功率类软磁铁氧体市场前景

功率类软磁铁氧体市场前景 一、 软磁铁氧体行业未来发展趋势 （一）高性能软磁铁氧体发展空间广阔 当前下游终端应用产品正逐渐走向轻薄化、小型化、集成化，下游电子磁性元件需要在体积小型化的同时实现较高的功率输出，这要求软磁铁氧体材料需达到更高的功率密度，未来软磁铁氧体材料将进一步向宽温宽频、高饱和磁通密度等方向发展，满足消费电子、家用电器行业产品升级，以及新能源、光伏、5G通讯等新兴行业发展的需要。 对于功率类材料，未来需要尽可能在更高频率和更高电流的环境下都具备良好的电磁性能，提升能量转换的效率，因而需具备更高的饱和磁通密度和更低的功率损耗；对于高导类材料，除提升量产材料的磁导率水平外，还需要使材料在更宽的频率范围内都具备良好的阻抗特性。此外，以光伏发电、新能源汽车、5G通讯为代表的新兴应用场景均处于户外更加复杂的环境中，因而需要软磁铁氧体材料具备更高的温度稳定性。总体来看，综合性能和可靠性更优的软磁铁氧体材料更契合下游发展趋势和产业政策的方向，在单品附加值和应用数量上发展前景都更为广阔。 （二）软磁铁氧体行业产品定制化，个性化要求逐步加强 伴随着终端电子产品更新换代的速度不断提升和新兴领域的迅速拓展，电子变压器、电感器等电子磁性元件的升级速度也进一步加快。软磁铁氧体生产企业需要结合下游客户的实际应用场景，定制化调整产品的材质和尺寸，甚至从原料端配合客户，设计出符合客户个性化需求的产品。未来软磁铁氧体材料的生产将由大批量单一生产逐渐向多品种小批量生产转化，行业内企业需要不断提升针对差异化客户需求进行同步开发、快速响应的能力。 （三）软磁铁氧体行业技术和规模领先的企业竞争优势凸显 当前我国软磁铁氧体行业存在大量小规模的生产厂商，以上企业集中于中低档产品进行竞争，在技术水平和生产规模上都处于较低水平。伴随着未来我国消费电子、网络通信、汽车电子等领域的产业升级，下游产品对于软磁铁氧体材料的外观尺寸、综合性能、一致性的要求将进一步提升，技术和规模领先的企业在客户响应速度、产品创新能力、供货规模的稳定性上将具备明显的优势；同时，高性能的软磁材料也是国家产业政策长期鼓励的发展方向，产业政策支持电子元器件的龙头企业通过兼并重组、资本运作整合资源，增强核心竞争力。总体来看，小规模的生产厂商由于产品附加值低，同质化程度高，且难以实现规模经济，容易陷入激烈的价格竞争中，一旦受到产业升级、生产要素成本上升、原材料价格和下游需求波动等外部环境影响，持续经营能力和抗风险能力都偏低。未来行业竞争格局将进一步向具备技术和规模优势的企业倾斜，行业集中度有望提升。 （四）软磁铁氧体行业生产自动化和智能化水平不断提升 当前全球制造业正迎来以数字化、信息化、智能化为发展方向的深刻变革，现代化的信息技术也正和传统软磁铁氧体生产逐步融合，当前我国软磁铁氧体企业普遍面临产品附加值低、劳动力成本上涨的问题，推进智能制造生产可以有效提升产品一致性、降低生产成本、提高生产效率，实现产业转型升级和企业效益提升，行业内大型生产企业均在推进生产线的自动化应用水平。例如：通过车间的智能监测平台可以对生产情况进行实时监控，针对不同产品自动生成烧结配方，并对产品质量进行统计分析。生产企业通过引入智能化的视觉检测机器，可以借助其自动化、高客观度、非接触和高精度的特点代替人工对软磁铁氧体磁芯的外观进行检测，提升产品合格率并降低生产成本。组合式的数控磨床可以一次性完成铁氧体磁芯的磨面、磨底、再磨面、开气隙等生产环节，节省磨面后再排列的人工成本，提升小尺寸、难排列产品的生产效率和精度水平。 二、 全球磁性材料产量 软磁铁氧体材料属于磁性材料的一种，磁性材料是国民经济生产过程中重要的基础性材料，广泛应用于电子、电力、信息、机械、交通、新能源、医疗卫生、国防等领域，用于存储和传输电能。数据显示，全球磁性材料产量由2016年的187万吨增长至2021年的227万吨，复合年均增长率为4．0%。相关研究机构预测，2022年全球磁性材料产量将达242万吨。 