永磁产业：低碳经济下一个热点
国家限制稀土出口的政策,引发了一系列连锁反应,其中永磁产业最受瞩目,它能否成为下一个投资的热点？
10月中下旬,中科三环(000970,股吧)、中色股份(000758,股吧)、宁波韵升(600366,股吧)等股票在二级市场上表现非常抢眼,连 续被拉升,中科三环甚至连续五个涨停板。上述股票有一个共同特点,那就是都具有稀土永磁概念,其中中科三环是国内最大的稀土永磁材料钕铁硼生产商。
无论对于动力汽车、风电机 组,还是各种家用电器来说,作为以磁场转换机械能和电能的电机装置都是最为重要的组成部分。传统的电机采用通电流的方式产生磁场,也就是所谓的电励磁。另 一种方式则是以不需外加能量的永磁体来产生磁场。这种所谓的永磁电机没有励磁绕组和直流励磁电源,结构更简单,运行更可靠,损耗更少,应用也更广泛,已成 为投资领域追逐的热点。
永磁电机的一个核心部分是不需要外加能量即可在周围空间产生磁场的永磁材料,而在所有永磁材料中,钕铁硼 (NdFeB)是性能最高的,也是目前普遍采用的材料。钕铁硼材料通过将原料熔炼、粉碎、压型、烧结、处理、充磁之后获得,而原料中最重要的氧化钕则是近 期价格飙涨的各类稀土资源中的龙头品种。
氧化钕等资源价格上涨很快,但我国生产的钕铁硼材料的均价却与日本等国相差不少,电机领域同 样存在差距。同时,各稀土产地似乎在有意针对这种情况规划稀土产业区。“资源换技术”的说法开始充斥业界,发展深加工产品以提升产业附加值也已经更多地被 人们考虑。永磁材料产业的进步应该靠自主创新还是借助外力？未来动力汽车和风电机组的电机巨头又会诞生在中国吗？无论如何,这是一个非常值得关注的产业。
产业发展的驱动力
稀土已经成为了当前最惹人关注的焦点之一。随着出口配额的下降,各稀土品种价格节节攀升,而其中的龙头就是有着“稀土市场晴雨表”之称的氧化钕。进入 11月,氧化钕的国内平均价格已达到26万元/吨,与年初的价格相比,上涨幅度达到了100%。巨大的涨幅对应着的,很大程度上是对钕铁硼材料需求增长的 一种预期,每吨钕铁硼对应的是对0.417吨金属钕的需求。
钕铁硼相比早于其开发成功的钐钴永磁材料等性能更为优异,而且原料不像 钐、钴等金属那样稀缺和昂贵。在其出现后,稀土永磁材料的用途开始从航空航天等高精尖领域转向工业和民用电机。目前,钕铁硼永磁材料已经在硬盘音圈电机 (VCM)、DVD光驱、核磁共振设备等市场得到大量使用,但未来这个市场发展最大的驱动力将来自于低碳经济的兴起。
汽车产业的低碳化是拉动钕铁硼需求增长的最大引擎。目前,全球范围内混合动力汽车(HEV)主动力电机大部分是使用高性能钕铁硼材料的永磁电机。根据资 料,一台丰田普锐斯混合动力汽车的主动力电机就使用了超过2千克的钕铁硼永磁材料。著名咨询公司科尔尼预测,到2020年混合动力汽车将占全球汽车产量的 17%。那么,经过粗略估计,未来仅仅混合动力汽车主动力电机一项对于钕铁硼的年需求量就将超过24000吨。而与此相比,作为钕铁硼主要应用领域之一的 硬盘音圈电机市场年需求量不超过20000吨。
除了用电力来代替传统的燃油作为动力,汽车向轻量化发展可以减少大量能耗,而这同样是 低碳时代的发展趋势。目前,每台汽车平均配置了40颗以上的电机,豪华轿车使用的微电机数量甚至在100颗以上,而这其中钕铁硼永磁电机并不多。如果将所 有这些汽车电机全部换成钕铁硼永磁电机,将为汽车减重40%。而即使钕铁硼永磁电机在汽车各类电机中应用比例增加到50%,平均每辆汽车也需要0.5千克 钕铁硼,按2009年全球汽车(3.5吨以下)年产量5300万辆来计算,对应的钕铁硼永磁材料需求将超过30000吨。
钕铁硼永磁 材料和电机市场的另一大新需求来自于永磁直驱风机市场。永磁直驱风机没有齿轮箱,使风轮和电机转子直接耦合。因为无需进行繁琐的齿轮箱维护工作,直驱风机 在海上风电市场中更受青睐。因此,国内外海上风电市场的启动将极大地提升对其的需求。根据中国风能协会的研究,世界范围内永磁直驱风机市场占有率将从 2009年的20%上升到2014年的50%,而中国的情况将和世界同步。那么,按照一台1.5兆瓦的永磁直驱风机对钕铁硼永磁材料1.2吨的需求量来计 算,2014年全球风电领域对钕铁硼材料的需求量将达到2.5万吨。
