SMM10月20日讯:在SMM主办的2023 SMM第三届电机年会暨(第五届)稀土永磁行业论坛-微特电机论坛上,SMM稀土分析师刘浩分享了稀土材料在微电机中的应用与发展。
稀土元素被誉为"工业的维生素",具有无法取代的优异磁、光、电性能,被广泛应用到了冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域
稀土在冶金领域应用已有30多年的历史,目前已形成了较为成熟的技术与工艺,较为重要的几个应用领域方面,稀土在钢铁、有色金属中的应用,是一个量大面广的领域,有广阔的前景;稀土在石油化工领域可以用来制成分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强等优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程,比如在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土作助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;我国玻璃与陶瓷工业中的稀土应用量自1988年以来平均以25%的速度递增,1998年已达约1600吨,稀土玻璃陶瓷既是工业和生活的传统基础材料,又是高科技领域的主要成员;最重要的是,稀土钕铁硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特性,被广泛用于电子及航天工业和驱动风力发电机(特别适合海上发电场);
第三代稀土永磁钕铁硼是当代磁体中性能最强的永磁体
稀土磁性材料发展至今,已经更新到第三代磁性材料即烧结钕铁硼。由于铁氧体其磁性较差,不适合高性能电机的需要,因而20世纪60年代出现了稀土钐钴永磁体,其最大磁能积是铝镍钴的四倍多,是铁氧体的五倍多。钐钴永磁体的出现使高性能伺服电动机得到实现,但由于钐钴永磁体价格过高,限制了其应用。20世纪80年代出现钕铁硼永磁材料,除了工作温度和磁温度系数不及钐钴永磁体外,其他性能都超过了钐钴,而且钕铁硼永磁体远比钐钴价格低得多。高性能永磁体的出现和性能不断提高,将会引起电机行业的巨大改变。预计各种伺服电动机,不论是直流和交流,还是步进电机最终都将过渡到永磁电机,甚至于应用领域很广的交流异步电机也最终要被各类型的永磁电机所代替。
微电机品种众多、规格繁杂、市场应用领域十分广泛,凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。
微特电机全称为微型特种电动机,是 指结构和作用等适应特种机械要求且体积、输出功率较小的电动机,常用于电器及设备 的动力装备,或在控制系统中实现电机信号或能量的检测、执行、转换等功能。微特电 机外径一般不大于 160mm,质量在数十克到数千克,功率通常在 750W 以下,具备精度 高、精度速度快等特点。微电机门类繁多,大体可分为直流电动机、交流电动机、自态角电动机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、压电电动机、电机机组、其他特种电机等13大类。微电机品种众多、规格繁杂、市场应用领域十分广泛,涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面,凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。按照微电机微型化的方式,大致可以分为结构微型化电机以及驱动微型化电机两种。
微电机常用于控制系统中是生产生活中不可缺少的基础机电产品。
2022年我国微电机行业市场规模达到2766.7亿元同比增长2.4%,预计2023年达到2860亿元的规模
2017年来,我国微电机行业市场规模总体保持中高速增长,国内机电、电子、工控等产品生产能力与产品的国产化率不断提升促进了行业需求的高速增长,2021年我国微电机行业市场规模达到了2702.6亿元,2022年为2766.7亿元,同比增长2.37%,预计2023年达到2860亿元的规模。同时因为近两年国内经济大环境的原因,市场规模的扩张叠加消费降级,市场规模的扩张速度小于产量扩产数据。
微电子在消费电子、家用电器领域占比较高,分别为29%、26%
