1、 软磁：新能源加速扩大软磁市场规模 Table_Industry 软磁行业专题报告 Table_ReportTime2022 年 3 月 4 日 2 证券研究报告 行业研究 Table_ReportType 软磁行业专题报告 Table_StockAndRank 新材料新材料 投资评级投资评级 看好看好 上次评级上次评级 uthor 9号院1号楼 邮编： 软磁软磁：新能源加速扩大软磁市场规模：新能源加速扩大软磁市场规模 2022 年 03 月 04 日 本期内容提要本期内容提要: : Table_Summary Table_Summary 软磁材料是电动智能化时代的关键材料软磁材料是电动智能化
2、时代的关键材料。磁性材料按照磁化后去磁的难易程度可以分为永磁材料和软磁材料。软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁，其主要功能是转换与传输电磁能量，被广泛用于各种电能变换设备中。未来高频、大功率、低功耗为重要发展方向，高端消费和工业电子、新能源、云计算、物联网、4G 和 5G通讯、电源供应器等新基建领域市场和新型消费电子为重要应用领域。尤其新能源领域的快速发展，将为软磁的应用打开需求空间。 三三类软磁材料各司其职类软磁材料各司其职，金属软磁粉芯性能优势较为全面。，金属软磁粉芯性能优势较为全面。软磁材料可分为传统金属软磁材料、铁氧体软磁材料、非晶和纳米晶软磁材料以及金属
3、软磁粉芯材料。由于软磁材料在原料选择与制备工艺存在较大的差别，成品的性能便区别较大。铁氧体软磁体电阻率极高，在高频超高频的环境下涡流损耗小，是高频超高频场景下的最优材料；非晶主要适合中低频应用场景，例如配电变压器；纳米晶合金适合中高频场景，目前主要用于无线充电和新能源汽车电机中；金属磁粉芯性能较为全面，具备高饱和磁感应强度的同时具备高电阻率，兼容传统金属软磁和铁氧体软磁的优势，市场渗透率快速提升。 新能源打开软磁需求空间新能源打开软磁需求空间。软磁材料终端应用领域主要为电网、光伏、储能、新能源汽车与充电桩、UPS、无线充电、变频空调、轨道交通等领域。新型电力系统建设徐徐开展，环保节能主旋律下，
4、非晶软磁材料需求快速提升。光伏已实现平价上网，发展进入快车道，光伏装机量不断增长以及组串式逆变器市占率提升将带动金属软磁粉芯需求大幅增长；同时储能在“双碳”政策推动下发展加速、新能源汽车及充电桩快速发展都将带动金属软磁粉芯等软磁材料需求提升。UPS 在“东数西算”工程推动下受益于数据中心规模提升、无线充电器领域在消费电子增速恢复且无线设备渗透率提升下有望迎来需求爆发、变频空调预计将随着 2020 年 7 月国家空调能效标准的提高逐渐全面替代定频空调，均对软磁材料需求有明显提振。我们预计2020-2025 年，软磁材料需求量将由 24 万吨增长至 49 万吨，CAGR 15.4%；市场规模将由
5、58 亿元增长至 151 亿元，CAGR 为 21.1%。 投资投资建议建议：在“双碳”政策驱动下，光伏、风电、储能、新能源汽车等新能源领域发展提速，叠加电力系统改造升级以及“东数西算”等工程推进，软磁材料的市场空间加速扩大、需求增速持续提升，软磁材料相关企业受益明显。建议关注：（1）铂科新材：金属软磁粉芯龙头；（2）东睦股份：唯一拥有 PM、MIM、SMC 三大粉末冶金业务的企业；（3）云路股份：非晶材料龙头企业；（4）横店东磁：铁氧体软磁材料龙头；（5）安泰科技：纳米晶产能行业领先。 风险因素：风险因素：政策对新能源发展的影响；下游需求增长不及预期；海外软磁供给大幅增加。 sYrXzV8W
6、nUxU6MaOaQoMpPoMoMfQrRsReRnNvNaQmMxPwMtOtNNZsRoN 3 目录 软磁材料：电动智能化时代的关键材料 . 5 软磁材料细分种类较多 . 5 应用领域拓展推动软磁材料技术迭代 . 5 软磁广泛用于电能转换设备中 . 9 三类软磁材料各司其职、各有优势 . 9 铁氧体软磁：高频超高频场景下的最优材料 . 10 非晶及纳米晶：主要用于配电变压器及无线充电领域 . 12 金属软磁粉芯：兼具传统金属软磁和铁氧体软磁优势 . 15 新能源打开软磁需求空间 . 17 新型电力系统建设徐徐开展，提升非晶软磁材料需求 . 17 光伏发展进入快车道，金属软磁粉芯需求提速
