新能源催生磁性材料新需求。磁性材料为新能源发展中不可或缺的重要材料，根据Precedence Research数据，2021年全球磁性材料市场规模为326.6亿美元，预计2030年将增长至579亿美元，期间CAGR达6.57%，其中新能源车与光伏风电领域成为推动磁材发展的重要增长点。磁性材料可大致分为永磁、软磁和其他功能性磁材。磁芯作为磁性元件的主体，广泛应用于光伏逆变器和新能源车的OBC、DC-DC等部位，一般由磁粉芯/铁氧体/非晶纳米晶一类软磁材料制成。软磁材料大致经历了传统金属软磁-软磁铁氧体-非晶、纳米晶软磁-磁粉芯四代发展阶段。金属磁粉芯在60KHZ以下应用中综合性能优异，是当前发展速度最快的磁性材料之一，当前铁硅磁粉芯已成为逆变器中Boost升压电感和大功率交流逆变电感的标准设计。
　　磁性元器件为电磁转换核心载体。磁性元器件通常由绕组和磁芯构成，它以法拉第电磁感应定律为原理实现电能和磁能相互转换，是储能、能量转换及电气隔离所必备的电力电子器件。磁性元器件可分为变压器和电感两大类，据中国电子元件协会数据，2021年全球变压器市场规模为668.4亿元，同比增长8.5%，至2025年将达786.8亿元，2020-2025年年复合增长率为5%；2019年全球电感市场规模为529.9亿元，预计2024年将增长至761.5亿元，期间CAGR达12.85%。当前京瓷、TDK、村田等日企为磁性元件行业“领头羊”，国产厂商凭借国内新能源产业链的优势正在快速追赶。
　　下游新能源发展助力磁性元器件起航。逆变器中，电感为实现其功能的最核心的部件之一，占逆变器成本超过14%。我们测算2021年全球光伏用电感市场规模为39亿元，其中光伏用磁粉芯市场规模为12亿元，预计25年全球光伏用电感、磁粉芯市场规模分别为61亿元、18亿元，2021-2025年CAGR达11.32%。新能源汽车中磁性元件单车价值量较大，一般在800-1800元之间。金属磁粉芯占比在车载磁性元件中占比为30%左右，即240-700元。我们测算2021年全球新能源车用磁性元件、磁粉芯规模分别为88亿元、26亿元，在未来将伴随新能源车的增长而高速增长，至2025年分别达到234亿元、70亿元，期间CAGR达44.23%。
　　投资建议：国内新能源产业的强劲发展有望成长大批国产磁性元件、磁性材料厂商，建议重点关注磁性材料公司龙磁科技，以及磁性元器件公司京泉华、可立克、顺络电子、麦捷科技。
　　风险提示：下游新能源发展不及预期的风险、行业竞争加剧的风险、疫情反复影响生产的风险。
　　

研究报告全文：磁性元器件深度报告乘新能源之风磁性元器件破竹建瓴2023年02月13日新能源催生磁性材料新需求磁性材料为新能源发展中不可或缺的重要材推荐维持评级料根据PrecedenceResearch数据2021年全球磁性材料市场规模为3266亿美元预计2030年将增长至579亿美元期间CAGR达657其中新能源车与光伏风电领域成为推动磁材发展的重要增长点磁性材料可大致分为永TableAuthor磁软磁和其他功能性磁材磁芯作为磁性元件的主体广泛应用于光伏逆变器和新能源车的OBCDC-DC等部位一般由磁粉芯铁氧体非晶纳米晶一类软磁材料制成软磁材料大致经历了传统金属软磁-软磁铁氧体-非晶纳米晶软磁-磁粉芯四代发展阶段金属磁粉芯在60KHZ以下应用中综合性能优异是当前发展速度最快的磁性材料之一当前铁硅磁粉芯已成为逆变器中Boost升压电感和大功率交流逆变电感的标准设计分析师方竞磁性元器件为电磁转换核心载体磁性元器件通常由绕组和磁芯构成它以执业证书S0100521120004邮箱fangjingmszqcom法拉第电磁感应定律为原理实现电能和磁能相互转换是储能能量转换及电气分析师李萌隔离所必备的电力电子器件磁性元器件可分为变压器和电感两大类据中国电执业证书S0100522080001子元件协会数据2021年全球变压器市场规模为6684亿元同比增长85邮箱limengmszqcom至2025年将达7868亿元2020-2025年年复合增长率为52019年全球电感市场规模为5299亿元预计2024年将增长至7615亿元期间CAGR相关研究达1285当前京瓷TDK村田等日企为磁性元件行业领头羊国产厂商1电子板块2022年四季度基金持仓分析半凭借国内新能源产业链的优势正在快速追赶导体持仓降幅较大关注景气复苏机遇-20230131下游新能源发展助力磁性元器件起航逆变器中电感为实现其功能的最核2电子行业周报20230130透视需求复苏心的部件之一占逆变器成本超过14我们测算2021年全球光伏用电感市场持续推荐复苏链汽车电子-20230130规模为39亿元其中光伏用磁粉芯市场规模为12亿元预计25年全球光伏用3面板行业深度报告去库存效果初显底部电感磁粉芯市场规模分别为61亿元18亿元2021-2025年CAGR达