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新材料之钕铁硼行业投资策略(上)

(2011-10-10 08:10:10)
标签:

新材料

钕铁硼行业

股票

分类: 板块、题材、热点、概念

转载 散户之友

 

资料来源:华泰联合证券等

所谓“新材料”,一般指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。根据此前报道,此次《新材料十二五规划》将“新材料”分为六大领域、20个发展方向:特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料。新材料十二五期间的发展目标为自给率达到70%,重点支持的每个子行业都有望通过5到10年时间形成千亿至万亿元的产值规模。
磁性材料作为电子信息行业的核心中游材料,功能性强,应用广泛,拥有广阔的市场前景。在国家"十二五"规划大力发展新兴产业的背景下,随着新兴产业技术的逐渐成熟和产业规模的逐步扩大,磁性材料行业将迎来喜人的春天。
􀁹 钕铁硼行业处于长期的景气周期,下游需求大部分具有较强的刚性。钕铁硼下游分为小型化需求、节能化需求及交叉需求三类,小型化需求基本不可替代,节能化需求可替代性最强,交叉化需求具有一定可替代性,主要看产品属于中低档还是高档。乐观情景下,估算出2011年钕铁硼磁体毛坯需求量为7.5 万吨左右,而中性情景下毛坯需求量在6.1 万吨左右。根据国家的稀土开采指标来测算,2011 年钕铁硼供给将减少30%以上,供需失衡是钕铁硼企业投资逻辑的根本。
􀁹大型钕铁硼生产企业能顺利转嫁成本上升压力,在保持毛利率同时实现销售收入快速增长。另一方面,稀土价格大幅下跌的可能性不大,钕铁硼企业有望长期享受高的吨毛利,迎来黄金投资时期。从产能方面考虑,行业龙头中科三环与宁波韵升分别为我国第一和第二大钕铁硼生产商,下游需求稳定,成本转嫁能力较强。从上游考虑,大型厂商的原材料供应也较为稳定。
􀁹铁氧体方面,从供需来看,软磁铁氧体行业基本能实现供需平衡,主要增长在高端领域。永磁铁氧体产能平均复合增长率在11%左右,产能增速略大于需求增速,但如果考虑到钕铁硼涨价后的替代效应,永磁铁氧体未来几年基本能保持供需平衡。铁氧体上市公司龙头横店东磁及电机用永磁铁氧体龙头江粉磁材。横店东磁近年来在光伏产业投资积极,产业链完整,2012年光伏产业有望迎来新一轮景气周期,公司业绩提升空间巨大。江粉磁材拥有规模、技术、客户等多方面优势,铁氧体对钕铁硼的替代效应将使电机用永磁体需求快速增长,公司未来三年有望保持40%以上的盈利增速。
  
一、磁材料行业概述
1、磁性材料简介
磁性材料主要指有过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。它是重要的电子信息材料,广泛应用于计算、家电、汽车、通讯、医疗、航天、军事等领域。磁性材料按材料性质可以分为以下的种类:
(磁性材料分类图)

新材料之钕铁硼行业投资策略(上)
磁性材料按材料性质主要可以分为永磁和软磁两大类。永磁材料指经过外加强磁场磁化再去掉外磁场以后能够长期保留较高剩余磁性,并能经受不太强的外加磁场其他环境因素(如温度和振动等)的干扰的强磁材料。2010 年我国永磁铁氧体产量在60 万吨左右,约占全球市场容量的67%。永磁依据材料的不同价格差异很大,高性能的钕铁硼永磁价格目前已经上涨到50 万元/吨以上,而较便宜的铁氧体永磁大概只有几千元一吨的水平。
软磁材料易于磁化,也易于退磁,具有低矫顽力和高磁导率。2010 年我国软磁铁氧体产量在35 万吨左右,占全球产量的60%以上。与永磁类似,软磁材料依据性能和品质的不同价格差异较大,从几千元到几万元一吨不等。
从生产工艺来区分,磁性材料主要可以分为烧结及粘结两类。烧结工艺分为干压成型和湿压成型,粘结工艺分为挤出成型、压制成型和注射成型等。
表1:烧结磁材与粘结磁材对比
分类 材料性质 工艺
烧结磁材 尺寸精度较差,耐腐蚀性差,表 干压成型
面往往需要电镀处理,用于尺寸
精度要求低、磁能积高的领域 湿压成型
粘结磁材 成本较高,但可加工性好、尺寸 压制成型
精度高、生产能耗也比烧结法小,
大量用于性能要求高、外形不规 注射成型
则的各种微型尺寸电机领域。 挤出成型
2、磁性材料产业链
磁性材料上游主要是一些原材料及生产设备供应商,下游则主要是各种消费市场。依据磁材料性质的不同,各种磁材料产业链有所区别。例如,永磁铁氧体的上游主要是钢铁制造业,提供原材料铁磷和铁红,而稀土永磁行业的上游主要为稀土厂商,提供钕、钐钴等稀土原材料。磁性材料的应用广泛,下游包括计算机及办公设备、家电、消费电子、汽车、通讯设备、节能灯、LED 等行业。
(磁性材料产业链图)