7、. 19 储能在“双碳”政策推动下发展加速，金属软磁粉芯受益. 22 新能源汽车及充电桩快速发展带动金属软磁粉芯等软磁材料需求提升 . 23 变频空调渗透率提升，软磁受益 . 26 UPS 领域受益数据中心建设需求爆发 . 27 无线充电领域受益 5G通信和新能源汽车快速发展 . 29 光伏和新能源汽车是软磁主要增量市场 . 31 软磁材料重点上市公司梳理 . 31 铂科新材：金属软磁粉芯龙头 . 31 东睦股份：唯一拥有 PM、MIM、SMC 三大粉末冶金业务 . 34 龙磁科技：软磁磁粉芯后起之秀 . 35 横店东磁：深耕磁材 40 载，享“中国磁都”称号. 36 天通股份：国内领先的铁氧
8、体软磁生产企业 . 37 云路股份：非晶材料龙头企业 . 39 安泰科技：纳米晶产能行业领先 . 40 投资建议 . 40 风险因素 . 40 表目录 表 1：软磁行业主要性能指标及说明 . 7 表 2：软磁材料性能比较 . 7 表 3：主要铁氧体软磁材料及其应用领域 . 10 表 4：金属软磁粉芯细分产品及性能、用途比较 . 15 表 5：非晶合金的节能性能优于硅钢 . 17 表 6：中国电网领域软磁材料需求测算 . 19 表 7：三种光伏逆变器的性能及应用概述 . 20 表 8：中国&全球光伏领域软磁材料需求测算. 21 表 9：全球储领域软磁材料需求测算 . 23 表 10：中国&全球新
9、能源汽车领域软磁材料需求测算 . 24 表 11：中国&全球充电桩领域软磁材料需求测算 . 25 表 12：全球空调领域软磁材料需求测算 . 27 表 13：全球 UPS 领域软磁材料需求测算 . 29 表 14：全球无线充电领域软磁材料需求测算. 30 图目录 图 1：磁性材料分类 . 5 图 2：常用软磁材料的应用频段对比 . 8 图 3：常用软磁材料的磁性能对比 . 8 图 4：软磁材料产业链 . 9 图 5：中国铁氧体软磁细分产品产量结构 . 10 图 6：中国铁氧体软磁下游市场结构 . 11 图 7：中国与全球铁氧体软磁产量（万吨）. 11 图 8：中国铁氧体软磁企业产能情况 . 1
10、1 图 9：非晶合金产业链 . 12 4 图 10：中国非晶带材市场规模 . 13 图 11：2019 年非晶合金材料全球市场份额 . 13 图 12：2019 年非晶合金材料中国市场份额 . 13 图 13：纳米晶合金产业链 . 14 图 14：中国纳米晶材料市场规模 . 14 图 15：全球纳米晶材料市场规模 . 14 图 16：2019 年纳米晶材料全球市场份额 . 15 图 17：2019 年纳米晶材料中国市场份额 . 15 图 18：金属软磁粉芯应用领域 . 16 图 19：中国金属磁粉芯产量及市场规模（万吨，亿元） . 16 图 20：国家电网配电器采购情况（台） . 18 图 2
11、1：南方电网配电器采购情况（台） . 18 图 22：国家电网投资额（亿元） . 18 图 23：光伏发电系统构成 . 19 图 24：中国光伏装机量预测（GW） . 21 图 25：全球光伏装机量预测（GW） . 21 图 26：中国分布式光伏装机容量（GW） . 22 图 27：中国光伏逆变器分类出货比重 . 22 图 28：汽车电子用软磁磁芯 . 23 图 29：汽车充电用软磁磁芯 . 23 图 30：中国新能源汽车销量（万辆） . 24 图 31：全球新能源汽车销量（万辆） . 24 图 32：充电基础设施保有量（万台） . 25 图 33：车桩增量比（万台） . 25 图 34：全球
12、空调销量（万台） . 26 图 35：中国变频空调销量占比（万台） . 26 图 36：电感在 UPS 中的应用 . 27 图 37：UPS 基本工作原理 . 28 图 38：中国数字经济规模及 GDP 占比情况（万亿元） . 28 图 39：中国 UPS 市场规模（亿元） . 28 图 40：软磁材料在无线充电领域中的应用 . 29 图 41：中国与全球智能手机出货量（百万部） . 30 图 42：各领域软磁的需求量（万吨） . 31 图 43：各领域软磁市场规模（亿元） . 31 图 44：铂科新材金属磁粉芯体系 . 32 图 45：铂科新材部分客户 . 33 图 46：铂科新材营收结构（
13、万元） . 33 图 47：铂科新材毛利结构及毛利率（万元）. 33 图 48：铂科新材金属软磁粉芯产销情况（吨） . 34 图 49：铂科新材毛金属软磁粉芯单价与成本（万元/吨） . 34 图 50：东睦股份营收结构（万元） . 35 图 51：东睦股份毛利结构及毛利率（万元）. 35 图 52：东睦股份软磁材料营收与毛利概况（万元） . 35 图 53：东睦股份金属软磁粉产销概况（吨，万元/吨） . 35 图 54：横店东磁营收结构（万元） . 36 图 55：横店东磁铁氧体磁性材料营业收入与毛利率（万元） . 36 图 56：横店东磁磁性材料营收概况（万元）. 36 图 57：横店东磁铁