静候暖春至-202301191132新能源汽车中磁性元件单车价值量较大一般在800-1800元之间4电子行业周报20230119业绩期来临电子景气复苏步伐坚定-20230119金属磁粉芯占比在车载磁性元件中占比为30左右即240-700元我们测算5模拟IC行业系列报告之总论篇细微处见2021年全球新能源车用磁性元件磁粉芯规模分别为88亿元26亿元在未真章无声处听惊雷-20230118来将伴随新能源车的增长而高速增长至2025年分别达到234亿元70亿元期间CAGR达4423投资建议国内新能源产业的强劲发展有望成长大批国产磁性元件磁性材料厂商建议重点关注磁性材料公司龙磁科技以及磁性元器件公司京泉华可立克顺络电子麦捷科技风险提示下游新能源发展不及预期的风险行业竞争加剧的风险疫情反复影响生产的风险重点公司盈利预测估值与评级股价EPS元PE倍代码简称评级元2022E2023E2024E2022A2023E2024E002885SZ京泉华4173078189293542214-002782SZ可立克2186024070124893118推荐300835SZ龙磁科技4582121183249382518-002138SZ顺络电子2884067091119433224推荐300319SZ麦捷科技1009043055064231816推荐资料来源Wind民生证券研究院预测注股价为2023年2月9日收盘价带公司未覆盖数据采用wind一致预期本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1行业深度研究电子目录1磁性材料应用广泛新能源催生新需求311永磁材料各类电机应用催生需求512软磁材料助力新能源磁性元器件成长72电磁转换重要载体磁性元器件为电源电路之基203下游新能源增量助力磁性元件扬帆起航2531光伏产业蓬勃发展逆变器需求大增2532新能源车势不可挡磁性元器件单车价值量大284投资建议3141行业投资建议3142相关公司情况315风险提示42插图目录45表格目录46本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2行业深度研究电子1磁性材料应用广泛新能源催生新需求当前新能源发展势头强劲而光伏核心部件逆变器和新能源车的OBCDC-DC等部位须通过大量的磁性元件实现功能磁性元件这一存在近两百年的古老元件焕发出新的生机磁性元件包括电感及变压器绕组及磁芯为其上游共同构成磁性元件主体其中绕组一般为铜制漆包线磁芯一般由磁粉芯铁氧体非晶纳米晶一类软磁材料制成本报告将重点关注磁性元件及其上游软磁材料以及下游新能源应用的情况图1磁性材料及器件产业链梳理资料来源各公司官网前瞻产业研究院铂科新材招股说明书民生证券研究院整理磁性材料是由元素铁Fe钴Co镍Ni及其合金等铁磁性物质或亚铁磁性物质组成是一种古老而用途十分广泛的功能材料磁性材料按使用分为软磁材料永磁材料和功能磁性材料功能磁性材料主要有磁致伸缩材料磁记录材料磁电阻材料磁泡材料磁光材料旋磁材料以及磁性薄膜材料等反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线磁滞回线和磁损耗等本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告3行业深度研究电子图2磁性材料按功能分类资料来源铂科新材官网民生证券研究院磁性材料广泛的应用于工业及生活中作为基础材料应用于电机变压器铁芯电磁铁发电机麦克风扬声器和磁选机等领域这些产品进一步应用于从电气到机械的功率转换信号传输电源适配磁场屏蔽模拟和数字数据存储等功能中根据PrecedenceResearch数据2021年全球磁性材料市场规模为3266亿美元预计2030年将增长至579亿美元期间CAGR达657其中新能源车与光伏风电领域成为推动磁材发展的重要增长点据中国电子元器件工业协会磁性材料与器件分会数据2021年中国永磁材料产量为768万吨占国内磁性材料产量的6805软磁材料产量为361万吨占3199图3磁性材料市场规模亿美元700600500400300200100020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E资料来源PrecedenceResearch民生证券研究院磁性材料的磁性能衡量指标如下稳定性主要参数是剩余磁化强度最大磁能积值越高表示磁场强度越强磁体越能保持自身磁性能抗退磁性主要参数是内禀矫顽力值越高表示抗退磁能力越强使用效率值越高抗温性主要参数本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4行业深度研究电子是内禀矫顽力最高工作温度居里温度值越高表示抗温性能越好磁材性能越稳定表1磁性材料性能特点类型性能特