一、行業(yè)相關(guān)概述
永磁電機(jī)通過定子線圈與轉(zhuǎn)子上的永磁材料相互作用產(chǎn)生電動，由轉(zhuǎn)子、定子、殼體、軸承等核心部件構(gòu)成。與傳統(tǒng)電機(jī)相比，無需勵磁線圈及外界能量，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、質(zhì)量輕、效率高等優(yōu)點，目前被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、汽車、家用電器等領(lǐng)域。
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國永磁同步電機(jī)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(jī)是利用永磁體建立勵磁磁場的同步電機(jī)，其定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子用永磁材料制成。同步電機(jī)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換需要一個直流磁場，產(chǎn)生這個磁場的直流電流稱為電機(jī)的勵磁電流。
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由于永磁同步電機(jī)無需電刷及勵磁電流，因此較傳統(tǒng)電機(jī)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(jī)較低外，其余品種相差不大。永磁同步電機(jī)的效率及功率因數(shù)是表現(xiàn)最為突出的地方，效率可達(dá) 85-97%，盡管小電機(jī)通常可達(dá) 80%以上，但與異步電機(jī) 40-60%的效率相比，永磁同步電機(jī)有明顯優(yōu)勢。功率因數(shù)方面，可達(dá) 0.95 以上，說明永磁同步電機(jī)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(jī)vs傳統(tǒng)電機(jī)
| 直流電機(jī) | 交流感應(yīng)電機(jī) | 開關(guān)磁阻電機(jī) | 同步磁阻電機(jī) | 永磁同步電機(jī) | |
| 功率密度 | 中 | 中 | 中 | 中 | 高 |
| 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)堅固性 | 差 | 好 | 很好 | 優(yōu)良 | 優(yōu)良 |
| 電機(jī)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(yīng)用 | 工業(yè)、航空等 | 工業(yè)泵、風(fēng)機(jī)、EV等 | 大巴、礦車、航空起發(fā)等 | 工業(yè)泵、風(fēng)機(jī)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(jī)是永磁電機(jī)的一種，其市場發(fā)展受永磁電機(jī)市場影響。永磁電機(jī)是現(xiàn)代材料科學(xué)、電子電力科學(xué)及電動機(jī)控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物。近年來隨著永磁材料性能的不斷提高和電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，永磁電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域得到了極其廣泛應(yīng)用，使得市場不斷發(fā)展。有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國永磁電機(jī)市場規(guī)模估計將在114.6億元左右。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
目前我國已成為全球永磁電機(jī)生產(chǎn)基地，國內(nèi)部分產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海外市場。有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國永磁電機(jī)產(chǎn)量達(dá)到了41.49億臺。估計2022年中國永磁電機(jī)產(chǎn)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(jī)生產(chǎn)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(jī)的關(guān)鍵。永磁同步電機(jī)行業(yè)的下游主要為各終端應(yīng)用，如風(fēng)電、新能源汽車、航空航天、機(jī)械設(shè)備、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域。未來隨下游制造產(chǎn)業(yè)的不斷升級，終端應(yīng)用市場需求提升下有望帶動永磁同步電機(jī)的進(jìn)一步放量。
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1.上游市場情況
永磁同步電機(jī)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(gòu)成的主要部分，占比超過 50%以上。盡管，按照傳統(tǒng)電機(jī)的成本結(jié)構(gòu)來看，電機(jī)初始的購買、安裝、期間維護(hù)費用在電機(jī)全生命周期中僅占 2.70%左右，但考慮到產(chǎn)品的定價、競爭力和普及情況，電機(jī)廠商對原材料仍然較為關(guān)注。
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（1）磁性材料
磁性材料為電機(jī)高效的關(guān)鍵，占比超過25%。磁性材料即特強(qiáng)磁性物質(zhì)，是古老且用途廣泛的功能材料?，F(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(dá)，應(yīng)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(jī)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(shè)和發(fā)展、新一代信息技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)、軌道交通、節(jié)能環(huán)保和新能源等應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，為我國磁性材料產(chǎn)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(chǎn)基地和銷售市場。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國磁性材料產(chǎn)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(qiáng)大的磁性能，適用于高性能和高功率應(yīng)用。其中釹鐵硼和鈷磁體是稀土材料在永磁材料領(lǐng)域的重要應(yīng)用。由于我國擁有豐富的稀土儲量，釹鐵硼的產(chǎn)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(chǎn)及加工過程相對復(fù)雜，因此永磁電機(jī)的價格較傳統(tǒng)電機(jī)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(dá)峰、碳中和”、城鎮(zhèn)化以及消費升級推進(jìn)，銅消費領(lǐng)域不斷擴(kuò)張，消費強(qiáng)度不斷提高。