三年疫情对家电行业生产和消费造成较大冲击 2022 年整体家电市场下滑明显
预计2019-2027年中国新能源汽车对钕铁硼永磁需求量年复增长率约为41%
据中国汽车工业协会数据统计,2023年8月新能源汽车产销分别完成84.3万辆和84.6万辆,同比分别增长22%和27%,新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的32.8%。
近年来中国新能源汽车对稀土永磁材料需求量持续增长,预计2019-2027年中国新能源汽车对钕铁硼永磁需求量年复增长率将达到41%。
海外消费降级——2023年1-8月电机出口数据较2022年同期同比下降8% 出口单价同比下降4%
由于微电机海关编码较多,以85012000海关编码的微电机出口量来看,2023年1-8月电机出口数据较2022年1-8月出口累计出口同比下降8%,但出口单价同比下降4%。但值得注意的是出口量已经连续三月向上恢复。结构层面,前三季度,我国机电产品出口10.26 万亿元,同比增长3.3%,占出口总值的58.3%,较去年同期提升1.5 个百分点;同期,劳动密集型产品出口3.07 万亿元,占17.5%。2023 年5 月至7 月受2022 年高基数影响,出口读数相对承压,无须过度担忧,高基数扰动过后预计出口将边际回升,此前8 月数据已有体现,9 月数据延续修复,我们认为重点关注我国供给优势和出口产业逻辑。重点关注海外消费降级和企业降本带来的出口机会,消费者更加偏好“性价比高”的商品。其中一方面得益于我国供应链的强大稳定性,在生产、物流、仓储等环节的稳定性有助于降低总体供应链成本;另一方面我国作为全球第一大制造业强国,在装备制造业和消费制造业领域有突出优势,特别是纺服、轻工、机械、家电、家具等高端品类有望受益。
2023年镨钕金属价格稳步回调 截至9月底较年初已累计下调27%
疫情政策放开海外矿石恢复供应,稀土供需偏紧的问题得到有效缓解,截至九月底镨钕金属价格跌至637500元/吨。
稀土供应—2023年9月氧化镨钕产量6317吨,环比上升3.8%;镨钕金属产量5400吨,环比增长3%。
稀土永磁材料的应用可以提高机械能转换为电能的效率,保证了发电机、电动车等设备的高效运转。
2022年,中国钕铁硼永磁材料产量约为25.5万吨,同比增长16%;而需求量约为25万吨,同比增长15%。预计2023年中国钕铁硼永磁产量将达到28万吨,同比大约增长11%;需求量将达到27万吨,同比约增长9%。
稀土需求——2023年8月新能源汽车产量同比增长16%;2023年1-8月份,国内新增风电装机量同比增长79%
据中国汽车工业协会数据统计,2023年9月,新能源汽车产销分别完成87.9万辆和90.4万辆,同比分别增长16.1%和27.7%,新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的31.6%,带来1081吨镨钕金属消费量。
根据国家能源局统计数据,2023年1-8月,全国新增风电装机容量28.9GW,同比增长79%,累计消耗镨钕金属1537吨。
稀土进出口——2023年1-8月我国累计进口未列名氧化稀土30608吨,同比增加448%;2023年我国8月份稀土出口量3935吨,同比下降9%
2023年1-8月,中国未列名氧化稀土进口量累计30608吨,同比增加448%;累计进口稀土金属矿进口47,973吨,同比减少7%;累计进口混合碳酸稀土累计进口10409吨,同比增加616%;8月份稀土永磁出口量4223吨,同比下降12%。
缅甸地区不稳定的出口政策对我国的混合碳酸稀土的进口量造成较大影响,当地部分矿商表示矿源供应不稳定的情况仍在持续,预计9月混合碳酸稀土进口量持续低位;9月部分磁材企业表示订单排至11月中旬,预计10月国内稀土出口量较9月回升明显。
供需平衡:新能源汽车成为中国稀土消费增长的重要动力
预计2023年中国钕铁硼永磁产量将达到28万吨,同比增长11%
稀土永磁材料的应用可以提高机械能转换为电能的效率,保证了发电机、电动车等设备的高效运转。
2022年,中国钕铁硼永磁材料产量约为25.5万吨,同比增长16%;而需求量约为25万吨,同比增长15%。预计2023年中国钕铁硼永磁产量将达到28万吨,同比增约11%;需求量将达到27万吨,同比增约9%。