14、氧体软磁营收概况（万元） . 36 图 58：横店东磁磁性材料产销概况（吨，万元/吨） . 37 图 59：横店东磁铁氧体软磁产销概况（吨，万元/吨） . 37 图 60：天通股份营收结构（万元） . 38 图 61：天通股磁性材料营收与毛利概况（万元） . 38 图 62：天通股份软磁材料细分产品产量（万只） . 38 图 63：天通股软磁材料细分产品销量（万只） . 38 图 64：云路股份营收结构（万元） . 39 图 65：云路股份毛利结构（万元） . 39 图 66：云路股份非晶带材营收与毛利概况（万元） . 39 图 67：云路股份非晶带材产销概况（吨，万元/吨） . 39 图 6
15、8：云路股份纳米晶合金营收与毛利概况（万元） . 40 图 69：云路股份纳米晶合金产销概况（吨，万元/吨） . 40 5 软磁材料：电动智能化时代的关键材料 软磁材软磁材料料细分种类较多细分种类较多 磁性材料按照磁化后去磁的难易程度可以分为永磁和软磁材料磁性材料按照磁化后去磁的难易程度可以分为永磁和软磁材料。软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁，其主要功能是转换与传输电磁能量，被广泛用于各种电能变换设备中。 软磁材料软磁材料可分为可分为金属软磁材料、铁氧体软磁材料金属软磁材料、铁氧体软磁材料、非晶和纳米晶软磁材料、非晶和纳米晶软磁材料以及其他软磁以及其他软磁材料。
16、材料。非晶及纳米晶软磁材料与金属软磁材料成分接近，但由于是非晶态结构，故单独分为一类；近年来应用场景不断扩展的金属磁粉芯是以金属软磁粉为原料，采用绝缘包覆、压制、退火、浸润、喷涂等工艺技术所制成的磁芯，属于金属软磁材料的一种。 图图 1：磁性材料分类磁性材料分类 资料来源:铂科新材招股说明书，新材料在线，信达证券研发中心 应用应用领域拓展推动软磁材料技术迭代领域拓展推动软磁材料技术迭代 软磁材料的发展基本可以分为软磁材料的发展基本可以分为四四个主要阶个主要阶段段：传统金属软磁：传统金属软磁-铁氧体软磁铁氧体软磁-非晶、纳米非晶、纳米晶软磁晶软磁-金属磁粉芯。金属磁粉芯。 1. 第一阶段为传统金
17、属软磁材料第一阶段为传统金属软磁材料 纯铁是最早使用的软磁材料。纯铁是最早使用的软磁材料。纯铁资源丰富、价格低廉，是最早使用的软磁材料，其磁导率高、饱和磁感应强度高，矫顽力低，具有良好的加工性能。但纯铁电阻率较低，因此只适合在直流或低频条件下工作，在高频交变的涡流损耗很大。 19 世纪末硅钢世纪末硅钢片（片（Fe-Si 合金）研制成功，成为历史上第一种应用于交变强磁场的软磁合金）研制成功，成为历史上第一种应用于交变强磁场的软磁 6 材料材料。硅钢性能优于纯铁，电阻率是电工纯铁的几倍，涡流损耗低，而且易于批量生产，现主要用于变压器铁心。 后人们研制出坡莫合金后人们研制出坡莫合金（即即 Fe-Ni
18、 系合金，镍含量在系合金，镍含量在 30%-90%） ，可作为硅钢片补充应） ，可作为硅钢片补充应用于弱磁场中用于弱磁场中。坡莫合金普遍特点是初始磁导率较高(37.5125mH/m） ，在弱磁场中具有极高磁导率(125375mH/m） ，环境稳定性高，因此适宜用在弱磁场环境中。但由于电阻率及矫顽力较低，生产工艺复杂及价格昂贵等限制性因素，应用范围受限，现主要用于方波变压器、直流变换器、电流变压器、接地故障断路器和微电机等电子元件。 2. 第二阶段为铁氧体第二阶段为铁氧体软磁软磁 铁氧体铁氧体软磁软磁作为第二代软磁材料于作为第二代软磁材料于 1935 年问世，适用于高频年问世，适用于高频低功率低
19、功率应用场景应用场景。铁氧体成分为具有磁性的 Fe2O3 与其他金属氧化物配置烧结而成的复合氧化物软磁材料，常见的铁氧体软磁主要有 MnZn 铁氧体、NiZn 铁氧体和 MgZn 铁氧体 3 大系列。铁氧体电阻率和磁导率较高，但由于其饱和磁强度较低，导致磁能存储能力较低，故而在磁能密度要求较高和大功率领域的应用受限，更加适用于高频低功率场景。铁氧体软磁可批量生产、性能稳定、机械加工性能高，可利用模具制成各种形状的磁芯，广泛应用于电子元件中，如滤波器、电磁感应线、录像磁头以及汽车中的传感器等。 3. 第三阶段为非晶及纳米晶软磁第三阶段为非晶及纳米晶软磁 第三代软磁材料主要为第三代软磁材料主要为非
