磁材行業(yè)市場(chǎng)分析

磁材行業(yè)市場(chǎng)分析一、高功率、高頻化趨勢(shì)下對(duì)磁性元件和軟磁材料的要求1.1第三代半導(dǎo)體功率器件呈現(xiàn)高頻、高功率發(fā)展趨勢(shì)大功率、高密度快充電源逐漸成為市場(chǎng)主要發(fā)展趨勢(shì)，以硅材料為基礎(chǔ)的各種電力電子器件逐漸接近其理論極限值，難以在高壓、高溫、高頻等特定環(huán)境使用。目前以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速度高、介電常數(shù)小等獨(dú)特的性能，顯示出比傳統(tǒng)功率器件更優(yōu)異的特性，正以高速增長(zhǎng)趨勢(shì)被應(yīng)用于光伏逆變器、新能源汽車、充電樁、儲(chǔ)能、服務(wù)器電源、數(shù)據(jù)中心、5G基站等諸多領(lǐng)域。SiC器件擁有更小的尺寸和更低的開關(guān)頻率損耗。相同規(guī)格的SiC基MOSFET與Si基MOSFET相比，其尺寸可大幅減小至原來的1/10，導(dǎo)通電阻可至少降低至原來的1/100。根據(jù)功率密度公式，更小的尺寸更有利于實(shí)現(xiàn)高頻化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高功率密度。另外，相同規(guī)格的SiC基MOSFET較Si基IGBT的總能量損耗可大大降低70%。對(duì)于大部分IGBT模塊，在光伏、新能源車、充電樁領(lǐng)域的開關(guān)頻率很多在100khz的水平，當(dāng)三代半導(dǎo)體開始使用后，開關(guān)頻率將提升至幾百khz甚至兆赫茲的水平，且電壓升高、功率密度提升，可以耐受更高的溫度。目前受限制的是碳化硅成本還較高，但SiCMOSFET在諸多行業(yè)中的順利推廣應(yīng)用，其背后驅(qū)動(dòng)力也基本都是廣義上的成本，即采用此類型器件之后，在系統(tǒng)層面帶來的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)超出增加的采購成本。Yole預(yù)計(jì)碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模將由21年10.9億美元增長(zhǎng)至27年62.97億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)34%。未來碳化硅市場(chǎng)空間逐步擴(kuò)大，IGBT向?qū)捊麕О雽?dǎo)體發(fā)展是必然的趨勢(shì)。1.2對(duì)應(yīng)磁性元件和軟磁材料要求高電阻率、高功率、微型化、節(jié)能化半導(dǎo)體功率器件的發(fā)展是隨著半導(dǎo)體材料的第一代、第二代、第三代禁帶寬度的逐漸打開以及功率密度的提高決定的，同時(shí)對(duì)配套的磁性元器件也提出了更高的性能要求。目前半導(dǎo)體器件在于成本端的考量，實(shí)際上限制電源性能的，是配套的磁性元器件技術(shù)的進(jìn)步，滯后于半導(dǎo)體器件的發(fā)展。磁性元器件是利用電磁感應(yīng)原理，將電能和磁能相互轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)碾娮釉骷饕譃樽儔浩骱碗姼衅鲀纱箢?。變壓器是?shí)現(xiàn)電能變換或把電能從一個(gè)電路傳遞到另一個(gè)電路的靜止電磁裝置。電感器將電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲(chǔ)起來，主要功能為通直流阻交流，對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。磁性元器件隨著半導(dǎo)體功率器件的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，向高頻化、高功率、微型化、節(jié)能化的方向發(fā)展：1）高頻化：開關(guān)頻率的提升；2）高功率：電壓升高帶來功率密度的提升；3）微型化：開關(guān)頻率、功率密度的提升對(duì)體積和重量要求減小；4）節(jié)能化：能耗降低，轉(zhuǎn)化效率提高。