报告内容

新能源催生磁性材料新需求。磁性材料为新能源发展中不可或缺的重要材 料，根据 Precedence Research 数据，2021 年..磁性材料市场规模为 326.6 亿美元，预计 2030 年将增长至 579 亿美元，期间 CAGR 达 6.57%，其中新能 源车与光伏风电领域成为推动磁材发展的重要增长点。磁性材料可大致分为永 磁、软磁和其他功能性磁材。磁芯作为磁性元件的主体，广泛应用于光伏逆变器 和新能源车的 OBC、DC-DC 等部位，一般由磁粉芯/铁氧体/非晶纳米晶一类软 磁材料制成。软磁材料大致经历了传统金属软磁-软磁铁氧体-非晶、纳米晶软磁 -磁粉芯四代发展阶段。金属磁粉芯在 60KHZ 以下应用中综合性能优异，是当前 发展速度..快的磁性材料之一，当前铁硅磁粉芯已成为逆变器中 Boost 升压电 感和大功率交流逆变电感的标准设计。

1 磁性材料：应用广泛，新能源催生新需求 

当前新能源发展势头强劲，而光伏核心部件逆变器和新能源车的 OBC、DCDC 等部位须通过大量的磁性元件实现功能，磁性元件这一存在近两百年的古老元 件焕发出新的生机。磁性元件包括电感及变压器，绕组及磁芯为其上游，共同构成 磁性元件主体，其中绕组一般为铜制漆包线，磁芯一般由磁粉芯/铁氧体/非晶纳米 晶一类软磁材料制成。本报告将重点关注磁性元件及其上游软磁材料，以及下游新能源应用的情况。

磁性材料是由元素铁 Fe、钴 Co、镍 Ni 及其合金等铁磁性物质或亚铁磁性物 质组成，是一种古老而用途十分广泛的功能材料。磁性材料按使用分为软磁材料、 永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电 阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反映磁性材料基本 磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。

磁性材料广泛的应用于工业及生活中，作为基础材料应用于电机、变压器铁芯、 电磁铁、发电机、麦克风、扬声器和磁选机等领域，这些产品进一步应用于从电气 到机械的功率转换、信号传输、电源适配、磁场屏蔽、模拟和数字数据存储等功能 中。根据 Precedence Research 数据，2021 年..磁性材料市场规模为 326.6 亿美元，预计 2030 年将增长至 579 亿美元，期间 CAGR 达 6.57%，其中新能 源车与光伏风电领域成为推动磁材发展的重要增长点。据中国电子元器件工业协 会磁性材料与器件分会数据，2021 年中国永磁材料产量为 76.8 万吨，占国内磁 性材料产量的 68.05%，软磁材料产量为 36.1 万吨，占 31.99%。

磁性材料的磁性能衡量指标如下：稳定性：主要参数是剩余磁化强度、..磁 能积。值越高表示磁场强度越强，磁体越能保持自身磁性能。抗退磁性：主要参数 是内禀矫顽力。值越高表示抗退磁能力越强，使用效率值越高。抗温性：主要参数是内禀矫顽力、..工作温度、居里温度。值越高表示抗温性能越好，磁材性能越 稳定。

1.1 永磁材料：各类电机应用催生需求 

永磁材料通常具有较高的矫顽力，其矫顽力 Hc 一般不小于 10𝐴 4 /m，一经磁 化并拥有较高的磁能积，在受到外界的磁场、温度以及振动等干扰时，具有较高的 保持磁性的稳定度。

衡量永磁材料产品性能的指标主要有：矫顽力（Hc）：分为磁感矫顽力（Hcb） 和内禀矫顽力（Hcj）。Hc 值越大，电机的抗退磁能力越强，过载倍数越大，对强 退磁动态工作环境的适应能力越强。..磁能积（BH）max：永磁材料向外磁路 提供的磁场能量的..值。磁能积（BH）为在永磁体任何退磁曲线的任何点的磁 感应密度与磁场强度的乘积，在退磁曲线上得到的 BH ..值为 BHmax。BHmax 越大，预示着该种永磁材料对外磁路能提供的磁场能量越大，即在相同功率情况下 电机中使用的永磁材料越少。剩磁感应强度（Br）：永磁材料在外磁场中充磁到饱 和后，当外磁场为零时，永磁材料所具有的磁感应强度值，指标大小直接关系着电 机中气隙磁密的高低。..工作温度（Tm）：磁铁..使用温度取决于磁体本身的 磁性能和工作点的选取，磁体所处工作点可用磁体的导磁系数来表示。对同一磁体 而言，磁路的导磁系数越高（即磁路越闭合），磁铁的..使用温度就越高，磁铁 的性能就越稳定。

