高性能钕铁硼广泛应用于新能源和节能环保等领域，在多个领域目前尚无替代材料，刚性需求持续增长。我们对其主要的细分需求领域均进行了详细的分析和测算，2016 年全球高性能钕铁硼需求约 4.8 万吨，预计到 2020 年行业需求将达到 8 万吨。
2016 年全球高性能钕铁硼需求主要集中在汽车领域，包括新能源汽车中的永磁电机、传统汽车中的 EPS 和微电机，占比 46%；其次是风电领域，虽然在近年有所放缓但仍然占据 12% 的需求量；此外还有变频空调、节能电梯、消费电子和工业应用等领域。
传统汽车应用稳步增长，EPS、微电机发展正当时
虽然全球传统汽车市场在未来数年仅有 3%的年均复合增速，但 EPS 渗透率的大幅增长将继续提高钕铁硼在传统汽车市场的应用量，预计全球 EPS 渗透率将由 2014 年的 34%增长至2018 年的 45%，预计 2020 年全球 EPS 渗透率将达到 50%。
现代轿车的微型电机使用范围越来越大。传统汽车上的电机除了启动发动机的起动机外，其余各处的电机都是微型电机。以前汽车微电机仅作为雨刮器、档风玻璃洗涤器、电动油泵、自动天线等部件总成的动力源，数量比较少；而现在的轿车着力追求乘用舒适性和自动操纵性，汽车永磁微电机愈加广泛地应用于汽车制动、转向、调速和发动机冷却等基本功能的执行器件，以及汽车空调、暖风、座椅、摇窗等舒适性功能的主要执行器件。每辆中高档、豪华轿车使用微电机 50~80 个,有的甚至多达 100 多个。中国微电机网指出，随着汽车电子化程度进一步加大，汽车微电机市场容量增速可长期维持在 15%以上。
目前汽车微电机领域钕铁硼的渗透率并不高，2016 年仅达 18%。钕铁硼永磁微电机与其他类型微电机相比，具有体积小、重量轻、出力大、效率高的优点；在相同的输出功率下，钕铁硼微电机的体积和重量相比于铁氧体微电机，能够减少 1/3。随着现代汽车零件“高效化小型化”的发展趋势，钕铁硼微电机的渗透率必将持续增高，预计其保持平均每年增加 2.5%。
变频空调：空调进入补库存周期，变频占比稳步提升
空调在 2016 年第 3 季度迎来新一轮补库存周期，预计未来几年全球空调产量将以逐渐放缓的速度，以年均 2%-4%的速度增长。空调行业的库存具有周期性。一个完整的库存周期包括四个阶段，主动去库存、被动去库存、主动补库存和被动补库存，根据宏观经济规律大约持续 40 个月。上述四个阶段周而复始，形成制造业经济的短周期波动。整个空调行业从 2016 年 8 月开始主动补库，企业主动补库存的核心驱动因素是盈利修复，来自于产品价格上涨或需求改善或两者兼而有之，需求的大幅改善促进了空调企业的主动补库。然而企业主动补库存的行为不能永远持续，一旦真实需求的增速慢于开工扩产的增速，产品供应端就变成供大于求，滞销产品成为企业库存，企业进入被动补库存阶段，因此预估产量增速会逐年放缓。
随着空调小型化的趋势，以及社会环保意识的增强，变频空调占比持续上升。变频空调的压缩机所使用的磁体为铁氧体永磁材料和钕铁硼永磁材料两种。铁氧体永磁材料磁性能较低，也相对廉价，多用于生产中低端变频空调，高性能钕铁硼永磁材料是目前磁性能最高的永磁材料，主要用于生产高端变频空调。从行业发展规律以及磁体材料性能看，在空调小型化趋势下，铁氧体永磁材料在变频空调中的应用将逐步被高性能钕铁硼永磁材料所取代。
参考观研天下发布《2017-2022年中国钕铁硼市场发展态势及十三五投资规划研究报告》
2010 年以后钕铁硼变频空调的渗透率不升反降的主要原因为稀土价格波动剧烈。受到稀土价格巨幅波动的影响，企业转而使用低端的铁氧体替代钕铁硼磁材。虽然稀土永磁材料性能远高于铁氧体永磁材料，但由于家电行业成本敏感、低毛利行业特性，受稀土价格暴涨冲击，空调厂商出于成本考虑，倾向于采用性能虽低，但价格优势明显的铁氧体永磁材料，行业呈现出不符合长期历史发展规律的“逆向替代”效应。
