摘要:非晶納米晶磁芯是一種新興的功能磁性材料,因具有高磁導率、高飽和磁感應強度、低損耗的特點,被廣泛應用于中、高頻領域的能量傳輸與濾波。近年來,在無線充電、光伏、新能源汽車等下游產(chǎn)業(yè)的推動下,我國非晶納米晶磁芯市場規(guī)模不斷擴大。截至2022年底,我國非晶納米晶磁芯市場規(guī)模約為19.74億元,同比增長14.1%。
一、定義及分類
非晶合金,也稱金屬玻璃、液態(tài)金屬,是通過在金屬軟磁的冶煉過程中加入玻璃化元素(硅、硼、碳等),通過快淬技術使其成為非晶態(tài)。納米晶合金則是在非晶合金的基礎上經(jīng)過高度控制的退火環(huán)節(jié),形成具有納米級微晶體和非晶混合組織結構的材料。與對應的非晶材料相比,納米晶合金表現(xiàn)出更佳的強度、硬度,更良好的韌性,更小的彈性模量和延展性等特點。非晶納米晶磁芯是由納米晶帶材通過剪切、疊裝、固定成型及磁場熱處理等幾個環(huán)節(jié)制成,可以分為鐵基非晶納米晶磁芯、鈷基非晶納米晶磁芯等。
二、商業(yè)模式
1、采購模式
非晶納米晶磁芯生產(chǎn)商主要采購工業(yè)純鐵、硼鐵、硅鐵等生產(chǎn)用原材料以及耐火材料、噴嘴等生產(chǎn)輔助材料。企業(yè)通常采取“以產(chǎn)訂采”模式,綜合考慮客戶訂單需求、生產(chǎn)計劃、公司庫存量、在途數(shù)量以及供應商的送貨周期等因素與供應商確定交貨數(shù)量和周期,并與原材料供應商建立長期穩(wěn)定的合作關系,形成穩(wěn)定的原材料供貨渠道。
2、生產(chǎn)模式
非晶納米晶磁芯企業(yè)生產(chǎn)以訂單生產(chǎn)為主,合理、適量、預測性備貨為輔。即生產(chǎn)部門根據(jù)客戶對產(chǎn)品性能、規(guī)格、型號以及數(shù)量、交貨期限等方面的要求進行生產(chǎn),同時在產(chǎn)能富余時,對于標準型號或市場需求較大的產(chǎn)品進行適量的儲備生產(chǎn)。目前,我國非晶納米晶磁芯生產(chǎn)商以自主生產(chǎn)為主,同時在生產(chǎn)任務緊張、交貨期縮短時采用外協(xié)生產(chǎn)模式。
3、銷售模式
非晶納米晶磁芯企業(yè)下游客戶主要為各類變壓器、電子器件生產(chǎn)商,產(chǎn)品需求量大且相對穩(wěn)定,企業(yè)與客戶建立業(yè)務合作關系后,通常與客戶簽訂年度框架合同,后續(xù)根據(jù)客戶實際的采購合同/訂單需求安排發(fā)貨。針對國內零散客戶和海外客戶,非晶納米晶磁芯生產(chǎn)商采用經(jīng)銷模式,即由經(jīng)銷商從企業(yè)購入產(chǎn)品后自主定價,并向其下游終端客戶進行銷售。
三、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
非晶納米晶磁芯行業(yè)的主管部門包括國家發(fā)展和改革委員會和國家工業(yè)和信息化部;行業(yè)自律組織包括中國金屬學會非晶合金分會、中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應用分會、國家非晶節(jié)能材料產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等。
國家發(fā)展和改革委員會主要負責對行業(yè)進行宏觀調控以及制定產(chǎn)業(yè)政策,組織制定行業(yè)規(guī)章、規(guī)范和技術標準,研究擬訂行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,指導行業(yè)結構調整,實施行業(yè)管理監(jiān)督,參與行業(yè)體制改革、技術進步和改造、質量管理等工作。國家工業(yè)和信息化部主要負責監(jiān)測工業(yè)行業(yè)正常運行;研究提出新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略和政策等;指導行業(yè)技術法規(guī)和行業(yè)標準的擬定;組織協(xié)調相關重大示范工程和新產(chǎn)品、新技術、新設備、新材料的推廣應用;組織工業(yè)、通信業(yè)的節(jié)能、資源綜合利用和清潔生產(chǎn)促進工作等。