新材料之钕铁硼行业投资策略(上)
二、钕铁硼行业有望迎来投资黄金时期
1、钕铁硼永磁材料介绍
钕铁硼磁性材料是80年代新发展起来的体积小、重量轻和磁能积高的永磁材料,利用钕铁硼磁性材料生产的钕铁硼磁体,是当前稀土永磁材料行业的主导元件产品.钕铁硼磁体因其高效能、节能减排并不断创新的特点,一直是我国鼓励发展的电子信息产业基础新型元件。从磁性能来看,钕铁硼磁体是同等条件铁氧体材料的10倍,钐钴磁体的两倍左右。与铁氧体永磁相比,钕铁硼永磁材料虽然具有较高的磁能积,矫顽力和高能量密度,但同时也存在着抗腐蚀性差、易生锈、高温易退磁等缺点。
表:铁氧体永磁与钕铁硼永磁性能对比
主要指标 铁氧体永磁 钕铁硼永磁
磁能积 一般
剩磁 一般
矫顽力 一般
耐热性 耐高温 高温易退磁
抗腐蚀性 抗腐蚀 容易被腐蚀
耐高温高湿性 耐高温高湿 高温高湿环境容易生锈
耐酸碱性 耐酸碱 不耐酸碱
盐雾环境 无影响 易腐蚀生锈
2、新兴应用推动钕铁硼行业需求增长传统需求受涨价影响不大
从下游应用情况来看,我国钕铁硼主要市场需求还是在传统电声器件、磁选等领域,占比在60%以上,而在MRI(核磁共振)、手机振动、VCM(硬盘驱动器音圈)、新能源汽车等高新技术领域占比不到40%,这与日本市场形成了鲜明对比(日本市场高新技术领域市场需求占80%以上)。我们认为从长远来看,我国市场消费结构向国外靠拢是大势所趋,中高端磁材未来增长前景非常广阔。
表:2009年我国钕铁硼产品消费层次
产品层次 占比 应用领域 毛利率
高新技术领域 37% MRI、手机振动、光盘驱动器主轴、电动 30%
工具、电动汽车等
中低档领域 63% 音响器件、磁吸附器件、磁选器等 10%
钕铁硼的成本构成中,原材料占比一直在60%以上。但是去年以来稀土原材料价格的暴涨,使得稀土在钕铁硼成本中占比也急剧提升,并且直接导致了钕铁硼材料价格的快速上涨。从历史走势来看,钕铁硼价格走势与上游氧化镨钕的走势相关性非常高。
从价格走势来看,年初至今氧化镨钕和烧结钕铁硼价格较为波动。其中包头氧化镨钕现货价从20万元/吨左右最高上涨到约140万元/吨,而目前已经下跌到85万元/吨。毛坯钕铁硼价格从年初的10万/吨最高上涨到约64万元/吨,而目前已经下跌到40万元/吨的水平。从7月底开始,稀土与钕铁硼价格都出现了明显下跌。我们分析是因为稀土价格的快速上涨有很大的囤货和炒作成分,也超出了下游正常的承受能力。对于钕铁硼行业来说,钕铁硼价格的快速上涨也确实对一部分下游需求造成了严重的影响。
前期稀土价格的暴涨时,市场普遍担心一方面钕铁硼价格的上涨会压抑下游需求,另一方面稀土价格的上涨会压低钕铁硼企业的毛利。对此我们的观点是:钕铁硼行业处于长期的景气周期,下游需求大部分具有较强的刚性,总需求不会受到太大的影响。钕铁硼核心企业能顺利转移成本上升压力。同时,我们认为目前的镨钕价格有很大的炒作成分,下游需求并不能支撑如此高的价格。镨钕原材料的价格将会松动,回归正常水平,但下降空间也不会太大,总的趋势是稳中有降。在这种背景下,钕铁硼企业有望长期享受高的吨毛利。
中国稀土产量占全球95%以上,又是钕铁硼最主要的生产国家和出口大国,因此考察钕铁硼行业的下游需求必须将全球整体考虑。从钕铁硼下游需求来看,我们可以分为小型化需求、节能化需求及交叉需求三类。由于材料性质的限制,小型化需求基本不可替代;节能化需求由于成本的压力,可替代性最强;交叉化需求具有一定可替代性,主要看产品属于中低档还是高档。
(钕铁硼下游需求分类图)

