磁力应用设备下游市场情况
思瀚产业研究院 西磁科技    2023-12-21

（1）电子材料行业

随着新能源、大数据、人工智能等技术兴起，以及以5G为首的新基建项目的加速推进，国内电子材料产业取得了长足的进步，形成了较为完整的产业体系，产业规模稳步增长，中高端电子材料产品转型升级速度加快。电子材料行业根据下游应用不同可主要分为电池材料行业、半导体材料行业和显示材料行业，磁力过滤设备广泛应用于电池材料行业和半导体材料行业。

1）电池材料

随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，新能源汽车行业的发展受到高度重视，通过技术创新、产业转型、新能源开发等多种手段，发展以低污染、低排放为特点的新能源汽车行业，是实现经济的可持续发展的重要途径。

在此背景下，随着“政策+市场”的“双轮驱动”，我国新能源汽车发展已进入快车道，根据中国汽车工业协会最新统计显示，2022 年我国新能源汽车持续爆发式增长，产销分别完成 705.80 万辆和688.70 万辆，同比分别增长 96.9%和 93.4%，连续 8 年保持全球第一。此外根据中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据，2022 年我国动力电池累计产量 545.9GWh，累计同比增长 148.5%；动力电池累计销量达 465.5GWh，累计同比增长 150.3%；动力电池累计装车量 294.6GWh,累计同比增长 90.7%。

可以看出，当前我国新能源汽车已进入全面市场化拓展期，市场规模全球领先，品牌竞争力大幅提升，配套环境日益优化。根据中国汽车工业协会预测，2023 年，我国新能源汽车总销量为 900 万辆，同比增长 35%，而 2023 年的新能源汽车渗透率也将达到 35%左右。未来 3-5 年我国新能源汽车销量有望保持 30%至 40%的高增长态势，成为全球首个新能源汽车年销量进入千万辆级的国家。

新能源汽车的成本主要分布在动力电池、电机控制器、整车控制器和制造组装四个部分，其中，根据高工锂电统计，动力电池的成本占比超过30%。经过多年的发展，锂离子动力电池的生产工艺已经趋于成熟，在国内外新能源汽车需求大幅上升的背景下，锂离子动力电池作为新能源汽车的核心部件，即新能源汽车的能量来源，其需求也逐年走高。

根据工信部公布的数据，2022年全国锂离子电池产量达750GWh，同比增长超过130%，其中储能型锂电产量突破100GWh；正极材料、负极材料、隔膜、电解液等锂电一阶材料产量分别约为185万吨、140万吨、130亿平方米、85万吨，同比增长均达60%以上；产业规模进一步扩大，行业总产值突破1.2万亿元。除了新能源汽车领域，锂电在风光储能、通信储能、家用储能等储能领域也加快兴起并迎来增长窗口期，2022年全国储能锂电累计装机增速超过130%。

在建设周期方面，新能源汽车建设周期相对较长，一般全新车型从设计、研发、制造到上市销售，需要134周的周期，但现在各大主机厂都在全力压缩时间，推动并行工程，可以做到两年内完成全新车型的建设，至于改动款车型，项目建设周期基本都在一年以内。

电池材料制备工艺繁杂，除铁环节贯穿整个生产流程。电池的充、放电主要通过锂离子在正负极材料中的嵌入和脱嵌分别实现，这一过程如受到材料中杂质的干扰，则会对成品电池的性能及安全性造成负面影响，尤其是铁、镍等磁性杂质的存在可能会导致电池出现循环充放电性能降低、隔膜穿孔甚至于局部短路起火等安全问题。因此，为提高电池材料的纯净程度，增强电池性能并降低安全风险，电池的生产过程必须控制电池材料中铁磁性杂质含量。目前，磁力过滤设备已被广泛用于电池正极材料、负极材料、隔膜和电解液的制造过程以及电芯制造过程中的正负极配料、搅拌、涂布、辊压和分切等环节。

