我国稀土永磁材料市场需求分析

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     永磁材料，又称硬磁材料，是具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料。在永磁材料中，可以分为：合金永磁材料，包括稀土永磁材料、钐钴、铝镍钴；铁氧体永磁材料。其中稀土永磁材料又可以被分为：第一代永磁体（1:5型钐钴合金）、第二代永磁体（2:17型钐钴合金），以及第三代稀土永磁合金（钕铁硼合金）。由于科学技术更新替换的速度越来越快，永磁材料的应用领域随着性能的被提高而被不断扩大。

    随着《京都议定书》的生效，世界各国对环保意识日渐增加，加上我国正在加快脚步建设节约型社会，致使稀土永磁材料的需求将变得十分旺盛，根据中国稀土学会的预测，2015年世界稀土需求量将达到21万吨，平均年增幅将达到8%以上。而在稀土永磁材料中最值得关注的是钕铁硼磁性材料。由于钕铁硼优异的磁性能而被誉为“磁王”并被广泛用于新能源汽车、节能电梯、风力电机、变频空调、EPS、手机等领域，而且将面临更大机遇。

    由于全球低碳生活已经成为热门话题，低碳经济已经来临。哥本哈根会议上各国领导人曾就为了减少碳排放量争论不休。而交通运输是减少碳排放量的主要环节之一，这势必带动新能源汽车行业的发展以及小型轻量化汽车的爆发式增长。

    钕铁硼永磁材料是新能源汽车的主要功能性材料之一。新能源汽车可分为混合动力车（HEV），和纯电力车（EV）。就HEV而言，每辆车比传统汽车多用5公斤左右的钕铁硼永磁材料；EV目前有两种技术方案。一种是使用稀土永磁电机作为发动机，每辆需多用钕铁硼5-10公斤；另一种是将轮子中装入电机，也称为轮子驱动。轮子驱动可分为两轮驱动和四轮启动。两轮驱动的情况下每辆车需多用钕铁硼10-20公斤；若4轮驱动，则需要钕铁硼20-40公斤。谨慎起见，对HEV以每辆3公斤、EV以每辆10公斤为基数进行计算。根据中国汽车工业协会提供的数据显示，2012年全球汽车销量约为6,800万辆，而HEV占4%，所需钕铁硼永磁数量已过万吨。到2020年，全球HEV产量预计累计达到1,000万辆，带来钕铁硼需求量5万吨；纯电动汽车到2020年全球范围超过600万辆，钕铁硼需求量为6万吨。因此，新能源汽车将拉动永磁材料的长期需求。

    在能源日趋紧张的时代,将风能转化为电能正受到各国ZF的政策支持,风力发电目前在欧洲已经大规模实施,在我国尚处于起步阶段。目前主流风力发电机是的交流励磁双馈式异步风力发电机，其特点是需要增速齿轮箱，而且在运行过程中容易产生故障。而直驱式永磁风力发电机采取风机叶轮直接驱动发电机旋转，其特点是采取永磁励磁，无励磁绕组，转子上也没有集电环和电刷。因此，结构简单、运行可靠。不仅避免了运行中齿轮箱的故障和维护，而且由于高性能钕铁硼的使用能够使风力发电机的重量减轻，效率更高。特别是国家电监会下发了《风电场接入电力系统技术规定》，要求我国风电健康有序地规模化发展、确保大规模风电并网后电力系统的安全稳定与可靠供电。因此永磁直驱风力发电机是未来风力发电机组的发展趋势。

    目前全球范围内共有75个国家有商业运营的风电装机，其中22个国家的装机容量超过1GW。根据全球风能理事会公布的数据显示，2012年全球风电产业新增风电装机容量达53,000兆瓦，全球累计装机年增长21%、新增装机达到6%。

    目前全球累计风电装机达到291,000兆瓦。2012年，我国风电新增35%，新装机容量为15,900兆瓦，装机量为全球第一，并占到全球新增装机容量的35%以上。而且风力电机的市场规模将会以每年20-30%的速度增长。我们预计到2014年和2015年，我国新增风电装机量将达到17,000兆瓦和18,000兆瓦。到2020年预计风电装机总量将达到100万兆瓦。目前1兆瓦的机组使用钕铁硼大致在1吨左右。随着风力发电行业的快速增长,钕铁硼在风力发电机组中的用量也将快速增加。

