一、新興領域助力釹鐵硼行業迎來需求拐點，5年需求速復合增速15%

　　釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物Re 2 14 B為基礎的永磁材料。主要成分為稀土元素釹 (Nd）29%-32.5%、鐵（Fe）63.9%-68.7%、非金屬元素硼（B）1.1%-1.2%。為獲得不同性能部分釹可用鏑（Dy）、鐠（Pr）等其他稀土金屬替代，鐵也部分可用鈷（Co）、鋁（Al）等其他金屬替代。硼含量較小，但對形成四方晶體結構金屬間化合物起著重要作用，使得化合物具有高飽和磁化強度、高的單軸各向異性和高的居里溫度。

　　至今，稀土永磁體已經發展至第三代產品。第一代為稀土永磁 1:5 型的 SmCo5，第二代為稀土永磁 2：17 型的 SmCo17，它們是以金屬鈷為基體的永磁合金。第三代為釹鐵硼合金（RE-Fe-B 系永磁），其磁體性能大幅提升，磁性是一般永磁材料的 4 倍以上。釹鐵硼永磁憑借極高的磁能積和矯頑力在工業生產小型化、輕薄化背景下得到廣泛運用。目前，釹鐵硼永磁材料主要運用于家電、汽車電動助力轉向系統（EPS）、風電發動機等領域。隨著新能源汽車、工業機器人、永磁牽引地鐵、高鐵的興起，釹鐵硼磁材消費市場空間進一步擴張，行業將迎來又一次快速發展機遇。

永磁材料歷史沿革

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釹鐵硼磁材上下游產業鏈

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　　1、傳統領域高性能釹鐵硼市場穩步提升

　　釹鐵硼永磁材料在家庭消費和工業生產方面均有廣泛運用，在工業升級、消費升級和綠色經濟的大背景下，釹鐵硼磁材高效率、小型化、輕量化的特征優勢日益顯現。對當前釹鐵硼下游主要細分市場的需求現狀和發展分析發現，汽車 EPS、節能節電等傳統領域市場保持穩定增長的同時，高鐵軌交、機器人等新興領域市場快速拓展，新能源汽車電機驅動市場將迎來全面爆發。整體上，釹鐵硼下游市場空間不斷拓展，伴隨消費轉型升級，行業需求結構得到持續改善。未來幾年高性能釹鐵硼市場年均消費增速超過 10%，部分細分領域市場年均增速有望超過 30%-50%。

　　（1）節能家電 ：變頻空調滲透率不斷提高，節能電梯穩中有升

　　變頻空調是釹鐵硼磁材下游消費的一個重要運用領域。目前，空調主要分為定頻空調和變頻空調兩種，與定頻空調只能依靠反復啟停壓縮機來調節室溫相比，變頻空調則是利用微控制使壓縮機運行的工作頻率能夠在一定范圍內變化，通過改變輸入電壓的頻率來控制電機的轉速，從而引起壓縮機的輸氣量變化來改變制冷劑的循環流量，使空調器的制冷量或供熱量發生變化達到調價溫度的目的。其以節能高效且環保的特性成為歐美空調市場的主流。目前國內市場，隨著用戶消費能力的不斷提高，消費者亦對產品節能化提出更高要求。尤其在政策的引導下，近年來變頻節能空調市場滲透率持續提高。中怡康數據顯示，變頻空調市場占有率從 2009 年的 16%攀升至 2016 年的 64%，中性假設下，預計到 2020年變頻空調市場占有率將達到 75%。

