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稀土永磁行业分析报告

2014年稀土永磁行业分析报告

2014年3月

目录

一、电能转动能优选永磁电机，钕铁硼是核心材料4

1、永磁电机较感应电机性能更优，电动车市场占比超9成4

2、磁阻电机尚未成熟4

3、Tesla热销难撼永磁同步电机地位4

4、钕铁硼是永磁同步电机的最佳选择5

二、永磁同步电机助力汽车电子化6

1、电子化是汽车产业发展趋势6

2、汽车电子化是强化电机在汽车驱动系统重要性的过程7

3、高性能永磁体是汽车电子化核心材料8

4、设备电子化对钕铁硼需求稳步增长8

（1）微电机市场平稳发展8

（2）EPS系统渗透率快速提高9

（3）智能起停系统需求有望快速增长10

5、动力电子化将助钕铁硼需求二次爆发12

（1）钕铁硼是汽车动力电子化的基础材料12

（2）混合动力汽车带动高端钕铁硼需求快速增长12

（3）高新能钕铁硼需求有望随电动车市场二次爆发13

（4）电子化将使汽车成为移动互联网终端，对钕铁硼需求快速增长14

三、机器人领域永磁同步电机担当主角15

1、驱动电机是机器人核心部件，永磁同步伺服电机是主流15

2、工业机器人中国需求带来钕铁硼消费增量16

（1）人工成本快速上涨，机器人代人势在必行16

（2）工业机器人成本逐步下降，汽车市场有望率先爆发17

（3）外资品牌占据主流，中国市场潜力巨大18

（4）中国因素拉动工业机器人消费，钕铁硼需求快速增长20

3、服务机器人产业化扩展钕铁硼应用空间21

（1）服务机器人具备人工智能21

（2）智能服务机器人包括专用服务机器人和家用服务机器人21

（3）专业服务机器人应用广泛，12-15年期间消费钕铁硼近万吨22

（4）家用服务机器人市场潜力巨大，钕铁硼需求空间可观23

四、永磁需求复苏，稀土价格看涨25

1、永磁带动需求回暖，海外需求率先复苏25

2、2013年2季度以来，钕铁硼龙头企业开工率提升至70%以上，稀土永磁需求见底回升25

3、中重稀土氧化物未来上涨空间较大26

五、稀土永磁行业相关上市公司27

一、电能转动能优选永磁电机，钕铁硼是核心材料

1、永磁电机较感应电机性能更优，电动车市场占比超9成

永磁电机与感应电机相比在转换效率上优势明显，一般情况下，永磁同步电机效率高达90%，而感应电机高负载率下效率为70-80%，低负载下（小于50%）效率更是会快速下降至70%以下；同时其兼具高控制精度，高转矩密度，良好的转矩平稳性，低噪音等优势。

因此在以新能源电动车为代表的电能转化动能的应用中，永磁电机已成为主流产品，市场占有率在90%以上。

2、磁阻电机尚未成熟

除永磁同步电机和感应电机外，目前开关磁阻电机已作为第三种重要的电机技术被行业所关注，此种电机对稀土材料的依赖很低，对线圈的设计也较为简单，同时有非常好的高速性能，是当前国外、特别是日本等缺少稀土资源的国家，电机技术的研究热点。

但是由于此类电机技术尚不成熟，控制系统复杂，而且在低速运转时电机扭矩跳幅明显，所以离成熟运用还有较长时间，目前在实际的应用中比例非常小。

3、Tesla热销难撼永磁同步电机地位

Tesla做为2013年最热销的电动车，其选用的感应电机。

我们认为主要原因是其自身技术的延续（电机研发负责人是研究感应电机出身），同时也与其选用更为成熟技术的商业理念有关（当时永磁体尚存高温退磁隐患，目前已经解决，工作温度可达200度）。