中國金屬學會非晶合金分會、中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應用分會、國家非晶節(jié)能材料產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等協(xié)會是由行業(yè)內企(事)業(yè)單位自愿組成的、行業(yè)性的、全國性的、非營利性的社會組織,主要對全行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,為業(yè)內企業(yè)提供市場指引。
2、行業(yè)相關政策
非晶納米晶磁芯能夠滿足電力電子技術向大電流、高頻化、小型輕量、節(jié)能等發(fā)展趨勢的要求,是制造電感、電子變壓器、互感器、傳感器、無線充電模塊等磁性器件的優(yōu)良材料,目前已在智能手機無線充電模塊、新能源汽車電機等產(chǎn)品端實現(xiàn)規(guī)?;瘧谩=陙?,國家制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策支持新材料、新技術發(fā)展與應用,非晶納米晶磁芯綜合磁性性能更為優(yōu)異,可以縮小磁性器件體積、降低磁性器件損耗,屬于新型磁性材料。同時,在國家以“雙碳”為核心的綠色低碳發(fā)展理念的引領下,新基建、新能源等新興領域快速發(fā)展,對非晶納米晶磁芯質量性能、保障能力等提出了更高的要求,為行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供了良好的市場環(huán)境。
四、行業(yè)壁壘
1、技術壁壘
非晶納米晶磁芯的研發(fā)及生產(chǎn)技術以電磁學為理論基礎,與物理學、化學、粉末冶金學等其他學科技術相互滲透,需要企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中持續(xù)提升工藝水平。在下游應用需求方面,新的應用領域層出不窮,要求生產(chǎn)商能根據(jù)技術積累靈活地作出反應,獲得穩(wěn)定的質量和較高的成材率,以滿足下游客戶的需求,從而形成較高的技術壁壘。
2、規(guī)模壁壘
能否持續(xù)提供性能穩(wěn)定且一致的產(chǎn)品是下游客戶選擇供應商的重要因素。隨著非晶納米晶磁芯應用領域不斷延伸,規(guī)模化生產(chǎn)不僅體現(xiàn)工藝流程的技術含量,而且能提升生產(chǎn)效率,快速降低成本,有助于生產(chǎn)商迅速搶占新興市場,提高綜合競爭力。新進入企業(yè)在設備采購以及生產(chǎn)線建設等方面均不及成熟企業(yè),無法在短期內實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),從而面臨較高的規(guī)模壁壘。
3、客戶壁壘
非晶納米晶磁芯作為電力、電子等行業(yè)的核心零部件,對終端設備的性能和穩(wěn)定性有重要影響。因此,下游客戶在選擇供應商時會對產(chǎn)品性能、工藝流程、品質管理、供貨能力、售后服務等方面進行嚴格考察。同時,在選定供應商后,出于對調試、磨合成本的考慮,通常會保持穩(wěn)定合作關系。對于新進入企業(yè)而言,其非晶納米晶磁芯產(chǎn)品需經(jīng)過長時間的市場驗證,才能進入下游客戶的供應商體系。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
非晶納米晶磁芯產(chǎn)業(yè)鏈上游為鐵、硅、銅、硼鐵等金屬以及合金材料。總體來看,鐵、硅等金屬及其合金均為大宗商品,其采購價格受公開市場價格走勢、地緣政治環(huán)境、全球供需等因素影響較大。同時,金屬原材料占產(chǎn)品成本的比例較高,如果原材料價格的發(fā)生大幅上漲,將對行業(yè)企業(yè)的經(jīng)營成本造成不利影響。
非晶納米晶磁芯產(chǎn)業(yè)鏈下游為電感元件、電子變壓器、互感器、傳感器、無線充電模塊等電力電子器件,終端應用于電力配送、能源、家用電器、光伏、醫(yī)療設備、消費電子、新能源汽車等領域。由于成分組成和工藝流程存在差異,非晶納米晶磁芯產(chǎn)成品在性能方面有所不同,在相應頻率范圍內可制成多種應用器件,并應用于不同的應用領域。下游應用領域的快速擴張催生巨大的需求增量,推動我國非晶納米晶磁芯穩(wěn)定發(fā)展。
