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请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告 | 2022年06月10日稀土行业专题3从产业链视角看行业变革行业研究 行业专题有色金属 稀土投资评级:超配(维持评级)证券分析师:刘孟峦010-S0980520040001证券分析师:冯思宇010-S0980519070001请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容核心观点 稀土具备稀有性,战略地位愈发突出。稀土元素在地壳中的含量并不低,但因为可开采矿床中的含量低 ,导致规模化工业开采难度大;同时稀土矿往往伴生有铀、钍等天然放射性元素,导致稀土开采加工过程需要面对复杂的流程,处理严重的环境污染问题,因此海外稀土矿供应增长缓慢。在新能源产业高速发展的当下,稀土受到越来越高的重视,已成为国家战略金属。 稀土供应呈现刚性增长。稀土原料来源主要包括中国、美国、缅甸、澳大利亚的稀土矿和废料回收。当前,我国是全球最重要的稀土供应国及增量来源,2021年产量占全球产量的60%,占全球增量的70%。稀土是国家实行生产总量控制管理的产品,国内稀土开采和冶炼分离总量受到严格管控,预期其增长将与市场需求增长以及环境承载能力密切相关,弹性有限。 稀土冶炼分离产能高度集中在中国。我国稀土冶炼分离技术领先,产能充裕。目前,海外仅莱纳斯一家具备规模的稀土冶炼分离企业,全球生产能力的扩张长期受到环保、技术等因素制约。 稀土永磁材料产销量快速提升。用稀土永磁材料制造的电机具有效率高、稳定性高、可靠性好等优点,是节能降耗、绿色环保的核心功能材料。稀土永磁也是我国优势产业,中国企业具备成本和技术优势。2020年中国稀土永磁材料产量全球占比90.2%,高性能钕铁硼永磁材料产量全球占比69.7%。十四五期间,我国主要高端磁材企业均有大幅提升产能规划,侧面印证稀土需求强劲。 稀土永磁下游需求高速增长。基于对磁材需求的分析,我们看到未来五年新能源车产业的快速发展,工业电机、变频空调、节能电梯等领域内稀土永磁电机渗透率的提升将带动稀土需求的大幅提升。我们预计到2025年全球氧化镨钕需求量将达到11.6万吨,其中新能源车用占比提升至40%。在供给稳健增长的假设下,全球氧化镨钕长期存在供需缺口。 稀土价格有望保持高景气。短期来看,疫情对稀土终端需求造成阶段性扰动,但在各项刺激政策下,需求有望稳步恢复,叠加现货库存不多,价格或保持偏强震荡。从中长期来看,需求爆发叠加政策管控带来稀土价格双重保障,预期中长期合理价格将充分反映资源的稀缺性以及对生态环境损失的合理补偿。 相关标的:北方稀土、盛和资源 风险提示:国内供给配额大幅提升。磁材需求增长不及预期。其他材料对钕铁硼的替代超预期。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容稀土永磁产业链采选 冶炼分离 精深加工轻稀土矿中重稀土矿氟碳铈矿独居石离子型矿氧化镧氧化铈氧化镨氧化钕氧化镝其他稀土氧化物氧化铽金属镧金属铈金属镨钕金属镝金属铽下游应用永磁材料钕铁硼冶金机械抛光材料玻璃陶瓷发光材料储氢材料石油石化农轻纺催化材料传统汽车新能源汽车工业应用风电变频空调其他磁选机高性能钕铁硼永磁材料普通钕铁硼永磁材料电声应用节能电梯EPS、汽车配件驱动电机伺服电机、节能工业电机直驱及半直驱风力发电机节能变频空调压缩机消费电子PMT磁体同步牵引机资源来源:公司公告、国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容稀土具备稀有性,战略地位愈发突出 稀土资源分布集中。据USGS数据,全球稀土资源储量大约为1.2亿吨。其中,中国稀土储量为4400万吨 占全球资源的35%;中国、越南、巴西、俄罗斯合计CR4达到86%。中重稀土含量高的离子型稀土矿分布则更为集中,仅中国、缅甸等少数国家拥有 中国稀土资源“北轻南重”。我国轻稀土主要集中在内蒙古、山东等北部省份及四川省部分地区;中重稀土主要集中在江西赣州地区、广东粤东地区、广西、福建、湖南等地。 稀土元素具备稀有性。稀土元素在地壳中的含量并不低,近年来在多国陆续有新发现大型矿体,但仍难改变其稀有性。一是因为可开采矿床中的含量低、分布散,导致规模化工业开采难度大。二是富含稀土元素的矿物常以副产品或副产物的形式在开采其他矿产品的时候被开采出来。三是稀土矿组成复杂,往往伴生有铀、钍等天然放射性元素,导致稀土开采加工过程需要面对复杂的流程,处理严重的环境污染问题。 在新能源产业高速发展的当下,稀土受到越来越高的重视,是国家战略金属。