一、行業(yè)相關概述
永磁電機通過定子線圈與轉子上的永磁材料相互作用產生電動，由轉子、定子、殼體、軸承等核心部件構成。與傳統(tǒng)電機相比，無需勵磁線圈及外界能量，具有結構簡單、運行可靠、質量輕、效率高等優(yōu)點，目前被廣泛應用于工業(yè)自動化、汽車、家用電器等領域。
根據觀研報告網發(fā)布的《中國永磁同步電機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資前景研究報告（2024-2031年）》顯示，永磁同步電機是利用永磁體建立勵磁磁場的同步電機，其定子產生旋轉磁場，轉子用永磁材料制成。同步電機實現(xiàn)能量轉換需要一個直流磁場，產生這個磁場的直流電流稱為電機的勵磁電流。
資料來源：觀研天下數(shù)據中心整理
由于永磁同步電機無需電刷及勵磁電流，因此較傳統(tǒng)電機相比，具有更高的效率及功率密度。過載能力方面，除直流電機較低外，其余品種相差不大。永磁同步電機的效率及功率因數(shù)是表現(xiàn)最為突出的地方，效率可達 85-97%，盡管小電機通?？蛇_ 80%以上，但與異步電機 40-60%的效率相比，永磁同步電機有明顯優(yōu)勢。功率因數(shù)方面，可達 0.95 以上，說明永磁同步電機有功電流分量占總電流的比重大于其他種類，電能利用率較高。
永磁同步電機vs傳統(tǒng)電機
| 直流電機 | 交流感應電機 | 開關磁阻電機 | 同步磁阻電機 | 永磁同步電機 | |
| 功率密度 | 中 | 中 | 中 | 中 | 高 |
| 轉矩密度 | 中 | 中 | 中 | 中 | 高 |
| 過載能力 | 2倍 | 3-5倍 | 3倍 | 3-5倍 | 3-5倍 |
| 轉矩脈動 | 較小 | 較小 | 較大 | 較大 | 較小 |
| 效率 | 80-87% | 90-92% | 78-86% | 85-88% | 85-97% |
| 功率因素 | - | <0.85 | <0.9 | <0.9 | >0.95 |
| 結構堅固性 | 差 | 好 | 很好 | 優(yōu)良 | 優(yōu)良 |
| 電機成本 | 低 | 較低 | 較低 | 較低 | 高 |
| 控制器成本 | 低 | 較低 | 較低 | 較低 | 高 |
| 下游應用 | 工業(yè)、航空等 | 工業(yè)泵、風機、EV等 | 大巴、礦車、航空起發(fā)等 | 工業(yè)泵、風機等低成本場合 | EV、航空、高端伺服等 |
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二、行業(yè)市場發(fā)展情況
永磁同步電機是永磁電機的一種，其市場發(fā)展受永磁電機市場影響。永磁電機是現(xiàn)代材料科學、電子電力科學及電動機控制理論相結合的產物。近年來隨著永磁材料性能的不斷提高和電機技術的發(fā)展，永磁電機在國民經濟的各個領域得到了極其廣泛應用，使得市場不斷發(fā)展。有相關數(shù)據顯示，2022年我國永磁電機市場規(guī)模估計將在114.6億元左右。
數(shù)據來源：觀研天下數(shù)據中心整理
目前我國已成為全球永磁電機生產基地，國內部分產品遠銷海外市場。有相關數(shù)據顯示，2021年我國永磁電機產量達到了41.49億臺。估計2022年中國永磁電機產量將在43.28億臺左右。
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三、行業(yè)上下游市場情況
從上游來看，永磁同步電機生產所需的主要原材料包括磁性材料（例如：釹鐵硼磁鐵、永磁鐵氧體、釤鈷、鋁鎳鈷）、銅材、鋼材、絕緣材料、鋁材等，其中高性能的磁性材料是制造高效永磁同步電機的關鍵。永磁同步電機行業(yè)的下游主要為各終端應用，如風電、新能源汽車、航空航天、機械設備、數(shù)控機床等領域。未來隨下游制造產業(yè)的不斷升級，終端應用市場需求提升下有望帶動永磁同步電機的進一步放量。
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1.上游市場情況
永磁同步電機的原材料主要包括磁性材料（例如：釹鐵硼磁鐵、永磁鐵氧體、釤鈷、鋁鎳鈷）、硅鋼片、銅材、鋼材、鋁材等。其中磁性材料、硅鋼片和銅材為原材料成本構成的主要部分，占比超過 50%以上。盡管，按照傳統(tǒng)電機的成本結構來看，電機初始的購買、安裝、期間維護費用在電機全生命周期中僅占 2.70%左右，但考慮到產品的定價、競爭力和普及情況，電機廠商對原材料仍然較為關注。