磁性元器件的組成主要由磁芯材料加上外面的繞組（銅、鋁），性能的決定因素是內(nèi)部的磁芯材料，由軟磁材料制成。磁性元器件高頻化、高功率、微型化、節(jié)能化的發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)軟磁磁芯的要求：1）高電阻率：高頻化下的渦流損耗要大幅降低，即要求高電阻率；2）高功率：大功率密度要求材料要抗飽和，要求好的直流偏置的性能；3）高飽和磁通密度：器件的微型化要求磁芯尺寸小，意味著單位體積內(nèi)磁矩多；4）低能耗：高效節(jié)能要求材料能耗較低。二、金屬磁粉芯是高頻、高功率趨勢(shì)下的最佳軟磁材料2.1磁性元件上游關(guān)鍵材料，軟磁產(chǎn)品不斷迭代軟磁材料是指矯頑力較小，容易磁化，也容易退磁的一類磁性材料，具有磁滯損耗小、磁導(dǎo)率高、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高等特點(diǎn)。作為磁性元器件的磁芯，軟磁材料要向高電阻率、高功率、高飽和磁通密度、低能耗方向發(fā)展。根據(jù)性能和使用功能不同，軟磁磁芯主要分為硅鋼片、軟磁鐵氧體、合金粉芯、非晶納米晶幾大類。評(píng)判軟磁材料性能好壞的主要磁參數(shù)有磁導(dǎo)率、飽和磁化強(qiáng)度、磁損耗等。高的飽和磁化強(qiáng)度有利于得到高的初始磁導(dǎo)率，磁導(dǎo)率高使得軟磁材料在較低的外部磁場(chǎng)強(qiáng)度下就可以獲得較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及高密度磁通量。交變磁化時(shí)軟磁材料會(huì)在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流，發(fā)生能量損耗，使得材料有效工作磁通降低。降低渦流損耗有兩種途徑：一是減小顆粒尺寸，二是增大電阻率，即降低電導(dǎo)率。從軟磁材料的歷史看，經(jīng)歷從傳統(tǒng)金屬軟磁—鐵氧體軟磁—非晶、納米晶軟磁—軟磁復(fù)合材料（金屬磁粉芯）四個(gè)發(fā)展階段，金屬磁粉芯結(jié)合了傳統(tǒng)金屬軟磁與鐵氧體軟磁的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)張，工業(yè)化程度逐漸超過其他軟磁材料。1）傳統(tǒng)金屬軟磁純鐵價(jià)格低廉儲(chǔ)量豐富，是最早投入使用的軟磁材料，但電阻率很低只能在低頻或直流下工作。硅鋼在19世紀(jì)末被成功開發(fā)，電阻率是電工純鐵的數(shù)倍，易于批量生產(chǎn)，價(jià)格便宜并且穩(wěn)定性好，但是應(yīng)用頻率限制在幾百赫茲，目前主要用于變壓器鐵芯。坡莫合金初始磁導(dǎo)率較高，但價(jià)格昂貴，電阻率較低，并且制造工藝復(fù)雜，應(yīng)用范圍有限。2）鐵氧體軟磁鐵氧體軟磁于1935年問世，由具有磁性的Fe2O3與其他金屬氧化物配置燒結(jié)而成，具有較高的電阻率和磁導(dǎo)率，成功解決了高頻條件下高損耗的問題。但較低的初始磁導(dǎo)率和飽和磁化強(qiáng)度，導(dǎo)致其磁能存儲(chǔ)能力差，限制了其在高磁能密度和高功率需求的應(yīng)用，使其更適合于高頻和低功率場(chǎng)景。3）非晶及納米晶軟磁非晶和納米晶軟磁于20世紀(jì)60年代在美國和日本首次進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。非晶合金是通過在生產(chǎn)金屬軟磁材料的冶金過程中加入玻璃化元素（硅、硼、碳等），通過快淬技術(shù)使其成為非晶態(tài)。在保留金屬軟磁高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和高磁導(dǎo)率的同時(shí)提高了電阻率，渦流損耗得以降低，是中低頻領(lǐng)域電能傳輸優(yōu)選材料，目前主要應(yīng)用于配電變壓器領(lǐng)域。