更重要的是，尽管Tesla自2013年以来受到各界广泛赞誉和追捧，但至今并未出现车企研发项目电机系统路径转换的案例。

我们认为Tesla热潮并未改变全球新能源电动车驱动电机技术路径分布格局，未来永磁同步电机仍将是全球新能源电动车的首选产品。

4、钕铁硼是永磁同步电机的最佳选择

永磁材料按磁性能的高低，大致可分为2类。

1）传统永磁材料，如铝镍钴、铁氧体，磁性能较低，价格低；2）稀土永磁新材料，如钐系磁体（如SmCo）及钕系磁体（钕铁硼），磁性能较高，价格贵。

稀土永磁迄今为止已经有三代产品获得大规模应用。

第一代和第二代为RE-Co永磁，即Co基永磁，由于Sm储量稀少，Co和Ni又属于贵重的战略性金属，因此前两代稀土永磁并未得到广泛应用，仅用于高端军用市场。

与前两代稀土永磁材料不同，钕铁硼永磁材料是铁基稀土永磁，不使用昂贵稀缺的钴（Co）元素，而且钕元素在稀土中的含量也比钐（Sm）丰富5-10倍，因而原料丰富，价格相对低廉。

更重要的是，钕铁硼以较高的磁能积、远高于铁氧体等传统永磁体的剩磁和内禀矫顽力，是新一代高性能永磁新材料的主流，在下游应用中已成为永磁同步电机磁钢材料的最佳选择。

二、永磁同步电机助力汽车电子化

1、电子化是汽车产业发展趋势

汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。

随着电子技术的快速发展，传统汽车产业正在向电子化、智能化、网络化、多媒体的方向快速发展。

汽车已不再仅仅是一个代步工具，它已同时具有了交通、娱乐、办公和通讯的多种功能。

2、汽车电子化是强化电机在汽车驱动系统重要性的过程

根据相关研究，汽车运行过程中有70%-80%的能量消耗在发动机和怠速系统，汽车电机在动能转化的过程中相比内燃机有更高的效率，若用汽车电机代替传统内燃机发动机将使能耗将大幅降低；同时电机的使用还可减少内燃机在怠速运行时带来了的能源浪费和环境污染。

因此，汽车动力电子化的实质是增加电机在汽车动力系统中的应用。

3、高性能永磁体是汽车电子化核心材料

目前汽车电子化进程已经逐步由“设备电子化”发展为“动力电子化”（新能源汽车）。

不论传统汽车的设备电子化还是新能源汽车的动力电子化，都需要通过电磁效应将电能转化为动能，高性能永磁体是实现电能与动能相互转化的核心材料。

4、设备电子化对钕铁硼需求稳步增长

传统汽车的设备电子化中应用钕铁硼永磁材料主要集中在：

汽车微电机、电动助力转向系统（EPS）和智能启停系统三大领域。

（1）微电机市场平稳发展

汽车微电机属于重要的电子零部件，主要应用于汽车的发动机、底盘、车身三大部位及附件中，根据汽车行业估算，每辆经济型汽车需配备20台以上小电机、高级轿车至少需60台以上小电机，豪华型轿车需近百台小电机。

钕铁硼磁材特别是粘结钕铁硼磁材主要用在传统动力汽车每台微特电机上，使用钕铁硼磁体的电机效率比普通电机高8-50%、电耗降低10%以上、重量减少50%以上。

我们假设中高档汽车产量占比为全球汽车总产量的10%，以每辆车用电机60台，每台电机使用7克钕铁硼计算，到2016年全球中高档将汽车钕铁硼消费量将超过3700吨。

未来随着汽车向小型化、轻量化、高性能化、低耗油和非汽油化节能环保方向发展，小型化和轻量化成为首要技术开发项目，其中电机部分采用新材料来提高功能和减小尺寸，将会加快汽车用粘结钕铁硼磁体的发展。

（2）EPS系统渗透率快速提高

汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的专用系统。

电动助力转向系统（EPS）与传统的液压助力转向（HPS）相比在：

操纵性、稳定性、驾驶员的路感、系统反应速度、环境污染、重量、空气动力学性能、油耗、传动效率等方面优势明显。

自2012年起全球EPS市场需求逐步放量，预计到2016年全球汽车产量约8900万辆，假设届时EPS系统渗透率提高至40%，则全球EPS销量将超过3500万套，以每套EPS系统用钕铁硼0.25Kg计算，对高性能烧结钕铁硼的需求近9000吨。