点代表产品应用范围硅钢铁硅铁铝镍铁系合金金属电磁铁锌电机铁芯小型变压矫顽力较低既容易受外软磁材料磁粉锰锌铁氧体镍铁锌氧体非晶态器音频视频磁头脉冲变压器加磁场磁化又容易退磁软磁合金超微晶软磁合金等材料电机定子转子电感元件等用于制造各种截面小形状复杂能够长期保持较高剩余磁性的小型磁体原件磁分离器磁铁氧体永磁铝镍钴稀土永磁钐永磁材料并能经受不太强的外加磁场其他推承轴扬声器微波器件制钴钕铁硼复合永磁材料环境因素造仪器仪表通信设备旋转机械等电磁波的偏振方向在磁性材料中用于雷达导航遥控等电子设功旋磁材料镍铜铁氧体和钇石榴石铁氧体延传播方向旋转向前传播备能磁化时能在磁场方向做机械伸长磁压磁材料镍锌铁氧体镍铜铁氧体等磁致伸缩元件超声波换能器等或压缩性具有矩形磁滞回线剩余磁感强一般用作记忆元件用于电子计材锰镁铁氧体锰锌铁氧体铜锰铁氧矩磁材料度Br与工作最大磁感强度Bm的算机存储器中以及磁放大器变料体锂锰铁氧体比较值接近1压器脉冲变压器等资料来源碳咨询民生证券研究院11永磁材料各类电机应用催生需求永磁材料通常具有较高的矫顽力其矫顽力Hc一般不小于104m一经磁化并拥有较高的磁能积在受到外界的磁场温度以及振动等干扰时具有较高的保持磁性的稳定度图4永磁材料分类资料来源前瞻产业研究院民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5行业深度研究电子衡量永磁材料产品性能的指标主要有矫顽力Hc分为磁感矫顽力Hcb和内禀矫顽力HcjHc值越大电机的抗退磁能力越强过载倍数越大对强退磁动态工作环境的适应能力越强最大磁能积BHmax永磁材料向外磁路提供的磁场能量的最大值磁能积BH为在永磁体任何退磁曲线的任何点的磁感应密度与磁场强度的乘积在退磁曲线上得到的BH最大值为BHmaxBHmax越大预示着该种永磁材料对外磁路能提供的磁场能量越大即在相同功率情况下电机中使用的永磁材料越少剩磁感应强度Br永磁材料在外磁场中充磁到饱和后当外磁场为零时永磁材料所具有的磁感应强度值指标大小直接关系着电机中气隙磁密的高低最高工作温度Tm磁铁最高使用温度取决于磁体本身的磁性能和工作点的选取磁体所处工作点可用磁体的导磁系数来表示对同一磁体而言磁路的导磁系数越高即磁路越闭合磁铁的最高使用温度就越高磁铁的性能就越稳定图5磁性材料随年代的发展图6剩磁感应强度Br矫顽力Hc资料来源新兴磁性材料的研究进展民生证券研究院资料来源变压器电感器的磁性介绍与选用原则民生证券研究院金属永磁材料以铁和铁族元素如镍钴等为重要组成元素的合金型永磁材料主要有铝镍钴AlNiCo系和铁铬钴FeCrCo系两大类永磁合金铝镍钴系永磁合金以铁镍铝元素为主要成分并且包含铜钴钛等元素具有高剩磁感应强度和低温度系数磁性稳定铁铬钴系永磁合金以铁铬钴元素为主要成分还含有钼和少量的钛硅元素其加工性能好可进行冷热塑性变形磁性类似于铝镍钴系永磁合金并可通过塑性变形和热处理提高磁性能用于制造各种截面小形状复杂的小型磁体元件稀土永磁材料是最大磁能积最高的一大类永磁材料是指以稀土金属元素与过渡族金属所形成的金属间化合物为基础的永磁材料稀土永磁至今已发展到第四代第一代和第二代为钐钴永磁第三代为钕铁硼合金是目前应用最广的稀土永磁其剩磁矫顽力和最大磁能积比前者高不易碎有较好的机械性能合金密度低有利于磁性元件的轻型化薄型化小型和超小型化在各类稀土永磁材本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告6行业深度研究电子料中产量最高广泛应用于电机医疗器械玩具包装五金机械航天航空等领域第四代为稀土铁氮碳系永磁材料目前尚未进入商业化生产阶段图7稀土永磁材料发展进程资料来源前瞻产业研究院民生证券研究院铁氧体永磁材料以三氧化二铁为主要组成元素的复合氧化物强磁材料狭义和磁有序材料如反铁磁材料广义其特点是电阻率高特别有利于在高频和微波应用铁氧体永磁材料的制备方法有很多其中主要包括陶瓷法化学共沉淀法溶胶凝胶法水热合成法等几种方法永磁铁氧体产品以各类永磁电机磁瓦为主要品种其终端应用包括电动工具变频家电小家电以及汽车等表2永磁材料性能对比类型铝镍钴铁氧体永磁钐钴永磁烧结钕铁硼内禀矫顽力038-153176-42115-2111-40kOe最大磁能积14-132017-5224-3333-50MGOe剩磁感应强度058-135032-04308-12117-148T工作温度C-250-550-40-250-250-525-125-220大体积扬声器电动工VCM各种永磁电机汽主要应用领域仪表电能表军事及航天航空具玩具风扇电机等车EPSMRI最好的温度稳定性时资源丰富工作温度高耐腐蚀性好磁能积高机械力学性能优点间稳定性耐腐蚀性高价格低廉磁性优于铝镍钴和铁氧体好可切削和钻孔含有战略元素钴磁性能较差含有战略元素钴居里温度低温度稳定性缺点性价比较低温度稳定性较差性价