新材料之钕铁硼行业投资策略(上)
①、手机用钕铁硼
这部分需求主要包括手机震动马达及手机微型电声元件两部分。根据Gartner的最新数据,2010年全球手机出货量为16亿台,预计11年出货量增长率为11.5%,达到18亿台上下。以每台平均成品用量约0.0025kg计算,一年成品钕铁硼磁体需求量在4500吨左右。根据我们的测算,钕铁硼涨价后每台成本大概增加只有1.3元左右(本报告中所有成本比较均基于钕铁硼年初及9月中旬的市场价格差计算得到),并且由于体积原因无法替代,我们认为这部分需求不会受到钕铁硼涨价的影响。
  ②、VCM
VCM(音圈马达)主要应用在硬盘中,2010年硬盘出货量为6.5亿块,使用钕铁硼成品磁体约4000吨。由于全球PC出货量增速放缓,我们预计这部分未来几年需求增长率大概在5%左右。受性能和体积的限制,这部分钕铁硼的需求基本无法替代。未来VCM市场可能会受到SSD固态硬盘替代传统硬盘的影响,但目前还没有清晰的迹象。但从市场格局来说,目前VCM市场基本被日本高性能钕铁硼企业所垄断,国内企业所占市场份额较小。
③、DVD播放机及DVD光驱
2010年DVD播放机及DVD光驱出货量总共为4亿台,每台DVD设备需用钕铁硼成品磁体都是在0.005kg左右。这部分需求增速与电脑增速基本相仿,未来两年将小于5%。这部分需求同样由于性能和体积原因无法替代。我们预测11年DVD设备出货量为4.2亿台,所需成品钕铁硼材料为2100吨。
  ④、电声器件及磁选行业
电声器件目前是我国钕铁硼消费量最大的行业。在音箱行业,普通的音箱所使用的都是铁氧体磁材,而只有小型化高档的音箱才会使用钕铁硼。这部分音箱溢价能力较好,下游需求稳定,并且钕铁硼在整体音箱成本中占较低,我们预计钕铁硼涨价对电声器件行业不会产生太大的影响。
磁选领域钕铁硼消费量占比大概在20%左右,与电声类似,在低档产品中铁氧体对钕铁硼具有可替代性,但在高档产品中替代性不强。我们预测在电声及磁选行业钕铁硼需求稳中略有下降,年磁体用量保持在1.8万吨左右。
  ⑤、新能源汽车
新能源汽车是未来拉动钕铁硼需求的重要因素。随着世界各国环境保护措施越来越严格,新能源汽车以其节能环保的特点受到了广泛关注,世界各国纷纷投入大量资金研发新能源汽车,但目前最具实用价值并已实现商业化运作的只有混合动力汽车。
混合动力汽车所需钕铁硼材料依据功率不同而有所区别。根据我们与上市公司沟通的信息来看,60kw的混合动力汽车需成品钕铁硼磁体在1.5-2.5kg左右,90kw的新能源轻型客车所需钕铁硼磁体为5kg左右。谨慎起见,我们以每台2kg来预估。混合动力车的代表普锐斯在全球累积销量超过了300万台。如果2013年混合动力车销售量达到500万台,单此一项就需要1万吨高性能钕铁硼。根据我们的测算,钕铁硼涨价导致每台混合动力汽车制造成本增加在1000元左右,以目前混合动力汽车相对普通汽车的溢价水平来看(5万以上)影响很小。但由于目前混合动力汽车主要生产企业在日本,中国的钕铁硼企业可能很难享受这一块发展的成果。从国内混合动力汽车销售情况来看,混合动力车还面临政府补贴不到位和消费观念滞后两大瓶颈,节能环保产品叫好不叫座的尴尬局面仍未终结。我们预计中国市场这一块的需求还需要等待市场的逐步成熟。
  ⑥、汽车EPS转向系统