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)安泰科技股份有限公司
安泰科技股份有限公司成立于1998年,是中國鋼研旗下新材料領域的核心產(chǎn)業(yè)平臺和科技創(chuàng)新主體,是我國新材料行業(yè)的領軍企業(yè)之一。安泰科技以非晶、納米晶等先進金屬材料及關鍵部件為核心主業(yè),是國內非晶/納米晶材料的先行者,產(chǎn)品廣泛應用于新能源汽車、光伏、航空航天、半導體集成電路、高端醫(yī)療裝備、先進軌道交通、節(jié)能環(huán)保等領域。安泰科技為全球高端客戶提供先進金屬材料、制品及解決方案,是眾多國內外知名企業(yè)的關鍵材料與核心部件供應商。2023年上半年,安泰科技包含非晶/納米晶在內的先進功能材料業(yè)務收入為15.60億元,同比增長12.3%;毛利率為19.89%。
(2)青島云路先進材料技術股份有限公司
青島云路先進材料技術股份有限公司成立于2015年,專注于先進磁性金屬材料的設計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。云路股份旗下產(chǎn)品包括非晶合金、納米晶合金、磁性粉末及其制品,主要應用于電力配送領域,同時向新能源汽車、5G新基建、軌道交通、數(shù)據(jù)中心、消費電子、家電、重離子科學研究領域等下游行業(yè)領域延伸。2023年云路股份實現(xiàn)營業(yè)收入17.72億元,同比增長22.43%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
非晶納米晶磁芯是一種新興的功能磁性材料,因具有高磁導率、高飽和磁感應強度、低損耗的特點,被廣泛應用于中、高頻領域的能量傳輸與濾波。近年來,在無線充電、光伏、新能源汽車等下游產(chǎn)業(yè)的推動下,我國非晶納米晶磁芯市場規(guī)模不斷擴大。截至2022年底,我國非晶納米晶磁芯市場規(guī)模約為19.74億元,同比增長14.1%。當前,全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃發(fā)展,汽車、能源、交通、信息通信等領域有關技術加速融合,電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化成為當今產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢。受全球節(jié)能與新能源發(fā)展趨勢影響,以及“雙碳”目標推動和綠色化、智能化牽引,非晶納米晶磁芯市場需求持續(xù)增長,預計在未來很長一段時間內將保持高景氣態(tài)勢發(fā)展。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)國家政策的大力支持
非晶納米晶磁芯屬于我國新材料行業(yè),符合國家產(chǎn)業(yè)政策和綠色經(jīng)濟發(fā)展方向,受到多重政策的鼓勵。2024年1月,工信部等部門發(fā)布《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,明確提出推動先進基礎材料升級,加快前沿新材料創(chuàng)新應用。同時,國家陸續(xù)出臺多個政策文件鼓勵我國下游制造業(yè)裝備以及工業(yè)設備的快速發(fā)展,為我國非晶納米晶磁芯帶來戰(zhàn)略發(fā)展機遇。
(2)下游市場需求持續(xù)擴大
在電力領域,“綠色電網(wǎng)”“智能電網(wǎng)”要求傳統(tǒng)電力系統(tǒng)趨向清潔化、節(jié)約化、智能化發(fā)展,非晶納米晶磁芯憑借其材料本身的屬性具備生產(chǎn)、應用、回收全流程節(jié)能、空載損耗低的特點,能夠滿足國家電網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略發(fā)展目標中對高效、節(jié)能、高流量密度型配電變壓器的需求。此外,5G基站、大數(shù)據(jù)、充電樁等“新基建”領域快速發(fā)展,作為新基建發(fā)展的關鍵部件,非晶納米晶磁芯市場需求進一步擴大。