20、晶与纳米晶软磁非晶与纳米晶软磁材料材料，于于 20 世纪世纪 60 年代在美国和日本首次年代在美国和日本首次工业化。工业化。非晶合金是通过在金属软磁的冶炼过程中加入玻璃化元素（硅、硼、碳等） ，通过快淬技术使其成为非晶态，在保留金属软磁高饱和磁感应强度和高导磁率的同时提高了电阻率，涡流损耗得以降低，是中、低频领域电能传输优选材料。目前非晶合金薄带主要应用于全球配电变压器领域，在节能环保方面优于竞争品硅钢。 纳米晶软磁则是在非晶合金的基础上经过高度控制的退火环节，形成具有纳米级微晶体纳米晶软磁则是在非晶合金的基础上经过高度控制的退火环节，形成具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料和非晶混合组织
21、结构的材料。与铁氧体软磁材料、非晶软磁材料等材料相比，纳米晶超薄带因其高饱和磁度、低矫顽力、高初始磁导率、高居里温度等材料特性可以缩小磁性器件体积、降低磁性器件损耗，属于新型磁性材料，综合磁性性能更为优异，在追求小型化、轻量化、复杂温度的场景下，有着显著优势。纳米晶超薄带产品是制造电感、电子变压器、互感器、传感器、无线充电模块等磁性器件的优良材料，主要应用于消费电子、新能源汽车、家电、光伏、粒子加速器等领域，满足电力电子技术向大电流、高频化、小型轻量、节能等发展趋势的要求，目前已在智能手机无线充电模块、新能源汽车电机等产品端实现规模化应用。 4. 第四阶段为金属磁粉芯第四阶段为金属磁粉芯 金属
22、磁粉芯又称软磁复合材料（金属磁粉芯又称软磁复合材料（SMC） ，于） ，于 20 世纪世纪 80 年代产业化年代产业化。金属磁粉芯是在铁磁性粉末颗粒表面包裹绝缘介质后,采用粉末冶金工艺压制成所需形状得到的粉体材料，具有高饱和磁通密度、高居里温度、软饱和特性以及更强的抗直流叠加能力、更宽的工作温度范围等优点，结合了传统金属软磁和铁氧体软磁的优势，被誉为“第四代”软磁材料。 金属磁粉芯可以满足电力电子器件小型化、高功率密度，高频化，集成化的要求，被作为功率因数校正（PFC）电感、输出滤波电感、谐振电感、EMI 差模电感和反激式变压器铁芯用于光伏逆变器、车载电源、开关电源、变频驱动等现代电力电子装置
23、中。 随着大功率开关电源技术的快速发展和广泛应用，要求电子系统或设备在所处的电磁环 7 境中能正常工作，不会对其他系统和设备造成干扰。由于金属磁粉芯因天然存在的微细均匀气隙的结构，在电感使用时磁场泄漏少，这样的电感元件具有良好的电磁兼容性，减少了漏磁场所带来的涡流损耗，金属磁粉芯因此得到了广泛的应用；进入二十一世纪，随着逆变电路的高频、高功率密度化和电磁兼容性（EMC）的更高要求，金属磁粉芯的产业化发展速度逐步超过了其它软磁材料。 表表 2：软磁材料性能比较：软磁材料性能比较 名称名称 传统金属软磁材料传统金属软磁材料 金属软磁粉芯金属软磁粉芯 铁氧体软磁材料铁氧体软磁材料 非晶合金非晶合金
24、纳米晶纳米晶合金合金 硅钢硅钢 坡莫合金坡莫合金 铁粉芯铁粉芯 铁硅粉芯铁硅粉芯 铁硅铝粉铁硅铝粉芯芯 高磁通高磁通粉芯粉芯 Mn-Zn 铁氧体铁氧体 Ni-Zn 铁氧体铁氧体 钴基非晶钴基非晶 铁基非晶铁基非晶 成分 含硅小于4.5%的铁硅合金 含镍 30-90%镍铁合金 100%铁 硅小于6.5% 的硅铁合金 硅含量5.5%,铝 含量 9%的铁硅 铝合金 铁含量为 50%的镍铁合金 铁的氧化物和其他金属 铁、硅、硼、碳等 铁、硅、硼、铜等 饱和磁感应强度 (T) 1.8-2.1 1.5 1.4 1.5 1.05 1.5 0.35-0.4 0.551.56 1.25 初始磁导率() 103
25、电阻率 m 45 45 11 80 100 103104 120 90 居里温度 750 450 700 500 500 500 110350 400 570 优点 改善电工纯铁的涡流损耗，成本低，适合批量生产 磁导率比硅钢高几十倍，铁损为硅钢1/2-1/3，冷加工性能优良 很高的饱和磁道密度，使用频率范围广，适合频率 20K-1.5MHz，具有良好的交直流叠加稳定性，饱和磁通密度高 电阻率高故高频损耗低；可批量生产，成本较低 饱和磁感应强度高、导磁率高，电阻率较高；适合频率50Hz 适合追求小型化、轻量化和复杂温度的场景，适合频率表表 1：软磁行业主要性能指标及说明：软磁行业主要性能指标及说