金属永磁材料：以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组成元素的合金型永磁材 料，主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。铝镍钴系永 磁合金以铁、镍、铝元素为主要成分，并且包含铜、钴、钛等元素，具有高剩磁感 应强度和低温度系数，磁性稳定。铁铬钴系永磁合金以铁、铬、钴元素为主要成分， 还含有钼和少量的钛、硅元素。其加工性能好，可进行冷热塑性变形，磁性类似于 铝镍钴系永磁合金，并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。用于制造各种截面小、 形状复杂的小型磁体元件。稀土永磁材料：是..磁能积..的一大类永磁材料，是指以稀土金属元素与 过渡族金属所形成的金属间化合物为基础的永磁材料。稀土永磁至今已发展到第 四代。..代和第二代为钐钴永磁，第三代为钕铁硼合金，是目前应用..广的稀土 永磁，其剩磁、矫顽力和..磁能积比前者高，不易碎，有较好的机械性能，合金 密度低，有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化，在各类稀土永磁材料中产量..，广泛应用于电机、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等 领域。第四代为稀土铁氮（碳）系永磁材料，目前尚未进入商业化生产阶段。

铁氧体永磁材料：以三氧化二铁为主要组成元素的复合氧化物强磁材料(狭义) 和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高，特别有利于在高频和微波 应用。铁氧体永磁材料的制备方法有很多，其中主要包括陶瓷法、化学共沉淀法、 溶胶凝胶法、水热合成法等几种方法。永磁铁氧体产品以各类永磁电机磁瓦为主要 品种，其终端应用包括电动工具、变频家电、小家电以及汽车等。

1.2 软磁材料：助力新能源磁性元器件成长

软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，易于磁化，也易于退磁，其 主要功能是导磁、电磁能量的转换与传输，广泛用于各种电能变换设备中。软磁材 料主要包括金属软磁材料、软磁铁氧体材料以及非晶、纳米晶软磁材料等,应用.. 多的软磁材料是铁硅合金（硅钢片）以及各种软磁铁氧体等。由软磁材料制成的磁 芯是磁性元器件的核心部件。

软磁材料的发展基本可以分为四个主要阶段：传统金属软磁--软磁铁氧体--非 晶、纳米晶软磁--磁粉芯。金属软磁是..代软磁材料，可以追溯到 19 世纪末， 电机和电讯的兴起使得低碳钢被应用于制造电机、变压器和电感线圈，20 世纪初 以硅钢为代表的软磁金属材料得到了迅速发展。相比..早的低碳钢，硅钢提高了变 压器效率，降低了损耗，直到现在仍在电力工业用软磁中位居首位。20 年代无线 电技术的兴起促进了高导磁材料坡莫合金的发展。 20 世纪 30 年代，出现了第二代软磁材料软磁铁氧体，并在 20 世纪 50-80 年代经历了黄金发展期，软磁铁氧体材料电阻率高，在频率较高的场合得到广泛应 用。非晶软磁材料的研究开发始于 20 世纪 60-70 年代，其饱和磁感应强度高于 软磁铁氧体材料，电阻率远高于金属软磁材料，作为第三代软磁材料展现出优异的 综合性能，但由于其特殊的层间结构，很难被加工成各种形状复杂的磁芯。粉末冶 金技术催生了第四代软磁材料磁粉芯，也被称为软磁复合材料，其结合了金属和软 磁铁氧体材料的优势，更能满足当前电力电子器件小型化、集成化的要求可压制成 环形、E 型、U 型等各种复杂形状，实现元器件一体化生产。因此磁粉芯已成为发 展与应用增长速度..快的磁性材料。

1.2.1 金属软磁材料 

金属软磁材包括工业纯铁、铁硅、铁铝合金、硅铝合金、坡莫合金、非晶合金、 钼坡莫合金等金属软磁合金及对应合金粉末制成的金属软磁粉芯。 金属磁粉芯是由铁磁性粉粒和绝缘材料以一定的比例混合、压制、烧结而成的 软磁材料。具有良好的隔绝功能和良好的工作状态和性能。依据不同的磁性粉料材 料，分为铁粉芯、高磁通磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍钼磁粉芯等。金属磁粉芯被 广泛应用于光伏逆变器、UPS 电源、变频家电及新能源车中。铁粉芯。铁粉芯由碳基铁磁粉、树脂碳基铁磁粉等构成。在价格上具有一定的 优势，性价比较高。铁粉芯被广泛地用于开关电源输出电感、在线噪声滤波器、PFC 电感、扰流圈、EMI/RFI 用途，终端领域广泛地应用于通信、电子、仪器仪表、家 电中。

制备磁粉芯的前道工序包括金属熔炼-喷粉-筛选-配比-绝缘-压制，其中制粉、 配比、绝缘均为核心环节。制粉阶段决定了粉末的质量及良率，高良率可以降低整 体成本；配比阶段体现了满足下游产品定制化能力，配比方案足够多时可以通过近 似方案的改良来迅速满足客户需求；绝缘阶段则直接影响磁芯的功耗特性，好的绝 缘技术使得磁芯功耗较低。云路股份在制粉阶段良品率高，技术实力强；铂科新材 在配比方面积累方案较多，在产品定制化方面具备显著优势，同时绝缘技术好，产 品功耗较低；东睦科达的磁粉芯产品也具备较强的竞争力。