（3）智能起停系统需求有望快速增长

汽车智能起停系统是一套控制发动机启动和停止的系统。

通过在传统发动机上植入具有怠速起停功能的加强电机，使汽车在满足怠速停车条件时，发动机完全熄灭不工作。

当整车再需要启动前进时，怠速起停电机系统迅速响应驾驶员启动命令，快速启动发动机，瞬时衔接，从而大大减少油耗和废气排放。

通过此项技术在一般路况条件下可以节约5%的燃油，而在城市拥堵路段中可以节约8%-15%的燃油。

智能起停系统的电机并不参与驱动，因此智能起停实质上是一种发动机的节能技术（对汽车怠速停车优化），并不属于汽车电驱动系统范畴；但该系统对传统车动力系统改造很小、成本低，很适宜于批量生产。

智能起停系统率先应用于奔驰、宝马、奥迪等高档轿车，但随着技术的推广目前国内长安、吉利、华晨、长城、上汽、奇瑞等厂家纷纷推出了标配智能启停系统的车型。

根据公开资料估算，每套智能启停系统用钕铁硼约0.5Kg，是ESP系统单位用量的2倍，我们预计智能起停系统将向中低端轿车的快速普及，到2016年其在传统汽车中的渗透率将提升至10%，对高端钕铁硼的需求量将超过4000吨。

5、动力电子化将助钕铁硼需求二次爆发

（1）钕铁硼是汽车动力电子化的基础材料

汽车动力电子化的产品是电动车。

新能源电动车主要分为混合动力车（HEV）与纯电动车（EV）两类，混合动力车又可分为普通HEV和PHEV（插电式混合动力车）。

目前普通HEV多采用镍氢动力电池，而PHEV电池主要采用锂离子电池。

汽车动力电子化的进程是由普通HEV混合动力开始，随着电池技术的进步逐步向PHEV（插电式混合动力车）和EV（纯电动车）方向发展，但不论是那种技术路线都离不开高性能钕铁硼材料的支撑。

（2）混合动力汽车带动高端钕铁硼需求快速增长

全球HEV混合动力汽车自12年以来销量快速增长。

据日本汽车产业调查公司FOURIN公布的统计数据显示，2012年全球共售出混合动力车162万辆，较2011年大幅增长76.1%，其中日本品牌占整体销量的90%。

2013年日本丰田全球混合动力汽车销量为127.94万辆，据此估算13年全球HEV销量约为195万辆。

我们预计到2016年全球HEV销量（包括PHEV）将达到400万辆，以每辆HEV用钕铁硼1.5kg计算，对高性能烧结钕铁硼的需求将超过6000吨。

（3）高新能钕铁硼需求有望随电动车市场二次爆发

2014年或将成为EV新能源电动车市场爆发元年。

“特斯拉”中国售价低于市场预期和四部委加大对新能源汽车补贴力度等因素都将刺激市场对EV需求。

此外，近期宝马I系热销以及奔驰、大众在14年、15年推出纯电动车的计划等消息，都让投资者对14年的EV新能源电动车市场充满期待。

一辆纯电动汽车（EV）需要消耗5-40kg的高性能钕铁硼，高于混合动力汽车（HEV）对钕铁硼的单耗，因此若全球纯电动汽车（EV）市场需求爆发，则高性能钕铁硼市场需求亦将出现爆发式增长。

我们预测到2016年全球除Tesla外的纯电动车EV销量将超过17万辆，对高性能钕铁硼需求量近900吨，较2013年增长5倍。

（4）电子化将使汽车成为移动互联网终端，对钕铁硼需求快速增长

我们认为随着未来移动互联网技术的不断发展，在云存储等移动互联技术和移动物联网设备的支持下，汽车的电子化进程将不断深化，未来的汽车将具备交通、娱乐、办公、通讯和支付等多种功能，最终或将发展成为一个较大型的个人移动互联网终端。

我们认为随着汽车电子化进程的不断加深，到对高性能钕铁硼需求将保持快速增长；预计到2016年车用永磁五大领域（微电机、EPS、智能启停、混合动力、纯电动车）对高性能钕铁硼需求量将超过2.4万吨。

