磁性材料作為關(guān)鍵電子元器件的基礎(chǔ)核心材料，大量應(yīng)用到了汽車電機(jī)、車體、車身底盤和信息部件的各個(gè)方面，在汽車工業(yè)的發(fā)展中扮演越來越重要的角色。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車部件通常有 2 萬(wàn)左右，其中磁性部件多達(dá)數(shù)千個(gè)。當(dāng)前，隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入規(guī)?；焖侔l(fā)展的新階段，新能源汽車的蓬勃發(fā)展將給磁性材料帶來巨大的發(fā)展空間。
新能源汽車電機(jī)用釹鐵硼磁體（來源：中鋼天源）
一、磁性材料定義及磁性能衡量指標(biāo)
磁性材料又稱磁性功能材料,通常指強(qiáng)磁材料,系具有鐵磁性或亞鐵磁性并具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的磁有序材料,它與其他材料的一個(gè)根本區(qū)別是對(duì)外加磁場(chǎng)具有敏感的響應(yīng)性。廣義的磁性材料還包括具有實(shí)際應(yīng)用或可能應(yīng)用價(jià)值的反鐵磁性材料和其他弱磁性材料。
磁性材料的磁性能衡量指標(biāo)如下：
穩(wěn)定性：主要參數(shù)是剩余磁化強(qiáng)度、最大磁能積。值越高表示磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，磁體越能保持自身磁性能。
抗退磁性：主要參數(shù)是內(nèi)稟矯頑力。值越高表示抗退磁能力越強(qiáng)，使用效率值越高。
抗溫性：主要參數(shù)是內(nèi)稟矯頑力、最高工作溫度、居里溫度。值越高表示抗溫性能越好，磁材性能越穩(wěn)定。
二、磁性材料分類及特點(diǎn)
磁性材料按功能劃分，可分為永磁材料、軟磁材料和功能磁性材料3大類。
永磁材料通常具有較高的矯頑力，其矯頑力Hc一般不小于10 4/m，一經(jīng)磁化并擁有較高的磁能積，在受到外界的磁場(chǎng)、溫度以及振動(dòng)等干擾時(shí)，具有較高的保持磁性的穩(wěn)定度。
軟磁材料是具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁，其主要功能是導(dǎo)磁、電磁能量的轉(zhuǎn)換與傳輸，廣泛用于各種電能變換設(shè)備中。
功能磁性材料主要有磁致伸縮材料、磁記錄材料、磁電阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲線、磁滯回線和磁損耗等。
磁性材料性能特點(diǎn)如下
三、磁性材料在新能源汽車中的應(yīng)用
目前，新能源汽車當(dāng)中應(yīng)用較多主要是永磁材料中的釹鐵硼永磁、鐵氧體永磁以及軟磁材料中的硅鋼、金屬軟磁粉芯、鐵氧體軟磁等。
永磁材料-釹鐵硼
以Nd2Fe14B為主成分的釹鐵硼（Nd-Fe-B）永磁材料具有高剩磁、高矯頑力的特性。每輛新能源汽車大約需要2.5kg釹鐵硼永磁材料，主要用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)、ABS、EPS等零部件。該材料性能優(yōu)異，能大幅提高電機(jī)能效，減少能量損耗。除此之外，車載揚(yáng)聲器以及各種傳感器也是鐵鐵硼永磁材料應(yīng)用于新能源汽車的場(chǎng)景。
永磁材料-鐵氧體
鐵氧體永磁材料以SrO或BaO及Fe2O3為原料，通過陶瓷工藝方法制造而成。與稀土永磁材料相比，盡管鐵氧體永磁材料在性能方面不占優(yōu)勢(shì)，但由于其原料豐富、價(jià)格低廉、制備工藝簡(jiǎn)單、抗氧化性優(yōu)異、剩余磁化強(qiáng)度大等特點(diǎn)在很多領(lǐng)域依然是首選材料。在新能源汽車中主要被應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器、充電樁等部件中。
軟磁材料-硅鋼
硅鋼是在純鐵中加入少量的硅（一般在4.5%以下）形成的鐵硅系合金，具有高磁導(dǎo)率、低磁滯損耗、低鐵損等優(yōu)良的電磁性能。在新能源汽車中，硅鋼正是電機(jī)的重要材料之一，可以有效地降低電機(jī)的鐵損和磁滯損耗，提高電機(jī)的效率和性能。除了電機(jī)，硅鋼還可以應(yīng)用于新能源汽車的充電樁、電池管理系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)件等。
軟磁中硅鋼片和非晶為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，傳統(tǒng)硅鋼片在高頻下磁導(dǎo)率變小，鐵損較大，非晶合金的磁導(dǎo)率則幾乎不改變，因此在高頻電機(jī)如驅(qū)動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)，非晶合金有一定優(yōu)勢(shì)，但缺點(diǎn)是薄、脆、硬，成型后沖壓加工困難，成本較高，高頻下振動(dòng)噪聲大，因此需要開發(fā)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和制造工藝。
軟磁材料-金屬軟磁粉芯
金屬軟磁粉芯是由絕緣介質(zhì)包覆的磁粉壓制而成的軟磁材料，其結(jié)合了金屬軟磁材料和軟磁鐵氧體的優(yōu)勢(shì)，由于其粉末采用的是鐵磁性顆粒，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高，同時(shí)因?yàn)橛薪^緣層的存在，其電阻率也較高。主要應(yīng)用于新能源汽車板塊的充電樁、車載AC/DC充電器、車載DC/DC變換器三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。尤其在800V高壓平臺(tái)趨勢(shì)下，金屬軟磁粉芯將受益較多，單車用量有望從目前約0.7kg左右增長(zhǎng)到2.7kg。
