非晶材料行业简析.docx

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非晶材料行业简析

2015年非晶材料行业简析

一、行业主要政策法规3

1、《新材料产业“十二五”发展规划》（以下简称“《规划》”）3

2、《新材料产业“十二五”重点产品目录》（以下简称“《目录》”）3

二、行业发展概况及市场规模3

1、非晶纳米晶软磁材料的行业概况3

（1）非晶材料简介及分类3

（2）非晶软磁材料应用情况4

2、产业链分析5

（1）产业链概况5

（2）产业链分析6

①非晶带材6

②非晶变压器6

3、市场规模7

（1）新增配网变压器需求7

（2）存量变压器改造部分8

（3）新能源领域方面需求8

4、行业推动力及增长点预测9

（1）国家电网对配电网投资力度加大9

（2）节能减排政策和电网改造的驱动9

三、行业壁垒10

1、技术壁垒10

（1）非晶带材领域10

（2）非晶变压器领域10

2、规模壁垒11

四、行业风险特征11

1、技术风险11

2、财政补贴减少的风险12

五、行业竞争格局12

1、安泰科技12

2、青岛云路新能源科技有限公司13

3、日立金属株式会社13

一、行业主要政策法规

1、《新材料产业“十二五”发展规划》（以下简称“《规划》”）

工业与信息化部2012年12月发布的“《规划》”将非晶带材及其相关产品纳入重点发展的产业目录中。

“其他功能合金。

加快高磁感取向硅钢和铁基非晶合金带材推广应用。

”；”开发新一代非晶带材高速连铸工艺、薄规格（0.18-0.20mm）高磁感取向硅钢生产技术、超细超纯铜合金制备加工工艺。

”

2、《新材料产业“十二五”重点产品目录》（以下简称“《目录》”）

《目录》中的产品包括“114非晶合金”，主要应用于变压器、尾气净化和污水处理关键功能件。

二、行业发展概况及市场规模

1、非晶纳米晶软磁材料的行业概况

（1）非晶材料简介及分类

非晶合金是在快速冷却条件下，熔体的原子来不及排列成有序结构，而被快速固化为固体的过冷液体，也被称为金属玻璃。

非晶合金由于结构上的特殊性，使得物理性能和对应晶态合金有着明显的不同。

由制备材料的不同，非晶合金主要分为铁基非晶合金、铁镍基非晶纳米合金等。

与传统的晶态合金相比，非晶合金内部原子排列无序，在具有良好的力学性能的同时，也都有较高的电阻率和磁导率。

非晶材料当前的应用主要是基于其优异的软磁性能，已广泛应用于电力电子、计算机、网络技术、通讯、军工等领域。

（2）非晶软磁材料应用情况

到2050年，全球的能源消耗将会是目前消费水平的3倍。

由于经济发展与电力供应的不匹配，电力短缺代价也越来越大。

因此急需新的技术来提高电力供应的灵活性，改变当前电网能源利用率低，以及发电、传输、使用过程中存在的能量损失的现象。

非晶及纳米晶材料由于具有优异的软磁性能，在改善电力电子器件的涡流损耗方面具有独特优势，因此在电力变压器、高低压互感器和滤波电感等领域有着广泛的应用。

铁基非晶变压器较传统的硅钢变压器空载损耗降低70%以上，因此具有巨大节能优势，也是当前非晶材料商业化步伐最为快速的一个应用领域。

铁基非晶合金变压器规模化生产已近20年，目前在全世界范围内被广泛推崇，其中美国、加拿大、墨西哥、日本、印度、韩国等国家和台湾地区均有大量非晶合金变压器在挂网运行。

目前，我国输变电线路的线损率为8%，美国为6%，日本为4%。

中国高耗能配电变压器负载损耗比国际先进水平高50%-60%。

而在所有线损中，在配电网的损失超过50%，其中，变压器的线损是主要构成部分，变压器损耗在电网损耗中占30%-40%。

作为输变电行业的耗能大户，变压器行业的节能潜力十分巨大。

所以，提升变压器效率成为降低线损最直接和最有效的手段，推广非晶变压器也就成为提升配网效率的重要手段。

目前，我国已有40余家非晶合金变压器企业经过二次开发和技术创新，已全面掌握非晶合金变压器的研发、设计、生产和制造技术。

随着国家对节能减排工作的重视，非晶合金变压器在我国市场的占有率也逐步提高，占整体变压器总量的10%左右。

2、产业链分析

（1）产业链概况

在非晶材料产业链中，主要包括四个环节：

首先是上游的非晶合金带材，其主要原材料包括铁、硼、硅等；然后是非晶合金铁芯，是由非晶带材通过剪切、叠装、固定成型机磁场热处理等几个环节制成；然后是产业链的核心及非晶合金变压器，其制造涉及到五大关键技术：

