1、定义及分类
磁性材料是电能与动能转换过程中重要的功能材料,主要是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料种类众多,根据不同的分类标准和侧重点,有着不同的分类。
从应用功能上磁性材料可分为:永磁、软磁、矩磁、旋磁及压磁材料等种类。其中永磁材料又称为硬磁材料,是指磁性材料在外加磁场的作用下被磁化之后,可以在去掉外加磁场的情况下长时间保留其磁性,拥有较高的剩余磁感应强度和较高的矫顽力。永磁材料可以大致分为金属永磁材料、铁氧体永磁材料和稀土永磁材料等几大类别。
永磁铁氧体材料是以铁红(或铁鳞)及碳酸锶(或碳酸钡)为主要原料,通过陶瓷工艺制造而成的具有单轴各向异性的六角结构的化合物。按照适用的下游成型工艺不同,永磁铁氧体材料可以大致分为烧结和粘结两类;按照销售品类划分,烧结分为粗粉和细粉,粘结分为压延、注塑和挤出。
永磁铁氧体材料不仅具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁等特性,也具有电阻率高、稳定性好、耐环境变化强、原料来源丰富、性价比高、工艺成熟等优势,因此是一种应用广泛的基础功能材料。
2、行业技术水平及技术特点
世界永磁铁氧体材料生产企业主要分布在中国、日本、韩国和东南亚,我国是全球最大的永磁铁氧体材料制造国。近几年,我国行业龙头企业的技术发展迅速,稀土掺杂类铁氧体材料制备、高填充注塑铁氧体材料制备、磁粉粒度分布调控和粉体颗粒形状控制等关键生产技术取得了突破,产品性能已接近铁氧体材料的理论最大值,与国际龙头企业的技术水平相差无几。
同时,在生产控制方面,我国龙头企业自动化水平不断提升,生产工艺控制越来越精准,生产设备自主设计能力不断加强,从而使产品的一致性大幅度提高。目前,部分头部企业正在推进数字化转型,将促进永磁铁氧体材料行业的进一步发展。但是,我国行业内企业数量众多,大部分企业依然存在产能规模偏小、产品档次低和自动化程度低的问题,从而导致我国永磁铁氧体材料行业大而不强。
3、行业发展态势
随着新兴应用市场不断开发并快速发展,高端永磁铁氧体材料及器件广泛应用于高档汽车电机,变频空调、变频冰箱、变频洗衣机等家电用的变频电机中,给永磁铁氧体企业带来市场空间,将为其发展提供更多新机遇。具体而言,行业发展态势有以下几点:
(1)市场需求加大
近年来,“碳达峰”“全面促进消费”“先进制造”等相关政策的推出,有利于推动行业的整体提升,为行业内优质企业的发展带来了战略机遇。此外,随着行业技术水平的提升,新能源汽车、智能家居、节能家电、机器人和工业自动化等领域对永磁铁氧体材料的需求也进一步提升。
(2)技术水平不断提升
永磁铁氧体材料作为制备永磁器件的基础原材料,是决定器件品质最为关键的因素。高性能、高稳定性永磁铁氧体材料的制造已经成为全产业链发展、产品增值的关键环节,有实力有技术的企业也在积极研发和不断创新来满足市场的变化和挑战。永磁铁氧体材料属于技术密集型产业。以汽车电机、直流变频电机为代表的高端应用往往同时要求提供较高的剩余磁感应强度和内禀矫顽力,并且要求产品磁性能均匀性、一致性的误差控制在极小的范围内。
行业内的生产企业只有以技术开发为基础,才能不断地提升产品质量,满足下游客户对产品更新换代的需求。要实现性能上的提高,除了在基本配方的基础上进行改良外,还要严格控制生产工艺的一致性才能有效控制产品的显微结构,保证产品能够达到高致密度和高取向度,从而使产品品质升级,实现各种永磁微电机的小型化、轻量化。
(3)生产过程更加注重自动化、绿色环保和节能
在劳动力成本不断上升的情况下,推进自动化装备升级,提升永磁铁氧体材料工厂的自动化、数字化是永磁铁氧体材料产业壮大的重要途径。近年来,我国永磁铁氧体材料行业内主要企业的生产技术水平和工艺装备水平进步很快,生产过程中各工序选用设备的整体协调性越来越好,各工序的自动化水平逐渐提高,生产规模逐步扩大,产品档次和全球竞争力进一步提升,从而促进了行业的快速发展。此外,生产过程中的污染治理和清洁生产越来越受到重视。树立可持续协调发展观,引进预烧料清洁生产等技术,不断推行节能、节水、降耗工艺改造,才能在环境执法高压态势下取得更大发展。
(4)集约化程度进一步提高
由于政策导向与市场需求逐渐向高端转移,永磁铁氧体材料中低端市场竞争愈演愈烈,特别是近年来能源、原料、人工费用大幅上涨和波动,导致企业成本管理和控制十分困难。此外,受疫情下全球经济低迷、产业投资和消费受抑的影响,行业面临较大压力。
因此,永磁铁氧体行业已经进入了关键的结构调整期,缺乏核心技术,仅仅靠廉价劳动力支撑的中低端企业将会逐渐出清,有人才储备、技术积累、创新能力、设备条件、管理水平、产业理念的头部企业将会做大做强,产业集约化程度将会进一步提高。
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