目前全球存在中国和“美国+盟友”两条完整的稀土产业链。图1:2021年全球稀土矿储量分布(吨)资料来源:USGS、国信证券经济研究所整理4400 2200 2100 2100 690 400 180 429 中国越南巴西俄罗斯印度澳大利亚美国其他表1:钕铁硼供应链全球分布国家 开采 混合化合物 分离稀土氧化物 稀土金属 磁性合金 烧结钕铁硼磁体轻稀土元素 重稀土元素澳大利亚 试验缅甸 布隆迪 中国 爱沙尼亚 德国 法国 马来西亚 俄罗斯 印度 日本 哈萨克斯坦 停产美国 重建 重建 重建 停产 停产 重建英国 越南 其他 资料来源:The White House、国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容中国是全球最重要的稀土供应国及增量来源 全球稀土矿供应变迁。美国对稀土矿的大规模开采始于20世纪50年代,一度是全球最重要的稀土供应国 年代起中国稀土矿产量加速增长,随着低价稀土的冲击,以及美国对生产环境监管的愈发苛刻,到90年代中国已成为全球稀土供应中心 美国稀土资源开采停滞。到2010年我国稀土矿产量达13万吨,占全球总产量的97.7%。为解决国内企业恶行竞争的局面,中国加强和完善了稀土出口管理,并坚决打击非法开采。随着中国稀土开采管控加强以及海外稀土矿的复产,全球稀土供应呈现多元趋势,其中我国产量占比呈现下降趋势,近年来稳定在60%左右水平,但仍远高于储量占比。 中国稀土矿产量、增量世界第一。2021年稀土矿产量16.8万吨,占全球产量的60%;较2020年增加2.8万吨,占全球增量的70%。 中国稀土开采成本优势突出。白云鄂博矿稀土储量超过全国80%,平均含稀土氧化物(REO)3%-5%,且铁矿的采选过程进一步摊薄了成本。图2:各国稀土矿产量(万吨)资料来源:USGS、国信证券经济研究所整理图3:中国稀土矿产量及全球占比(万吨,%)资料来源:USGS、国信证券经济研究所整理0369121518中国 美国 缅甸 澳大利亚 其他2020 202140%50%60%70%80%90%100%03691215181994 1999 2004 2009 2014 2019中国 产量占比请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容政策严控下,国内供给按照配额刚性增长 稀土开采、冶炼分离总量指标有序增长。稀土是国家实行生产总量控制管理的产品,国内稀土开采和冶炼分离总量受到严格管控,任何单位和个人不得无指标超指标生产,指标由工信部、自然资源部每年分批下达。2022年1月27日,工信部下达 年第一批稀土开采、冶炼分离总量控制指标,指标分别为10.08万吨和9.72万吨,同比均增长20%。 行业集中度持续提升。为利于政府监管,加强国内资源的合理配置,全国百余个稀土采矿权陆续整合,到2013年形成了六大稀土集团主导的发展格局。2021年底,由中铝集团、中国五矿集团、赣州稀土集团等相关稀土资产战略性重组的中国稀土集团正式成立,行业集中度再度提升。随着国内稀土资源开采集中度的大幅提高,行业供应秩序好转,将有利于对资源和环境的管理和保护。 预计未来指标上调幅度仍将按照需求情况理性上涨。随着稀土管理条例渐行渐近,预期在稀土战略性资源定位下,总量指标管控或将长期存在,其增长将与市场需求增长以及环境承载能力密切相关,弹性有限。表2:稀土矿指标(吨)序号 单位 2020年第一批稀土矿指标 2021年第一批稀土矿指标 2021年第二批稀土矿指标 2022年第一批稀土矿指标岩矿型稀土 离子型稀土 总计 岩矿型稀土 离子型稀土 总计 岩矿型稀土 离子型稀土 总计 岩矿型稀土 离子型稀土 总计1 中国稀土集团有限公司(将往年数据合并) 21050 6505 27555 28380 7806 36186 20120 5204 25324 29100 7806 369062 中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司 35375 0 35375 44130 0 44130 56220 0 56220 60210 0 602103 厦门钨业股份有限公司 0 1720 1720 0 2064 2064 0 1376 1376 0 2064 20644 广东省稀土产业集团有限公司 0 1350 1350 0 1620 1620 0 1080 1080 0 1620 1620合计 56425 9575 66000 72510 11490 84000 76340 7660 84000 89310 11490 100800资料来源:工信部,国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容海外稀土矿供应短期难以放量 海外稀土资源丰富,开采动力充足,多国存在潜在增量,但短期内受到融资进展、开发建设周期限制 、环保等要求影响,尚难以放量。