随着稀土价格保持平稳运行，基于稀土永磁材料优越性能，以及新版能耗标准颁布实施（要求 2 匹以上的空调强制使用钕铁硼），钕铁硼变频空调领域订单逐渐出现复苏，预计其在整个空调产量中的渗透率在未来 4 年将达到 2%左右的年均复合增速，2020 年渗透率有望达到50%。综合空调行业的整体发展，预计变频空调领域的钕铁硼需求量将在 2017-2020 年维持10%以上的年均增速。
节能电梯：电梯销量增速放缓，节能化脚步不停
节能电梯渗透率在政策推动下不断上升。与传统电梯异步曳引机比较，直驱永磁同步曳引机能耗降低 45%-60%，传动效率提高 20%-30%，节能效果非常明显，并且在体积、重量、噪音、寿命以及维护成本上都具备优势，3 年左右可收回高出普通电梯的初始成本。随着节能减排的大力推行，耗能优势明显的节能电梯市场渗透率预计将不断上升；同时，为配合国家有关建筑物节能政策的实施，各地方政府出台节能电梯的更换或改造计划，也将进一步保证节能电梯的市场总需求稳健上升。中国正积极准备电动机能效标准的实施，以强制性的能效标准管理制度和自愿性产品认证规范电动机市场。中国电梯协会预测，直驱永磁同步曳引电梯年增长率约 15%。
预计 2017-2020 年全球电梯产量将维持 6%左右的年均增速，直驱永磁同步曳引电机在电梯中的渗透率将在 2020 年增长至 65%，测算后预计节能电梯对钕铁硼的需求量在 2017-2020 年的年均复合增速为 16%，2020 年达到 6441 吨。
消费电子：节奏放缓，占比缩水
消费电子领域，高性能钕铁硼的需求主要在机械硬盘驱动（HDD）、电视机、手机和个人电脑（PC）中，包括这些电子设备中的音圈马达（VCM）、传感器等。由于电子领域要求磁性材料的小型化和轻薄化，钕铁硼最高的磁性能可以满足相同性能要求下的体积最小化，钕铁硼的轻薄化需求得到极大发展。消费电子中单一磁性材料体积极小，设备整体磁材需求量极其有限，同时成本承受能力/传导能力极强，对上游材料价格变化不敏感，需求量稳定增长。
音圈马达（VCM），是一种电子学中的电机，因为原理和扬声器类似，所以叫音圈电机，具有高频响、高精度的特点。其主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。VCM 因其高响应高速度体积小的特点被广泛应用于 HDD 中的磁盘头、手机中的摄像头等部件，是钕铁硼轻薄化需求的主要领域之一。
HDD 在多个维度的发展和表现都不及固态硬盘（SSD），市场份额逐渐缩水。例如，2010 年至 2015 年，主流 HDD 在容量和性能上几乎没有变化，价格上便宜了 26%；而 SSD 在容量上增长了 5 倍，性能也增长了 1-2 倍，容价比增长了 7 倍。
然而，目前 HDD 仍然有其市场价值，无法完全被 SSD 替代。SSD 虽然在存取速度等维度具备优势，但是目前仍然存在成本高、与现有系统存在冲击等问题，因此 HDD 在某些领域仍然存在市场份额。总体而言，预计 HDD 产量将在 2017-2020 年维持 3%左右的年均降幅。电视机、手机和个人电脑领域则跟随消费电子的总基调，保持低速增长，预计在 2017-2020 年维持与前几年相近的产量增速。这些领域经历了一个高速成长期后，回归到一个稳定增长态势，虽然年均产量难有显著增长，但是需求非常刚性，无法替代，因为钕铁硼在其成本中的占比较小（例如一部手机中使用的钕铁硼成本仅为 1g），因此对钕铁硼涨价的耐受性强。