26、明 参数参数 参数解释参数解释 饱和磁感应强度 Bs 磁性材料磁化到饱和时的磁感应强度，其大小取决于材料成分。一般情况下越高越好，较高的饱和磁通密度有利于实现器件的小型化。 磁导率 表示材料在磁场中导通磁力线的能力。在给定的磁感应强度下，磁导率越高，材料越容易被磁化到这个磁感应强度。 根据使用要求选择，一般越高越好。 矫顽力 Hc 表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分。矫顽力越小，材料越容易磁化和退磁。 电阻率 表示对电流阻碍作用，与涡流损耗直接相关，电阻率越大，材料的涡流损耗越小，且使用频率越高，电阻率的影响越大，所以一般而言电阻率越高越好。 居里温度 Tc 磁性材料中自发磁化强度降到
27、零时的温度，决定了磁性器件工作的上限温度。 磁致伸缩系数 铁磁性物质在磁化时，沿着磁化方向会发生长度的伸长或缩短的现象。这会在磁粉芯使用过程中造成噪音，一般而已越小越好。 磁芯损耗 用作磁芯(或铁芯)的磁性材 料将从交变电磁场中吸收能量中以热的形式耗散 掉的那部分能量，它由磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三部分组成。 资料来源：新材料在线，信达证券研发中心 8 1K-1MHz 缺点 高频下涡流损耗仍然很大 成本高，Bs 较低，频率大于20kHz 时损耗和有效磁导率不理想，价格较责，加工和热处理复杂 磁导率较低 饱和磁通密度低导磁能存储能力低；温度稳定性较差 应用场景 中低频场景 中低频、低电压场景
28、 高低压，高低频，交流直流均可 高频超高频场景 中低频场景 中高频场景 应用产品 集中式逆变器、工业电机、UPS 电源等 用于制作磁导率高的铁芯材料和磁屏蔽材料 组串式逆变器、变频空调、通讯电源、高功率芯片电路等 通信的电感元件、汽车传感器和高频变压器等 配电变压器，终端应用为电力配送、轨道交通、数据中心、新能源发电 电子磁性元器件，用于无限充电模块，新能源汽车电机等 资料来源：铁氧体软磁材料的应用市场，信达证券研发中心 图图 2：常用软磁材料的应用频段对比常用软磁材料的应用频段对比 图图 3：常用软磁材料的磁性能对比常用软磁材料的磁性能对比 资料来源：大有科技、信达证券研发中心 资料来源：大
29、有科技、信达证券研发中心 9 软磁软磁广泛用于电能转换设备中广泛用于电能转换设备中 软磁上游行业主要为钢铁、铜、铝、钴、镍等金属行业和硅等非金属制造业以及液氮等化工行业。上游行业多为大宗商品，价格变动将直接影响软磁行业的制造成本。 软磁终端领域应用广阔软磁终端领域应用广阔，新能源领域，新能源领域打开需求空间打开需求空间。软磁是电动化智能化时代的关键材料，主要应用领域包含电网、光伏、储能、新能源汽车与充电桩、5G 通信、无线充电、UPS、变频空调、轨道交通、绿色照明等领域。未来高频、大功率、小型化为重要发展方向，高端消费和工业电子、新能源、云计算、物联网、4G 和 5G 通讯、电源供应器等新基建
30、领域市场和新型消费电子为重要应用领域。尤其新能源领域的快速发展，将为软磁的应用打开需求空间。 图图 4：软磁材料软磁材料产业链产业链 资料来源：信达证券研发中心整理 三类软磁材料各司其职、各有优势 全球磁性材料生产企业主要集中在日本和中国，中国产量约占全球的全球磁性材料生产企业主要集中在日本和中国，中国产量约占全球的 70%左右左右。据磁性材料行业协会统计，2020 年中国磁性材料产业生产销售磁性材料约 130 万吨（其中，永磁铁氧体 80 万吨，稀土永磁 16 万吨，软磁 29 万吨，其它磁体约 2 万吨） ，总销量较2019 年同比增长 2%，全年实现销售总额 1100 多亿元，较 201
31、9 年同比增长约 3%。面对新冠疫情的冲击，整个行业表现出了较强的抗风险能力和新领域拓展能力。 发达国家的软磁材料发达国家的软磁材料技术水平较为先进技术水平较为先进。以日本、美国为先，如日立金属、美磁等；国内软磁供应商多生产铁氧体软磁，金属软磁粉芯供应商较少。由于软磁下游客户应用范围较广，各公司需针对下游不同用户需要为其提供整套的完整解决方案，技术水平及研发能力是公司获得国际客户认证的基础。 中国中国磁性材料装备自动化和自主创新能力不断提高。磁性材料装备自动化和自主创新能力不断提高。目前，中国磁性材料生产专用设备 10 基本上已经国产化，铁氧体粉料自动控制全自动封闭生产线已经较为成熟；中国磁性
32、材料及器件大型主要企业 2020 年的研发经费内部支出占主营业务收入比重已提升到5%8%，磁性材料及器件产品国际影响和话语权得到进一步提高。 铁氧体铁氧体软磁软磁：高频高频超高频超高频场景场景下的最优材料下的最优材料 铁氧体软磁铁氧体软磁是具有磁性的是具有磁性的 Fe2O3 与其他金属氧化物配置烧结而成的复合氧化物软磁材与其他金属氧化物配置烧结而成的复合氧化物软磁材料料。由于铁氧体软磁在高频下具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点，适用于高频低功率场景，可利用模具制成各种形状的磁芯，广泛应用于电子元件中，如滤波器、电磁感应线、录像磁头以及汽车中的传感器等。 中国铁氧体中国铁氧体软磁软磁主要为主要