比较低差化学稳定性低资料来源上达稀土材料官网民生证券研究院12软磁材料助力新能源磁性元器件成长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导磁电磁能量的转换与传输广泛用于各种电能变换设备中软磁材料主要包括金属软磁材料软磁铁氧体材料以及非晶纳米晶软磁材料等应用最多的软磁材料是铁硅合金硅钢片以及各种软磁铁氧体等由软磁材料制成的磁芯是磁性元器件的核心部件本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告7行业深度研究电子图8软磁材料分类资料来源我国软磁铁氧体材料与器件产业现状与发展趋势民生证券研究院软磁材料的发展基本可以分为四个主要阶段传统金属软磁--软磁铁氧体--非晶纳米晶软磁--磁粉芯金属软磁是第一代软磁材料可以追溯到19世纪末电机和电讯的兴起使得低碳钢被应用于制造电机变压器和电感线圈20世纪初以硅钢为代表的软磁金属材料得到了迅速发展相比最早的低碳钢硅钢提高了变压器效率降低了损耗直到现在仍在电力工业用软磁中位居首位20年代无线电技术的兴起促进了高导磁材料坡莫合金的发展20世纪30年代出现了第二代软磁材料软磁铁氧体并在20世纪50-80年代经历了黄金发展期软磁铁氧体材料电阻率高在频率较高的场合得到广泛应用非晶软磁材料的研究开发始于20世纪60-70年代其饱和磁感应强度高于软磁铁氧体材料电阻率远高于金属软磁材料作为第三代软磁材料展现出优异的综合性能但由于其特殊的层间结构很难被加工成各种形状复杂的磁芯粉末冶金技术催生了第四代软磁材料磁粉芯也被称为软磁复合材料其结合了金属和软磁铁氧体材料的优势更能满足当前电力电子器件小型化集成化的要求可压制成环形E型U型等各种复杂形状实现元器件一体化生产因此磁粉芯已成为发展与应用增长速度最快的磁性材料本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告8行业深度研究电子表3软磁材料性能对比类型合金子类型硅钢坡莫合金非晶合金微晶合金主要系列硅钢片铁镍合金铁基铁镍基钴基铁基饱和磁密度18-211513-1807-1005-081234103-初始磁导率103104-105103-104104-10581042104电阻率4545135-140160136-142120居里温度C750450415360330570可冲片切割价格较贵但导有叠片式及卷绕磁率比较高可式价格便宜使用温度可超200矩形比高饱和磁感应以代替硅钢片或价格低于钴基非晶特点产量大使用温度矩形系数接近BrBs0995强度铁损低喝坡莫合金用合金度可超200度1但价格高但价格高作高要求的中低使用频率不超过频变压器铁芯400Hz类型粉芯铁氧体子类型铁粉芯铁硅铝粉芯高瓷通粉芯钼坡莫合金粉芯锰锌系镍锌系主要系列纯铁仙台粉HFMPP铁氧体高频铁氧体饱和磁密度1410515075035-0402-031-5初始磁导率10-7526-12514-20014-5505-15103103电阻率1180100120103-104106居里温度C700500400400130-250110-350磁致伸缩系数接近价格低高频损粉芯中最高的粉芯中损耗最0损耗比铁粉芯产量大成特点耗大磁感应强度价低温度稳定性高频损耗小小80性价比本低格低于MPP好价格最高高资料来源软磁材料民生证券研究院121金属软磁材料金属软磁材包括工业纯铁铁硅铁铝合金硅铝合金坡莫合金非晶合金钼坡莫合金等金属软磁合金及对应合金粉末制成的金属软磁粉芯金属磁粉芯是由铁磁性粉粒和绝缘材料以一定的比例混合压制烧结而成的软磁材料具有良好的隔绝功能和良好的工作状态和性能依据不同的磁性粉料材料分为铁粉芯高磁通磁粉芯铁硅铝磁粉芯铁镍钼磁粉芯等金属磁粉芯被广泛应用于光伏逆变器UPS电源变频家电及新能源车中铁粉芯铁粉芯由碳基铁磁粉树脂碳基铁磁粉等构成在价格上具有一定的优势性价比较高铁粉芯被广泛地用于开关电源输出电感在线噪声滤波器PFC电感扰流圈EMIRFI用途终端领域广泛地应用于通信电子仪器仪表家电中本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告9行业深度研究电子铁硅铝磁粉芯铁硅铝磁粉芯是一种改进型的铁硅铝材料由85铁9硅6铝合金粉组成具有好的温升效果能够保证工作稳定和高效高磁通磁粉芯高磁通磁粉芯由50的镍和50的铁合金粉末所组成主要应用于开关电源调制电感器线路噪音滤波器脉冲变压器和回扫变压器磁芯铁镍钼磁粉芯具有良好的温升效果能够保证工作进程中的稳定和高效主要应用于汽车医疗设备测试仪器等高附加价值的电子产品金属磁粉芯结合了金属和软磁铁氧体材料的优势具有较高的电阻率能够有效降低涡流损耗且比软磁铁氧体具有更高的饱和磁化强度同时可加工成复杂的几何形状金属磁粉芯是当今广泛应用的综合性能最好的