納米晶材料得益于其高飽和磁密、高磁導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)，相比較于鐵氧體軟磁材料，在追求小型化、輕量化、復(fù)雜溫度的場(chǎng)景下，有著顯著優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格在幾萬-幾十萬/噸，成本較高。4）軟磁復(fù)合材料（金屬磁粉芯）軟磁復(fù)合材料（SMC）又稱金屬磁粉芯，于20世紀(jì)80年代產(chǎn)業(yè)化。金屬磁粉芯是在鐵磁性粉末顆粒表面包裹絕緣介質(zhì)后,采用粉末冶金工藝壓制成所需形狀得到的磁芯，具有分布式氣隙、溫度特性良好、損耗小、直流偏置特性佳、飽和磁通密度高等特點(diǎn)，結(jié)合了傳統(tǒng)金屬軟磁和鐵氧體軟磁的優(yōu)勢(shì)，可以滿足電力電子器件小型化、高功率密度、高頻化，集成化的要求，被作為功率因數(shù)校正（PFC）電感、輸出濾波電感、諧振電感、EMI差模電感和反激式變壓器鐵芯用于光伏逆變器、儲(chǔ)能逆變器、新能源汽車、充電樁、服務(wù)器電源、UPS電源、5G通信等領(lǐng)域。2.2綜合傳統(tǒng)金屬軟磁與鐵氧體軟磁優(yōu)勢(shì)，契合高頻高功率應(yīng)用場(chǎng)景金屬磁粉芯主要包括鐵粉芯、鐵硅磁粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、高磁通磁粉芯以及鉬坡莫磁粉芯五類，其中鐵粉芯逐步被淘汰；鐵硅系粉芯損耗低、成本低，應(yīng)用場(chǎng)景最為廣泛。且根據(jù)下游性能需求不同，細(xì)分產(chǎn)品眾多，國內(nèi)上市公司鉑科新材從“鐵硅1代”不斷迭代升級(jí)至“鐵硅4代”，建立了一套覆蓋5kHz-2MHz頻率段應(yīng)用的金屬磁粉芯體系，可滿足眾多應(yīng)用領(lǐng)域的性能需求，公司還推出了面向碳化硅時(shí)代的新型NPV系列磁粉芯，保留了出色的直流偏置能力，并且磁芯損耗實(shí)現(xiàn)了大幅優(yōu)化，為電源模塊節(jié)省銅線、提升效率做出巨大貢獻(xiàn)。從結(jié)構(gòu)來看，軟磁復(fù)合材料（金屬磁粉芯）可以理解為一個(gè)多相系統(tǒng)，通過在基體鐵磁性顆粒表面包覆至少一層絕緣層來達(dá)到增加電阻率，減少渦流損耗。金屬磁粉芯綜合了鐵氧體軟磁和金屬軟磁特性，同時(shí)具有損耗低、磁導(dǎo)率高、飽和磁感強(qiáng)度高、電阻率高、優(yōu)良的磁和熱各向同性、工作頻率范圍較寬等特點(diǎn)，不僅克服了鐵氧體飽和磁感強(qiáng)度較低的缺點(diǎn)，而且彌補(bǔ)了金屬軟磁合金高頻下渦流損耗大的缺陷，在中高頻下有著廣闊的應(yīng)用前景。從制備工藝看，金屬磁粉芯是通過在磁粉顆粒表面涂抹絕緣介質(zhì)，然后利用粉末冶金工藝將其壓制成所需形狀得到的，包括磁粉顆粒制備、粒度配比、絕緣包覆、壓制成型、熱處理幾個(gè)步驟。1）磁粉顆粒制備：顆粒形貌直接影響其流動(dòng)性、密度、絕緣包覆、成型效果和強(qiáng)度，對(duì)磁粉芯性能有重要影響，主要工藝有機(jī)械破碎法和霧化法。機(jī)械破碎法簡(jiǎn)單、低成本，磁粉顆粒不規(guī)則有利于絕緣包覆和成型，但易被壓碎，導(dǎo)致性能惡化。霧化法分為水霧化和氣霧化，其中氣霧化粉末球形度好，雜質(zhì)含量低；水霧化粉末形貌屬于不規(guī)則形狀，成本較低。還原法和羰基法制作出的鐵粉孔隙小密，粉末細(xì)、純度高，但同時(shí)成本較高。2）粒度配比：對(duì)磁粉芯內(nèi)部氣隙的影響，從而影響到磁粉芯的微觀結(jié)構(gòu)和性能。合理的粒度配比可以提高磁粉芯直流偏置性能，降低損耗。磁粉內(nèi)部由于氣隙的存在，導(dǎo)致磁粉芯內(nèi)部出現(xiàn)較大的退磁場(chǎng)從而使磁粉芯不易磁化到飽和，氣隙越大則退磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁粉芯直流偏置性能越優(yōu)異。