中國磁性材料及器件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 （下）

翁興園

3 “十四五”期間產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與需求分析

3.1 產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1.1 中國軟磁鐵氧體材料技術(shù)發(fā)展方向和趨勢

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和材料開發(fā)的深化，今后開發(fā)適用的新型軟磁材料是中國軟磁鐵氧體生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。未來，不少多種特性兼?zhèn)涞能洿盆F氧體新材料將先后推向市場，市場研發(fā)方向?yàn)椋?/p>

①“兩高”軟磁材料：更高的飽和磁通密度（Bs），更高直流偏置特性（DC—Bias），高μ>12 000；

②“兩低”軟磁材料：更低的損耗（低磁通密度下的損耗因子tgδ/μ<8，功耗Pc<350kW/m3，120℃，200mT），更低的總諧波失真系數(shù)（THD）；

③適應(yīng)5G等新基建領(lǐng)域的高頻、低功耗、高功率密度材料；

④寬溫、寬頻、低功耗軟磁材料，更寬使用頻率和更廣溫度范圍；

⑤稀土/納米添加和精細(xì)化工藝以及復(fù)合材料技術(shù)成為材料開發(fā)和提高性能的新途徑。

未來，軟磁材料將重點(diǎn)應(yīng)用在新基建相關(guān)市場、通信設(shè)備、汽車、電力與能源和新型消費(fèi)電子等領(lǐng)域，其目標(biāo)是生產(chǎn)比例達(dá)到50%，產(chǎn)品合格率達(dá)到95%。

3.1.2 中國永磁鐵氧體技術(shù)和市場發(fā)展趨勢

技術(shù)發(fā)展趨勢：高性能磁體稀土氧化物及納米添加技術(shù)（鈷—鑭—鋅添加技術(shù)）；永磁鐵氧體材料工藝優(yōu)化，進(jìn)一步提高現(xiàn)有產(chǎn)品的性能和批量一致性（優(yōu)化配方技術(shù)、提高取向度；提高燒結(jié)密度；控制晶粒尺寸）；高性能永磁鐵氧體材料產(chǎn)品研究，開發(fā)出滿足客戶低溫度系數(shù)、高溫使用、高壓強(qiáng)度、特殊性能參數(shù)的材料；高性能干壓各向異性磁體；高性能薄壁環(huán)和薄型磁瓦技術(shù)；電機(jī)定子用大弧度鐵氧體磁瓦技術(shù)；少加或不加稀土低成本高性能永磁鐵氧體技術(shù)；高性能永磁鐵氧體產(chǎn)品開發(fā)效能提高30%，合格提高10%，綜合成本下降5%～8%；研究開發(fā)全線可整體提高磁瓦生產(chǎn)效率的自動化智能化技術(shù)。

市場發(fā)展趨勢：鐵氧體軟磁器件向高性能、微型化、集成化方向發(fā)展；車載電子對軟磁鐵氧體器件的需求持續(xù)增長；新型消費(fèi)及家用電器對鐵氧體軟磁器件需求日益增加；出口軟磁元器件產(chǎn)品從中低檔逐步向中高檔發(fā)展。

3.1.3 中國釹鐵硼永磁材料技術(shù)發(fā)展方向

當(dāng)前，中國稀土產(chǎn)業(yè)更具突出優(yōu)勢，稀土分離產(chǎn)品的商品量已占全球的90%。中國的釹鐵硼產(chǎn)業(yè)則進(jìn)一步向資源地轉(zhuǎn)移，國內(nèi)外釹鐵硼永磁的發(fā)展和性能的提升則仍沿高磁能積、高矯頑力和高使用溫度3個方向進(jìn)行。

主要方向與趨勢：稀土永磁材料進(jìn)一步向高性能低成本、高使用溫度、高穩(wěn)定和可靠性、高機(jī)械強(qiáng)度、高耐腐蝕性、高環(huán)境適應(yīng)性方向發(fā)展；燒結(jié)釹鐵硼高溫、高矯頑力材料，新型高能量密度材料（磁能積BHmax+矯頑力Hcj>80）；新型低重稀土、無重稀土低成本稀土永磁材料（釓、鈥、鋱、鑭、鉺添加）；高豐度低成本稀土永磁材料的開發(fā)（2020年鈰—鐵—硼磁體約5萬t）；稀土釹鐵硼油泥及廢品回收再生高性能稀土永磁技術(shù)；細(xì)化晶粒及晶界擴(kuò)散工程技術(shù)；低成本新型全密度熱壓/熱變形永磁體（2020年日本大同年產(chǎn)約700t，銀河磁體能公告300t/a產(chǎn)能，已經(jīng)小批量生產(chǎn)）；連續(xù)化制造裝備的研制與革新：實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動化、精細(xì)控制作業(yè)；避免人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)品不一致；實(shí)現(xiàn)高效率、低工藝成本；發(fā)揮材料性能潛力，提高產(chǎn)品性能；無人工廠生產(chǎn)自動化技術(shù)與裝備研究開發(fā)。