变压器内核受力结构的设计、设计合理匹配的绝缘系统、抗短路能力、噪声控制技术及产品装配技术；最后是终端用户，包括电网用户及工业用户。

（2）产业链分析

①非晶带材

在非晶带材领域中，从技术难度、工艺复杂性等方面来看，非晶合金带材＞非晶合金铁芯＞非晶合金变压器。

非晶带材由于具备极高的技术门槛，在全球范围内只有日本的日立、国内的安泰科技等少数几家公司。

②非晶变压器

非晶变压器主要分为铁芯、电磁线、变压器油和钢材。

其中，铁芯占成本大约50%左右，变压器油占5%，电磁线占35%，钢材占5%，但其仍具备较高的技术门槛。

目前，非晶合金铁芯及非晶合金变压器的制造技术和能力已经日趋成熟；终端用户中尤其是电网用户出于节能等经济效益和社会效应的考虑，推广非晶合金变压器的动力较强，需求已经不成问题。

3、市场规模

目前非晶带材的最大用途就是加工成铁芯，然后用于生产变压器。

因此，非晶合金变压器的市场容量也就直接决定了非晶带材的需求空间。

根据前瞻产业研究院的统计数据分析，非晶变压器市场主要包括三部分：

（1）新增配网变压器需求

根据中电联分析，2013年我国发电装机容量约12.5亿千瓦，预计到2020年发电装机容量将增长到20亿千瓦。

按配网变压器和新增装机容量成正比测算，预计未来新增配电变压器容量将达到月26.3亿KVA，如果20%采用非晶合金变压器，则未来新增非晶合金变压器将达到5.26KVA，按每台500KVA计算，则达到105万台。