軟磁材料-鐵氧體
軟磁鐵氧體是以Fe2O3為主成分的亞鐵磁性氧化物，采用粉末冶金方法生產(chǎn)。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等幾類，其中Mn-Zn鐵氧體的產(chǎn)量和用量最大。軟磁鐵氧體作為一種高頻電氣特性優(yōu)良、成本相對(duì)低廉、易于加工成不同形狀尺寸產(chǎn)品的電子的功能材料，廣泛應(yīng)用于新能源汽車OBC設(shè)備、EV充電設(shè)備、HEV動(dòng)力系統(tǒng)功率轉(zhuǎn)換、DC-DC變換器、電池管理系統(tǒng)、電源分配單元等。
五、磁性材料在新能源汽車中的應(yīng)用前景
中國(guó)的磁性材料產(chǎn)業(yè)化大約在上世紀(jì)80年代中后期開始形成，主要得益于錄音機(jī)、電視機(jī)等電子產(chǎn)品的普及，用于音響喇叭的磁性材料的需求迅速上升。磁性材料應(yīng)用廣泛，到2021年，電動(dòng)機(jī)與消費(fèi)電子應(yīng)用占比較大，分別為31%與20%
時(shí)至今日，新能源汽車的蓬勃發(fā)展給磁性材料帶來巨大的發(fā)展空間。磁性材料作為關(guān)鍵電子元器件的基礎(chǔ)核心材料，大量應(yīng)用到了新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)、充電樁、電池管理系統(tǒng)、AC/DC充電器、DC/DC變換器等部件的各個(gè)方面。
根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，我國(guó)2023年Q1新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)165萬(wàn)輛和158.6萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)27.7%和26.2%，市場(chǎng)占有率達(dá)26.1%，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入規(guī)?；焖侔l(fā)展的新階段。
無論從關(guān)鍵磁材未來的下游占比還是增長(zhǎng)率來看，新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展都舉足輕重，影響深遠(yuǎn)。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)院預(yù)測(cè)，2022-2027年我國(guó)磁材銷售規(guī)模CAGR+5.1%，預(yù)計(jì)到2027年我國(guó)磁材銷售規(guī)模將達(dá)到190億美元。
六、供應(yīng)商
在需求的刺激下，國(guó)內(nèi)從事磁性材料生產(chǎn)和制造的企業(yè)不斷增加，目前已經(jīng)形成了品種齊全的磁性材料產(chǎn)品體系。而新能源汽車磁性材料作為其細(xì)分領(lǐng)域，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也較為激烈。
從當(dāng)前全球稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局來看，海外的燒結(jié)釹鐵硼生產(chǎn)企業(yè)主要包括日本的日立金屬、TDK、信越化學(xué)和德國(guó)VAC等幾家企業(yè)，中國(guó)釹鐵硼企業(yè)發(fā)展較快，競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。國(guó)內(nèi)釹鐵硼行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分化明顯，未來仍有提升空間。行業(yè)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)規(guī)模較小，技術(shù)落后，僅能生產(chǎn)低端釹鐵硼產(chǎn)品，少數(shù)企業(yè)如中科三環(huán)、安泰科技、寧波韻升、京磁材料、正海磁材、金力永磁、英洛華、大地熊等，能夠不斷投入資金研發(fā)，聚焦特定領(lǐng)域客戶提供高性能釹鐵硼產(chǎn)品。合金軟磁粉芯方面，國(guó)外主要金屬軟磁粉芯龍頭企業(yè)包括韓國(guó)昌星和美磁，國(guó)內(nèi)企業(yè)包括鉑科新材、東睦股份、橫店?yáng)|磁、天通股份等，品質(zhì)接近或達(dá)到國(guó)外水平，在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
部分國(guó)內(nèi)磁性材料企業(yè)企業(yè)介紹如下:
金力永磁