當(dāng)前中國稀土永磁產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)，上市和優(yōu)勢大中型企業(yè)不斷擴(kuò)張發(fā)展，產(chǎn)能超過40萬t。未來，中國磁性材料產(chǎn)業(yè)風(fēng)險中蘊(yùn)藏著機(jī)遇，持續(xù)發(fā)展是大勢所趨，但傳統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，競爭和整合與淘汰不可避免。

3.2 產(chǎn)業(yè)重要需求市場

軟磁鐵氧體主要應(yīng)用市場：汽車電子、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器用計算機(jī)和平板上網(wǎng)本、通訊市場、傳統(tǒng)和新型消費(fèi)電子。

中國永磁鐵氧體主要應(yīng)用市場：電機(jī)、揚(yáng)聲器、微波爐、傳感器等零部件，其中電機(jī)用永磁鐵氧體市場需求占比約為62%左右，是永磁鐵氧體最大的應(yīng)用市場。下游領(lǐng)域電聲產(chǎn)品需求最大，占比37.12%，其次是家電行業(yè)。

永磁鐵氧體應(yīng)用市場比例分為：電聲行業(yè)37.12%，家電18.22%，電動玩具15.89，汽車行業(yè)15.11%，計算機(jī)及辦公設(shè)備8.09%，其他5.57%。

中國釹鐵硼永磁主要應(yīng)用市場：風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車、節(jié)能電梯、人造衛(wèi)星和航空航天及雷達(dá)的行波管和環(huán)行器中以及微型電機(jī)、計算機(jī)、微型錄音機(jī)、航空儀器、電子手表、地震儀和電子儀器、汽車、家用電器、核磁共振成像儀、音響設(shè)備、微特電機(jī)、石油化工、磁分離設(shè)備、磁力機(jī)械、磁療器械、醫(yī)療保健、移動電話等方面，新基建、新能源和碳中和與碳達(dá)峰涉及到的磁性材料應(yīng)用將是需求的強(qiáng)大引擎。

3.3 “十四五”期間國內(nèi)磁性材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

“十四五”初期，國內(nèi)磁性材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展將圍繞以下方向展開：發(fā)展高頻低損耗、大功率的軟磁材料，寬溫、寬頻、高BS材料；開發(fā)大容量、高密度的磁記錄材料；低場大磁熵變的磁制冷材料的研究與開發(fā)；開發(fā)高自旋極化率的自旋電子學(xué)材料；比釹鐵硼性能更佳的新一代永磁材料，以及高端燒結(jié)釹鐵硼磁體，批量生產(chǎn)開發(fā)目標(biāo)（50UH和45EH）；開發(fā)新型低重稀土低成本稀土永磁材料和有機(jī)磁性材料。

4 “十四五”期間產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路

“十四五”初期，我國磁性材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路如下：

一是建設(shè)原料生產(chǎn)基地，加強(qiáng)上下游縱向合作。原料是磁性材料發(fā)展的根本保證，在有原材料優(yōu)勢的地區(qū)積極挖掘資源優(yōu)勢，建設(shè)幾個重要的原料生產(chǎn)基地。加強(qiáng)上下游縱向合作可以降成本提高競爭力，促進(jìn)創(chuàng)新。二是打造產(chǎn)業(yè)集群。在有市場和配套能力區(qū)域優(yōu)勢的地區(qū)，積極建設(shè)圍繞磁性材料產(chǎn)業(yè)相互配套的產(chǎn)業(yè)集群，降低綜合成本、提高國內(nèi)外市場競爭力。三是培育行業(yè)龍頭企業(yè)。今后中國磁性材料行業(yè)將從自由競爭向壟斷競爭過渡，以大吃小、以強(qiáng)并弱、企業(yè)間以區(qū)域經(jīng)濟(jì)或?qū)I(yè)范圍聯(lián)合，新一輪的實(shí)力競爭開始。要與國際大企業(yè)競爭，必需培育有代表性的行業(yè)龍頭企業(yè)。四是加強(qiáng)自主創(chuàng)新。國內(nèi)磁性材料企業(yè)，與國外大企業(yè)相比，自主知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢較弱，常常受制處于被動的地位，因此未來的中國磁性材料企業(yè)，必須加強(qiáng)自主開發(fā)和自主知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。五是加強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)合作。企業(yè)在發(fā)展過程中僅僅依靠自身力量，難以形成優(yōu)勢，提高市場競爭力，未來中國的磁性材料企業(yè)必須加強(qiáng)交流和合作，特別是加強(qiáng)與上下游產(chǎn)業(yè)的緊密合作，共同發(fā)展。