基于对现有稀土矿项目进度的分析,我们预期海外稀土矿在2024年后有望逐步抬升。 从过往情况来看,海外稀土项目开发进度普遍较慢。2011年,TMR编制的“先进稀土项目指数”跟踪了30个国家(不包括中国、俄罗斯、印度)180家公司正在开发的大约275个稀土项目,截至2021年4月,这些项目中仅有两个进入全面生产,另外两个在进行试生产。 目前海外稀土矿供应来源主要包括美国的Mountain Pass,澳大利亚的Mount Weld,以及缅甸矿。考虑到冶炼产能集中在中国,从稀土矿进口量变化可以简单观测除澳洲外行业供应情况。当下,美国仍是海外最重要的稀土矿供应国,1-4月,美国矿进口量3.1万吨,同比增加10.5%;缅甸矿进口有所改善,但仍受到关口闭关影响,低于前期正常水平;其他稀土矿进口主要来自俄罗斯、马来西亚和印度,但数量相对较小。图4:稀土进口情况(吨)资料来源:USGS、国信证券经济研究所整理图5:海外稀土矿资源情况(百万吨,%)资料来源:Peak Resources、国信证券经济研究所整理02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,0002021年1月 2021年4月 2021年7月 2021年10月 2022年1月 2022年4月混合碳酸稀土 稀土金属矿 未列明氧化稀土 稀土金属化合物请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容海外稀土矿供应短期难以放量 美国Mountain Pass:稀土储量150万吨ROE,品位7.1%。2021年,MP矿山稀土氧化物产量达4.2万吨 。下一阶段公司计划恢复冶炼厂,预计2022年完成,其后开始第三阶段恢复金属和永磁体生产能力工作。 澳大利亚Mount Weld:矿山总储量157万吨REO,品位8.3%。2021自然年,稀土氧化物产量增至1.6万吨(+7.3%),氧化镨钕产量增至5366吨(+10.6%)。公司正在积极加快推进西澳和美国的加工厂建设。 坦桑尼亚Ngualla:稀土储量88.7万吨REO,品位4.8%。2021年7月,项目公司PR NG的特殊采矿许可申请获得坦桑尼亚政府内阁批准,尚待矿业部部长正式授予。稀土矿项目规划产精矿(45%REO)约3.72万吨。目前,盛和资源持有Peak公司19.9%股权。图6:MP和Lynas稀土氧化物产量(吨REO)资料来源:MP、Lynas、国信证券经济研究所整理 其他海外项目 2022年加拿大稀土生产商Vital Metals的Nechalacho稀土矿开始交付,到2025年,Nechalacho希望每年生产2.5万吨精矿。 Hastings积极推进澳大利亚Yangibana项目,目前已通过环保审批,预计早期工程将于2022年9月开始,规划产能8850吨稀土氧化物。 Arafura资源计划开发澳大利亚Nolans项目,预计将在2022年做出最终投资决定,并计划在2024年投产。 格陵兰矿业在格陵兰的Kuannersuit项目因格陵兰立法通过,前途未卜。 02,0004,0006,0008,00010,00012,0002020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1MP Lynas请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容废料回收成为原料供应的重要补充 在钕铁硼永磁材料生产加工过程中,会产生大量的机械加工碎屑、边角料和油泥碎屑,另外还有在研磨 压制成型、焙烧的过程中残留的原料,这些废料即为钕铁硼生产加工回收料,占钕铁硼毛坯料量的20%-50%左右,业内也泛称为钕铁硼废料 随着钕铁硼行业的发展,钕铁硼回收料产生量持续增长,已成为我国稀土冶炼分离企业的重要原料之一,百川盈孚数据显示我国废料回收约占氧化镨钕供应量的30%。 存在产能过剩问题。根据国家工信部发布的关于清理规范稀土资源回收利用项目的通知,2014年全国钕铁硼废料处理能力为20万吨。随着废料回收企业扩产,国内废料回收分离产能远大于市场供应量,导致废料价格居高,生产倒挂。 国内稀土资源综合利用规范化发展。2021年10月,钕铁硼生产加工回收料国家标准正式实施,该标准规定了钕铁硼生产加工回收料的分类原则、化学成分要求、试验方法、检验规则与包装、标志、运输、贮存及质量证明书等内容。国标的修订实施有利于回收市场进一步规范,有利于宝贵的稀土资源的回收利用。