三、 软磁铁氧体行业竞争格局 从全球磁性材料市场来看，日本在磁性材料上的研发和生产上起步较早，以TDK、FDK为代表的日本企业具备较强的软磁铁氧体新材料开发能力，在高端产品的技术水平、高附加值产品的市场占有率等方面仍然占据主导地位。我国是全球软磁铁氧体产量规模最高的国家，根据中国电子材料行业协会磁性材料分会的统计，2020年我国软磁铁氧体产量约占全球的73%。从区域分布来看，我国软磁铁氧体的生产和销售主要集中在浙江和江苏长三角地区、华南地区。根据中国电子材料行业协会磁性材料分会的统计，浙江和江苏长三角地区企业的软磁铁氧体产量占全国产量的比例达到53%以上，华南地区企业的产量占比约为17%，以上地区软磁铁氧体产业集群效应更加明显，企业在研发能力、技术水平、产量规模、产业链配套等方面更具优势。此外，我国软磁铁氧体市场竞争格局相对分散，根据中国电子材料行业协会磁性材料分会的统计，2020年我国从事软磁铁氧体生产的企业数量在200家左右，其中大多数企业的年生产规模在500吨左右，以上厂商一般仅有少数几条磁芯生产线，通过向外部采购磁粉进行生产，主要依靠低价策略进行市场竞争，产能规模和产品附加值较低，上下游议价能力和抗风险能力较弱。国内企业中，横店东磁、天通股份在软磁铁氧体材料领域较早进行业务布局并登陆国内资本市场，具备较高的行业地位；除以上两家企业外，冠优达、山东春光磁电科技、海宁市联丰磁业股份等企业在软磁铁氧体材料的供应规模和技术水平上具备较强的综合竞争实力。 四、 软磁铁氧体行业进入壁垒 （一）软磁铁氧体行业技术与工艺壁垒 软磁铁氧体材料的电磁性能与一致性是下游电子磁性元件客户产品关键的评价指标，产品性能由原料配方、生产设备、制备工艺、生产过程管控等因素共同决定。因此，实现高性能磁性材料产品的大规模生产，不仅需要行业在技术研发层面不断改良原料配方，开发新型牌号的产品；还需要专业经验丰富的生产管理团队在生产实践过程中持续调试生产设备、改进生产工艺的各项参数设置，达到理想的生产过程控制，充分保证产品的可塑性和一致性。以上实践经验无法在短期内被复制，以烧结工艺为例，只有通过调节特定的气氛和温度曲线，对烧结和冷却过程中氧分压和温度合适控制，才能使烧结出的软磁铁氧体磁芯达到合适的性能。 在下游电子产品更新换代速度加快、新兴行业对高性能电子磁性元件需求度提升的大背景下，软磁铁氧体生产厂商对原料配方、先进工艺路线的掌握，对生产过程的质量管控经验将成为规模化供应高性能软磁铁氧体材料的核心壁垒，新进入者无法在短期内掌握最优的生产技术和工艺，批量化制备出高电磁性能和一致性的产品。 （二）软磁铁氧体行业资金和规模壁垒 尽管当前软磁铁氧体材料市场竞争格局较为分散，但是大规模供应性能优良、品质稳定的磁芯材料仍需前期较高的固定资产和研发投入，通过规模经济降低产品生产成本，提升产品品类丰富度。小型生产厂商在产品附加值、产能规模和技术储备等方面存在明显的竞争劣势。同时，由于软磁铁氧体磁粉上游面向钢铁行业、化工材料行业生产厂商进行采购，其价格容易受到宏观经济周期波动的影响。以氧化铁为例，国内高纯度的氧化铁供应商数量有限，优质氧化铁的供应数量、价格、交期、品质容易受到产业政策、供需结构、市场主体交易行为等多方面因素的扰动。具备资金和规模优势的企业面向上游采购时能够享有更高的议价权，抵御生产经营过程中的流动性风险，保障供应链的稳定。 （三）软磁铁氧体行业客户认证壁垒 软磁铁氧体是构成下游电子磁性元件的基础性电子材料，其电磁性能和稳定性将会很大程度影响终端产品的性能。因此，电子磁性元件生产厂商会对供应商选择建立较为严格的认证体系，下游客户会综合考虑供应商的供货规模、交期、产品品质、销售价格、售后服务等因素进行评定，从前期接洽到建立战略合作关系，需历经现场验厂、样品检测、小规模试制、批量供货等多重认证程序，行业内电子磁性元件厂商对磁芯供应商的认证周期一般在半年及以上，部分知名终端客户甚至会直接指定磁芯供应商，整体认证流程更加复杂。因此，下游客户一旦选定供应商后，一般不会轻易更换，行业内新进入者将面临较高的客户认证壁垒。 