國內變頻空調產量和滲透率

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　　這幾年變頻空調生產中大量使用高性能釹鐵硼永磁材料替代鐵氧體永磁材料，釹鐵硼的使用比例快速上升。因此，變頻空調生產對釹鐵硼需求拉動作用不斷增強。保守估計，到 2020 年釹鐵硼磁體使用率占變頻空調市場的 50%。2017 年，空調市場在高溫天氣 O2O模式快速增長、消費升級等多重利好因素影響下，預計 2017 年全年空調產量增速約 20%，2018-2020 年空調產量我們按照年均增速恢復 2-3%速度增長，每臺空調消耗 120g 釹鐵硼計算，那么到 2020 年中國和全球空調市場對釹鐵硼年需求將分別達到 6087 噸和 8316噸。

空調市場對釹鐵硼需求的拉動

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　　節能電梯對釹鐵硼需求的拉動穩定增長。隨著城鎮化進程和基礎設施建設的推進，城鎮高層建筑數量不斷增加，電梯作為高層建筑必需的機械化設備其需求量隨之上升。傳統電梯是變頻調速電氣拖動系統，一般使用交流異步電機。其缺點在于需要使用齒輪設備減速，結構復雜、耗能較大。據中國電梯協會估計，我國平均每部電梯每天耗電量約 40kWh，約占整個建筑能耗的 5%。永磁同步曳引機的出現不僅耗電更省，并且可以將拽引機，和控制柜置于井道中，省去獨立機房，節約建筑成本。其以體積小、損耗低、效率高等優點，發展成為新型曳引機的主流機型占據市場主流地位。隨著節能減排政策的不斷落實，我國節能電梯產量占電梯總產量的比例不斷增大。到2016年，節能電梯市場占有率已達到90%。接下來，考慮到新增需求、舊電梯的更換以及節能改造，預計節能電梯仍將會以每年 20%速度繼續增長，對釹鐵硼永磁體形成穩定需求。

　　根據數據，2016 年電梯總產量 77.6 萬臺，按照每年電梯增速 5%，節能電梯市場占有率每年增加 1%計算，節能電梯市場對釹鐵硼永磁體的需求量將保持 5-6%左右穩定增長，到 2020 年釹鐵硼需求量達到 5200 噸。全球產量增速按 4%-5%計算，2020年全球節能電梯產量對釹鐵硼需求量達到 6649 噸。

中國節能電梯數量和市場占比

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中國節能電梯對釹鐵硼需求的拉動

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　　2、汽車電動助力轉向系統（EPS）：市場滲透率穩定提高

　　汽車電動助力轉向系統是釹鐵硼磁材下游需求的一個重要傳統領域。在汽車發展歷程中，方向助力系統經歷了 4 個階段：機械專項系統、液壓助力轉向系統、電控液壓助力轉向系統、電動助力轉向系統。傳統的機械轉向系統已經被淘汰，而液壓助理轉向系統是發動機帶動向油泵，不管轉向與否都要消耗發動機部分動力。相反，電動助力轉向系統只需在轉向時提供助力，較液壓轉向系統電動轉向系統不轉向時可以降低油耗 2.5%，轉向時可降低油耗 5%以上。EPS 擁有環保、節能、安全等優勢，在乘用汽車市場正逐步取代液壓轉向系統。據報告，EPS 裝置的滲透率在歐盟地區從 2010 年的 70%提升到2015 年的81%。中國EPS 起步較晚，滲透率從2010 年的不足10%提升至2016年約40%。

　　隨著 EPS 滲透率的不斷提升，EPS 用釹鐵硼永磁市場空間日益廣闊。考慮到新能源汽車對傳統汽車的替代，我們假設全球傳統汽車銷量 2017-2018 年以 3%的速度增長，2019-2020年產量同比以 2%速度增長。并且，2016 年全球 EPS 裝置滲透率按照 50%估計，并每年以2%的速度增長，每套 EPS 釹鐵硼用量為 0.25kg ，那么到 2020 年中國 EPS 對釹鐵硼需求量為 4300 噸，全球 EPS 對釹鐵硼需求量約為 1.5 萬噸。