图8:部分稀土回收企业处理能力(吨)资料来源:公司公告、国信证券经济研究所整理图7:稀土回收产业链资料来源:公司公告、国信证券经济研究所整理稀土废料 稀土永磁材料稀土金属/合金稀土氧化物焙烧、萃取、灼烧等氢碎、制粉、烧结等氧化电解02,0004,0006,0008,00010,00012,000鑫泰科技 江西万弘 布莱铽 包钢新利 恒源科技 中稀天马 正潭股份产能请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容稀土冶炼分离产能高度集中在中国 目前,中国外仅莱纳斯一家企业具备规模稀土冶炼分离能力,中国在稀土冶炼分离环节占据主导地位 我国稀土冶炼分离技术领先,产能充裕。百川盈孚数据显示,2021年我国具备氧化镨钕产能10.97万吨。 稀土冶炼扩张困境。因为稀土矿包含多种元素在一起,这些元素化学和物理性质相似,把每个金属单独分离出来比较困难。稀土矿伴生的放射性元素对环境影响大,处理来自稀土加工厂的放射性废物一直是有争议的问题。且开发过程往往带来多种环境问题,以工业上处理氟碳铈矿主流工艺氧化焙烧盐酸浸出工艺为例,这一方法处理氟碳铈矿的生产成本比较低,但氧化焙烧时易产生氟化稀土,导致处理流程长,酸碱消耗量大以及含氟废水处理困难等问题。因此,海外稀土冶炼分离产能扩张长期受到环保、技术等因素制约。图10:我国氧化镨钕产能和产量情况(万吨)资料来源:百川盈孚、国信证券经济研究所整理0%20%40%60%80%100%储量 开采 氧化物加工 稀土金属 永磁中国 其他图9:中国在稀土产业链各环节占比(%)资料来源:Lynas、国信证券经济研究所整理0246810122017 2018 2019 2020 2021产能 产量请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容全球氧化镨钕供给预测 基于对全球稀土资源的梳理,我们假设22-25我国稀土开采指标增速为20%/17%/16%/15%;海外稀土矿在 年后明显抬升,22-25年增速为7%/5%/11%/10%;废料回收比例为28%。基于不同资源镨钕配分情况,得到全球氧化镨钕供给预测。 2025年全球氧化镨钕供应量可达11.6万吨,22-25年增速为14%/12%/13%/13%。表3:稀土矿指标(吨)2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E中国中国稀土集团有限公司 60310 61510 70086 79168 86333 94178岩矿型稀土 47300 48500 55775 64141 70555 77611增速 3% 15% 15% 10% 10%离子型稀土 13010 13010 14311 15027 15778 16567增速 0% 10% 5% 5% 5%中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司 73550 100350 125438 150525 180630 213143增速 36% 25% 20% 20% 18%广东省稀土产业集团有限公司 2700 2700 2700 2700 2700 2700厦门钨业股份有限公司 3440 3440 3440 3440 3440 3440稀土矿供给合计,吨 140000 168000 201664 235833 273103 313461增速 20% 20% 17% 16% 15%中国氧化镨钕供给,吨 23929 28904 34658 40404 46817 53753增速 21% 20% 17% 16% 15%海外氧化镨钕供应美国 5369 5991 6076 6076 6076 6076澳洲 4853 5366 6000 6200 6500 7000缅甸 7657 6422 6669 6916 7163 7410其他 1890 2646 3150 3780 5670 7560海外合计,吨 19769 20425 21895 22972 25409 28046增速 3% 7% 5% 11% 10%其他氧化镨钕来源独居石,吨 2277 2277 2846 3416 3416 3416废料回收,吨 19620 19306 21240 23693 26857 30424全球氧化镨钕供给,吨 65595 70912 80639 90485 102499 115639增速 8% 14% 12% 13% 13%资料来源:Wind、工信部,国信证券经济研究所整理预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容稀土永磁是节能降耗、绿色环保的核心功能材料 稀土具有无法取代的优异磁、光、电性能,对改善产品性能,增加产品品种及提高生产效率起到巨大的作用 被广泛应用于冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域。