33、为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体，锰锌铁氧体和镍锌铁氧体，锰锌铁氧体占比达锰锌铁氧体占比达 70%。常见的铁氧体软磁主要有 MnZn 铁氧体、NiZn 铁氧体、MgZn 铁氧体和 LiZn 铁氧体。其中MnZn 铁氧体适用于做高频低耗电感，用于开关电源，主变电源，主变压器和电视，计算器机显示器等；NiZn 铁氧体适用于做 CHOKE 类电感线圈，是普通扼流线圈的首选磁芯，目标市场涵盖车载 DC-DC 转换器、笔记本适配器、各种开关电源变压器、LCD背光抗源逆变器、EMI 用电感器、点火线圈等。 图图 5：中国铁氧体软磁细分产品产量结构中国铁氧体软磁细分产品产量结构 资料来源：华经产业研究院、信达证券研
34、发中心 表表 3：主要铁氧体：主要铁氧体软磁软磁材料及其应用领域材料及其应用领域 材料类型材料类型 应用领域应用领域 锰锌系铁氧体软磁 开关电源用功率磁芯，高清晰度数字彩电和高分辨率显示器用回扫变压器，计算机网络用局域网隔离变压器和共模诚波器钟表、BP 机、手机、笔记本电脑及数字仪表用场致发光电源变压器，程控交换机中的话频变压器，电流互感器，低功率驱动变压器，输入滤波器等。 镍锌系铁氧体软磁 电视机中作为高频阻抗变压器，CATV 系统中作为分支分配器，通讯系统中作为功率分解/合成器、混频器、射频放大器、定向耦合器、相位检波器等。 资料来源：华经产业研究院，信达证券研发中心 锰锌铁氧体70%镍锌
35、铁氧体10%镁锌铁氧体8%锂锌铁氧体6%其他6% 11 铁氧体铁氧体软磁软磁终端领域主要为终端领域主要为通讯通讯、家电、光伏、汽车、家电、光伏、汽车和和照明领域等照明领域等。据华经产业研究院统计，铁氧体软磁市场结构中，通讯以 22%占首位，家电以 19%居其次。未来，通讯、家电、汽车等行业朝着低损耗、低耗能、智能化发展；光伏、风电等新能源行业朝向小型化、轻量化发展，对于磁性材料的产量及性能要求也将不断提高。 图图 6：中国中国铁氧体软磁铁氧体软磁下游市场结构下游市场结构 资料来源:华经产业研究院，信达证券研发中心 铁氧体软磁铁氧体软磁产能产能主要集中在日本和中国主要集中在日本和中国，中国产能约
36、占全球的，中国产能约占全球的 60%。根据中国电子元件行业协会数据，2014-2020 年以来中国铁氧体软磁产量总体稳定，2020 年生产接近21 万吨，占全球总量的 60%，国内铁氧体软磁产量优势明显。 中国铁氧体软磁企业中国铁氧体软磁企业存在存在产能较低且分散产能较低且分散的局限性的局限性，行业集中度有待提升，行业集中度有待提升。截至 2020年底，中国从事铁氧体软磁生产的企业共有 230 多家，初具大多数企业的生产规模在500 吨/年，产能 1000 吨以上的企业约 80 家，产能达万吨级别的仅有 10 家。 图图 7：中国与全球中国与全球铁氧体软磁铁氧体软磁产量（万吨）产量（万吨） 图
37、图 8：中国中国铁氧体铁氧体软磁企业产能情况软磁企业产能情况 资料来源：中国电子元件协会、信达证券研发中心 资料来源：中国磁性元器件协会，信达证券研发中心 10000 吨4%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%055402000020中国全球中国占比2%6%8%12%14%17%19%22%0%5%10%15%20%25%电子变压器EMS、EMI类电脑及周边照明汽车电子光伏、风电、电动车家电通讯 12 非晶及纳米晶非晶及纳米晶：主要用于配电变压器及无线充电领域：主要用于配电变压器及无线
38、充电领域 非晶合金又称“液态金属、金属玻璃” ，非晶合金又称“液态金属、金属玻璃” ，保留了金属软磁饱和磁感应强度高和磁导率高保留了金属软磁饱和磁感应强度高和磁导率高的优点，涡流损耗却比金属软磁小很多。的优点，涡流损耗却比金属软磁小很多。非晶合金是一种新型软磁合金材料，主要包含铁、硅、硼等元素。其主要制品非晶合金薄带是采用急速冷却技术将合金熔液以每秒160的速度急速冷却，使原子来不及有序排列结晶，形成厚度约 0.03mm 的非晶合金薄带。物理状态表现为金属原子呈长程无序的非晶体排列，没有静态合金的晶粒、晶界的存在。得益于上述极端生产工艺形成的特殊原子结构，使得非晶合金具有低矫顽力、高磁导率、高