公司是集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售高性能釹鐵硼永磁材料于一體的高新技術(shù)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)新能源和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域核心應(yīng)用材料的領(lǐng)先供應(yīng)商。其產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車及汽車零部件、節(jié)能變頻空調(diào)、節(jié)能電梯、機(jī)器人及智能制造等領(lǐng)域。公司高性能釹鐵硼產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)企業(yè)中處于領(lǐng)先地位，磁性能（最高的內(nèi)稟矯頑力與最大磁能積數(shù)值之和）略高于同行業(yè)其他公司。公司涉及新能源汽車的主要客戶包括特斯拉、聯(lián)合汽車電子有限公司、比亞迪、博世集團(tuán)，上汽集團(tuán)、蔚來、理想汽車為間接最終客戶。
天通股份
公司是高端軟磁材料領(lǐng)軍者，公司鐵氧體軟磁材料及磁芯的生產(chǎn)能力僅次于日本TDK，是行業(yè)第二大的研發(fā)和制造基地。公司建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)磁性材料自動(dòng)化生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)效率，從整體上提升了產(chǎn)品的品質(zhì)和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
正海磁材
公司是國(guó)內(nèi)高性能釹鐵硼永磁材料的龍頭企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)是高性能釹鐵硼永磁材料和新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是國(guó)內(nèi)高性能釹鐵硼永磁材料種類最全的生產(chǎn)企業(yè)之一。公司涉及新能源汽車的主要客戶包括大眾汽車、豐田汽車、日產(chǎn)汽車、通用汽車、福特汽車、現(xiàn)代汽車、一汽紅旗、長(zhǎng)城汽車、極氪汽車等，并已進(jìn)入理想、零跑、威馬等多家新勢(shì)力的核心供應(yīng)鏈。在EPS等汽車電氣化領(lǐng)域，公司已成為日本NIDEC、德國(guó)BROSE、韓國(guó)LG等國(guó)際知名汽車零部件巨頭的主要供應(yīng)商。
中鋼天源
檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)是公司目前優(yōu)質(zhì)的資產(chǎn)。20多年來，服務(wù)逐漸涵蓋基建、化工、環(huán)保，房建等領(lǐng)域，并且包括金屬、非金屬、橡膠等幾大類。磁性材料產(chǎn)業(yè)目前收入占比在50%左右，利潤(rùn)占到40%左右，主要分為四氧化三錳系列和永磁系列，永磁產(chǎn)品包括永磁鐵氧體、燒結(jié)釹鐵硼和6500噸的器件。磁性材料產(chǎn)業(yè)最主要產(chǎn)品是四氧化三錳，公司是國(guó)內(nèi)最大的四氧化三錳企業(yè)，有氣霧化鐵硅粉和金屬磁粉芯，主要用于汽車、空調(diào)等領(lǐng)域。
橫店?yáng)|磁
公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為磁性材料、太陽(yáng)能光伏、新能源電池等，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的磁性材料生產(chǎn)企業(yè)。穩(wěn)固磁材龍頭地位，加碼光伏新能源。1）磁材橫縱向發(fā)展，為客戶提供一站式解決方案。公司磁性材料產(chǎn)業(yè)的縱向延伸，借助材料開發(fā)優(yōu)勢(shì)為下游客戶提供從材料到器件的一站式解決方案；2）深耕歐洲光伏市場(chǎng)，不斷研發(fā)提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。公司組件80%銷往歐洲，有望獲得歐洲市場(chǎng)二次成長(zhǎng)紅利，同時(shí)公司搭建了TOPCon和P-IBC中試線，從P型硅片向N型硅片進(jìn)行轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)公司產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力及品牌實(shí)力；3）深耕鋰電細(xì)分領(lǐng)域，隨著產(chǎn)能釋放，逐步躋身小動(dòng)力行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)前列，市占率將有所提升。
中科三環(huán)
公司是目前中國(guó)稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)的代表企業(yè)，全球最大的釹鐵硼永磁體制造商之一，主要從事磁性材料及其應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，以燒結(jié)釹鐵硼磁體、粘結(jié)釹鐵硼磁體、軟磁鐵氧體和電動(dòng)自行車為主要產(chǎn)品。公司有NEOMAX和麥格昆磁的釹鐵硼專利許可，其專利產(chǎn)品通過北京中科三環(huán)國(guó)際貿(mào)易公司以“SANMAG”商標(biāo)遠(yuǎn)銷世界各地。
鉑科新材
公司是合金軟磁行業(yè)的龍頭企業(yè)，主要從事合金軟磁粉、合金軟磁粉芯及相關(guān)電感元件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，為下游用戶提供高性能軟磁材料、模塊化電感以及整體解決方案，主要產(chǎn)品包括合金軟磁粉(制造合金軟磁粉芯的核心材料)、合金軟磁粉芯、電感元件等。