其中,永磁材料是稀土最主要和最具发展潜力的下游应用领域 占稀土功能材料总量40%以上。 永磁体是由一种被磁化并产生自身持久磁场的材料制成的物体。自20世纪60年代面世以来,稀土永磁材料经历了50多年的发展,形成了具有实用价值的三代稀土永磁材料,磁性能不断突破。1968年出现的第一代稀土永磁材料以SmCo5合金为代表,1977年出现的第二代稀土永磁材料以Sm2Co17合金为代表,1983年出现的第三代稀土永磁材料以Nd2Fe14B合金为主要代表。其中,第一代和第二代稀土永磁材料统称为钐钴永磁材料,第三代统称为钕铁硼永磁材料。 用稀土永磁材料制造的电机具有效率高、功率密度高、力矩(转矩)高,体积小、噪音小、温升小,稳定性可靠性好等优点。这就使其成为节能降耗、绿色环保的核心功能材料,是自动化、智能化必不可少的要素,拥有广阔的发展空间。图11:烧结钕铁硼下游应用(%)资料来源:百川盈孚、国信证券经济研究所整理图12:稀土永磁材料分类资料来源:公司公告、国信证券经济研究所整理38%12%11%10%9%9%8%3%传统汽车新能源汽车工业应用风电消费电子变频空调节能电器其他请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容稀土永磁需求进入高景气时代 稀土永磁行业是我国优势产业,中国企业具备成本和技术优势。全球钕铁硼永磁材料生产集中在中国和日本 弗若斯特沙利文数据显示2020年中国稀土永磁材料产量占全球产量的90.2%,高性能钕铁硼永磁材料产量全球占比69.7%。在需求拉动下 国内稀土磁性材料产量快速上涨,中国稀土行业协会数据显示,2021年我国烧结钕铁硼毛坯产量达20.7万吨,同比增长16.0%。 钕铁硼永磁材料是主要由钕、铁、硼合金制成Nd2Fe14B四方晶体结构的永磁体,作为第三代稀土永磁材料,是目前磁性能最好、综合性能最优的磁性材料,被广泛应用于风力发电、新能源汽车与汽车零部件、节能变频空调等新兴领域,行业前景广阔。弗若斯特沙利文数据显示,近年来全球烧结钕铁硼永磁材料消耗量快速增长,2015年至2020年由约13.7万吨增加至约19.8万吨,复合增长率达7.6%;在下游需求高速增长的拉动下,高性能钕铁硼永磁材料增速更快,消耗量由2015年的约3.4万吨增加至2020年的6.5万吨,复合增长率达13.7%。图13:钕铁硼消耗量及预测(万吨)资料来源:Frost & Sullivan、国信证券经济研究所整理图14:中国稀土永磁产量全球占比资料来源:Frost & Sullivan、国信证券经济研究所整理0510152025302015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E烧结钕铁硼 高性能钕铁硼消耗量高性能钕铁硼稀土永磁中国其他请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容下游磁材厂大幅扩产验证需求景气 高性能钕铁硼企业往往紧跟下游客户的需求制定生产计划。高性能钕铁硼属于非标准产品,企业需要根据客户提供的技术参数进行定制化设计和生产,因此业内企业不会进行盲目扩产,而是根据客户的需要来规划未来的产能投放节奏。 十四五期间,主要高端磁材企业均有大幅提升产能规划,侧面印证需求强劲。2021年,6家磁材企业钕铁硼产量合计达5.46万吨,同比大幅增长50.07%。从产能来看,2021年6家企业合计7.9万吨,2022年预计增加至11.8万吨,远期计划增长至19.6万吨。表4:磁材企业产量及扩产规划(吨)稀土永磁公司 2020年产量 2021年产量 2021年产能 2022年产能规划 远期规划中科三环 8702 17000 20000 30000如果公司订单情况和市场需求情况都非常好,公司有能力在2024年底前后再扩产2.1万吨左右,形成5.1万吨产能。金力永磁 9613 10325 15000 23000 公司计划到2025年建成毛坯产能4万吨,增量包括包头一期8000吨,宁波3000吨,包头二期12000吨,赣州2000吨。正海磁材 6671 10921 16000 24000 公司计划根据下游需求在2026年前达到3.6万吨的生产能力。宁波韵升 4556 8148 12000 21000 公司拟在包头建设15000吨产能,产能将提升至3.6万吨。英洛华 5340 5636 10000 11000 扩产2000吨新产线建设中,产能将提升至1.2万吨。