磁性器件产品结构设计的发展分析

磁性器件产品结构设计的发展分析 一、 磁性器件产品结构设计的发展 为达成磁性器件低损耗、低漏磁、高功率密度等性能提升的目标，磁性器件的线圈和磁芯结构都有了很大发展，线圈主要的发展方向是采用平面线圈、片式线圈和薄膜线圈等扁平化线圈使得磁性器件产品更加小型化同时提升了磁性器件的可制造性；磁芯主要采用PQ型、RM型、EC型或环形铁氧体磁芯，以此生产的磁性器件适合于自动化生产，是电子产品实现轻、薄、小型化的主要产品，与常规的磁性器件相比，新结构磁性器件具有体积小、功率密度高、效率高、漏电低、散热性好、成本低等优点。 二、 中游行业分析 随着国家政策的进一步利好，越来越的需求将会被释放，磁性材料行业紧密连接产业上下游的资源，充分去掌握用户的需求，极大的丰富了行业的应用场景，进一步推动了磁性材料产业的快速增长，磁性材料按照使用情况分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。根据对中国磁性材料中永磁和软磁各个细分行业的产量统计汇总得到中国磁性材料行业的总体产量规模，从趋势来看，2018年及以后中国磁性材料产量迎来了较为明显的增长，2021年中国磁性材料生产规模达到170．2万吨，同比增长10．88%。2017-2021年中国磁性行业需求量也在逐渐增加，2021年磁性材料的需求量为188万吨，同比增长11．18%。 中国主要的磁性材料为永磁材料和软磁材料，其中铁氧体和稀土永磁为永磁材料的两大主要细分产品，软磁铁氧体占据软磁材料的绝大部分的产量规模，其他软磁材料如纳米晶软磁虽然体量较小，但是近年来行业增幅较快，具有良好的市场前景。根据中国电子元件行业协会的数据统计，2021年中国永磁材料产量为76．8万吨，占总磁性磁性材料的68%，2021年软磁材料的产量36．1万吨，占比达到32%。 中国目前已是全球最大的软磁材料生产地区，产能约占全球的70%以上，国内约有250家企业从事软磁材料的研发生产，涉及软磁材料的上市公司主要有天通股份、横店东磁、领益制造、金瑞科技等。目前国内磁性材料行业的上市公司主要有、、、等，这几家企业的营业收入都在逐年增加，其中2021年的营业收入为126．07亿元，同比增长55．53%，2021年的营业收入为71．46亿元，同比增长53．61%，2021年的营业收入为40．8亿元，同比增长68．8%，2021年的营业收入为37．54亿元，同比增长56．48%。 从行业内的投融资并购事件来看，目前行业内的并购趋势都为规模较大企业对中小型企业的横向并购整合，收购方的企业规模和业务范围正在进一步扩大，行业内的整体集中度正在不断提高。 三、 国内磁性元器件厂家发展空间广阔 车载磁性件空间广阔。车载磁性件主要用于OBC、DC/DC、INVERTER、BMS等，产品包括EMI电感、PFC电感，BOOST电感，辅助电源变压器、驱动变压器、主变压器等。而全球电感器主要制造商集中在日本，行业骨干企业包括村田、TDK、太阳诱电、胜美达、Vishay、线艺电子、奇力新、三星电机、伍尔特等。日本企业的整体市场占有率高达49．7%；中国大陆电感器制造商约占全球16．1%的份额。车载磁性元器件目前被国外厂商垄断，国内京泉华、可立克、海光电子等已进入多个车企供应链，随着新能源车的快速渗透发展空间广阔。 磁性元器件是指以电磁感应为技术原理，通过电能与磁能相互转换实现能量转换、传输的电子元器件，一般由磁芯、导线、基座等组件构成。根据工作原理不同，磁性元器件可分为电子变压器与电感器两大类。 磁性元器件是实现电能与磁能相互转换的基础元器件，主要应用于电子电器设备场景，发挥着维持设备运行作用，在家电、汽车、能源、光伏、通信、工业、医疗等领域应用较为广泛。当前在其下游应用市场快速发展带动下，国内磁性元器件市场需求不断增加，行业迎来发展机遇期。其中新能源汽车、光伏储能是目前国内磁性元器件主要应用领域。 