東睦股份
公司從事的主要業(yè)務(wù)為粉末冶金機(jī)械結(jié)構(gòu)零件和軟磁材料的生產(chǎn)和銷售，圍繞“PM、SMC、MIM”三大板塊開展業(yè)務(wù)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、家電、摩托車、工程機(jī)械等產(chǎn)業(yè)，其中SMC（軟磁復(fù)合材料業(yè)務(wù)）業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速。
龍磁科技
公司長(zhǎng)期致力于高性能永磁鐵氧體濕壓磁瓦的研發(fā)。目前高性能永磁鐵氧體濕壓磁瓦的規(guī)模已達(dá)到4萬(wàn)噸，下游主要應(yīng)用包括汽車電機(jī)、變頻家電電機(jī)。在全球范圍內(nèi)，規(guī)模較大的企業(yè)包括日本TDK、日立金屬，日立金屬規(guī)模約為5.5萬(wàn)噸，TDK規(guī)模約為6萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是橫店?yáng)|磁。
望變電氣
民營(yíng)取向硅鋼龍頭，深耕一體化產(chǎn)業(yè)鏈。公司取向硅鋼產(chǎn)量排名全國(guó)第三，民營(yíng)生產(chǎn)企業(yè)中產(chǎn)量排名第一。募投項(xiàng)目高端，產(chǎn)能持續(xù)釋放。隨著公司募投8萬(wàn)噸取向硅鋼逐步投產(chǎn)，預(yù)計(jì)2023年公司取向硅鋼產(chǎn)能達(dá)13.5萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量預(yù)計(jì)12.5萬(wàn)噸，2024年下半年，進(jìn)口設(shè)備到位，8萬(wàn)噸產(chǎn)能有望完全達(dá)產(chǎn)，預(yù)計(jì)2024年公司CGO產(chǎn)品產(chǎn)能10萬(wàn)噸，HIB產(chǎn)品產(chǎn)能6.5萬(wàn)噸，高牌號(hào)產(chǎn)品占比顯著提升。
云路股份
公司生產(chǎn)的非晶合金薄帶主要應(yīng)用于變壓器領(lǐng)域。除非晶合金之外，配電變壓器使用的另一種主要材料是硅鋼材料。與硅鋼材料相比，非晶合金材料具有突出的節(jié)能環(huán)保特性，損耗低、高導(dǎo)磁性，其空載損耗比硅鋼變壓器可下降60%-80%。變壓器本身也耗電，非晶鐵芯變壓器與硅鋼鐵芯變壓器相比，前者有明顯的節(jié)約能耗的優(yōu)勢(shì)，如SH15型非晶變壓器運(yùn)行一年較同規(guī)格S13型硅鋼變壓器可節(jié)約5000度電左右，故非晶鐵芯變壓器替代硅鋼鐵芯變壓器是趨勢(shì)。
博遷新材
公司下游快速發(fā)展，MLCC市場(chǎng)需求擴(kuò)容。隨著電子元器件國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程的加速，公司國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開拓進(jìn)展順利。消費(fèi)類電子產(chǎn)品不斷地推陳出新以及5G通信與新能源汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，MLCC市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大。
悅安新材
公司客戶以外資企業(yè)為主，占比40%-50%，其余為國(guó)企和民企。公司擁有兩大主要產(chǎn)品，一是公司目前優(yōu)勢(shì)較大的羰基鐵粉，羰基鐵粉工藝簡(jiǎn)單，是一氧化碳與海綿鐵的可逆反應(yīng)生成的中間產(chǎn)品。羰基鐵粉有兩個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域，其中之一是精密件，第二大領(lǐng)域是軟磁。產(chǎn)品的形式是電子元器件，原來較多應(yīng)用于消費(fèi)電子，現(xiàn)在逐步應(yīng)用于汽車。這兩大領(lǐng)域占全部應(yīng)用領(lǐng)域的70%，其他的領(lǐng)域還包括涂料、微波吸收等。
參考文章：
【1】5種新能源汽車中常用的磁性材料，新之聯(lián)伊麗斯 磁性材料與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈 2023-08-28 。
【2】磁性材料行業(yè)深度：應(yīng)用領(lǐng)域、行業(yè)現(xiàn)狀、市場(chǎng)測(cè)算、產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司深度梳理， 魏爾德 慧博資訊 2023-03-20。
【3】9大分類！一文了解電子信息產(chǎn)業(yè)的“細(xì)胞”——磁性材料特性、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景等，新之聯(lián)伊麗斯 磁性材料與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈 2023-06-11 。
【4】磁性材料在新能源汽車產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀，2023.5.10-12 深圳國(guó)際小電機(jī)磁材展 2023-03-17 。
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