软磁材料之一也是当前发展速度最快的磁性材料根据观研天下数据预计全球金属软磁粉芯市场规模将由2021年的361亿元增长至2025年的752亿元期间CAGR达2014总需求量将由2021年的103万吨增长至2025年的201万吨期间CAGR达1819图9全球金属软磁粉芯市场规模及需求总需求量万吨市场规模亿元总需求增长率市场规模增长率80307060205040301020100020212022E2023E2024E2025E资料来源观研天下民生证券研究院制备磁粉芯的前道工序包括金属熔炼-喷粉-筛选-配比-绝缘-压制其中制粉配比绝缘均为核心环节制粉阶段决定了粉末的质量及良率高良率可以降低整体成本配比阶段体现了满足下游产品定制化能力配比方案足够多时可以通过近似方案的改良来迅速满足客户需求绝缘阶段则直接影响磁芯的功耗特性好的绝缘技术使得磁芯功耗较低云路股份在制粉阶段良品率高技术实力强铂科新材在配比方面积累方案较多在产品定制化方面具备显著优势同时绝缘技术好产品功耗较低东睦科达的磁粉芯产品也具备较强的竞争力本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告10行业深度研究电子硅钢及合金硅钢是含硅量在3左右其他成分主要是铁的硅铁合金具有高磁导率低铁损值的优良磁性铁芯损耗低磁感应强度高冲片性良好钢板表面质量好绝缘薄膜性能好等优点由于硅钢电阻率较低在高频下会产生较大的涡流损耗高频损耗较大随着软磁材料下游应用频率的提高硅钢逐步受到限制目前主要用于各种工业用电动机发电机和变压器等低频应用场景在配电变压器市场中依然占据统治地位硅钢按Si质量分数分为Si05的电工钢和Si含量在0545的硅钢两类按生产方式可分为热轧和冷轧冷轧硅钢又根据内部晶粒朝向分为取向硅钢和无取向硅钢相比取向硅钢冷轧无取向硅钢晶粒织构类型较为漫散各个方向上具有较为均匀的磁性能而且磁各向异性较低主要用作各类型电机和发电机的铁芯叠片表4硅钢的分类产品类别细分类别主要用途主要厂商发电机小型变压器继电器电磁武钢宝钢鞍钢马钢太冷轧无取向硅钢开关家用电器开关其他电机钢本钢等一般取向硅钢变压器大型电机武钢宝钢鞍钢等冷轧取向硅钢高瓷感取向硅钢电信与仪表中的各种变压器电磁元件武钢宝钢等资料来源前瞻产业研究院民生证券研究院在产量上面2016-2021年中国硅钢产量保持持续增长态势从2016年的产量1010万吨升至2021年末13183万吨2021年增速高达1790达到近6年增速新高2021年中国非取向硅钢的进出口量远远高于取向硅钢的进出口量图102016-2021年中国硅钢片产量万吨及增速中国硅钢片产量万吨增速140013183201200111811106910101020101615100010800600540002000-5201620172018201920202021资料来源前瞻产业研究院中国金属学会电工钢分会民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告11行业深度研究电子图112016-2021年中国非取向硅钢出口量及增速图122016-2021年中国取向硅钢出口量及增速中国非取向硅钢出口量万吨增速中国取向硅钢出口量万吨增速701404050120356040100305080302540602020304015201020010010-2050-400-10201620172018201920202021201620172018201920202021资料来源wind民生证券研究院资料来源wind民生证券研究院122软磁铁氧体材料软磁铁氧体是以23为主成分的亚铁磁性氧化物主要包括锰锌系软磁铁氧体镍锌系软磁铁氧体钡锌系软磁铁氧体镁锌系软磁铁氧体其中我国软磁铁氧体最主要的是锰锌铁氧体和镍锌铁氧体分别占总产量的比重为70和10镁锌铁氧体占比8锂锌铁氧体占比为6从应用角度讲软磁铁氧体材料又可分为高磁导率i高频低功耗又称功率铁氧体和抗电磁干扰的EMI等由于软磁铁氧体在高频下具有高磁导率高电阻率低损耗等特点并且批量生产容易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同时成本较低广泛应用于通信传感音像设备开关电源和磁头工业等方面图13软磁铁氧体产量占比668锰锌铁氧体镍锌铁氧体10镁锌铁氧体锂锌铁氧体其他铁氧体70资料来源BBCResearch前瞻产业研究院民生证券研究院锰锌系Mn-Zn软磁铁氧体主要分功率铁氧体和高磁导率铁氧体两类功本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告12行业深度研究电子率铁氧体的主要特征是在高频几百千赫高磁感应几千高斯的条件下仍旧保持很低的功耗而且其功耗随磁芯的温度升高而下降在80左右达到最低点可以形成良性循环功率铁氧