从细分市场来看，电子变压器是磁性元器件市场主流产品，当前其主要应用于家电、新能源设备、通讯设备等领域。目前我国是全球电子变压器市场主要生产国，国内企业主要包括台达集团、特变电工、光宝集团、西电集团、海光信息、京泉华电子、顺特电气、华朋集团等。本土企业在全球电子变压器市场中占据主导地位，2022年共计占据近65%市场份额，国产化程度较高。 电感器是磁性元器件市场增速较快的一类产品，其主要应用于汽车、充电桩、航空航天、消费电子等领域。受技术壁垒较高影响，目前国内电感器市场仍由美国、日本等龙头企业占据主导地位，主要企业为日本村田、日本TDK、日本松下、日本太阳诱电、美国线艺电子等。我国电感器企业占比市场份额较小，2022年共计市占比仅不到17%，未来国内市场空间巨大。 磁性元器件是一类工业基础电子元件，当前在终端新能源汽车、家用电器、消费电子等领域快速发展带动下，其市场需求不断增加、规模不断扩大，行业迎来发展机遇期。但目前，作为磁性元器件主要产品之一的电感器市场国产化水平还比较低，因此，未来本土企业仍需加大技术攻关力度，进而促进国内电感器市场进程不断加快。 磁性元器件是实现电能和磁能相互转换的电子元器件，属于电子元器件行业领域的重要分支，是保证电器电子设备稳定工作的重要基础元器件。磁性元器件应用领域非常广泛，覆盖了网络通信、汽车电子、工业电源、消费电子、安防设备、智能家居、医疗电子等众多领域。磁性元器件品类众多，每种产品的型号和规格均存在一定差异。得益于应用领域的广泛性，磁性元器件未来具有良好的市场发展空间。在网络通信领域，磁性元器件主要应用于路由器、交换机、服务器、机顶盒、光纤收发器、网络电视、终端通信设备等网络通信产品；新能源汽车领域，新能源汽车配置电池、电机、电控等电子系统，车载电子产品应用场景较传统燃油车更加广阔，新能源汽车电子磁性元器件使用率更高，同时新能源汽车充电桩也会涉及磁性元器件的应用；在工业电源领域，通信电源、服务器电源、电力电源、医疗电源等电源设备都需要磁性元器件；在消费电子领域，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品的电源模块、充电器都会涉及磁性元器件的应用。 目前全球范围内主要的磁性元器件生产企业大部分集中在欧美、日本和中国。欧美、日本及中国台湾厂商由于发展历史较长，凭借技术、品质和品牌等方面的优势，在磁性元器件市场具备先发优势，拥有较高的市场份额，主要厂商包括TDK、村田、普思电子（Pulse）、帛汉股份（Bothhand）、台达电子（DELTA）、光宝科技等。20世纪中期，全球磁性元器件的生产和销售主要集中在欧美等发达国家和地区，但由于磁性元器件多为手工加工，人工成本较高。20世纪60年代，磁性元器件产业逐步从欧美地区向日本、中国台湾等地区转移。20世纪90年代，由于国内投资环境良好、人工成本低廉，全球磁性元器件产业逐步向我国东南沿海地区转移。我国磁性元器件制造业起步相对较晚，20世纪90年代至2000年初期，我国企业主要依靠成本、服务等优势从事代工生产，竞争力较为有限。但随着我国研发实力的不断提升，目前已涌现出一批拥有自主品牌的规模化本土厂商，如铭普光磁、可立克、京泉华、美信科技等。同时，在全球电子制造业产业转移的背景下，我国已经成为世界范围内磁性元器件的主要研发、生产基地之一。国内磁性元器件市场行业集中度相对较低，未来，下游网络通信、汽车电子的技术升级换代对磁性元器件质量、性能、技术的要求将不断提高，磁性元器件厂商的技术创新能力、规模化生产能力、快速响应能力将变得越来越重要，优势厂商将拥有较好的市场机遇，在行业中的比重将进一步上升。 四、 下游行业分析 磁性材料广泛应用于新能源电器、电力通讯设备和航天等领域，包括电动机、消费电子、发电机、新能源凄恻等，目前，磁性材料行业处于快速上升阶段，我国磁性行业下游市场的相关企业有比亚迪、格力电器、ABB、Omron等，以新能源汽车为例，环保问题越来越被全球所关注，新能源汽车拥有低耗能和低环境污染的优点更受大众所喜爱，因此新能源汽车行业迅速崛起，2021年新能源汽车产量为354．