大地熊 1522 2600 6000 8000-10000 公司2025年规划产能在2.1万吨左右。资料来源:公司公告、国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容新能源车是未来永磁材料消费的核心增长点 新能源车产销量持续超预期,中长期汽车电动化趋势确定。从国内市场来看,新能源汽车已进入高速发展期 补贴驱动逐步切换向市场驱动发展,行业成长迅猛。2021年10月国务院印发2030年前碳达峰行动方案,提出2030年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到40%左右。欧洲市场方面,补贴虽然有所下滑,但在碳排放政策不断加码的背景下,新能源汽车快速发展,大量传统车企加速电动化转型。美国市场方面,拜登政府持续出台新能源汽车扶持政策,提出2030年实现美国销售汽车中半数为新能源汽车目标,政策驱动下,有望加速发展。 电机是新能源车核心部件,永磁同步电机占据绝对优势。新能源汽车每辆纯电动车消耗钕铁硼5-10kg,每辆插电式混合动力汽车消耗2-3kg。全球汽车电动化发展趋势明确,产销量持续超预期,我们预计2025年电动车年销量将突破2000万辆,考虑磁材的成材率,对应电动汽车氧化镨钕的消费量有望达到4.6万吨。表5:全球新能源车氧化镨钕需求预测2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E新能源车产销量,万辆中国EV 112 292 437 569 711 853PHEV 25 60 96 121 151 181合计 137 352 534 689 862 1034渗透率 5% 13% 20% 24% 29% 34%全球EV 217 476 704 942 1178 1437PHEV 90 185 284 373 466 575合计 307 661 988 1315 1644 2012渗透率 4% 8% 12% 15% 18% 21%钕铁硼需求,吨 15249 33167 49349 65869 82336 100599氧化镨钕需求,吨 6971 15162 22560 30111 37639 45988增速 118% 49% 33% 25% 22%资料来源:Wind、中汽协,国信证券经济研究所整理预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容政策支持节能电机发展,增加永磁需求 节能增效,永磁工业电机应用前景广阔。近年来永磁电机得到较快发展,相较于感应电动机,永磁同步电动机采用永磁体励磁,不需要无功励磁电流,可显著提高功率因数,有效提升效率,轻载运行时节能效果更为显著。以油田抽油机用感应电动机为例 有关企业在减小1-2个机座号的情况下开发出高效高起动转矩永磁同步电动机,在不同油田运行时节电率达20以上。 政策支持节能电机发展,打破成本僵局。2021年11月,工信部、市场监督总局联合印发电机能效提升计划(2021-2023年),提出到2023年,高效节能电机年产量达到1.7亿千瓦,在役高效节能电机占比达到 20%以上的目标。针对风机、水泵、压缩机、机床等通用设备,鼓励采用2级能效及以上的电动机;针对变负荷运行工况,推广2级能效及以上的变频调速永磁电机;针对使用变速箱、耦合器的传动系统,鼓励采用低速直驱和高速直驱式永磁电机。 当前,我国存在大量运行效率低下的老旧电机,若后期逐步替换为永磁电机,则能有效降低能源浪费。过往,永磁电机推广的一大问题在于相对较高的成本,在能耗成本持续提高的当下,综合性价比逐步凸显。我们假设每万千瓦工业电机对应钕铁硼的用量为3吨,中国工业电机新增装机容量保持2%的增速,其中稀土永磁电机渗透率逐年提高,则我们预计2025年中国工业电机对应氧化镨钕的消费量将超过1.3万吨。表6:中国工业电机领域氧化镨钕需求预测2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E中国工业电机,亿千瓦年产量 3.2 3.3 3.4 3.4 3.5 3.6稀土永磁电机渗透率 5% 10% 16% 25% 30% 35%钕铁硼需求,吨 4845 9884 16130 25708 31466 37445氧化镨钕需求,吨 1723 3514 5735 9141 11188 13314增速 104% 63% 59% 22% 19%资料来源: 前瞻产业研究院、国信证券经济研究所整理预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容节能降耗导向明确,提升变频空调、节能电梯需求 国家能效标准提升,支持变频空调发展。