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。按转向动力能源的不同,汽车转向系统分为机械转向系统和动力转向系统。传统HPS是靠发动机驱动、液压助力,其发展时间较长,技术成熟。它的缺点也很明显,其泵、管路、液压缸都需要定期维护保养,液压泵转子与液压油之间的损耗会产生很大的能量损失,非转向期间也要消耗能量,部件多、体积大、重量重。EPS是一种新的转向助力技术,它完全由电子控制伺服电机驱动,具有结构紧凑、重量轻、稳定性好、反应速度快等优点,并且具有在非转向时不工作油耗比HPS少80%和可随速调节操纵手感好等优点。
近两年,随着EPS性能的逐步稳定,越来越多的车型开始标配EPS,渐成燎原之势。每台EPS需要0.25kg左右的成品钕铁硼磁体,这样成本上升只有125元左右。谨慎起见,我们预计2011年全球钕铁硼EPS渗透率为10%,以汽车产量7.5亿台来预估,EPS系统产量为750万套左右。这样EPS系统对钕铁硼的需求量约为1875吨。
根据我们了解到的信息,这部分由于体积和性能等方面的原因,可替代性不强。EPS有着HPS所没有的诸多优点,我们预计未来EPS对HPS的全面替代是大势所趋,不会受到成本上涨的影响。
⑦、节能电梯
电梯耗电量巨大,是高层建筑最大能耗设备之一。据中国电梯协会估计,平均每部电梯每天耗电量约40kwh,占整个建筑能耗的5%左右。作为电梯的心脏,永磁同步曳引机出现后以体积小、损耗低、节能高效等优点,得到了迅速推广,目前已发展成为新型曳引机的主流机型。
表:永磁同步曳引机与传统异步曳引机对比
特性 永磁同步曳引机与传统异步曳引机对比
驱动方式 传统异步曳引机采用涡轮蜗杆传动方式,而永磁同步曳引机采用直接驱动方式,省去
了涡轮蜗杆结构,显著减小了体积和重量。
传动效率 永磁同步曳引机采用直接驱动方式,传动效率提高了20%-30%。
噪声 永磁同步曳引机省去了传统的传动系统,整机噪声可降低5-10分贝。
能耗 永磁同步曳引机采用磁励磁方式驱动,不需要定子额外提供励磁电流;同时永磁式曳
引机转子无电流通过,不存在转子损耗问题,总体能耗降低45%-60%。
寿命及维护 永磁曳引机不存在齿廓磨损问题,使用寿命长,基本不需维护。
根据我们了解到的信息,每台节能电梯约需使用6kg左右成品钕铁硼材料,涨价增加的成本约3000元左右,不足电梯售价的2%。从我们与行业内公司交流的情况来看,普遍没有用铁氧体替代钕铁硼的想法。因为一方面钕铁硼的节能效果较好,而电梯又是建筑物耗电的主要设备,节能意义较大;另一方面是铁氧体体积较大,这样电机房的建筑面积也需要增大,带来较高的转换成本。我们判断节能电梯需求很难被铁氧体替代。
2010年全球节能电梯出货量为16万台,使用成品钕铁硼960吨左右。根据与行业人士的交流,我们预计11年钕铁硼节能电梯出货量约为20万台左右,所需成品钕铁硼为1200吨左右,未来节能电梯领域有望保持20%以上的需求增速。
  ⑧、变频空调
空调分为定频空调和变频空调。变频技术的原理为通过改变输入电压的频率来控制电机的转速,而电机转速的变化会引起压缩机的输气量变化,制冷剂的循环流量也随之变化,从而使空调器的制冷量或供热量发生变化,达到调节环境温度的目的。与定频空调相比,变频空调有控温精确、制冷制热速度快、节能、噪音小、寿命长等诸多优点,是未来空调发展的必然方向。
根据我们了解到的信息,每台变频空调需要使用高性能钕铁硼成品材料0.25kg左右,涨价带来的成本上升大概为125元。成本上升对利润稀薄的空调企业来说有一定压力,根据我们从生产商了解的情况来看,中低效能变频空调的钕铁硼需求将逐步被铁氧体替代。而高效能空调节能效果较好,我们测算大概两年的时间就能收回钕铁硼涨价的成本,因此这块需求还是比较稳定的。我们预计11年全球高效能变频空调出货量为1000万台,所需成品钕铁硼磁材为2500吨左右。