5万辆，同比增长159．52%。 从新能源汽车的销量来看，新能源汽车的销量从2017年的77．7万辆增长到2021年的352．1万辆，2021年中国新能源汽车销量为352．1万辆，同比增长157．57%。 五、 逆变器磁性元器件市场空间 逆变器中磁性元器件价值量占比推导：选取近年内披露元器件成本占比的逆变器企业锦浪科技和固德威作为样本，分别计算了其磁性元器件的占比。结果显示，磁性元器件在逆变器成本中占比11．9%~15．7%，占收入比例为8%~10．4%，考虑到锦浪科技仅披露电感数据，变压器数据未披露，由此计算的磁性元器件占比有所减小，取磁性元器件占逆变器营收比例10%进行后续计算。 六、 逆变器磁性元器件空间广阔 户用加速光伏装机向上。2020年中国集中式光伏总装机174．4GW，占总装机的69%，分布式光伏占31%。分布式光伏的一大优势是可以采用自发自用，余量上网的模式，在用电需求较大、用户电价较高的中东部地区可以因地制宜发展中小型分布式光伏。在整县推进政策支持下，分布式料将快速发展，户用光伏项目保持快速增长，有望再创历史新高。根据CPIA数据，2021年全球光伏新增装机170GW，国内光伏新增装机54．9GW。预计2022年全球光伏新增装机195-240GW，国内光伏新增装机75-90GW。 电化学储能为新增储能主流方案。过去国内外储能项目以抽水蓄能为主，截至2020年抽水蓄能在全球储能的装机占比高达89．3%，其次则是电化学储能，占比达9．2%。而在2020年新增储能装机中，电化学储能装机占比却高达近73%，是目前主流的储能装机技术方案。 双碳目标下电化学储能高速发展。电化学储能累计装机规模从2014年的893．5MW上升到了2020年的14247．3MW，年化复合增长率高达48．5%。在光伏、风电高速发展背景下储能项目有望持续高速发展，根据WoodMackenzie预测，未来10年电化学储能装机将持续高增长，预测年复合增长率将达31%，2030年装机规模有望达741GWh。中国作为电化学纯储能的装机大国和能源革命的先锋，电化学储能装机累计规模未来5年的年化复合增长率在理想状态下能够达到70．5%。 逆变器是光伏&储能核心部件，磁性元器件是逆变器重要上游。逆变器是将直流电转换为交流电的电力设备，可将直流电转换成频率、幅值可调的交流电，以满足接入电网的质量要求，是新能源发电上网的重要组成部分，属于产业链中游。主要有集中式、集散式、组串式、微逆变器等。电感等磁性元器件是逆变器重要组成部分。 分布式光伏崛起，组串式逆变器占比提高。分布式光伏崛起叠加组串式在集中电站的渗透，组串式逆变器占比不断提高，2020年国内组串式逆变器占比接近65%。组串式逆变器量增价高。与集中式逆变器相比，组串式逆变器占光伏系统成本6．3%，价值量更高（集中式逆变器占光伏系统成本2．6%）。 磁性元器件占逆变器成本可达15%，储能逆变器磁性元器件用量更大。逆变器用磁性元器件包括电感、变压器等，根据固德威数据，2019年逆变器直接材料成本中电感、变压器分别占比12．8%和4．1%，合计占比16．9%，仅次于机构件的24．8%，大于半导体器件10．6%的占比；直接材料占逆变器成本比例93．17%，由此计算电感和变压器占逆变器总成本15．7%。储能逆变器增加了AC/DC等模块，磁性元器件用量更大。 七、 国内磁性元器件厂家迎发展良机 下游逆变器行业集中度高，国内厂家居前。全球光伏产业链各个环节的主要生产地均在中国。国内逆变器厂家凭借成本、完善的产业链布局、快速发展的市场等优势全球市场份额不断提升，其中华为、阳光电源自2015年起稳居市场前二，国内其他厂家如锦浪科技、固德威也迎来快速发展。根据WoodMackenzie数据2020行业CR10近80%，前两名玩家华为、阳光电源分别占据23%、19%份额，CR242%，加上其他国内厂家前十名里国内厂家份额高达60%。作为逆变器上游的磁性元器件