三、机器人领域永磁同步电机担当主角

1、驱动电机是机器人核心部件，永磁同步伺服电机是主流

伺服电机、减速机、控制器和传感器是机器人的控制系统和自动化产品的核心部件，机器人的关节活动是靠驱动电机来实现。

对机器人关节驱动的电动机，要求有最大功率质量比和扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。

特别是像机器人末端执行器（手爪）应采用体积、质量尽可能小的电动机，尤其是要求快速响应时，驱动电机必须具有较高的可靠性和稳定性，并且具有较大的短时过载能力。

这是驱动电机在工业机器人中应用的先决条件。

目前机器人用电机主要分为同步交流伺服电机、直流伺服电机、步进式电机，其中同步交流伺服电机在工业机器人领域是主流产品，市场占比为65%且全部使用稀土永磁，其它两种电机也都有使用稀土永磁的产品类型（例如；大、小惯量永磁直流伺服电动机等）。

由此可见，目前稀土永磁同步伺服电机是机器人市场主流产品，而钕铁硼则是永磁同步电机的基础材料。

2、工业机器人中国需求带来钕铁硼消费增量

（1）人工成本快速上涨，机器人代人势在必行

2000年以来，随着80、90后逐步成为制造业主要劳动力，他们不再愿意大量从事单调重复环境差的工作。

长三角、珠三角等地低端产业用工荒明显。

用工荒频现导致我国制造业劳动力成本迅速上升，自2005以来北京、上海、浙江、广东、江苏等发达地区最低工资保持年均10%左右的复合增长。

人工成本的快速上升，催生了中国对工业机器人的需求增长。

（2）工业机器人成本逐步下降，汽车市场有望率先爆发

目前工业机器人的成本逐年递减4%，而我国劳动力成本逐年递增7%以上，这将进一步推动工业机器人需求。

以汽车行业常用的165kg焊接机器人为例，回收周期将由2010年5.3年下降到2016年1.8年。

汽车领域在全球工业机器人的应用中占比61%，因此未来国内汽车领域机器人需求有望率先爆发。

我们预计在单台机器人成本=单个劳动力成本时，机器人需求将出现爆发式增长。

（3）外资品牌占据主流，中国市场潜力巨大

据IFR统计，2012年中国工业机器人销量22987台，其中本土品牌机器人销量市占率仅为4%，合资及国外品牌占到了96%，其中FANUC、安川、KUKA、ABB四大品牌市占率超过50%。

目前我工业机器人使用密度仍然远远低于全球平均水平，离日本、韩国、德国等更是有很大差距。

韩国是全球工业机器人使用密度最高的国家，每一万名工人中拥有机器人数量395台、日本339台、德国274台、中国仅为23台，不及国际平均水平58台的一半。

2012年国内制造业从业人员4262万人，以国际平均水平58台计算，需要工业机器人24.7万台，若要达到工信部提出的人均100台的目标，保有量将达到42.6万台，是目前的4倍，未来我国工业机器人市场还有很大的增长空间。

一台165kg焊接机器人约需要钕铁硼25kg。

目前一台165kg焊接机器人售价约为16.86万元（国外）至29.9万元（国内），其中伺服电机成本占比约为15%，即2.54（国外）万至4.28万元（国内）之间。

根据公开资料，在永磁同步伺服电机中钕铁硼材料成本约为20%，以此计算，钕铁硼材料成本约为5095元（国外）至8563元（国内），目前钕铁硼N35SH（机器人对工作温度要求较高）售价约为220元/公斤，据此测算，约需消耗钕铁硼23公斤（国外）至39公斤（国内）。

考虑到国内机器人采用的进口伺服电机成本中包含较高毛利，因此我们认为制造一台165kg焊接机器人需要消耗25公斤高性能钕铁硼。

（4）中国因素拉动工业机器人消费，钕铁硼需求快速增长

根据IFR预测，2012年-2016年期间，全球工业机器人市场年均复合增速约为4%，但同期中国市场对工业机器人的年均复合增速将超过15%。

在中国市场的拉动下，到2016年全球工业机器人销量将达到19.19万台，我们以每台机器人用25公斤钕铁硼做保守估计，届时全球工业机器人领域对高性能钕铁硼磁材的需求为4798吨。

3、服务机器人产业化扩展钕铁硼应用空间

（1）服务机器人具备人工智能

工业机器人只能按照固定的程序工作，不管外界条件有何变化机器人都不能对程序作相应的调整。

如果要改变机器人所做的工作，必须由人对程序做相应的修改，这类机器人不具有智能。

近年来随着人工智能技术快速发展，使得机器人开始能够胜任通常需要人类思考才能完成的复杂工作，智服务机器人逐步开始产业化应用。

（2）智能服务机器人包括专用服务机器人和家用服务机器人

其中专用服务机器人是在特殊环境下作业的机器人，如反恐防暴机器人、军用机器人、救援机器人等；家用服务机器人主要是服务人的机器人，如助老助残机器人、康复机器人、清洁机器人、医疗机器人、教育娱乐机器人等。