新基建領(lǐng)域、充電樁市場持續(xù)發(fā)展，國家電網(wǎng)投資力度不斷增加，特高壓、配電網(wǎng)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(chǎn)業(yè)發(fā)展，利好新能源產(chǎn)業(yè)用電磁線等銅產(chǎn)品發(fā)展；5G 手機(jī)等電子領(lǐng)域應(yīng)用增長將帶動銅材需求快速增長。數(shù)據(jù)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(chǎn)方面，2017-2018年由于國銅材行業(yè)競爭日趨激烈，同質(zhì)化程度較高，導(dǎo)致產(chǎn)能過剩，一定程度上影響了國內(nèi)銅材產(chǎn)量，導(dǎo)致我國銅材在此期間銅材產(chǎn)量有所下降。但最近幾年隨著新能源和電力等領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)張發(fā)展，整體銅材需求增長明顯，帶動產(chǎn)量增長。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國銅材產(chǎn)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(chǎn)量為2021.1萬噸,同比增長4.6%。經(jīng)過長時間的發(fā)展，目前我國已經(jīng)成為全球最大的銅材生產(chǎn)國、貿(mào)易國和消費國，銅材的產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量最大的金屬功能材料，主要用作各種電機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的鐵芯。硅鋼片復(fù)雜，制造技術(shù)嚴(yán)格，國外的都以專利形式加以保護(hù)，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(jù)市場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)電工鋼市場規(guī)模已經(jīng)超過數(shù)百億元人民幣。同時隨著新能源汽車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，電工鋼的應(yīng)用范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)大。另外，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，電工鋼的性能將會不斷提高，滿足更加嚴(yán)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(guān)企業(yè)約在不斷擴(kuò)展，市場產(chǎn)能產(chǎn)量不斷增長。根據(jù)相關(guān)資料顯示，在“十三五”期間，我國電工鋼產(chǎn)能產(chǎn)量連續(xù)幾年突破千萬噸，成為了世界電工鋼生產(chǎn)及消費大國。截至2021年我國電工鋼產(chǎn)能達(dá)到1448萬噸，同比2020年增加了172萬噸；產(chǎn)量達(dá)到1318.28萬噸，同比增長17.9%。
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2、下游市場情況
（1）風(fēng)電
永磁電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域扮演著重要角色?；谟来烹姍C(jī)卓越的性能優(yōu)勢，目前已成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的首選電機(jī)。而在永磁電機(jī)下游領(lǐng)域中，風(fēng)力發(fā)電的占比超過20%，位列第一。從長遠(yuǎn)趨勢來看，隨全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮牟粩嘣鲩L，預(yù)計未來應(yīng)用將持續(xù)擴(kuò)大。
風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電是指把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)為電能，是一種清潔能源技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速裝置提升轉(zhuǎn)速，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能源，然后再轉(zhuǎn)變成電力。
近年在碳達(dá)峰、碳中和背景下，我國風(fēng)電行業(yè)迎來快速發(fā)展期，裝機(jī)容量、發(fā)電量不斷增長。到目前我國已成為全球風(fēng)電裝機(jī)量最多的國家。未來受益于碳達(dá)峰、碳中和成為全球共識，中國和全球風(fēng)電裝機(jī)容量仍將不斷提高，新增風(fēng)電設(shè)備涂裝需求與維護(hù)需求將保持良好發(fā)展態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國風(fēng)電裝機(jī)容量約4.4億千瓦，同比增長20.7%；其中新增裝機(jī)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(biāo)任務(wù)的關(guān)鍵一年，預(yù)計全年風(fēng)電新增裝機(jī)在7500萬—8500萬千瓦左右，國內(nèi)風(fēng)電市場大有可為。
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（2）新能源汽車
電機(jī)是新能源汽車的三大核心零部件之一，被譽(yù)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(jī)技術(shù)已經(jīng)難以滿足其高性能、小尺寸和嚴(yán)格的環(huán)境溫度要求。因此永磁電機(jī)作為電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，受到廣泛關(guān)注。
目前市面上常見電機(jī)有永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)，二者各有優(yōu)劣。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，從綜合性能來看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)新能源車永磁同步電機(jī)裝機(jī)比例已超過98%，已成為中國新能源車中應(yīng)用最為廣泛的驅(qū)動電機(jī)。另外新能源汽車領(lǐng)域目前占永磁電機(jī)下游應(yīng)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(kuò)大，永磁同步電機(jī)行業(yè)將迎來更多的機(jī)遇。
近年來，政府出臺了多項政策支持國內(nèi)純電動汽車及插電式混合動力汽車在內(nèi)的新能源汽車的發(fā)展。如《新能源汽車產(chǎn)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(dá)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(chǎn)業(yè)的上下游，產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長勢頭。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年我國新能源汽車產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)銷規(guī)模創(chuàng)歷史新高。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)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(jù)中心整理（WW）
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