39、电阻率、耐高温腐蚀和高韧性等优异性能，使得材料更易于磁化和退磁，可显著降低电磁转换损耗，是中、低频领域电能传输优选材料。 非晶合金薄带主要应用于全球配电变压器领域非晶合金薄带主要应用于全球配电变压器领域。非晶合金薄带产品经加工后制成非晶铁心、再生产为非晶合金变压器。非晶合金变压器包括油浸式非晶变压器和干式非晶变压器，其中油浸式非晶变压器主要应用于配电网领域，干式非晶变压器主要应用于对防火、防尘等安全性要求较高的用户工程领域。目前，全球范围内非晶变压器仍以油浸式变压器为主。根据 QY Research 的统计数据，2020 年，全球油浸式非晶变压器的市场占比为 86.58%，干式非晶变压器的市场
40、占比为 13.42%。 图图 9：非晶合金产业链非晶合金产业链 资料来源:云路股份招股说明书，信达证券研发中心 非晶合金市场规模迅速提升。非晶合金市场规模迅速提升。2015 年以来随着中国配电网领域快速发展，非晶带材市场规模从 1.30 亿美元增长至 2019 年的 2.08 亿美元，产量规模从 4.97 万吨增长至2019 年的 9.97 万吨，复合增长率分别到达 12.47%、19.01%。 13 图图 10：中国非晶带材市场规模中国非晶带材市场规模 资料来源: QYResearch，信达证券研发中心 中国非晶中国非晶合金企业占据全球市场合金企业占据全球市场 60%以上的份额以上的份额，基
41、本基本已实现产品的全面覆盖已实现产品的全面覆盖。据中国电子元器件协会统计，中国配电用非晶宽带企业 11 家，设计产能 35 万吨、非晶粉末企业 6 家、块体非晶企业 11 家、其他母合金等配套企业有 23 家，基本上实现了非晶合金产业的全覆盖。据 QY Research，云路股份为全球最大的非晶合金厂商，产能 6 万吨，占全球 41.15%的市场份额。另外安泰科技和兆晶科技全球市场份额均为 12%，中国企业全球份额占比超 60%。 图图 11：2019 年非晶合金材料全球市场份额年非晶合金材料全球市场份额 图图 12：2019 年非晶合金材料中国市场份额年非晶合金材料中国市场份额 资料来源：Q
42、Y Research、信达证券研发中心 资料来源：QY Research、信达证券研发中心 纳米晶主要指铁基纳米晶合金，纳米晶主要指铁基纳米晶合金，是由铁、硅、硼和少量的铜、铌等元素经急速、高精度冷却工艺形成非晶态合金后，再经过高度控制的退火环节，形成具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。具有较高的饱和磁密、高初始磁导率和较低的高频损耗等特性，广泛应用于中、高频领域的能量传输与滤波。 纳米晶超薄带产品是制造电感、电子变压器、互感器、传感器、无线充电模块等磁性器纳米晶超薄带产品是制造电感、电子变压器、互感器、传感器、无线充电模块等磁性器件的优良材料，件的优良材料，主要应用于消费电子、新能源发
43、电、新能源汽车、家电、粒子加速器等领域。满足电力电子技术向大电流、高频化、小型轻量、节能等发展趋势的要求，目前目前已在智能手机无线充电模块、新能源汽车电机等产品端实现规模化应用。已在智能手机无线充电模块、新能源汽车电机等产品端实现规模化应用。 0500200182019市场规模（百万美元）产量（千吨）青岛云路41.15%日立金属20.96%安泰科技12.25%兆晶科技12.22%其他厂商13.42%青岛云路53.17%安泰科技14.67%日立金属9.26%其他厂商22.90% 14 图图 13：纳米晶合金产业链纳米晶合金产业链 资料来源:云路股份招股
44、说明书，信达证券研发中心 纳米晶软磁受益无线充电与新能源领域发展市场规模不断提升。纳米晶软磁受益无线充电与新能源领域发展市场规模不断提升。2015-2019 年中国纳米晶软磁材料市场规模从 4630 万美元增长至 7465 万美元，产量规模从 6657 吨增长至10250 吨，复合增长率分别为 12.68%、11.39%；全球纳米晶软磁材料市场规模呈现持续增长的态势，产量从 2.15 万吨增长至 3.02 万吨，市场规模从 1.65 亿美元增长至2.42 亿美元，年均复合增长率达到 10.05%。 图图 14：中国纳米晶材料中国纳米晶材料市场规模市场规模 图图 15：全球全球纳米晶材料纳米晶材