节能家 电领域对于钕铁硼永磁材料和电机的需求同样不可忽视,这其中首推能根据室内气温变化调节制冷速度的变频空调的推广。近年来,使用钕铁硼永磁材料生产的变频 空调所占的比例快速上升。根据中国家电协会的预测,到2015年,市场将有90%的份额被变频空调占据。以平均每台空调使用钕铁硼永磁材料0.25千克计 算,2014年仅中国变频空调市场对钕铁硼材料的需求就接近6000吨。此外,节能电视、节能冰箱等市场同样隐含着巨大的潜力。
而无论是动力汽车、直驱风机,还是节能家电,对于永磁电机存在的巨大需求都使得这个市场暗流涌动。一位投资界人士直言,这个市场的潜力丝毫不亚于如今新能源投资领域热门的LED市场。
值得注意的是,和其它新能源投 资领域一样,国家也已经开始对电机业进行补贴。今年6月,财政部和发改委曾联合出台一则通知,对高效节能电机进行补贴。另外,国家标准化管理委员会更是早 在2006年就发布了强制性标准,规定2011年7月1日以后将禁止销售3级能效电机,这意味着2012年以后高效节能电机将全面取代传统高能耗电机。随 着高效节能电机补贴政策的推出以及强制推行时间点的临近,高效节能电机的推广也将带来一个巨大的市场。尽管目前高效节能电机应用比例还很低,但到2012 年,仅仅中小电机领域这一市场规模就将达到600亿元以上,这还不包括风机等大电机领域的市场。高能效的稀土永磁电机的市场成长空间可想而知。
钕铁硼市场的分化
钕铁硼永磁材料如此炙手可热,已经吸引大量投资者逐利其中。“我前一段时间刚接到一个电话,一个山西老板就希望投资几个亿在钕铁硼产业。”中国稀土学会办公室主任陈占恒对《能源》杂志记者表示。
大量的投资带来的是巨大的产能。“在中国没有哪个产业不存在产能过剩的情况,钕铁硼也是如此。”中科三环副总经理胡伯平说。据了解,目前中国钕铁硼永磁材料生产企业达到了220家,隶属于中国科学院的中科三环是其中最大的一家。而日本和欧洲分别只有三家和一家钕铁硼生产商,世界其它地方则基本可以忽略。同时,中国的钕铁硼永磁材料产量也占到了世界的80%以上。
但是,产能过剩只是一个表象,市场的分化其实非常严重。胡伯平介绍说,目前的产能是按照毛坯来计算的,真正做成产品的话,产能就会大打折扣。也就是说,很多企业的生产实际上只是毛坯或低端产品。
胡伯平称,中高端产品都是根据客户的要求定制,因此产品性能、结构、形状也各不相同,价格差别也就很大。“一千克便宜的毛坯价格只有100多元,而用于数码相机聚焦的钕铁硼材料价格每千克则在2000元以上。”胡伯平对《能源》杂志记者表示。
由低碳经济拉动的钕铁硼材料需求同样是面向中高端领域。据了解,由于一台直驱风机对钕铁硼材料的用量很大,因此对其一致性、均匀性要求非常高,也就是说 每一块钕铁硼材料性能需要高度一致。而动力汽车则要求材料在高温时能保持高稳定性和抗腐蚀性,这就需要在材料中加入更多的重稀土元素(氧化钕是轻稀土), 这同样需要较高的工艺。
此外,目前专利的问题也困扰着绝大多数的中国企业。在所有220家钕铁硼生产企业中,支取高额费用获得国际专利授权的企业只有5家。虽然到2014年日立金属(NEOMAX)和麦格昆兹(MQ)的专利将到期,但在现阶段这却给中国企业的产品推广带来了非常大的阻碍。
陈占恒因此认为,虽然钕铁硼永磁材料产业未来存在相当大的需求,但对一般的投资者来说并不算好投资。“如果不花高额价格购买专利使用权,生产的中高端产品能销给什么客户？”他表示。
永磁电机产业前景看好
钕铁硼材料市场存在分化,而永磁电机市场企业众多,尚没有完全成型。“中国电工领域没有像西门子那样的巨无霸企业,多半只是制造一种电机。”永磁电机专 业委员会主任王成元对《能源》杂志记者表示。那么,电机领域会不会出现中国的巨无霸企业,又有没有相关的投资机会呢？“有这种可能,但现在还比较困难。” 王成元说。
