根据中国汽车工业协会,2023 年 1-11 月,全国新能源汽车产量为 830.4 万辆,同比增长 36.87%。根据 CleanTechnica,2023 年 1-10 月,全球新能源汽车销量为1073.20 万辆,同比增长 38.47%。随着新能源汽车销量快速增长和渗透率的持续提升,作为新能源汽车核心部件之一,以永磁电机为代表的驱动电机需求将获得提振,进而驱动稀土永磁材料需求增长。
永磁驱动电机具有尽可能宽广的弱磁调速范围、高功率密度比、高效率、高可靠性等性能优势,并可在有效降低整车的重量的同时提高能量转换效率,在新能源汽车市场中逐步占据主流地位。根据中国稀土定增募集说明书(注册稿),新能源汽车每辆纯电动车消耗钕铁硼 5-10 kg,每辆插电式混合动力汽车消耗 2-3 kg。
风力发电机分为永磁直驱式、半直驱式和双馈异步式,其中永磁直驱式和半直驱式使用高性能钕铁硼磁钢。相对于双馈异步式机组,永磁直驱风机由于无齿轮箱,减少传动损耗的同时简化传动结构,从而提升发电效率与机组可靠性,降低运维成本。半直驱风机则在一定程度上结合双馈机组与直驱机组的优势,在实现提高齿轮箱的可靠性的同时实现了对大功率直驱发电机设计与制造条件的改善。
在能源转型的大背景下,创建绿色低碳的发展模式已成为全球的普遍共识,全球风电行业发展有望提速。2023 年 1-11 月,全国风电新增装机量为 41.39 GW,同比增长 83.79%。根据 GWEC 预测,2026 年全球风电新增装机量有望达到 150 GW,2023- 2026 年 CAGR 为 17.8%。同时,随着风机大型化趋势发展,应用高性能钕铁硼磁钢的直驱和半直驱永磁电机渗透率将实现持续提升,为稀土永磁材料需求打开增长空间。
机器人是智能制造业最具代表性的装备,是一种具备拟人形态的多功能自动化机械装置,通常具有多关节机械手或具备高自由度,启动操作程序后可以替代人类自动重复执行命令,依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能,具有工作效率高、稳定性强、精度高等特点。
工业机器人的关节型结构通常是由独立的永磁驱动电机控制的,而永磁材料是制造永磁驱动电机以及永磁传感器、永磁锁定阀等其他核心部件的关键材料,能够使得核心部件实现体小量轻、快速反应,并具备较强的短时过载能力。根据《钕铁硼市场发展现状及未来发展趋势分析》,每台工业机器人所需钕铁硼约为 25 kg。
人形机器人成为发展新赛道,有望打开稀土永磁材料长期成长空间。人形机器人集工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品,发展潜力大、应用前景广,是未来产业的新赛道。工信部印发于 2023 年 11 月印发《人形机器人创新发展指导意见》,指出到 2025 年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产。
2022 年 6 月,工信部等六部门联合印发《工业能效提升行动计划》提及实施电机能效提升行动。提出加快高性能电磁线、稀土永磁、高磁感低损耗冷轧硅钢片等关键材料创新升级,提出到 2025 年新增高效节能电机占比达到 70%以上。稀土永磁工业节能电机的渗透率有望持续提升,进一步增加稀土永磁材料的需求。
变频空调有控温精确、制冷制热速度快、节能低噪、使用寿命长等诸多优点。随着能效标准的提高,高效能的变频空调逐步取代传统低效能的定频空调成为主流发展趋势。根据产业在线 月,全国变频空调实现销量1.04 亿台,同比增长 14.80%。
电梯曳引机是电梯的动力设备,包括永磁同步曳引机与传统异步曳引机。永磁同步电动机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构,具有节能、环保、低速、大转矩等特性。采用电梯变频技术和钕铁硼永磁同步无齿曳引技术可降低电梯能耗。
根据对新能源汽车、风电、工业机器人等主要应用领域高性能钕铁硼的测算,预计 2024 年全球高性能钕铁硼需求量将达到 18.3 万吨,同比增加 2.2 万吨;其中,新能源汽车/风电/工业机器人/变频空调/节能电梯/消费电子等其他领域高性能钕铁硼需求量分别为 7.13/3.67/1.56/1.72/1.13/0.86 万吨。