45、料市场规模市场规模 资料来源：QYResearch、信达证券研发中心 资料来源：QYResearch、信达证券研发中心 纳米晶纳米晶软磁行业软磁行业产能较为集中，产能较为集中，主要公司为主要公司为日立金属日立金属、安泰科技和云路股份。、安泰科技和云路股份。日立金属全球市占率将近 50%。其次为安泰科技与云路股份，市占率分别为 9.01%和 1.61%。 0204060800019市场规模（百万美元）产量（百吨）0500300350200182019市场规模（百万美元 ）产量（百吨） 15 图图 16：201
46、9 年年纳米晶纳米晶材料全球市场份额材料全球市场份额 图图 17：2019 年年纳米晶纳米晶材料中国市场份额材料中国市场份额 资料来源：QYResearch、信达证券研发中心 资料来源：QYResearch、信达证券研发中心 金属软磁粉芯金属软磁粉芯：兼具传统金属软磁和铁氧体软磁优势：兼具传统金属软磁和铁氧体软磁优势 金属磁粉芯又称软磁复合材料（金属磁粉芯又称软磁复合材料（SMC） ，于） ，于 20 世纪世纪 80 年代产业化。是在年代产业化。是在金属金属磁性粉末磁性粉末颗粒表面包裹绝缘介质后颗粒表面包裹绝缘介质后，采用粉末冶金工艺压制成所需形状得到的粉体材料采用粉末冶金工艺压制成所需形状得
47、到的粉体材料。金属软磁粉芯是系列产品的总称，目前大批量生产的金属软磁粉芯主要有铁粉芯、铁硅粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通粉芯和钼坡莫磁粉芯。 表表 4：金属软磁粉芯细分产品及性能、用途比较：金属软磁粉芯细分产品及性能、用途比较 细分产品细分产品 原材料原材料 磁体密度磁体密度 磁导率磁导率 损耗损耗 相对成本相对成本 稳定性稳定性 用途用途 铁粉芯 铁 1.2-1.5 3-100 最高 最低 差 高频整流器件和电动汽车领域 铁硅磁粉芯 铁硅 1.6 60 高 低 低 大功率&大电流光伏发电、新能源逆变器等 铁硅铝磁粉芯 铁硅铝 1.05 14-125 低 低 佳 家电电源、光伏发电、新能源汽车、空调
48、变频器等 高磁通磁粉芯 铁镍 1.5 14-160 中等 中等 更佳 UPS 电源、高端仪器电源等 钼坡莫磁粉芯 铁镍钼 0.75 14-550 最低 高 最佳 高温环境电源等国防、军工产品和高科技产品 资料来源：铂科新材官网，信达证券研发中心 金属软磁粉芯金属软磁粉芯兼具传统兼具传统金属软磁的高饱和磁通密度和铁氧体软磁高电阻率的优势金属软磁的高饱和磁通密度和铁氧体软磁高电阻率的优势。 金属软磁粉芯饱和磁通密度较高，远胜于铁氧体软磁，对实现电子元器件的大容量和小型化具有实用意义； 金属软磁粉芯在制作过程中增加了整体电阻率，减少了漏磁场所带来的涡流损耗； 金属软磁粉芯的磁性能稳定性好，包括频率特
49、性、温度稳定性和时间稳定性； 金属磁粉芯直流偏场稳定性好，这一优点是高饱和磁通密度和低损耗同时出现才存在的； 金属磁粉芯具备性能可控性。可以通过控制和改变生产工艺技术条件，获得能满足日立金属43.15%安泰科技16.95%青岛云路3.75%其他厂商36.15%日立金属49.71%安泰科技9.01%青岛云路1.61%其他厂商39.67% 16 各种特殊使用场合 ，具有特殊性能的金属软磁粉芯材料，从而最大限度的满足了特殊场合的特殊要求。对于改进各种电子产 品的性能和提高产品的质量，是具有极为重要实用意义的。 由于金属磁粉芯可以满足电力电子器件小型化、高功率密度，高频化，集成化的要求，多被作为功率因
50、数校正（PFC）电感、输出滤波电感、谐振电感、EMI 差模电感和反激式变压器铁芯用于光伏逆变器、储能逆变器、新能源汽车、充电桩、服务器电源、UPS电源、5G 通信等领域。 图图 18：金属金属软磁粉芯应用领域软磁粉芯应用领域 资料来源:铂科新材公司公告，信达证券研发中心 目前磁粉芯外资生产企业主要有韩国昌星（CSC） 、美磁（Magnetics） 、阿诺德、韩国东部集团，这 4 家公司占据了 40%以上的金属磁粉芯市场。国内约 5060 家金属软磁粉芯生产企业，其中铂科新材、东睦股份、龙磁科技等产能相对较大。 2019 年，中国各类金属软磁粉末加金属磁粉芯产量约 18 万吨，产值约 90 亿元
sgpjbg002
工作日 8:30 - 17:30
会员动态：
报告分类
新质生产力
ChatGPT
新能源汽车
大模型
Sora
机器人
微短剧
芯片
薪酬
白皮书
低空经济
数据要素
创新药
人工智能
AI产业
信息科技
互联网
消费经济
汽车交通
电商零售
传媒娱乐
医药健康
投资金融
能源环境
地产开发
传统产业
全球化
其它
扫码登录
手机快捷登录
账号登录
