稀土资源战略价值或将进一步体现;全球产业链优势叠加终端需求升级,永磁产业格局将持续优化。
七、特斯拉未公布具体“摆脱”技术 新技术商业化待验证
电机专家、上海交通大学电气工程系副主任王志新教授日前表示,其实早在5年前,国内就有技术团队观察到特斯拉在进行相关研究,近年来也已经开始有向产品化发展的趋势。从业界和学界的角度上,要实现不用稀土的永磁电机目前已有两条清晰路线:第一种是永磁辅助同步的励磁电机,最大特色是用钢做转子,可以不用稀土。第二种是对稀土本身的替代,制造一种新型的磁性材料,比如铁和镍的材料作为稀土材料上的替代。所以从技术突破上来说永磁电机不依赖稀土是有技术路径的,下一步需要观察特斯拉的技术成果和相关的设计效果。
不过有多位业内人士在接受媒体采访时表示表示,虽然目前存在不用稀土的永磁电机的技术路径,使用稀土原料的永磁同步电机仍最具优势。
据SMM了解,从现有的技术来看,钐钴永磁材料与钕铁硼永磁相比耐高温性更强,但磁性能却略有逊色,成本还更高(毛坯钐钴价格约为钕铁硼毛坯价格的两倍);铁氧体永磁虽然价格低廉,但其磁性能较差,钕铁棚的磁性能约为铁氧体的3倍。SMM认为,由此来看,如果选用不含稀土元素的铁氧体永磁来加工伺服电机,将会使汽车各方面的性能都大打折扣;如果不使用现有的永磁材料,而是选择开发一项新的永磁材料制备技术,即便不考虑成本和量产问题,其投入使用的周期也将至少为5-10年。
即使特斯拉掌握了相关电机“摆脱”稀土的技术能力,但是不管其从技术成熟完善的角度,还是再从技术到商业化生产的过程都需要时间的检验。短期对市场影响不大。
八、业内声音
佳电股份:无稀土电机目前技术不成熟,应用领域不广泛,公司目前没有储备。
【中科三环:从目前来看稀土永磁电机依然是新能源汽车驱动电机的最优解】 中科三环在互动平台表示,从目前来看,稀土永磁电机依然是新能源汽车驱动电机的最优解,新能源汽车市场广阔,单一厂商是否使用稀土永磁电机短期内不会对整个行业产生根本性影响。任何一种永磁材料从研发到产业化应用都有一段很长的路要走,目前还没有发现性价比更高的永磁材料。公司的研究开发方向兼具前瞻性与商业实用性,除新能源汽车以外,公司产品在传统汽车、消费类电子、机器人、计算机、工业电机、节能家电、风电等领域也拥有广阔的应用前景。公司将持续关注新型材料、新型电机等技术的发展趋势,充分发挥自身科研优势开展积极探索,根据市场变化及时调整研发和经营布局,妥善应对新的技术可能带来的挑战。目前公司生产经营情况正常。
广晟有色证券部工作人员在接受投资者调研时表示,“目前行业最先进的晶界渗透技术仅可以减少镝、铽等中重稀土的添加量约50%~70%,特斯拉所谓的不使用稀土仅是简短的一条新闻,并未说明其替代产品或者解决方案,同时行业内也没有其他可替代稀土的重大技术性突破。个人认为,如果特斯拉完全不用稀土的话,产品效率可能达不到标准。”
金力永磁3月2日在投资者互动平台回应了投资者关心的“特斯拉近期宣布下一代的永磁电机将完全不使用稀土材料,碳化硅也将减少75%,对于特斯拉的这一决定是否会对金力永磁未来经营以及收益情况产生影响”问题,金力永磁表示:钕铁硼稀土永磁技术从上世纪八十年代发明到现在将近四十年,正处于大规模应用而方兴未艾的发展阶段。新能源和节能减排是人类努力的方向,是星辰大海,可以尝试更多的技术路线。该公司将密切关注新技术路线的发展,并视技术的成熟度和市场的需求做出及时的布局跟进与响应。目前公司新能源汽车主要客户的订单和需求未发生变化,公司经营正常。
而晶盛机电董秘办人士在接受媒体采访时表示,还在了解中,公司碳化硅业务还在起步期,“感觉市场反应有点过激”。
三安光电董秘办人士向媒体表示,“还不好判断”。该人士称,特斯拉用了什么技术,比如是否有新技术去做替代碳化硅,后续国内车企是否会跟随做相关技术,目前还不是太清楚。
结语:特斯拉电机“摆脱”稀土 对我国稀土行业短期影响并不大
比亚迪此前发布的12月产销报告的公告显示,公司2022年12月新能源汽车产量235,215辆,本年累计产量1,877,034辆,同比增长209.17%;新能源汽车销量235,197辆,本年累计销量1,863,494辆,同比增长208.64%。其中,比亚迪纯电动销量为91万辆。虽然特斯拉在纯电动领域2022以全球交付131万辆汽车仍蝉联第一,但比亚迪在新能源汽车的总产量方面已经比特斯拉占优势了。
据SMM统计,近年来中国新能源汽车对稀土永磁材料需求量持续增长 ,自2018年的4400吨增长至2022年的20661吨。SMM估算,2018-2026年中国新能源汽车永磁需求量年复增长率约为36%。
东莞证券研报显示,目前各大车企如比亚迪、特斯拉、理想等不断推出新车型,同时以特斯拉为首的企业相继降价促销,有望刺激新能源汽车产销量再攀高峰。另一方面,随着新能源汽车电池技术的不断发展和提高,对续航能力的要求越来越高,这意味着对驱动电机的性能和数量要求随之提升,未来将运用到更多的稀土磁材。东莞证券预计未来全球新能源汽车销量将继续提高,行业发展进入到市场驱动的新阶段,将长期拉动对上游稀土产品的需求。
而随着我国新能源车产销量的上升,特斯拉即使日后推出了不适用稀土的电机,其空出来的产量也将被我国新能源汽车永磁需求的增量所覆盖。此外,随着稀土永磁下游应用场景的不断打开,工业机器人以及节能变频空调等也将需要更多高性能钕铁硼来促进其发展。叠加特斯拉电机“摆脱”稀土的宣言是下一代车型摆脱还是所有的车型都摆脱,以及具体的技术都没有详细的内容,技术有相关技术,从技术完善到成熟再到商业化投产都需要时间的检验,所以其宣言对短期的稀土市场无影响。
推荐阅读:
》“特斯拉下一代永磁电机将完全不使用稀土” 商业化可能待进一步验证?【SMM评论】