体的主要用途是以各种开关电源变压器和彩电回扫变压器为代表的功率型电感器件用途十分广泛是目前产量最大的软磁铁氧体高磁导率通常指初始磁导率i大于5000的Mn-Zn铁氧体材料高磁导率铁氧体可以使磁芯体积缩小适应元器件向小型化轻量化方向发展的需要高磁导率铁氧体的主要用途是做通讯设备测控仪器家用电器及新型节能灯具中的宽频带变压器微型低频变压器小型环行脉冲变压器和微型电感元件等更新换代的电子产品镍锌系Ni-Zn软磁铁氧体材料是另一种产量大应用广泛的高频软磁材料当应用频率在1MHz以下时其性能不如锰锌系铁氧体而在1MHz以上时由于它具有多孔性及高电阻率其性能大大优于锰锌系铁氧体非常适宜在高频中使用镍锌系软磁铁氧体材料做成的铁氧体宽频带器件具有使用频率很宽的特点其下限频率可做到几千赫兹上限频率可达几千兆赫兹大大扩展了软磁材料的频率使用范围由于它们具有频带宽体积小重量轻等特点而被广泛应用在雷达电视通讯等领域从市场来看软磁铁氧体材料的下游主要为磁芯生产厂商磁芯主要被用来加工电源电路中不同型号的电子变压器电感的等电子磁性元件从终端应用角度来看软磁铁氧体材料被应用在家电通讯电脑及周边汽车电子照明等领域图14软磁铁氧体下游应用资料来源华经情报网搜狐亚马逊国亚Sonica等民生证券研究院整理随着新能源汽车销量的提升软磁铁氧体材料的需求有望稳步提升从终端产品应用的占比来看软磁铁氧体主要用于通讯家电及新能源汽车电子等领域本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告13行业深度研究电子其中汽车电子的占比有望进一步提高软磁铁氧体材料被大量应用于OBC设备EV充电设备HEV动力系统功率转换DC-DC变换器BMS电池管理系统PDU电源分配单元等图152020年软磁铁氧体终端应用市场结构通讯22家电19光伏电动车风电17汽车电子14照明12电脑及周边8EMSEMI类6电子变压器20510152025资料来源华经产业研究院民生证券研究院软磁铁氧体行业产销形式良好市场规模将进一步扩大目前软磁铁氧体材料生产主要集中在日本和中国根据中国电子元件行业协会统计2014-2020年我国软磁铁氧体产量总体稳定2020年我国软磁铁氧体生产接近21万吨占全球总量的60根据磁性材料行业协会统计2021年我国软磁铁氧体全年销量30万吨同比增长35根据华经产业研究院预计2025年软磁铁氧体市场规模有望达到149亿元图162014-2020年中国软磁铁氧体行业产量及增速图172018-2025年中国软磁铁氧体市场规模及增速产量万吨增速市场规模亿元增速2515160162424231014014231201252222221001022808212102160640420-520219-100020142015201620172018201920202018201920202021E2022E2023E2024E2025E资料来源中国电子元件行业协会民生证券研究院资料来源华经产业研究院民生证券研究院软磁铁氧体主要玩家包括TDK横店东磁天通股份美磁等日本作为软磁铁氧体技术的领跑者具有一定的高端优势我国软磁材料产能产量占比虽高但生产厂商众多且规模较小总体呈现小而散的格局产品也大多集中在中低端领域随着横店东磁天通股份的扩产以及龙磁科技及中钢天源的入局本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告14行业深度研究电子国内软磁铁氧体行业有望乘新能源之风进入快速发展阶段表5部分软磁铁氧体企业国家地区企业主营业务产品TDK铁氧体和配件EMC组件磁铁等日本FDK铁氧体和配件EMC元件变压器扼流线圈等中国台湾超峰电子锰锌软性铁氧磁铁芯之制造及销售FERROXCUBE磁性材料磁铁芯相关的线圈骨架与扣环等配件以及抑制电磁干扰产品欧美VacuumschemlzeGmbH高性能磁性材料及器件生产涵盖半成品材料及其零部件元器件及集成系统Magnetics美国电子行业中提供元件和材料的供应商中国大陆横店东磁磁性材料系列产品太阳能光伏系列产品和新能源动力汽车等产品天通股份磁性材料LED晶体材料和光伏电池组件资料来源华经产业研究院民生证券研究院123非晶及纳米晶软磁材料非晶及纳米晶材料是一种特殊的金属软磁材料具有独特的原子排列结构通常情况下金属及合金在从液体凝固成固体例如炼钢后的钢水凝固成钢锭时原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列即成为晶体但如果金属或合金的凝固速度非常快原子来不及整齐排列便被冻结住了最终的原子排列方式混乱类似于液体非晶合金多项软磁性能远优于传统硅钢片材料及晶体磁性材料图18非晶及纳米晶软磁材料发展趋势图资料来源非晶合金材料发展趋势及启示民生证券研究院非晶合金具有许多独特的性能如优异的磁性耐蚀性耐磨性高强度硬