⑨、风力发电
风力发电机包括双馈变速恒频型、失速型、直驱永磁型以及混合动力型四种。目前主流的双馈变速恒頻型发电机需要引入齿轮箱升速(1MW成本100万元左右),随着发电机功率的提升,成本上升很快,且易出现故障,需要经常维护。而直驱永磁型发电机省去了齿轮箱,具有可靠性高、效率高、维护工作少等诸多优点,是风力发电领域未来最有发展前景的机型。
根据全球风能协会(GWEC)的资料,在过去的十年中(2000-2010),全球风力发电能力继续保持增长,累计平均增长率超过30%。2010年全球新增风电装机容量达到35802MW,中国成为全球第一的风电大国,新增装机容量占比一半以上。
根据我们与企业的交流情况来看,国外由于节能环保的要求较高,风电新增装机钕铁硼需求基本没有受到涨价的影响。而国内的情况则有所不同,在风电行业本来的利润率就比较稀薄的情况下,钕铁硼价格的大幅上涨对企业毛利产生了严重的影响。除了少数签订了长单的大型风电企业外,不少中小企业纷纷用铁氧体代替钕铁硼需求。但我们认为钕铁硼直驱技术是风电行业发展的必然方向,短期的成本压力可能对国内企业应用产生一定影响,但从长期来看,风电行业的需求不会受到成本波动的影响。
表:永磁直驱式与双馈式风机的对比
特性 永磁直驱式与双馈式风机对比
可靠性 永磁直驱式风机取消了传统的齿轮箱,发电机转速只有20转左右,提高了安全可靠性。
电网兼容性 永磁直驱式采用全功率变流技术,具备较强无功补偿、低电压穿越能力,对电网冲击小。
维护成本 永磁直驱式省去齿轮箱维修费用。
空气动力学性能 永磁直驱式在额定低转速下输出功率较大、效率较高。
噪声 永磁直驱式省区齿轮箱,噪音低
效率 双馈式风机依靠齿轮箱,耗电较大。永磁直驱式发电效率平均要高5%-10%左右
电控要求 直驱式省去齿轮箱,全功率逆变
运输难度 永磁直驱式体积较大,运输难度更大
改进空间 永磁直驱式技术较新,电子化程度高,改进空间大
我们预计11年全球永磁直驱式风机出货量为4000台左右,以每台需要1000吨钕铁硼来计算,这块需求大概在4000吨左右。
⑩、其他领域
军工中的磁推力器、航天航空的磁谱仪等都需要用到钕铁硼磁体。这方面需求非常稳定,对成本不敏感。从我们与上市公司沟通的情况来看,每年需求量在500-1000吨左右,对总需求影响较小。
电动自行车领域,去年国内的销售量约2000万辆,每辆需钕铁硼材料0.25kg左右,涨价对成本的影响达200元左右,占电动自行车售价的比例较大,而且这部分需求由于体积的原因很难使用铁氧体替代。根据我们与企业交流的信息来看,电动自行车行业普遍受到了严重的影响,我们预计电动自行车行业前景不容乐观,有可能迎来行业的洗牌。
综上所诉,钕铁硼下游行业中,消费电子领域不受涨价影响,维持稳定增长;空调、风电、节能电机等节能领域有一定影响,但不改变节能趋势;汽车相关的应用影响很小,是未来需求的主要增长点。我们分乐观和中性两种情景来预测下游需求。乐观情况下,我们假设可替代类型需求减少20%(电动自行车需求减少20%),其他类型需求不受影响,这样大概估算出11年钕铁硼磁体毛坯需求量为7.5万吨左右。中性情景下,我们假设下游行业很难替代的类型需求量减少20%(电动自行车领域需求量减少50%),可替代行业的需求量减少50%,这样得到11年钕铁硼毛坯需求量在6.1万吨左右。

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