工业应用：跟随经济步伐，稳步增长
工业应用领域，高性能钕铁硼的需求主要在高效工业电机等领域，优势是缩减体积和节能。
正如前文所介绍的，钕铁硼与其它高磁性能材料相比，具有能量密度高、原材料丰富和易于加工等特点，应用其制成的永磁型工业电机虽然初始费用稍高，目前大约为普通工业电机的 1.5 倍，但是不仅能够缩小电机的体积和重量，还可以在使用过程中节省 1/3 的电，因此在某些领域已经得到重视和运用。
不同类型和应用领域的工业电机所需钕铁硼不尽相同，一般来说一台体型较小的工业电机应用 0.2kg 左右的钕铁硼，占据其总重量的 1/10。总体而言，2016 年工业应用领域对钕铁硼的需求量达到 5773 吨。
该领域目前的应用增速较为稳定，保守预计其在未来数年其增长趋势预计与全球经济增长速度相一致，在 2017-2020 年维持 3%-4%的年均增速。值得注意的是，有不少行业内专业人士认为未来普通工业电机中将非常广泛地应用钕铁硼，这个领域巨大的产值将带来全球钕铁硼需求量的暴涨，并且成为钕铁硼应用的主要领域。如果该预测实现，那么全球钕铁硼需求量将获得巨大的产业支撑，再创新高。
新兴应用领域前景可期
随着高端科技在人类社会中的深入应用，会有更多的新兴应用领域被开发。工业 4.0 和中国制造 2025 就将促进机器人、无人驾驶等高技术产品领域的发展。
智能机器人已成为人类改革世界的一大核心技术，而稀土永磁是这一技术得以大力发展的幕后功臣。据行业经验，目前一台 165 公斤焊接机器人约需消耗 23-39kg 的高性能钕铁硼。目前工业机器人销量在全球所有主要市场均出现增长，商务部统计全球工业机器人年均销量增长率约为 27%，如果 2020 年全球工业机器人产量达到 70 万台，预计会带来 14000 吨以上的高性能钕铁硼需求量。
永磁地铁自 2012 年首次试运行后经历了 4 年之久的研发发展，已经在 2016 年正式装载运行，预计其市场份额将在未来快速扩大。与普通地铁列车相比，永磁牵引系统的电机更加高效、功率密度更高，综合节能达 30%，具有更加高效节能、更加轻量化和更低全寿命周期成本等优点，被认为是下一代轨道交通牵引系统的发展方向。此前，阿尔斯通、庞巴迪等国际巨头生产的轨道交通永磁列车，已在法国、日本等国成功商业化。也许不久以后，中国就将加速进入永磁轨道交通时代，永磁列车将成为轨道交通领域的主力军，届时每年轨道交通用高性能钕铁硼材料的消费量可达万吨，将大力提升其需求量。
表：高性能钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源和节能环保等新兴领域
2016 年全球高性能钕铁硼需求主要集中在汽车领域，包括新能源汽车中的永磁电机、传统汽车中的 EPS 和微电机，占比 46%；其次是风电领域，虽然在近年有所放缓但仍然占据 12% 的需求量；此外还有变频空调、节能电梯、消费电子和工业应用等领域。
图：2016 年全球高性能钕铁硼需求结构
传统汽车应用稳步增长，EPS、微电机发展正当时
目前传统汽车对高性能钕铁硼的需求主要在电动助力转向系统（EPS）和微电机两部分。
汽车转向系统是用来调整汽车行驶方向的机构，电动助力转向系统（EPS）以其高性能高稳定性正在加速渗透汽车市场。随着汽车上的电子控制技术和自动化技术的不断进步，汽车转向系统也在不断发展，目前常见的有液压助力转向系统（HPS）、电控液压助力系统（EHPS）和电动助力转向系统（EPS）。其中较为古老的 HPS，以及改进后的 EHPS 均以液压泵为助力源，存在漏油、结构复杂等问题。相比之下，新兴的 EPS 系统以电动机为直接助力动力源，具有结构简单，零部件较少，易于维护、适配性强、成本低、手感好等的优点，既克服了液压系统漏油等系统缺陷，同时也顺应了现代社会节能、环保的理念，成为汽车助力转向选择的新宠儿，各大厂商都加大了对其研究的力度，使其获得了不断的完善和提高，我们有理由相信，随着科技的进步，EPS 系统会成为越来越多的汽车的标配。