2020年7月1日,房间空气调节器能效限定值及能效等级 空调能耗准入标准大幅提升。据中国标准化研究院测算,能效新国标的实施将使目前空调市场淘汰率达到45%。能耗标准提升将带动变频空调市场份额的跨越式发展。变频空调压缩机使用材料分为钕铁硼和铁氧体两种,其中高性能钕铁硼永磁材料主要用于生产高端变频空调。按照每台钕铁硼变频空调需要0.1kg钕铁硼测算,我们假设全球空调产量保持3%的增速,预计2025年全球钕铁硼变频空调对应氧化镨钕的消费量将达到0.9万吨。 新装、换装需求带动电梯产销,节能电梯渗透率持续提高。目前,我国钕铁硼永磁同步曳引机在新客梯中的应用比例已达到80%以上。节能电梯应用钕铁硼永磁曳引机,具备体积小、损耗低、效率高、噪音低等优点,相对于普通的异步电动机而言可节省约25%的电能。一般而言,电梯报废年限在15-25年,随着在用电梯的报废,未来换装需求有望持续增加。按照每台节能电梯钕铁硼的用量为7kg测算,我们假设未来五年中国电梯产量保持10%的增速,海外电梯产量保持3%增速,节能电梯渗透率逐年提高,我们预计2025年全球节能电梯对应氧化镨钕的消费量将达到0.7万吨。表7:全球空调、电梯领域氧化镨钕需求预测2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E空调产量,万台全球 25343 26308 27097 27910 28748 29610钕铁硼变频空调渗透率 40% 45% 50% 55% 60% 65%钕铁硼需求,吨 10137 11839 13549 15351 17249 19246氧化镨钕需求,吨 4634 5412 6194 7017 7885 8798增速 17% 14% 13% 12% 12%电梯产量,万台全球 154 181 198 215 235 256节能电梯渗透率 80% 81% 82% 83% 84% 85%钕铁硼需求,吨 8635 10279 11338 12512 13812 15253氧化镨钕需求,吨 3948 4699 5183 5720 6314 6973增速 19% 10% 10% 10% 10%资料来源:Wind、国信证券经济研究所整理预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容风电装机加速增长,但稀土用量受成本影响较大 碳中和目标下,风电有望迎来加速发展。根据联合国环境规划署发布的2021排放差距报告,要想推动全球 5温控目标,到2030年,需要将每年的碳排放量额外减少280亿吨二氧化碳当量。GWEC表示,到2050年年风电装机容量需要增加四倍于目前的水平,才能达到净零排放。我国也已宣布到2030年非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。 风机机组大型化,半直驱或成为发展趋势。平价上网倒逼风电行业要提升发电量,降低载荷、减少成本,风机大型化趋势清晰。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。按照直驱风机每千瓦装机容量对应的钕铁硼用量为0.67kg测算,在氧化镨钕价格达到90万元/吨,直驱风机中标价格2187元/千瓦的水平下,稀土成本已占到风电成本的10%。因此,现阶段来看,中速永磁同步发电机,发电机与齿轮箱集成或半集成设计技术路线,在可靠性、成本、尺寸、重量等关键因素中达到较好平衡,半直驱技术或成为未来的主流发展路线。 我们假设半直驱永磁风机用钕铁硼量是直驱永磁风机的1/5,直驱式风机占比逐步下降,半直驱式风机占比逐步提升,我们预计2025年全球风电新增装机容量超过140GW,对应风电领域氧化镨钕的消费量0.7万吨。表8:全球风电发电机氧化镨钕需求预测2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E风电新增装机量,GW中国 58 56 54 69 89 104全球 91 85 88 96 122 144直驱风机渗透率 30% 28% 25% 20% 15% 15%半直驱风机渗透率 12% 13% 18% 23% 28% 30%钕铁硼需求,吨 19757 17421 16776 15885 16907 20204氧化镨钕需求,吨 7025 6194 5965 5648 6011 7184增速 -12% -4% -5% 6% 20%资料来源:GWEC、国信证券经济研究所整理预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容供需平衡表 基于对磁材需求的分析,我们看到未来五年新能源车产业的快速发展,工业电机、变频空调、节能电梯等领域内稀土永磁电机渗透率的提升将带动氧化镨钕需求的大幅提升。