(3)“雙碳”戰(zhàn)略進一步落實
非晶納米晶產(chǎn)品以其自身的高性能和無污染的特點,被譽為“二十一世紀的綠色環(huán)保產(chǎn)品”。隨著“雙碳”戰(zhàn)略的不斷深入,我國現(xiàn)代電力電子器件向著高效化、綠色化發(fā)展,繼而帶動了非晶納米晶磁芯的市場化應用。非晶納米晶磁芯突出的節(jié)能環(huán)保特性,是“制造節(jié)能、使用節(jié)能、回收節(jié)能”的全生命周期可循環(huán)綠色材料,隨著市場應用領域的不斷拓展將逐步替代鐵氧體等傳統(tǒng)磁性材料。
2、不利因素
(1)技術水平有待提升
我國非晶納米晶磁芯制造起步較晚,在產(chǎn)品研發(fā)、技術創(chuàng)新、人才引進方面較國外知名企業(yè)存在一定差距。非晶、納米晶材料存在延展性低、脆性大的問題,同時對于加工技術和加工效率要求較高。同時,我國大部分的制造仍依靠人工完成,存在成本高、效率低、質量波動大等問題,急需進行全自動化改造升級。
(2)上游原材料供應存在波動性
目前,我國非晶納米晶磁芯原材料供應仍面臨著一些問題。一方面,非晶納米晶帶材作為磁芯生產(chǎn)的重要原料,全球絕大部分產(chǎn)能掌握在以日立金屬為首的發(fā)達國家手中,國內供應量有限,存在一定的進口依賴性。另一方面,碳中和增量邊際變化和長期資本開支不足共同加劇供應鏈瓶頸,大宗原材料大幅波動,從而易對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和盈利空間帶來一定影響。
(3)市場競爭激烈
非晶納米晶磁芯行業(yè)內各大領先企業(yè)均以自身的技術優(yōu)勢和研發(fā)優(yōu)勢作為核心競爭力,持續(xù)的研發(fā)投入、技術路線升級迭代和新產(chǎn)品開發(fā)是保持競爭優(yōu)勢的關鍵。目前,國內生產(chǎn)商主要集中在中低端產(chǎn)品市場,新工藝升級、新產(chǎn)品開發(fā)處于模仿階段,綜合競爭力相對較低。同時,美國、日本等發(fā)達國家知名企業(yè)憑借品牌知名度和產(chǎn)品穩(wěn)定性占據(jù)我國高端市場,市場競爭愈發(fā)激烈。
八、競爭格局
隨著新材料行業(yè)的不斷發(fā)展,非晶納米晶磁芯行業(yè)面臨的市場競爭日趨激烈。西方發(fā)達國家,尤其是美國、日本、德國的非晶納米晶磁芯技術研究起步較早,在技術研發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)、質量控制、上下游渠道、品牌建設等方面都擁有較為成熟的經(jīng)驗體系。近年來,我國非晶納米晶磁芯進入高速發(fā)展階段,市場空間廣闊,國際知名品牌陸續(xù)介入中國市場,占據(jù)較大的市場份額。同時,我國也涌現(xiàn)一批非晶納米晶磁芯自主研發(fā)生產(chǎn)企業(yè),如云路股份、安泰科技、揚電科技、中岳非晶。本土頭部企業(yè)生產(chǎn)技術不斷得到突破,占據(jù)的市場份額不斷擴大,在國際市場上的競爭力也逐步增強。
九、發(fā)展趨勢
非晶納米晶磁芯及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線天然具有節(jié)能和高效的優(yōu)勢。未來,伴隨著國家節(jié)能減排策略持續(xù)深入落實,我國非晶納米晶磁芯應用領域將不斷擴展,市場滲透率進一步提升。同時,通過提高技術水平、優(yōu)化生產(chǎn)工藝降低生產(chǎn)成本來實現(xiàn)性能提升,掌握從上游材料端核心生產(chǎn)技術至下游制品端深加工和應用領域系統(tǒng)性技術,成為順應行業(yè)發(fā)展的大趨勢。此外,非晶納米晶磁芯高飽和磁感、低損耗、高磁導率、小型化、耐腐蝕等綜合特性,適用于制造光伏逆變器、軌道交通變壓器、新能源汽車及充電樁等關鍵設備或元器件?!靶禄ā钡慕ㄔO帶來節(jié)能、高效、輕量等材料應用新需求,為非晶納米晶磁芯開啟廣闊的發(fā)展空間。
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