稀土精加工与下游应用分析
思瀚产业研究院 中国稀土    2023-08-14

下游稀土精加工材料作用大，用量少，已成为改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步的重要元素，被广泛应用到多类技术领域，如新能源汽车、新能源发电、工业机器人、尾气净化催化剂及石油裂化催化剂以及稀土发光材料等。

在稀土应用领域，永磁材料是稀土最主要和最具发展潜力的下游应用领域。 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，从而使稀土永磁材料成为 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。

具体而言，稀土在如下主要领域发挥着重要作用：

1）新能源汽车

永磁同步电机和交流异步电机是目前应用于新能源汽车的主要两种驱动电机。永磁驱动电机以其具有尽可能宽广的弱磁调速范围、高功率密度比、高效率、高可靠性等性能优势可在有效降低整车的重量的同时提高能量转换效率， 在新能源汽车市场中逐步占据主流地位。

高性能烧结钕铁硼作为稀土永磁驱动电机的核心材料，对电机的性能起着重要作用。同时，新能源汽车对钕铁硼消耗量也高于普通汽车电机。

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。 当前，汽车电动化发展趋势明确，新能源汽车产销量持续超预期，带动稀 土材料需求增长。

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。根据中国汽车工业协会数据，2016 年至 2022 年末，我国新能源 汽车占汽车整体产量的比例从 1-3%提升至 30%以上；2022 年，我国汽车产销 分别完成 2,702.1 万辆和 2,686.4 万辆，同比分别增长 3.4%和 2.1%。

随着新能 源汽车产量和渗透率的不断提升，作为新能源汽车核心部件之一，以永磁电机为代表的驱动电机需求将受到持续提振。

2）新能源发电业务

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。相对于双馈异步式机组，永磁直驱风机由于无齿轮箱，减少传动损耗的同时简化了传动结构，从而提升了发电效率与机组可靠性，降低了运维成本。

半直驱风机则在一定程度上结合了双馈机组与直驱 机组的优势，在实现提高齿轮箱的可靠性的同时实现了对大功率直驱发电机设计与制造条件的改善。

在碳中和目标下，全球风电行业发展有望提速，带动稀土永磁材料需求持续释放。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。

全球风能理事会 GWEC 发布《2022 年全球风能报告》（Global Wind Report 2022），2022 年 全球新增风电装机预计约达 100.6GW，2026 预计达 128.8GW。而 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。

同时，2020 年全球永磁直驱及半直驱式风机占比约 30%，预计 2025 年将达到 50%左右。随着风机大型化趋势发展，应用高性能钕铁硼磁钢的直驱和半直驱永磁电机渗透率将实现持续提升，为稀土永磁材料需求打开增长空间。

3）工业机器人

工业机器人的生产对于钕铁硼有着相当要求。在机器人及智能制造领域中， 伺服电机是控制机器人关节灵活运动的关键设备，对精度、转速、抗过载能力、 稳定性、速度相应能力等方面具有较高的要求，因此高性能钕铁硼磁材成为其理想材料，有助于在快速反应、提高功率密度的同时，减小体积，实现轻量化。 2022 年 11 月工业机器人产量环比上涨。

国家统计局数据显示，2022 年 11月工业机器人产量为 40,113 台，月同比上升 2.8%。2021 年内总产量为 318,105 台，同比增长 48.03%；2020 年内总产量为 214,888 台，同比增长 45.32%。工 业机器人产量逐年递增，增长趋势趋于稳定。新增产量提升钕铁硼需求量，继 续拉动氧化镨钕需求总量。

4）尾气净化催化剂及石油裂化催化

中国稀土行业协会数据显示，2022 年 1-6 月，机动车尾气净化剂（自主品 牌汽车催化剂）同比增加 36.4%至 975 万升，石油裂化催化剂（国产催化剂） 产量同比减少 4.4%至 10.9 万吨。

5）稀土发光材料

中国稀土行业协会数据显示，2022 年 1-6 月，LED 荧光粉产量 289.5 吨， 同比下降 14.9%；长余辉荧光粉产量 120.5 吨，同比下降 5.9%；三基色荧光粉产量 360 吨，同比下降 13.9%。