我们预计22-25年全球氧化镨钕需求增速为12%/13%/11%/13%,到2025年需求量将达到11.6万吨,其中新能源车用占比提升至40%。在供给稳健增长的假设下,全球氧化镨钕长期存在供需缺口。表9:全球氧化镨钕供需平衡表(吨)2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 22-25年复合增速 2025年需求占比需求新能源汽车 6971 15162 22560 30111 37639 45988 32% 40%汽车传统领域 8768 9899 10877 11938 13087 14331 10% 12%风电 7025 6194 5965 5648 6011 7184 4% 6%变频空调 4634 5412 6194 7017 7885 8798 13% 8%节能电梯 3948 4699 5183 5720 6314 6973 10% 6%工业机器人 3507 3973 4242 4534 4849 5191 7% 4%工业电机 1723 3514 5735 9141 11188 13314 40% 12%消费电子 1876 1997 2090 2188 2291 2399 5% 2%其他需求 31817 22120 18802 15981 13584 11547 -15% 10%合计 70269 72970 81648 92278 102850 115725 12% 100%供给全球 65595 70912 80639 90485 102499 115639 13%库存变化氧化镨钕工厂库存变化 -4674 -2058 -300 0 0 0供需平衡 -709 -1794 -351 -86资料来源:Wind、国信证券经济研究所整理预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 2010-2011年,行业供给无序,市场上存在严重的稀土非法开采和走私问题,为了抑制资源流失,国家 的出口管控,并加大对黑稀土的打击力度,在系列措施以及市场囤货行为的助推下,氧化镨钕价格从2010年初的10.8万元/吨暴涨至2011 .5万元/吨,其后又迅速回落。 2016年,工信部发布稀土行业发展规划(20162020年),提出到2020年稀土年度开采量控制在14万吨以内。伴随着对黑稀土的严厉打击和全国性环保督察工作的展开,稀土价格再度启动,从2016年10月的24.5万元/吨升至2017年8月的51万元/吨,价格翻倍。图15:氧化镨钕价格以及中证稀土产业指数走势(万元/吨)资料来源:Wind、国信证券经济研究所整理过往稀土价格呈现政策驱动下暴涨暴跌的特征请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容需求爆发叠加政策管控带来稀土价格双重保障 从当前时点来看,行业基本面已发生根本性变化:供给有序,黑稀土出清,稀土开采冶炼严格按照配额管控;需求旺盛,新能源产业的发展加速提升磁材需求。供需紧张的背景下,稀土价格由基本面驱动稳步上涨。稀土作为战略金属,预期中长期合理价格将充分反映资源的稀缺性以及对生态环境损失的合理补偿。 2020年来,基本面改善带动稀土价格稳步提升,随着下游对价格接受程度的反馈,氧化镨钕价格震荡上涨。2022年3月,氧化镨钕、氧化镝、氧化铽价格最高分别升至111万元/吨、317万元/吨、1528万元/吨,较2020年4月涨幅分别为311%、76%、287%。 截至6月10日,氧化镨钕、氧化镝、氧化铽最高价格分别为98万元/吨、258万元/吨、1458万元/吨,较4月价格低点分别上涨15万元/吨、11万元/吨、185万元/吨。短期来看,疫情对稀土终端需求造成阶段性扰动,钕铁硼企业订单受到影响,抑制稀土需求。但我们认为需求只是延后而不是消失,叠加供应端小幅缩减且现货库存不多,行业供需有序,在上下游博弈间,价格或保持偏强震荡。图16:镨钕库存变化(吨)资料来源:百川盈孚、国信证券经济研究所整理图17:镨钕产量变化(吨)资料来源:百川盈孚、国信证券经济研究所整理020004000600080001000012000140002020/01 2020/07 2021/01 2021/07 2022/01氧化镨钕工厂库存 金属镨钕工厂库存40060080010001200140016002020/01 2020/07 2021/01 2021/07 2022/01氧化镨钕产
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