（2）存量变压器改造部分

2011年我国存量配电变压器月37亿KVA，非晶合金变压器占比低于2%。

如果存量配电变压器15%更换为非晶合金变压器，则非晶合金变压器需求量将达到5.55亿KVA，按每台500KVA计算，则达到111万台。

（3）新能源领域方面需求

国家规划到2020年风电装机容量达1.5亿千瓦，预计风电装机容量将快速增长。

目前，国内已经开发出用于风电的大容量非晶合金变压器。

随着非晶合金变压器在风电电站的应用比例提升，预计未来十年非晶合金变压器在风电领域达900万KVA。

综上，未来十年非晶变压器市场规模在1,400亿元左右。

考虑到非晶合金变压器的需求，对非晶带材的需求拉动超过125万吨，总价值在250亿元以上。

这种革命性的材料产能一旦释放，还可能引发多个领域的应用革命，未来市场空间巨大。

4、行业推动力及增长点预测

（1）国家电网对配电网投资力度加大

2013年国家电网规划电网投资3128亿元，实际完成3379亿元，2014年计划投资额较2013年实际完成量增长了13%左右。

配电网是建设重点，其投资额度增长将高于均值，主营配电设备2014年有望高速增长。

配网投资长期趋势看涨，是我国电力工业发展的必然。

因为中国社会未来发展将需要一张网架坚强、友好、智能的配电网络，以弥补现有配电电网在可靠性、分布式电源、电动汽车等接入方面的缺陷。

（2）节能减排政策和电网改造的驱动

“十二五”规划明确提出：

“十二五”期间单位GDP能耗指标和单位GDP二氧化碳排放量要下降16%。

作为电力输送中的重要设备，提高变压器能效水平是电力节能减排中的重要内容。

从配电变压器的发展看，能耗的降低会加速变压器的更换，虽然非晶合金变压器比S9型变压器价格高30%左右，但所增加的成本，可在该变压器运行的3-5年内全部回收。

目前，高效节能变压器将享受一定的财政补贴，补贴后非晶合金变压器与S13型硅钢变压器综合采购价格将十分接近。

从经济性上来说，非晶合金变压器已经具备了较强的价格吸引力，将大幅提升电网以及用户端对非晶变压器的购买意向。

三、行业壁垒

由于硅钢价格的持续上涨及政府政策对非晶合金变压器应用的鼓励与支持，非晶带材的市场需求十分旺盛。

对于新进入者而言，主要面临以下两个方面的壁垒：

1、技术壁垒

（1）非晶带材领域

铁基非晶带材的研制过程中需要解决非晶材料的材料稳定性、时效稳定性、磁冲击稳定性及机械稳定性。

目前，世界上只有日立金属、安泰科技、青岛云路等少数几家公司掌握了从研发到量产的全套技术。

对于新进公司来说，进入非晶带材领域，并进行研发和量产，将面临巨大的技术壁垒。

（2）非晶变压器领域

非晶合金配电变压器在制造供应商具有特殊性，其技术门槛是一般企业较难掌握的。

首先，非晶合金带材的质量要求高；其次，非晶合金配电变压器的铁芯制作工艺也较为复杂，要通过下料、冲剪、叠装、固定成型、检测、磁场热处理、冷却、涂胶、再检测等众多环节。

其中，磁场热处理属于核心技术，要通过磁场热处理装置使磁畴定向后才能减少非晶合金带材的应力，最终起到降低损耗的效果。

最后，在组装变压器环节，需要先进的自动化设备保证不受机械外力的冲击。

尤其是对于大规模量产非晶变压器，存在较高的技术门槛。

2、规模壁垒

即使新进公司掌握了铁基非晶带材的生产技术，但真正落实到生产工艺方面还需要长时间的探索与研发才能够大规模量产。

安泰科技在非晶带材生产工艺方面就用了大量时间。

从实验室到100吨用了十多年，从100吨到1000吨用了4到5年。

同样大规模生产非晶带材有利于产品质量的稳定与提升。

大容量的产品在成分、磁性能的一致性要好于小容量的。

所以，生产规模大、生产设备容量大对一致性有利，小规模生产非晶带材达不到规模经济，产品质量与生产成本处于劣势。

四、行业风险特征

1、技术风险

由于非晶带材和非晶变压器从研发到量产，存在较大的技术风险。

因此，对于行业竞争者来说，掌握核心技术并进行大规模量产是其最大的风险特征。

行业竞争者必须掌握核心技术并能够使生产的非晶带材保证技术领先和实现产品量产，同时要培养和维系一支核心技术团队。

如果公司不能始终保证行业技术水平领先以及使产品能够稳定的大规模生产，则面临较大的技术风险。

2、财政补贴减少的风险

由于非晶变压器比硅钢变压器的空载损耗更小，更为环保和节能，作为高效节能变压器享受一定的财政补贴。

但非晶变压器比传统的硅钢变压器价格更贵，而且仍然以硅钢变压器为主。

推动非晶变压器发展的主要动力之一就是财政补贴。

如果未来政府的财政补贴力度减少，则整个行业面临较大的财政补贴减少的风险。

五、行业竞争格局

由于生产非晶带材具备较强的技术门槛，国际国内能够掌握生产非晶带材技术的企业不多，国内市场主要由日本的日立金属和国内的安泰科技占据主要的市场份额。

另外，国内能够生产非晶带材的企业还有青岛云路。

目前，整个行业竞争格局处于寡头垄断竞争状态。

1、安泰科技

安泰科技股份有限公司是以中国钢研科技集团有限公司（原国家级大型科研院所钢铁研究总院）为主要发起人，联合清华紫光（集团）总公司等单位发起成立的高科技股份有限公司。

安泰科技以先进金属材料为主导产业，在非晶/纳米晶带材及制品、发电与储能材料及制品、难熔材料及制品、粉末材料及制品、磁性材料及制品、焊接材料及制品、生物医用材料及制品、工程技术及装备、高速工具钢及人造金刚石工具等十个材料领域，为全球高端客户提供先进金属材料、制品及解决方案。

其下属子公司安泰南瑞，主要业务为生产销售电力变压器用铁基非晶材料及相关产品。

2、青岛云路新能源科技有限公司

中航工业青岛云路新能源科技有限公司是与中航工业沈阳黎明航空发动机公司合资的央企控股企业。

青岛云路的主打产业板块家电电磁器件板块、工业及新能源行业电磁器件板块、非晶功能材料板块。

主要产品有微波炉变压器、变频空调电抗器、PFC电感、EMI滤波器、光伏变流器专用滤波水冷电抗器、光伏逆变器配套变压器、超高压水冷饱和电抗器、非晶材料、纳米晶、非晶磁粉芯衍生等1000余种电磁器件新材料产品。

3、日立金属株式会社

日立金属株式会社成立于1956年，其产品涵盖电子、汽车、机械、建筑和环境等领域。

其生产的非晶带材一直在全球处于领先地位。

2010年，其非晶带材年产能已达到10万吨。