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（1）磁性材料
磁性材料為電機高效的關鍵，占比超過25%。磁性材料即特強磁性物質，是古老且用途廣泛的功能材料。現(xiàn)代磁性材料運用于我們生活中，例如將永磁材料用作馬達，應用于變壓器中的鐵心材料，作為存儲器使用的磁光盤，計算機用磁記錄軟盤等。磁性材料按磁化后去磁的難易可分為軟磁性材料和硬磁性材料。
近年來隨著我國新基建的建設和發(fā)展、新一代信息技術和數(shù)字經濟、軌道交通、節(jié)能環(huán)保和新能源等應用領域的發(fā)展，為我國磁性材料產業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場空間。而憑借豐富的資源和勞動力優(yōu)勢，以及巨大的配套市場支持，我國正逐步成為世界最大的磁性材料生產基地和銷售市場。數(shù)據顯示，2022年我國磁性材料產量為182.1萬噸，同比增長7%；需求量為200.7萬噸，同比增長6.8%。
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目前稀土磁鐵是常用的磁性材料，具有強大的磁性能，適用于高性能和高功率應用。其中釹鐵硼和鈷磁體是稀土材料在永磁材料領域的重要應用。由于我國擁有豐富的稀土儲量，釹鐵硼的產量約占全球比重的90%。但值得注意的是，由于稀有資源的特殊性，釹鐵硼的生產及加工過程相對復雜，因此永磁電機的價格較傳統(tǒng)電機更高。在總成本中磁性材料的占比通常在30%。
（2）銅材
銅材是指以純銅或銅合金制成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統(tǒng)稱。銅材的加工有軋制、擠制及拉制等方法，銅材中板材和條材有熱軋的和冷軋的；而帶材和箔材都是冷軋的；管材和棒材則分為擠制品和拉制品；線材都是拉制的。銅材有銅板，銅棒，銅管，銅帶，銅線，銅排，銅箔等。
近年隨著“碳達峰、碳中和”、城鎮(zhèn)化以及消費升級推進，銅消費領域不斷擴張，消費強度不斷提高。新基建領域、充電樁市場持續(xù)發(fā)展，國家電網投資力度不斷增加，特高壓、配電網等項目開支提升，利好下游銅材需求；我國大力推動新能源汽車、光伏等新能源產業(yè)發(fā)展，利好新能源產業(yè)用電磁線等銅產品發(fā)展；5G 手機等電子領域應用增長將帶動銅材需求快速增長。數(shù)據顯示，2022年我國銅材需求量為2262.1萬噸，較2021年增長148.7萬噸。
生產方面，2017-2018年由于國銅材行業(yè)競爭日趨激烈，同質化程度較高，導致產能過剩，一定程度上影響了國內銅材產量，導致我國銅材在此期間銅材產量有所下降。但最近幾年隨著新能源和電力等領域持續(xù)擴張發(fā)展，整體銅材需求增長明顯，帶動產量增長。數(shù)據顯示，2022年我國銅材產量增長至2286.5萬噸，較2021年上漲163萬噸。2023年1-11月我國銅材產量為2021.1萬噸,同比增長4.6%。經過長時間的發(fā)展，目前我國已經成為全球最大的銅材生產國、貿易國和消費國，銅材的產量和消費量已占世界總量的60%以上，在國際銅加工行業(yè)占有重要的產業(yè)地位。
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（3）硅鋼片
硅鋼片亦稱電工鋼，是電力、電子和軍事工業(yè)不可缺少的重要軟磁合金，亦是產量最大的金屬功能材料，主要用作各種電機、發(fā)電機和變壓器的鐵芯。硅鋼片復雜，制造技術嚴格，國外的都以專利形式加以保護，視為企業(yè)的生命。
近年來隨著我國電力系統(tǒng)的升級改造和新能源的快速發(fā)展，對電工鋼的需求量持續(xù)增加。根據市場調查數(shù)據顯示，目前國內電工鋼市場規(guī)模已經超過數(shù)百億元人民幣。同時隨著新能源汽車、智能電網等領域的快速發(fā)展，電工鋼的應用范圍也將進一步擴大。另外，隨著技術的不斷創(chuàng)新，電工鋼的性能將會不斷提高，滿足更加嚴苛的使用要求。因此長期來看，我國電工鋼市場具有廣闊的發(fā)展前景。