　　3、直驅永磁風電電機：國內棄風現象好轉，全球風機穩定增長，

　　隨著全球能源資源和環境問題的日益突出，傳統石化能源向清潔能源邁進步伐加速，風力發電越來越受到各國政府重視。各國家出臺多種政策，補貼支持風力發電行業發展。全球風能理事會風電行業報告數據顯示，2016 年全球風電新增裝機容量超過 54GW，累計容量達到 486.8GW，裝機容量同比增長 12.6%。其中中國風電累計、新增裝機容量均居全球第一。2017 年上半年，全球清潔能源投資增速增長 21%，全球風能設備新增投資262.2 億美元。無論是歐洲北美還是亞洲，風電裝機都在不斷增長。部分發達國家風電滲透率高達 20-40%（丹麥、烏拉圭、葡萄牙和愛爾蘭），中國、美國和加拿大幾個大型電力市場風電滲透率分別達到 4%、5.5%和 6%。隨著風力發電成本下降，風電裝機市場增長潛力巨大。全球風能理事會市場預測 2017 年全球風電年新增裝機將達到 60GW，到 2021年新增裝機容量有望增至75GW，累計容量超過 800GW。在中國，按照國務院“十三五”控制溫室氣體排放工作方案通知，到 2020 年力爭風電裝機達到 200GW。

　　但是近年來我國風電領域遇到一些問題，裝機增速有所放緩。一方面，由于電網接納能力不足、風電場建設工期不匹配和風電不穩定等自身特點，導致部分風電場風機暫停的棄風現象。為緩解棄風現象，各地政府通過政策加持，力促電力市場化交易等方式，不斷提高風電消納比例。近年 1-8 月，風電設備利用小時數同比增加，內蒙古、黑龍江、新疆等地棄風率有不同程度下降。但整體上，隨著陸上風電標桿電價不斷下調 1 ，未來補貼逐年大幅退坡已成為明確政策導向，新增風電裝機增速呈現趨勢性下滑。今年受到環保趨嚴、安全防范措施等多因素疊加，上半年全國新增風電裝機僅 7GW。下半年裝機增速有所加速，1-9 月風電新增裝機達到 9.7GW，9 月單月新增裝機同比增長 34%。我們預計 2017 年全年風電新增裝機增加 16GW。未來幾年，隨著棄風現象逐步緩解，風電價格趨于穩定，預計新增風電裝機設備將呈現穩定小幅增長，到 2020 年全國累計裝機設備 270GW，新增裝機容量恢復到 2015 年的 30GW。

全球風電裝置裝機容量（萬千瓦）

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中國風電裝置裝機容量（萬千瓦）

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　　目前，市場主流風機技術路線分為雙饋式和直驅式永磁兩種。兩者的最大區別在于不同的傳動和發電結構。直驅式永磁風力發電機取消了傳統的交流勵磁雙饋式異步風力發電機所需要的增速齒輪箱，避免了運行中齒輪箱的故障和維護。同時，永磁風力發電機采取了永磁勵磁、無勵磁繞組，轉子上也沒有集電環和電刷，結構簡單，運行可靠，發電效率平均提高 5 至 10%，維護成本能降低 20%。我們認為，雖然未來全球風電裝機容量增速會有所放緩，但是隨著直驅永磁風力發電機的滲透率的上升，其年均復合增長率可望達到 20%，從而帶動釹鐵硼永磁材料的需求也將保持較高速度增長。按照直趨永磁風力發電機滲透率由 2014 年的 15%逐步增長 2020 年的 30%，一臺 1.5MW 直驅永磁風力發電機總共需求釹鐵硼永磁材料 1.2 噸的量來計算，到 2020 年全球新增風電裝置將帶來釹鐵硼 1.59 萬噸的需求，其中我國新增風電裝置對釹鐵硼的需求達到 0.47 萬噸。