2）半导体材料

根据 WSTS 世界半导体贸易统计组织的数据，中国半导体市场销售规模从 2014 年的 913.75 亿美元增长至 2021 年的 1,925 亿美元，年复合增长率为 11.23%。此外，根据中国半导体协会的公开数据，2021 年中国集成电路产业规模达到 10,458 亿元，其中，IC 设计为 4,519 亿元、IC 制造为 3,176 亿元、IC 封测为 2,763 亿元。

一方面，我国 IC 进出口长期存在巨额贸易逆差，芯片对外依存度高，高端芯片严重依赖进口；另一方面，根据 IC insights 的数据，我国 IC 自给率虽总体呈现上升趋势，但目前仍然处于低位，芯片自给率亟待提升，长期扩产需求大。因此半导体行业国产替代是长期趋势，内资晶圆厂扩产节奏受短期行业景气度影响较小。根据近年来我国半导体行业市场增速以及下游需求市场增长趋势，前瞻产业研究院估计，2022-2027 年我国半导体行业市场规模将以 15%左右的增速增长，到 2027 年我国半导体行业市场规模有望达到 4,453 亿美元。

从建设周期来看，由于晶圆厂独特的基础设施要求以及大型建设项目必须的监管流程，半导体晶圆厂的建设一般需要2-3年时间。从1990年到2020年，全球大约有635座新建半导体工厂建成，平均建设周期为682天。

半导体材料具有品种多、质量要求高、用量小、对环境洁净度要求苛刻等特点，广泛应用于芯片、LED等电子器件中，其生产工艺流程纷繁复杂，各不相同，但部分工艺环节却是共有的，如破碎、清洗、过滤等为了清除杂质、提升物料纯净度的工艺。随着半导体材料制造过程对物料纯度标准的提升，加上磁性异物会影响材料的电性能和放射性，磁力过滤设备被引入其制造流程中，目的是去除材料本身掺杂的铁磁性杂质以及生产设备磨损带入的铁磁性杂质。

此外，由于半导体封装特殊工艺需要，其对封装材料性能要求极高。经过封装后的半导体器件需要在高温高湿处理后仍能够耐受260℃的无铅回流焊，并要求封装材料在该过程中不会由于应力过高而出现与芯片、基岛、导电胶或者框架分层或开裂，或者因为离子含量过高而使得芯片电性能失效等情况，因此，有机硅封装材料及环氧封装材料等电子封装材料作为芯片封装的核心原材料，均需通过磁力过滤设备去除磁性异物，以满足客户日益提升的工艺性能以及应用性能要求。

半导体材料行业作为国家战略支持行业必不可少的配套产业，国家政策对国产化率提出了明确要求，行业进口替代迎来巨大发展机遇，半导体材料国产化进程加速。磁力过滤设备作为半导体材料制造的配套设备，也将得益于半导体制造国产化的政策和资金支持，获得新的发展机遇。

综上，随着我国电子材料行业的快速发展，预计未来几年中国磁力过滤设备市场将保持较高的增长态势。此外，随着电子材料技术不断迭代升级，早期投产的各环节存量的磁力过滤设备在生产效率、产品一致性、稳定性等方面难以满足现有的市场需求，通过设备更新将拉动一批磁力过滤设备的需求上升，未来更新改造需求旺盛。

（2）化工行业

化工行业是重要的能源和原材料工业，对经济产业链、国防安全与民生健康起着全面基础支撑作用。经过数十年发展，我国已建成技术先进、门类齐全、具有较强竞争力的现代工业体系。在化工行业中，磁力过滤设备广泛运用于炭黑、陶瓷、玻璃、水泥、砖、耐火材料等无机化工材料以及塑料、橡胶、纤维、黏合剂、涂料等高分子化工材料，以下以炭黑行业举例。

炭黑属于精细化工行业，主要由烃类物质经不完全燃烧或裂解生成，广泛应用于轮胎、塑料制品、涂料、油墨和其他橡胶制品等产业。新建生产线生产的炭黑产品铁磁性物质含量较少，而随着生产线使用时间的加长，铁磁性物质的含量会逐渐增加，磁力过滤设备的运用需求也会随之上升。