（3）专业服务机器人应用广泛，12-15年期间消费钕铁硼近万吨

据IFR统计，2011年全球专业服务机器人销量达16408台，同比增长9%，销售额达36亿美元，同比增长6%。

2011年全球专业服务机器人市场份额的90%由国防应用机器人、场地机器人、物流系统和医疗机器人4类占据。

据IFR预测，2012-2015年专业服务机器人销量预计约达93800台，其中国防应用机器人销量将达28000台，其次是挤奶机器人，达25800台。

我们假设平均每台专业服务机器人平均用钕铁硼100公斤，则2012-2015年期间，专业服务机器人领域对钕铁硼需求总量为9380吨，年均消费量为2345吨。

（4）家用服务机器人市场潜力巨大，钕铁硼需求空间可观

家用服务机器人与专业服务机器人相比单价很低，因此家用服务机器人主要供应于大规模民用市场。

家用服务机器人的特点是市场潜力巨大，但客户要求性价比。

2011年家用服务机器人销量250万台，同比增长15%，销售额6.36亿美元，同比增长19%。

目前家用服务机器人主要包括：

家政服务机器人、娱乐机器人、助残机器人、个人交通机器人和家庭安全与监视机器人。

其中，家政服务机器人和娱乐机器人占据95%以上的市场份额。

跟据IFR预测，2012-2015年家用服务机器人领域，家政服务机器人销量将达1100万台，娱乐机器人销量预计为470万台，助残机器人销量将达4600台，以此估算总需求约1619万台，假设每台家用服务机器人平均用钕铁硼0.5公斤，则2012-2015年期间，家用服务机器人领域对钕铁硼需求总量为8095吨，年均消费量为2024吨。

综上所述根据我们测算，随着全球机器人产业的发展，到2016年工业机器人、专业服务机器人、家用服务机器人三大领域对钕铁硼的需求量将超过9000吨。

四、永磁需求复苏，稀土价格看涨

1、永磁带动需求回暖，海外需求率先复苏

稀土的下游应用主要分布在永磁体、电池、冶金、汽车催化剂、FCC催化剂、抛光粉、玻璃添加剂、荧光粉和陶瓷等九大领域，其中稀土永磁在我国消费量中占比为42%，是下游需求占比最大的行业。

从中重稀土氧化物产值的角度看，永磁相关元素（镨钕+镝）占比达55%-66%，是稀土下游最重要的应用。

2、2013年2季度以来，钕铁硼龙头企业开工率提升至70%以上，稀土永磁需求见底回升

我们预计14年全球经济增速提升及中国经济结构调整加快，有望刺激永磁下游风电和汽车需求出现快速增长，稀土消费量或在永磁回暖的带动下出现复苏。

此外，2013年海外需求已率先复苏，1-12月我国稀土累计出口量同比增长超4成。

3、中重稀土氧化物未来上涨空间较大

南方离子型稀土矿是我国特有优势品种，具有初始投资小、开采工艺简单、回收率高、成本低等特点，且富含中重稀土元素。

目前海外中重稀土矿山较少且多为磷钇矿，而单位生产成本通常高达数十万元/吨。

因此我国中重稀土具备显著的资源和成本优势，未来仍将在全球市场中占据主导地位，但目前中重稀土产品价格并没有充分体现其资源稀缺性及环境成本，未来具备较大上涨空间。

五、稀土永磁行业相关上市公司

在移动互联网时代，稀土永磁是电能与动能相互转化的核心材料。

汽车电子化进程和全球机器人产业的加速发展，将带来高性能钕铁硼需求的快速增长。

钕铁硼生产企业中科三环、宁波韵升、正海磁材将因此受益。

此外，随着汽车设备电子化进程及MQ磁粉专利到期，银河磁体、有研硅股还将受益于粘结钕铁硼市场的快速增长。

如果需求增长速度较快且供给受政策控制情况下，稀土原料价格也会出现上行，其中五矿稀土、广晟有色、盛和资源、中色股份、厦门钨业也会受益。