王成元称,永磁电机产业本身已经是个热点,只是还没有做大,而要做大需要核心技术的支持。“这需要长时间的积累。”他说。而他说称的困难也来源于此。
“电机的核心技术应该是控制算法,控制器的设计和电机的散热。”中科院电工所的范涛博士对《能源》杂志记者表示。
江苏常熟市合众环保能源技术研究所所长沙永康表示,电动机因为需要做加速、减速、刹车等多项动作,对控制器的要求很高。而目前国内控制器的关键元器件还 比较落后,需要以高成本进口。另外,由于控制器很容易被烧坏,一旦烧坏处理起来很麻烦,因此电机散热问题的解决也很关键。在大功率电机领域,这一点表现得 尤为明显。目前,大客车等采用的电机还是以交流异步机为主,也就是采用电励磁电机,而非永磁电机,主要的一个考虑就是散热问题。
将控 制器和电机等进行集成也是在技术上需要重点突破的。范涛认为,从系统的角度说,未来的产业方向是集成化,也就是说各个部件之间不会是孤立的。“以动力汽车 为例,车里面的布局非常紧张,尤其是轿车,打开机箱看没有什么空间。”所以,未来如果有企业可以拿集成度当卖点,技术领先性就凸现出来了。“当然,现在还 没有到那个阶段。”他说。
而对于动力汽车的电机产业来说,目前最大的问题可能在于形势还并不明朗。“我们和国内一家很大的电机制造商 高管沟通过,他们说现在产能不能说明问题,大家都还在观望方向。而如果产业的情况大家都看清楚了,无论资金还是技术都不是问题。”范涛说。这里说的产业形 势,更多的是指政策落实、市场需求等。
在直驱风机领域,国内最领先的制造商金风科技(002202,股吧)与南车集团一直在电机领域 进行战略合作,已开发出一系列具有国际先进水平的风力发电机产品,并联合组建了“国家风力发电研究室”。但据金风科技战略及全球发展总监周彤介绍,因为风 机电机是根据客户的需求来制造,并非标配,目前电机还主要是供给自身使用。
资源难换技术
包括钕铁硼永磁材料和电机产业在内的稀土应用领域暗流涌动,各稀土产地的地方政府也开始纷纷瞄准这块蛋糕。在今年8月的第二届包头稀土论坛上,包头稀土 高新区管委会主任任福宣布包头将打造“稀土交易中心”和“稀土技术产权交易中心”。同时,江西赣州、福建长汀和广西、广东的一些稀土产地也在规划设立类似 的稀土产业区。而在稀土业内人士看来,这些稀土产地的种种举动都是想用资源换技术。
包头稀土高新区专门负责招商引资的主任助理安四虎也曾表示:“实践告诉我们,没有资源需求他们就不愿意来,不来就没有资源,带着技术来了,我们合作,他们的原料供应才不受配额限制。”
对这种说法,很多稀土行业专家却并不认同。“中国控制资源,可以使西方国家将高技术产业迁到中国来,这肯定是一个错误的概念。”陈占恒说。他认为,技术是靠知识产权保护的,即使外资迁到中国来,技术还是别人的知识产权,所以资源根本换不来技术。
仅就钕铁硼产业来说,一位不愿具名的企业界人士更是不赞成资源产地政府做产业规划的这种做法。“政府做这种规划可以理解,但产业的发展要靠市场的不断发 展,根据市场优化配置来形成产业链和产业群,而不是人为靠政府的一些主观想法来做。稀土产品就在包头、赣州等少数地方生产的情况很难想象。像稀土永磁行业 早已形成布局,主要集中在京津地区、浙江宁波和山西,这是厂商自身综合定制产品的客户情况等做出的规划,怎么可能又迁到这些稀土产地去？稀土产品毕竟和家 电不一样,不是说做得便宜就可以全世界推销,而是讲究与定制客户之间的沟通和互动。”他表示。
陈占恒认为,稀土应用领域的发展还是要靠厂商自身的自主研发。“首先需要进行仿制,消化吸收后再去创新。例如日本,在很多方面最开始都是学习欧美的技术,然后消化创新成为了自己的技术。一个资源稀缺靠技术吃饭的国家怎么可能把技术随便给予他国呢？”他说。
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