在上述背景下，相關企業(yè)約在不斷擴展，市場產能產量不斷增長。根據相關資料顯示，在“十三五”期間，我國電工鋼產能產量連續(xù)幾年突破千萬噸，成為了世界電工鋼生產及消費大國。截至2021年我國電工鋼產能達到1448萬噸，同比2020年增加了172萬噸；產量達到1318.28萬噸，同比增長17.9%。
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2、下游市場情況
（1）風電
永磁電機在風力發(fā)電領域扮演著重要角色?；谟来烹姍C卓越的性能優(yōu)勢，目前已成為風力發(fā)電系統(tǒng)的首選電機。而在永磁電機下游領域中，風力發(fā)電的占比超過20%，位列第一。從長遠趨勢來看，隨全球對清潔能源需求的不斷增長，預計未來應用將持續(xù)擴大。
風力發(fā)電風力發(fā)電是指把風的動能轉為電能，是一種清潔能源技術，風力發(fā)電的原理是利用風力帶動風機葉片旋轉，再透過增速裝置提升轉速，驅動發(fā)電機發(fā)電，將風能轉化為機械能源，然后再轉變成電力。
近年在碳達峰、碳中和背景下，我國風電行業(yè)迎來快速發(fā)展期，裝機容量、發(fā)電量不斷增長。到目前我國已成為全球風電裝機量最多的國家。未來受益于碳達峰、碳中和成為全球共識，中國和全球風電裝機容量仍將不斷提高，新增風電設備涂裝需求與維護需求將保持良好發(fā)展態(tài)勢。數(shù)據顯示，2023年我國風電裝機容量約4.4億千瓦，同比增長20.7%；其中新增裝機7590萬千瓦，同比增長105%，創(chuàng)歷史新高。2024年是實現(xiàn)“十四五”規(guī)劃目標任務的關鍵一年，預計全年風電新增裝機在7500萬—8500萬千瓦左右，國內風電市場大有可為。
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（2）新能源汽車
電機是新能源汽車的三大核心零部件之一，被譽為新能源汽車的“心臟”。而由于電動汽車的空間限制和使用環(huán)境的要求，傳統(tǒng)的電力電子與電機技術已經難以滿足其高性能、小尺寸和嚴格的環(huán)境溫度要求。因此永磁電機作為電動汽車電機驅動系統(tǒng)的關鍵技術之一，受到廣泛關注。
目前市面上常見電機有永磁同步電機和交流異步電機，二者各有優(yōu)劣。業(yè)內普遍認為，從綜合性能來看，永磁同步電機最具優(yōu)勢。相關數(shù)據顯示，2021年國內新能源車永磁同步電機裝機比例已超過98%，已成為中國新能源車中應用最為廣泛的驅動電機。另外新能源汽車領域目前占永磁電機下游應用比重的15%，位列第二?？梢婋S著新能源汽車市場的持續(xù)擴大，永磁同步電機行業(yè)將迎來更多的機遇。
近年來，政府出臺了多項政策支持國內純電動汽車及插電式混合動力汽車在內的新能源汽車的發(fā)展。如《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》中，十分明確提出2025年我國新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右。規(guī)劃的出臺極大地鼓舞了自主品牌汽車新能源產業(yè)的上下游，產業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長勢頭。
根據中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年我國新能源汽車產銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9%和93.4%。其中新能源乘用車產銷分別完成671.6萬輛和654.9萬輛，同比分別增長97.77%和94.26%；新能源商用車產銷分別完成34.2萬輛和33.8萬輛，同比分別增長81.84%和78.89%。
2023年我國新能源汽車產銷規(guī)模創(chuàng)歷史新高。數(shù)據顯示，2023年我國新能源汽車產銷量分別達到958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，占全球比重超過60%、連續(xù)9年位居世界第一位；新能源汽車出口120.3萬輛、同比增長77.2%，均創(chuàng)歷史新高。
資料來源：觀研天下數(shù)據中心整理（WW）
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