    图表1：中国风电累计装机容量与预测（单位：兆瓦）

    随着城市的高速发展，高层建筑迅速增加，电梯成为了高层建筑运输服务的唯一机械化设备。传统的电梯是由变频调速电气拖动系统，一般使用交流异步电机。其缺点在于需要齿轮减速设备，成本高、效率低且结构复杂。因此，永磁同步电机受到市场的关注。永磁同步无齿轮曳引机的拖动装置不是用中间的减速器而是直接传递到曳引轮上的曳引机。永磁同步曳引机可以将曳引机和控制柜置于井道中，省去了独立机房。由此可以节约建筑成本，增加建筑面积，提升空间。

    而且，永磁同步无齿轮曳引机具有很高的节电性。现今，一般电梯所消耗的电费已成为高楼大厦最大的开支之一。以酒店为例，星级酒店每年每平方米耗电量为150度，其中将近一半用于电梯。根据中国电梯协会提供的数据显示，目前我国大约有电梯120万台，其中节能电梯不足10%。在节能环保的大环境下，节能电梯在市场中所占的比例将会被不断的增大。预计到2014年，我国节能电梯产量将占电梯总产量的85%左右，达到52万台且仍将会以每年20%的速度继续增长。而每台节能电梯大约使用6公斤左右的钕铁硼永磁材料。按此估算，到2014年我国电梯行业需要高性能钕铁硼永磁材料达3,120吨。

    因此，随着我国高层建筑密集化程度越来越高，电梯的需求也将会不断增加，而且国家对发展节约型社会、保护环境的意愿日益增加，发展永磁材料节能电梯是势在必行。

    目前市场上的空调分为两种，一种是定频空调，另一种是变频空调。定频空调的缺点在于由于供电频率不能改变导致压缩机转速基本不变，只能依靠反复启停压缩机的来调整室内温度，在此情况下容易消耗较多的电能；变频空调则是利用微控制器使压缩机运行的工作频率能够在一定的范围内变化，通过改变输入电压的频率来控制电机的转速，从而引起压缩机的输气量变化来改变制冷剂的循环流量，使空调器的制冷量或供热量发生变化后以达到调节环境温度的目的。因此相较于定频空调，变频空调具有高效、节能、环保的优点，在欧美市场上的已成为主流。

    目前，变频空调在日本市场上的占有率已达到90%，在欧洲、美国等西方发达国家或地区的市场占有率也达到75%以上。在我国，2008年变频空调的销售额仅为209万台，占市场占有率的7%、2009年的销售额为563万台，市场占有率仅为15%。进入2011年，我国变频空调的市场占有率为38.68%。根据中国磁性材料与器件行业协会预测的数据显示，2008年至2013年，国内变频空调的普及率将从7%提升到50%，变频空调的销量从203万台增长到2,330万台，复合增长率49%。

    由于钕铁硼的磁性优于铁氧体，其节能环保效果更佳，更适合被使用于变频空调的压缩机，而且每台变频空调大概使用0.2公斤钕铁硼永磁材料。因此，到2013年用于变频空调中的钕铁硼永磁材料将达到10,794吨。钕铁硼永磁材料在变频空调的市场前景将十分乐观。

    在汽车发展的历史过程中，方向助力系统经历了4个阶段：机械转向系统；液压助力转向系统；电控液压助力转向系统；电动助力转向系统。传统的机械转向系统已被淘汰。而液压助力转向系统则是发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动力。相比之下，电动助力转向系统只是在转向时才由电机提供助力，不转向时不消耗能量。据试验证明，较液压转向系统而言，电子助力转向系统在不转向时，电动助力转向可以降低燃油消耗2.5%；在转向时，可以降低5.5%。因此，使用电动转向系统的燃油消耗要比传统的转向系统低。

    由于EPS具有很多优点，国内外厂商纷纷致力于该技术的研发，EPS技术已逐步趋于成熟，很多汽车开始配备EPS系统。目前为止，EPS应用在排量为1.3L-1.6L的各类轻型轿车上居多，并逐步向微型车、中型车发展。在全球汽车行业中，EPS系统的市场占有率为10%，并每年以9%-10%的速度快速发展，年增长量达到150万套以上。在我国，EPS市场已初具规模。根据中国磁性材料与器件行业协会预计，到2014年，我国EPS在汽车上的使用率将达到75%，约为1,149万套。由于高性能钕铁硼永磁材料是生产EPS的核心零部件。且估算每个电子助力转向系统所需0.25公斤钕铁硼，仅我国EPS市场在2014年对钕铁硼的需求就将达到2,873吨左右。未来EPS代替传统液压助力转向系统是一种趋势，因此永磁材料在EPS市场上的需求将会逐年增加。

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