風電裝置對釹鐵硼需求的拉動

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　　4、消費類電子：手機市場持續增長，VCM 小幅收縮

　　隨著近年來互聯網技術的不斷發展，數字化、網絡化的消費電子類產品市場的深度和廣度不斷提升，個人消費類電子產品總體上繼續保持穩定增長態勢。釹鐵硼永磁由于其高磁能積、高壓實密度等優越特點，符合消費電子產品實現小型化、輕量化、輕薄化的發展趨勢，因此被廣泛應用于音圈電機（VCM）、主軸驅動電機、手機線性震動馬達、攝像頭、收音器、揚聲器、耳機、數碼伸縮鏡頭電機等諸多器件。

　　在手機領域，高性能釹鐵硼是手機制造的原料之一，主要應用于手機的自動變焦馬達上。中國是世界上最大的手機生產國，許多品牌在中國均有工廠或代工工廠。根據工信部資料顯示，2010 年來手機生產平均增速保持在 15%左右。隨著智能手機在農村的進一步普及，以及技術進步帶來手機不斷的更新換代。保守估計未來幾年手機產量增速維持在 5%左右，按照每部手機需要使用 0.0025KG 釹鐵硼材料計算，2017 年中國手機生產對釹鐵硼的需求為 5550 噸。到 2020 年中國手機生產對釹鐵硼需求將達到 6281 噸，全球需求約為6464 噸。

全球手機產量（億部）

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手機對釹鐵硼的需求

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　　計算機硬盤配套的音圈電機（VCM）是釹鐵硼應用的另一重要領域，其技術門檻較高，長期由日本等發達國家壟斷。掌握此項技術的主要有 Neomax（日立－住友）、TDK、信越化工等企業，占全球一半以上的市場份額。近年來隨著國內廠商通過長期努力，中科三環、寧波韻升等企業也同樣掌握了用于 VCM 的技術。2014 年我國 VCM 市場對高性能釹鐵硼永磁材料的需求量為 2270 噸。市場普遍認為 VCM 市場的增長可能會因為 SSD 固態硬盤的替代，出現放緩的跡象，但是因為成本跟存儲容量等問題的存在，大面積的替代現象不會快速出現，且去年 10 月儲存新應用，捷西、西部數據等開始做庫存管理，需求向好。預計到 2020 年全球 VCM 市場對高性能釹鐵硼永磁材料的需求約在 1250 噸左右。此外，揚聲器、耳機等傳統消費電子領域，隨著向小型化發展的趨勢，釹鐵硼永磁材料的使用也將會逐步增長，甚至全部為釹鐵硼永磁材料替代，從而提高釹鐵硼的需求市場。

全球 VCM 對釹鐵硼需求的拉動

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　　二、新興領域市場空間持續拓展

　　1、工業機器人：新型工業化道路推進人工智能實體經濟深度融合

　　受人力成本上升和人口老齡化影響，近年來 “機器換人”現象普遍，全球特別是亞洲地區工業機器人產業快速發展，五年來工業機器人銷量始終保持兩位數增長。自 2013 年成為全球最大的機器人消費國以來，我國工業機器人需求連續 3 年穩居世界第一。在擴大機器人消費的同時，我國亦著力加快本土機器人產業研發生產。2015 年我國發布了《中國制造2025》戰略規劃，將機器人產業的發展提升到戰略層面，全面展開在機器人產業領域的建設與布局。近日黨的十九大報告中再次指出，加快建設制造強國，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，在中高端消費、創新引領、綠色低碳、共享經濟、現代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能。國產工業機器人產量也呈現出爆發式增長的趨勢，2016 年國產工業機器人產量達 7.24 萬臺，而 2013年產量僅為 3.67 萬臺，增長近一倍。據預測，到 2020 年全球將有 170 萬個新工業機器人投入到世界各地的工廠中。