度及韧性高磁导率低矫顽力高电阻率以及极易完成磁化和去磁过程由于性能优异非晶材料从80年代开始成为国内外科学界研究重点目前美日德已经具备完善的生产规模大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢铁氧体等本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告15行业深度研究电子图19硅钢片与非晶材料原子排列对比资料来源非晶纳米晶材料及应用民生证券研究院非晶合金种类主要包含铁基铁镍基钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金其中铁基非晶合金广泛应用于节能配电变压器铁镍基非晶合金在能量损耗和机械强度方面更加优越应用于漏电开关磁屏蔽等钴基非晶合金在非晶合金中具有最高的磁导率且具有优异的耐磨性和耐蚀性应用于要求严格的军工电源中的变压器电感等可替代坡莫合金铁氧体等铁基纳米晶合金为目前综合性能最优的软磁材料广泛应用于大功率电源开关逆变电源高频变压器共模电感等领域可替代铁氧体非晶合金薄带是非晶合金的主要制品制造工艺是采用急速冷却技术将合金熔液以每秒百万度的速度快速冷却最终得到厚度约003mm的非晶合金薄带非晶合金薄带的主要应用领域为配电变压器领域非晶铁心是非晶合金薄带经过剪切成型热处理等工艺而制作的产品是非晶变压器的核心部件图20非晶合金下游应用资料来源云路股份招股书民生证券研究院未来非晶合金材料发展前景广阔非晶合金材料具有突出的节能环保特性是制造节能使用节能回收节能的全生命周期可循环绿色材料配电变压器按本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告16行业深度研究电子照铁心材质类型可以分为非晶变压器和硅钢变压器目前全球范围内电网配电变压器的应用仍以硅钢变压器为主但是相较于传统材料硅钢非晶合金的低矫顽力高磁导率高电阻率等特性使得材料更易于磁化和退磁可显著降低电磁转换损耗以非晶合金为铁芯的配电变压器铁损仅为硅钢片的15110我国约3060电网损耗来自变压器即使只替代现有变压器的15其节电可达90亿度年CO2减排800万吨年在面对气候变化挑战减少碳排放尽早实现碳中和的大背景下非晶变压器的占比有望进一步提升非晶带材产能及市场规模近六年增速显著2021年中国非晶带材产量约103万吨同比增长62015-2021年CAGR为129中国非晶带材市场规模在2021年达145亿元左右2015-2021年CAGR为1042图212015-2021中国非晶带材产能万吨图222015-2021中国非晶带材市场规模亿元14161214101281086644220020152016201720182019202020212015201620172018201920202021资料来源华经产业研究院智研咨询民生证券研究院资料来源智研咨询民生证券研究院纳米晶合金是在非晶态的基础上通过特殊的热处理让它形成晶核并长大但控制晶粒大小在纳米级别不形成完全的晶体这时形成的结构就是纳米晶实际上是非晶和纳米晶的混合结构与非晶材料相比纳米晶合金表现出更佳的强度硬度更良好的韧性更小的弹性模量和延展性等特点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发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已在智能手机无线充电模块新能源汽车等产品端实现规模化应用与软磁铁氧体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本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告17行业深度研究电子图23纳米晶合金产业链资料来源云路股份招股书民生证券研究院下游新兴行业旺盛需求带动纳米晶材料发展随着下游电力电子领域科技水平的不断提升以及绿色低碳发展理念的持续推广新能源汽车新能源发电等新兴行业逐渐兴起对于承担电能转换功能的磁性器件的重量体积传输效率等方面均提出了更高的标准和要求纳米晶材料市场前景广阔纳米晶材料市场规模将持续高速增长根据观研天下数据显示2020年全球纳米晶需求量278万吨市场规模为1251亿元预计2025年全球纳米晶需求量达74万吨市场规模有望达到3329亿元2020-2025年间年复合增长率为234纳米晶材料行业集中度较高市场竞争激烈日本日立金属作为全球纳米晶材料行业巨头专注于汽车电子建筑机械等领域相关产品生产经营和销售于1988年率先完成纳米晶合金材料的研发占据全球纳米晶材料市场近500的份额青岛云路新材浙江兆晶电气北京安泰科技为我国纳米晶材料龙头企业在技术创新带动下我国龙头企业的纳米晶材料制备工艺已经达到全球