5 “十四五”期間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)

“十四五”初期，中國的磁性材料產(chǎn)業(yè)在圍繞國家雙循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、不斷擴(kuò)大出口增長的同時，要積極以內(nèi)需為導(dǎo)向，充分發(fā)揮國家雙循環(huán)內(nèi)外2個市場協(xié)調(diào)發(fā)展的政策優(yōu)勢，調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，力爭2021年國內(nèi)高檔磁性產(chǎn)品生產(chǎn)占總量的比例超過65%；到2021年，力爭年銷售額超過10億元的磁性材料龍頭大企業(yè)超過20家，中國電子元件百強(qiáng)企業(yè)中磁性材料企業(yè)超過20家；國內(nèi)永磁鐵氧體材料水平FB9以上高檔產(chǎn)品達(dá)到主流，軟磁鐵氧體材料功率材料PC44、高導(dǎo)12 000以上產(chǎn)品達(dá)到主流，可以正常量產(chǎn)PC47、PC50功率材料和12 000的高導(dǎo)材料，釹鐵硼永磁可以穩(wěn)定批量生產(chǎn)N40EH、N45UH等以上高檔產(chǎn)品。

6 “十四五”期間磁性材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)門類

6.1 重點(diǎn)開發(fā)的新型磁性材料

“十四五”期間，我國開發(fā)高性能永磁材料應(yīng)分別重點(diǎn)聚焦如下方面：

高性能永磁鐵氧體方面，應(yīng)聚焦于高性能磁體稀土氧化物及納米添加材料；滿足客戶特殊要求的“四高”和“四特”高性能永磁鐵氧體材料（即低溫度系數(shù)、高溫使用、高壓強(qiáng)度、特殊性能參數(shù)）；高性能干壓各向異性磁體材料和技術(shù)；高性能薄壁環(huán)和薄型磁瓦材料和技術(shù)；電機(jī)定子用大弧度鐵氧體磁瓦材料和技術(shù)；少加或不加稀土低成本高性能永磁鐵氧體材料和技術(shù)。

高性能稀土永磁材料開發(fā)：應(yīng)聚焦于高性能低成本、高使用溫度、高穩(wěn)定和可靠性、高機(jī)械強(qiáng)度、高耐腐蝕性、高環(huán)境適應(yīng)性稀土永磁材料；高溫、高矯頑力材料，新型高能量密度材料（磁能積BHmax+矯頑力Hcj>80）；新型低重稀土、無重稀土低成本稀土永磁材料（釓、鈥、鋱、鑭、鉺的添加）；高豐度低成本稀土永磁材料；稀土釹鐵硼油泥及廢品回收再生高性能稀土永磁材料和技術(shù)；細(xì)化晶粒及晶界擴(kuò)散工程技術(shù)制備高性能稀土永磁材料；低成本新型全密度熱壓/熱變形永磁體材料。

6.2 “十四五”初期磁性材料產(chǎn)業(yè)投資和投入產(chǎn)出率

按照國際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和測算慣例，考慮到中國磁性材料產(chǎn)業(yè)的特殊性，中國磁性材料產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出率的平均值約為3∶2。到2021年，按實(shí)現(xiàn)超過830億元的銷售收入計算，中國磁性材料產(chǎn)業(yè)投資總額約為1 200億元。

7 建議

磁性材料產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)中重要的高新技術(shù)支撐產(chǎn)業(yè)，人均使用時量已經(jīng)成為衡量一個國家是否發(fā)達(dá)的重要標(biāo)志之一，國家應(yīng)在財政補(bǔ)貼、重大項目和稅收，特別是科技創(chuàng)新、出口退稅等方面加大扶持力度，同時加強(qiáng)磁性材料供應(yīng)鏈的建設(shè)和保護(hù)，調(diào)控磁性材料原料相關(guān)商品價格，防止大起大落，大力促進(jìn)和推動中國內(nèi)外雙循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)中國磁性材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使中國早日成為磁性材料產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.05.012