表：电动助力转向系统(EPS)性能显著高于液压动力转向系统(HPS)
表：2012-2020 年全球 EPS 销量及钕铁硼需求量
现代轿车的微型电机使用范围越来越大。传统汽车上的电机除了启动发动机的起动机外，其余各处的电机都是微型电机。以前汽车微电机仅作为雨刮器、档风玻璃洗涤器、电动油泵、自动天线等部件总成的动力源，数量比较少；而现在的轿车着力追求乘用舒适性和自动操纵性，汽车永磁微电机愈加广泛地应用于汽车制动、转向、调速和发动机冷却等基本功能的执行器件，以及汽车空调、暖风、座椅、摇窗等舒适性功能的主要执行器件。每辆中高档、豪华轿车使用微电机 50~80 个,有的甚至多达 100 多个。中国微电机网指出，随着汽车电子化程度进一步加大，汽车微电机市场容量增速可长期维持在 15%以上。
目前汽车微电机领域钕铁硼的渗透率并不高，2016 年仅达 18%。钕铁硼永磁微电机与其他类型微电机相比，具有体积小、重量轻、出力大、效率高的优点；在相同的输出功率下，钕铁硼微电机的体积和重量相比于铁氧体微电机，能够减少 1/3。随着现代汽车零件“高效化小型化”的发展趋势，钕铁硼微电机的渗透率必将持续增高，预计其保持平均每年增加 2.5%。
表：2012-2020 年全球汽车微电机销量及钕铁硼需求量
变频空调：空调进入补库存周期，变频占比稳步提升
空调在 2016 年第 3 季度迎来新一轮补库存周期，预计未来几年全球空调产量将以逐渐放缓的速度，以年均 2%-4%的速度增长。空调行业的库存具有周期性。一个完整的库存周期包括四个阶段，主动去库存、被动去库存、主动补库存和被动补库存，根据宏观经济规律大约持续 40 个月。上述四个阶段周而复始，形成制造业经济的短周期波动。整个空调行业从 2016 年 8 月开始主动补库，企业主动补库存的核心驱动因素是盈利修复，来自于产品价格上涨或需求改善或两者兼而有之，需求的大幅改善促进了空调企业的主动补库。然而企业主动补库存的行为不能永远持续，一旦真实需求的增速慢于开工扩产的增速，产品供应端就变成供大于求，滞销产品成为企业库存，企业进入被动补库存阶段，因此预估产量增速会逐年放缓。
图：高性能钕铁硼在变频空调中压缩机的应用
图：空调行业进入补库存周期
随着空调小型化的趋势，以及社会环保意识的增强，变频空调占比持续上升。变频空调的压缩机所使用的磁体为铁氧体永磁材料和钕铁硼永磁材料两种。铁氧体永磁材料磁性能较低，也相对廉价，多用于生产中低端变频空调，高性能钕铁硼永磁材料是目前磁性能最高的永磁材料，主要用于生产高端变频空调。从行业发展规律以及磁体材料性能看，在空调小型化趋势下，铁氧体永磁材料在变频空调中的应用将逐步被高性能钕铁硼永磁材料所取代。
参考观研天下发布《2017-2022年中国钕铁硼市场发展态势及十三五投资规划研究报告》
2010 年以后钕铁硼变频空调的渗透率不升反降的主要原因为稀土价格波动剧烈。受到稀土价格巨幅波动的影响，企业转而使用低端的铁氧体替代钕铁硼磁材。虽然稀土永磁材料性能远高于铁氧体永磁材料，但由于家电行业成本敏感、低毛利行业特性，受稀土价格暴涨冲击，空调厂商出于成本考虑，倾向于采用性能虽低，但价格优势明显的铁氧体永磁材料，行业呈现出不符合长期历史发展规律的“逆向替代”效应。