先进水平124软磁材料发展与展望软磁磁材上游属于大宗商品以金属磁粉芯为例有4种核心金属铁铝硅镍光伏方面主要使用铁铝硅汽车及高端5g通信领域则会用到镍合金金属磁粉芯制作工艺复杂技术含量较高拥有较高的毛利率以光伏应用为例当前铁硅铝磷酸盐绝缘剂等原料成本占磁粉芯价值量不超过50磁粉芯整体毛利率能够达到45-6021年大宗商品价格高企以软磁材料上游原料铁及磁性元器件绕组上游铜价格为例铜由20年3月的低点36570元吨涨至21年5月高点76110元吨铁矿石价格由20年2月的低点645元吨涨至21年5月高点1573元吨上游原材料的涨价给磁材企业及磁性元器件厂商带来成本压力同时价格向下游客户传导存在滞后导致行业整体毛利率出现明显下滑22年上半年俄乌冲突导致全本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告18行业深度研究电子球能源价格大涨铜和铁矿石阶段性走强随着后续大宗商品价格的回落企稳下半年市场上铜呈现供应少量过剩的局面铜价和铁价出现下行趋势行业成本端压力得到一定缓解图242020-2023年铜价格变化元吨图252020-2023年铁矿石价格变化元吨18009000016008000014007000060000120050000100040000800300006002000040010000200002020-01-062020-03-062020-05-062020-07-062020-09-062020-11-062021-01-062021-03-062021-05-062021-07-062021-09-062021-11-062022-01-062022-03-062022-05-062022-07-062022-09-062022-11-062023-01-062022-11-062020-01-062020-03-062020-05-062020-07-062020-09-062020-11-062021-01-062021-03-062021-05-062021-07-062021-09-062021-11-062022-01-062022-03-062022-05-062022-07-062022-09-062023-01-06资料来源Wind民生证券研究院资料来源Wind民生证券研究院磁粉芯非晶纳米晶铁氧体三种软磁材料在应用领域互有交叉小范围内存在互相替代但短期内彼此无法完全替代以磁粉芯为例光伏行业在15年前大多采用非晶纳米晶磁芯作为电感随着分布式光伏的普及居民楼开始大量铺设光伏机台此时非晶纳米晶产生的噪音会对居民产生影响金属磁粉芯便开始逐步取代非晶纳米晶在光伏领域成为主导当前铁硅磁粉芯已成为逆变器中Boost升压电感和大功率交流逆变电感的标准设计三种软磁材料当前呈三足鼎立态势粉芯材料在10k-60kHz领域有极大的市场该范围内尽管铁氧体自身成本较低但铁氧体的大体积会对整机造成影响抬高整体成本一旦突破60kHz则需采用高端铁镍合金粉芯甚至价格更高的铁镍钼合金粉芯此时铁氧体比磁粉芯更具有成本优势而一旦超过150kHz磁粉芯会发热严重此时则需采用铁氧体或非晶纳米晶才能使元器件正常发挥功能当前逆变器中IGBT及MOS管在往大功率方向发展频率也在逐渐升高总体呈现铁氧体和非晶纳米晶对磁粉芯缓慢替代的过程但当前频率大部分处于40kHz以下替代需要较长的过程短期内磁粉芯需求仍旧较旺盛图26磁粉芯铁氧体非晶纳米晶应用频率范围资料来源美瑞克云路股份横店东磁民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告19行业深度研究电子2电磁转换重要载体磁性元器件为电源电路之基磁性元件通常由绕组和磁芯构成它以法拉第电磁感应定律为原理实现电能和磁能相互转换是储能能量转换及电气隔离所必备的电力电子器件磁性元器件是电力电子技术最重要的组成部分之一几乎所有电源电路中都离不开磁性元件图27磁性元器件分类资料来源京泉华招股说明书民生证券研究院磁性元件可分为变压器和电感两大类变压器是指利用电磁感应原理实现电能变换或把电能从一个电路传递到另一个电路的静止电磁装置按照用途可以将变压器分为电子变压器电力变压器等电子变压器一般指的是输入为高电压例如220伏输出为低电压例如几伏到几十伏功率范围一般为几瓦到几十千瓦之间的变压器具有性能稳定体积小效率高等优点电子变压器在电子设备中占有重要地位尤其是在电源设备中交流电压和直流电压几乎都要经过变压器变换整流取得电子变压器按照用途通常又分为电源变压器开关电源变压器音频变压器脉冲变压器特种变压器等图28变压器原理示意图图29各类型变压器资料来源电子发烧友民生证券研究院资料来源村田京泉华伊戈尔官网民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告20