炭黑生产过程中含有大量水分及如H2S、SO2等腐蚀性成分的烟气，对设备及管道产生相当严重的腐蚀。炭黑粒径很小，一般为20-80nm，在设备和管道中具有较强的附着力，加快了设备的腐蚀；管道、设备腐蚀产生的氧化铁、铁屑等杂质直接进入炭黑产品，严重影响炭黑在色素、导电、橡胶制品中的应用。各炭黑厂家普遍使用磁力过滤设备以去除产品中的铁质杂质。

近年来，我国橡胶、汽车等产业发展向好，推动了炭黑行业的快速发展。据华经产业研究院数据，2022 年我国炭黑产能 925.00 万吨/年，同比增长 12.80%。

随着炭黑应用厂家对品质要求的提高及炭黑应用量的扩大，磁力过滤设备作为炭黑生产流程中必不可少的磁性杂质处理设备，在该行业的应用需求将保持增长态势。

（3）食品行业

食品是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件，但随着人类科学技术的发展，食物中微量元素对人体的影响逐渐受到大众关注。食品加工过程中带入的铁屑等磁性金属物属于异物杂质，与人体所需要与动、植物中有机分子结合形成的铁元素不同，当该类异物随食品进入体内，会粘附在胃和肠壁上，人体无法消化吸收，从而将对人体健康造成危害。以粉类粮食制品为例，国家质量监督检验检疫总局在《小麦粉》（GB/T1355-2021）及《玉米粉》（GB/T10463-2008）中规定各种小麦粉、玉米粉中磁性金属物不得超过0.003g/kg。同时，《小麦粉生产许可证实施细则》中也作出了“小麦粉输入成品打包工序之前，必须经过磁选”等规定。因此，磁力过滤设备已作为食品加工生产流程中必不可少的磁性杂质处理设备。

在各类食品生产线上大部分设备都为金属设备，由于成本原因，较难全部采用不锈钢设备，这些金属设备或多或少会带有铁锈和小金属块，并进入到成品中。如果不能有效地去除金属杂质，很大程度上会影响食品质量，进而影响产品的品牌效应以及食品厂商的声誉。

比如粮食在经过烘干晾晒、收购、物流运输和仓储等一系列过程中，会掺杂各种金属铁杂质，因此在散粮进入输送流程前，必须进行除铁工艺；蔗汁在加工成白糖过程中，经过许多铁质管道，可能会混入铁锈，为提高白糖成品质量，需要用磁力过滤设备清除；在盐加工过程中，为了保护粉碎机、水泵、搅拌叶、离心机、螺旋输送机等零部件不受损坏，并保证产品质量，也需要清除物料中的铁杂物品。

近年来，随着国民经济的不断进步，居民健康意识逐渐提升，我国食品安全标准也在不断完善，同时我国食品行业体量总体也在增长。因此，未来磁力应用设备在食品行业的应用也将得到进一步推广，行业市场潜力较大。

（4）医药行业

医药行业是我国国民经济的主要组成部分，根据中商产业研究院数据显示我国医药市场规模由 2016 年的 13,294 亿元增长至2021 年的 17,292 亿元，并预计将在 2030 年增长至 29,911 亿元，2021-2030 年复合增长率达 6.28%。随着我国药品行业质量标准的不断提高和制药产业的不断发展，我国制药设备市场需求也不断增长。磁力过滤设备主要运用在药品制备过程中的磁性异物筛除环节。

药品直接作用人体，微量磁性杂质的存在，不仅会对药品的性能产生不利影响，当摄入人体后，还可能因为潜在的毒性引发或加强药物副反应，对人体健康造成损害。随着检测手段的不断发展，药品中金属异物的控制越来越成为药品生产企业必须面临的问题。药品中的金属异物主要来源于原料、生产机器磨损、维修屑末和金属丝断头，为了避免金属异物对药品质量带来的不利影响，需要在相关流程中接入磁力过滤设备。

综上所述，下游行业的生产环节对物料的品质要求不断提升，将直接驱动磁力过滤设备的应用发展。伴随经济的发展、下游行业政策指引和质量监管要求提高，未来我国磁力过滤设备在电子材料、化工、食品及医药领域将有良好的发展前景。