五、 软磁材料发展历程 软磁材料在工业应用中已有一百多年的历史，依据时间先后可以划分为四个发展阶段：第一阶段为19世纪末叶至20世纪初，纯铁、硅钢等软磁合金陆续问世。纯铁是工业上应用最早的软磁材料，1886年美国Westinshouse电气公司首先用杂质含量约为0．4%的热轧低碳钢薄板制成变压器叠片铁芯。随着电力工业和电讯技术的兴起，低碳钢制造电机和变压器得以广泛使用。20世纪初，研制出硅钢片代替低碳钢，提高了效率，降低了损耗。至今，硅钢片在电力工业中对于软磁材料的使用仍居首位。同时，随着电话技术的发展，在弱电工程中提出了材料需具有高磁导率的要求，铁镍系等各类软磁合金便应运而生。到20世纪20年代，无线电技术的兴起，更促进了高磁导率合金的发展，坡莫合金（78Ni-Fe）、缪高磁导合金（Mumetal，77Ni-5Cu-Fe）、坡明瓦（Perminvar，43Ni-23Co-Fe）、坡明杜尔合金（50Co-2V-Fe）及坡莫合金磁粉芯等相继出现。第二阶段为20世纪30年代到40年代，金属软磁材料发展迅速，铁氧体软磁材料应运而生。20世纪30年代到40年代，金属软磁材料在品种、性能和应用等方面都有了迅速的发展。这期间研制出了多元坡莫合金、铁硅铝粉状高磁导率合金和单取向硅钢，羰基铁粉被压制成铁粉芯。同时期也开始了对于铁氧体的研究：随着高频无线电技术的发展，生产中迫切需要一种同时具有铁磁性和高电阻率的材料，1935年，荷兰Philips实验室Snoek成功研制出了适合在高频下应用的铁氧体，实现了尖晶石型锌铁氧体的工业化，拉开了软磁铁氧体材料在工业中应用的序幕。第三阶段为20世纪50年代到70年代，铁氧体生产取得重大突破，纳米晶合金的发明成为软磁材料发展的新里程碑。20世纪50年代，人们开发出了石榴石型铁氧体、平面型铁氧体等多种型号的铁氧体，为铁氧体奠定了坚实的工业基础。经过20年的发展至20世纪70年代，生产的铁氧体磁导率显著增大、损耗降低、频带变宽。1988年，日本日立金属公司在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金，此类合金的突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高磁感应强度和钴基非晶合金的高磁导率、低损耗。其组元少，不含有贵重的Co、Zr、Nb、B等元素，是一种成本低廉的铁基材料。纳米晶合金的发明是软磁材料的一个突破性进展，把非晶态合金研究开发又推向一个新高潮。第四阶段为20世纪80年代至今，高性能软磁复合材料产业化，市场份额逐年增加。除了20世纪初研制的铁粉芯，大多数磁粉芯都是在20世纪80年代开始研发。20世纪80年代初，羰基铁粉芯开始量产，铁硅铝合金磁粉芯成功开发并逐渐实现产业化，铁硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、铁镍钼磁粉芯陆续问世。1984年，美国Allied公司把非晶态粉末压制成了非晶磁粉芯，其具备低损耗、高直流偏置的性能，但成本相对较高。近年来，由于软磁复合材料兼具高饱和磁通密度和较高的应用频段两大优势，市场份额逐年快速增长。 六、 影响软磁铁氧体行业发展的机遇和挑战 （一）软磁铁氧体行业发展机遇 1、软磁铁氧体行业下游应用需求快速增长 与其他软磁材料相比，软磁铁氧体在材料中高频损耗和技术成熟度具备一定竞争优势，终端应用场景广泛，其用途的基础性和普遍性使其需求增长呈现出较为稳定的特征；同时，近年来伴随新能源汽车、光伏发电、5G通讯等行业迅速发展，下游电子化场景的增加带动电子磁性元件需求量的增加，对于磁性材料的性能要求也更高，新兴应用场景将成为软磁铁氧体未来重要的需求增长点，高性能、高可靠度、高环境适应性的软磁铁氧体将迎来更广阔的增长空间。《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》中提出到2023年，我国电子元器件的销售总额将达到21，000亿元，下游应用需求的快速增长为软磁铁氧体材料的