随着稀土价格保持平稳运行，基于稀土永磁材料优越性能，以及新版能耗标准颁布实施（要求 2 匹以上的空调强制使用钕铁硼），钕铁硼变频空调领域订单逐渐出现复苏，预计其在整个空调产量中的渗透率在未来 4 年将达到 2%左右的年均复合增速，2020 年渗透率有望达到50%。综合空调行业的整体发展，预计变频空调领域的钕铁硼需求量将在 2017-2020 年维持10%以上的年均增速。
表：2012-2020 年全球钕铁硼变频空调产量及钕铁硼需求量
节能电梯：电梯销量增速放缓，节能化脚步不停
电梯耗电量巨大是高层建筑最大能耗设备之一，近两年增速放缓。据中国电梯协会估计，我国平均每部电梯每天耗电量约 40kwh，约占整个建筑能耗的 5%左右。2016 年全球电梯产量达到 130 万台。过去数年来，中国引领着全球的电梯产销量增长，增长速率维持在 10%以上。然而，2016 年，由于中国建设项目减少，国内的电梯订单量已经下降 5%左右，预计 2017 年情况类似，这直接导致电梯产量的增长速度放缓。
图：高性能钕铁硼在节能电梯中的应用——直驱永磁同步曳引机
节能电梯渗透率在政策推动下不断上升。与传统电梯异步曳引机比较，直驱永磁同步曳引机能耗降低 45%-60%，传动效率提高 20%-30%，节能效果非常明显，并且在体积、重量、噪音、寿命以及维护成本上都具备优势，3 年左右可收回高出普通电梯的初始成本。随着节能减排的大力推行，耗能优势明显的节能电梯市场渗透率预计将不断上升；同时，为配合国家有关建筑物节能政策的实施，各地方政府出台节能电梯的更换或改造计划，也将进一步保证节能电梯的市场总需求稳健上升。中国正积极准备电动机能效标准的实施，以强制性的能效标准管理制度和自愿性产品认证规范电动机市场。中国电梯协会预测，直驱永磁同步曳引电梯年增长率约 15%。
预计 2017-2020 年全球电梯产量将维持 6%左右的年均增速，直驱永磁同步曳引电机在电梯中的渗透率将在 2020 年增长至 65%，测算后预计节能电梯对钕铁硼的需求量在 2017-2020 年的年均复合增速为 16%，2020 年达到 6441 吨。
表：2012-2020 年全球节能电梯产量及钕铁硼需求量
消费电子：节奏放缓，占比缩水
消费电子领域，高性能钕铁硼的需求主要在机械硬盘驱动（HDD）、电视机、手机和个人电脑（PC）中，包括这些电子设备中的音圈马达（VCM）、传感器等。由于电子领域要求磁性材料的小型化和轻薄化，钕铁硼最高的磁性能可以满足相同性能要求下的体积最小化，钕铁硼的轻薄化需求得到极大发展。消费电子中单一磁性材料体积极小，设备整体磁材需求量极其有限，同时成本承受能力/传导能力极强，对上游材料价格变化不敏感，需求量稳定增长。
根据 4 类产品的产量发展趋势，消费电子领域对钕铁硼的需求量在 2012-2016 年维持稳定，加权测算后预计将在 2017-2020 年维持 0.3%左右的增速。
图：高性能钕铁硼在消费电子领域的应用
音圈马达（VCM），是一种电子学中的电机，因为原理和扬声器类似，所以叫音圈电机，具有高频响、高精度的特点。其主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。VCM 因其高响应高速度体积小的特点被广泛应用于 HDD 中的磁盘头、手机中的摄像头等部件，是钕铁硼轻薄化需求的主要领域之一。
HDD 在多个维度的发展和表现都不及固态硬盘（SSD），市场份额逐渐缩水。例如，2010 年至 2015 年，主流 HDD 在容量和性能上几乎没有变化，价格上便宜了 26%；而 SSD 在容量上增长了 5 倍，性能也增长了 1-2 倍，容价比增长了 7 倍。