　　工業機器人產業擴張給釹鐵硼產業帶來發展機遇。一臺工業機器人主要包括減速器、伺服電機、控制器、機械加工本體等幾部分。其中伺服電機是一種補助馬達間接變速裝置，可使控制速度，精度非常準確，可以將電壓信號為轉矩和轉速以驅動控制對象，相當于工業機器人的“神經系統”。而高性能釹鐵硼永磁材料則是永磁同步伺服電機的基礎材料。目前一臺165kg焊接機器人售價約為16萬元至25萬元，其中伺服電機成本占比約為20%，即 3.2 萬至 5 萬元之間，永磁同步伺服電機中釹鐵硼材料成本約為 15%，以此計算，釹鐵硼材料成本約為 4800 元至 7500 元。按高端釹鐵硼售價約為 200 元/公斤算，一臺工業機器人約消耗釹鐵硼 24 公斤至 37 公斤。考慮到國內機器人采用的進口伺服電機成本中包含較高毛利，因此我們認為制造一臺 165kg 焊接機器人約消耗 25 公斤高性能釹鐵硼。

工業機器人銷量增速

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工業機器人成本構成

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　　在政策的大力支持下，我國科研機構和產業資本投資加快投入，目前全國各地機器人產業園有 50 余家，國內機器人在整機、軟件、智能化方面技術進步迅速，與國外的差距逐步縮小。我們預計，未來 3-5 年機器人產量將保持兩位數增長。按照 2017 年中國工業機器人產量 9.8 萬臺，全球工業機器人產量 28.5 萬臺，2018 年-2020 年全球工業機器人增速15%-20%，每臺機器人消耗釹鐵硼 25 千克計算，到 2020 年中國工業機器人對釹鐵硼的需求為 4128 噸，全球工業機器人對釹鐵硼需求 1.15 萬噸。

工業機器人對釹鐵硼需求的拉動

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　　2、軌交高鐵：城市交通步入“永磁牽引時代”

　　永磁牽引技術在高鐵、軌交領域的運用是釹鐵硼磁材需求增長的另一個巨大潛在市場。2016 年 5 月，永磁電機應用再獲突破性進展，中國中車首次采用永磁牽引，自主研制了永磁列車。永磁同步牽引系、統電機將電機損耗降低至原來的三分之一，顯著降低高鐵牽引能耗，實現高鐵運行 10%以的節能。不僅如此，永磁跨座式單軌列車具有“爬坡能力強，轉彎半徑小，載客量大、噪音低”等諸多優點。高鐵電機由“感應異步傳統”朝“永磁同步傳動”符合節能減排、綠色環保目標，是高鐵電機的發展方向。與此同時，2016 年 8 月，中國首列具備載客運營資質的自主化“永磁地鐵”正式投入運營，并于 2017 年 1 月通過專家評審，認定為永磁牽引可靠穩定，已完全具備后續持續投入載客運營的能力。這意味著中國城市軌道交通將進入綠色、節能的“永磁牽引時代”，正式成為繼德、法、日之后研發運用永磁軌道交通的國家。這場“永磁革命”中，我國有著得天獨厚的優勢。我國高鐵里程數居世界之最，每年大量的高鐵訂單加快永磁技術的商業化運營，如果城鐵、地鐵、高鐵逐步實現永磁同步傳動電機的運用，軌道交通永磁市場潛力廣闊。目前，一輛永磁電機高鐵消耗釹鐵硼約 10 噸，如果未來中國每年生產永磁電機高鐵列數 50 輛，對應釹鐵硼磁材年消費量將達到 500 噸。加上地鐵軌道交通列車永磁同步傳動電機的運用，到 2020年，全球該領域釹鐵硼需求有望達到 1000 噸。