表：2010-2015 年 HDD 的发展 VS SSD 的发展
然而，目前 HDD 仍然有其市场价值，无法完全被 SSD 替代。SSD 虽然在存取速度等维度具备优势，但是目前仍然存在成本高、与现有系统存在冲击等问题，因此 HDD 在某些领域仍然存在市场份额。总体而言，预计 HDD 产量将在 2017-2020 年维持 3%左右的年均降幅。电视机、手机和个人电脑领域则跟随消费电子的总基调，保持低速增长，预计在 2017-2020 年维持与前几年相近的产量增速。这些领域经历了一个高速成长期后，回归到一个稳定增长态势，虽然年均产量难有显著增长，但是需求非常刚性，无法替代，因为钕铁硼在其成本中的占比较小（例如一部手机中使用的钕铁硼成本仅为 1g），因此对钕铁硼涨价的耐受性强。
表：2012-2020 年消费电子产量及钕铁硼需求量
工业应用：跟随经济步伐，稳步增长
工业应用领域，高性能钕铁硼的需求主要在高效工业电机等领域，优势是缩减体积和节能。
正如前文所介绍的，钕铁硼与其它高磁性能材料相比，具有能量密度高、原材料丰富和易于加工等特点，应用其制成的永磁型工业电机虽然初始费用稍高，目前大约为普通工业电机的 1.5 倍，但是不仅能够缩小电机的体积和重量，还可以在使用过程中节省 1/3 的电，因此在某些领域已经得到重视和运用。
图：高性能钕铁硼在工业应用中的应用-工业电机等
表：永磁电机与其他类型电机的比较
不同类型和应用领域的工业电机所需钕铁硼不尽相同，一般来说一台体型较小的工业电机应用 0.2kg 左右的钕铁硼，占据其总重量的 1/10。总体而言，2016 年工业应用领域对钕铁硼的需求量达到 5773 吨。
该领域目前的应用增速较为稳定，保守预计其在未来数年其增长趋势预计与全球经济增长速度相一致，在 2017-2020 年维持 3%-4%的年均增速。值得注意的是，有不少行业内专业人士认为未来普通工业电机中将非常广泛地应用钕铁硼，这个领域巨大的产值将带来全球钕铁硼需求量的暴涨，并且成为钕铁硼应用的主要领域。如果该预测实现，那么全球钕铁硼需求量将获得巨大的产业支撑，再创新高。
表：2012-2020 年全球工业应用中钕铁硼需求量
新兴应用领域前景可期
随着高端科技在人类社会中的深入应用，会有更多的新兴应用领域被开发。工业 4.0 和中国制造 2025 就将促进机器人、无人驾驶等高技术产品领域的发展。
智能机器人已成为人类改革世界的一大核心技术，而稀土永磁是这一技术得以大力发展的幕后功臣。据行业经验，目前一台 165 公斤焊接机器人约需消耗 23-39kg 的高性能钕铁硼。目前工业机器人销量在全球所有主要市场均出现增长，商务部统计全球工业机器人年均销量增长率约为 27%，如果 2020 年全球工业机器人产量达到 70 万台，预计会带来 14000 吨以上的高性能钕铁硼需求量。
永磁地铁自 2012 年首次试运行后经历了 4 年之久的研发发展，已经在 2016 年正式装载运行，预计其市场份额将在未来快速扩大。与普通地铁列车相比，永磁牵引系统的电机更加高效、功率密度更高，综合节能达 30%，具有更加高效节能、更加轻量化和更低全寿命周期成本等优点，被认为是下一代轨道交通牵引系统的发展方向。此前，阿尔斯通、庞巴迪等国际巨头生产的轨道交通永磁列车，已在法国、日本等国成功商业化。也许不久以后，中国就将加速进入永磁轨道交通时代，永磁列车将成为轨道交通领域的主力军，届时每年轨道交通用高性能钕铁硼材料的消费量可达万吨，将大力提升其需求量。
资料来源：观研天下整理，转载请注明出处（ZQ）
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