　　三、新能源汽車成為 未來需求增長爆發點

　　新能源汽車是未來對高性能釹鐵硼磁鋼需求量增長最快的領域，未來三年消費增速保持年均 40%以上。由于電動汽車對驅動系統要求轉矩密度高、運行可靠性高、轉矩控制力高，從而要求所用材料擁有高磁能積、高矯頑力和工作溫度。出于成本和功效考慮，目前絕大多數乘用電動車基本都采用永磁同步電機。永磁同步電機在新能源汽車電機市場的占有率高達 80-90%，僅有特斯拉的 Model S 和 ModelX 以及 Roadster 系列仍使用交流異步機。目前特斯拉 Model3 也宣布將采用永磁同步電機替代原來 Model S 的三相異步電機，進一步提高永磁電機的市占率。因此，一般而言每輛新能源汽車要比普通汽車多用釹鐵硼 3 公斤左右。新能源汽車的推廣運用將帶動釹鐵硼材料需求快速上升。

各類型驅動電機性能比較

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　　在全球倡導綠色低碳發展的背景下，發展新能源汽車產業是大勢所趨，各國政府出臺相應政策支持新能源汽車產業發展。在中國，大量汽油、柴油消耗產生的機動車尾氣嚴重污染空氣環境，基于能源結構安全和環保壓力，發展節能環保的新能源汽車已成為國家重要戰略。2010 年 10 月國務院正式發布《關于加快培育發展戰略性新興產業的決定》，把新能源汽車產業作為戰略性新興產業之一重點培育發展，將著力突破動力電池、驅動電機和電子控制領域關鍵核心技術，推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應用和產業化。2012 年 4 月，新能源汽車被列入國家七大戰略新興產業之一。 2012 年 10 月國務院出臺《關于印發節能與新能源汽車產業發展規劃（2012―2020 年）的通知》，確定了我國新能源汽車產業發展將以純電驅動為新能源汽車發展和汽車工業轉型的主要戰略取向，提出到 2020 年純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達 200 萬輛、累計產銷量超過 500 萬輛。

　　一方面，國家對政策持續加碼，產能規劃布局、宏觀政策推動、多層次補貼形式等方面不斷形成和完善產業倒逼與引導機制，另一方面，這些扶持政策吸引各類產業資本進入新能源汽車市場，產業投資快速擴張。盡管當前新能源汽車市場占比還并不高，但在“積分制”、大城市限牌競價等政策陸續落地以及各大廠商對新能源汽車開發銷售的投入持續加大的雙重驅動下，我們認為未來三到五年新能源汽車生產成本將逐漸降低，基礎設施不斷完善，續航能力等核心技術逐步提高，新能源汽車推廣進程將得到加速。我們預計 2017年國內新能源汽車產量達到 68 萬輛，2018-2010 年混動車銷量年均增長 40-50%，純電動車銷量年均增長 50-60%，混動車單輛消耗 2kg 釹鐵硼、純電動車單輛消耗 5kg 釹鐵硼計算，到 2020 年預計釹鐵硼年消耗約 9000 噸。全球范圍，預計 2017 年新能源汽車產量達到 320 萬輛，2018-2020 年純電動車年均增長 30-40%，混動車年均增長 20-30%，到2020 年全球全球新能源汽車對釹鐵硼需求約 1.8 萬噸。誠然，我們也應該認識到短期內由于新能源汽車總產量較低，其釹鐵硼用量占釹鐵硼總需求比例不高，盡管消耗量增速非常迅速，但短期之內尚無法對釹鐵硼生產企業業績拉動形成巨大貢獻。隨著新能源汽車量產的推進，新能源汽車對釹鐵硼需求將續釋放。

中國新能源汽車對釹鐵硼需求的拉動

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全球新能源汽車對釹鐵硼需求的拉動

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　　整體上，我們認為 2018 年以后隨著新能源汽車、軌交、工業自動化（伺服電機）領域需求的再增長，釹鐵硼行業的需求增速將再次加速上升；截止到 2020 年，釹鐵硼行業需求5 年復合增速預計將達到 15%，顯著快于 2016、2017 年 10%左右的需求增速，行業需求拐點近在眼前！

中國高性能釹鐵硼需求 （噸）

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