隨著磁粉中細(xì)粉比重的增加，有效磁導(dǎo)率降低，直流偏置性能更優(yōu)異，低頻損耗增高，高頻損耗減小。3）絕緣包覆：主要作用為降低渦流損耗、調(diào)節(jié)氣隙大小以改善直流偏置性能。根據(jù)絕緣層種類主要分為有機(jī)包覆和無機(jī)包覆，有機(jī)包覆層可以選擇環(huán)氧樹脂、丙烯酸、聚酯和聚氨酯等熱固性樹脂，無機(jī)包覆層可以選擇氧化物、磷酸鹽和硫酸鹽等。相比于有機(jī)包覆，無機(jī)包覆如磷酸鈍化工藝對(duì)磁粉芯性能有了很大提升。化學(xué)包覆絕緣層較均勻，且易于控制，生產(chǎn)成本較低且工藝簡(jiǎn)單，是目前工業(yè)上運(yùn)用最廣泛的絕緣包覆工藝。4）壓制成型：將已絕緣的磁粉與脫模劑、粘結(jié)劑混合均勻后，壓制成所需要的壓坯，工業(yè)上一般采用模具壓制成型的方式。成型壓強(qiáng)越大，磁粉芯磁導(dǎo)率越高、抗拉強(qiáng)度越高、磁滯損耗降低。5）熱處理：主要目的為緩解成型過程中引入的殘余內(nèi)應(yīng)力，又稱為去應(yīng)力退火。經(jīng)過退火后，成型的坯體內(nèi)部由于顆粒變形、缺陷、孔洞等因素引起的殘余內(nèi)應(yīng)力會(huì)得到緩解，相應(yīng)的磁性能會(huì)得到進(jìn)一步的提升。根據(jù)目前金屬磁粉芯技術(shù)路徑，磁粉制備與粒度配比是最重要環(huán)節(jié)，決定磁粉芯性能；絕緣包覆技術(shù)壁壘較高，包覆層的添加量以及厚度和均勻程度仍需不斷優(yōu)化改進(jìn)；壓制成型的壓強(qiáng)可能是其他傳統(tǒng)粉末冶金材料的上千倍，模具設(shè)計(jì)是主要的研發(fā)方向；標(biāo)準(zhǔn)磁粉芯隨著電力電子器件的發(fā)展已經(jīng)不能滿足需求，結(jié)合下游的定制化要求增加，材料廠對(duì)于磁元件磁路的設(shè)計(jì)能力也逐漸變?yōu)楹诵母?jìng)爭(zhēng)力。金屬磁粉芯是未來高頻、高功率應(yīng)用場(chǎng)景的最佳選擇。鐵氧體軟磁由于飽和磁通密度很小，只有金屬的幾分之一，提供同樣磁通量，體積會(huì)比金屬磁性材料大好幾倍，因此不符合器件小型化的趨勢(shì)。另外因?yàn)槠鋪嗚F磁結(jié)構(gòu)的耦合，弱于鐵磁性的耦合，居里溫度較低，在大功率應(yīng)用場(chǎng)合下熱穩(wěn)定性差。金屬磁粉芯的高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高磁導(dǎo)率和低損耗都為磁性器件的小型化、智能化、高集成化、節(jié)能化提供了可能，更加契合第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用場(chǎng)景。從應(yīng)用場(chǎng)景看，金屬磁粉芯目前主要應(yīng)用頻率在100kHZ以下，在光伏逆變器（升壓電感和逆變電感）、新能源車（車載充電機(jī)、DCDC轉(zhuǎn)換、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)）、儲(chǔ)能、電能質(zhì)量等高功率領(lǐng)域居多。還有一部分應(yīng)用頻率在幾百kHZ到幾MHZ的頻段，如手機(jī)里面的一體成型電感，對(duì)應(yīng)的磁粉粒徑基本小于20微米。根據(jù)不同頻段的終端應(yīng)用領(lǐng)域，金屬磁粉芯未來的發(fā)展方向：1）新能源和工業(yè)電源領(lǐng)域（百kHZ以下）：隨著碳化硅或氮化鎵的使用，會(huì)逐步提升到300kHZ的頻段。金屬磁粉芯需要進(jìn)一步提高抗飽和能力、降低損耗、降低成本、提高抗腐蝕能力。目前主要通過磁路設(shè)計(jì)或者把不同材料的磁粉混合，制成復(fù)合粉芯。2）消費(fèi)電子領(lǐng)域（MHZ），用于kHZ磁粉芯的粉末顆粒尺寸在100微米，MHZ尺寸降到10微米，來降低渦流損耗。但顆粒尺寸下降導(dǎo)致磁導(dǎo)率大幅下滑，高頻渦流損耗偏高，穩(wěn)定性差。目前MHZ頻段消費(fèi)電子粉末主要用羰基鐵粉，但羰基鐵粉損耗較高，非晶納米晶粉末在高頻下高電阻率是MHZ下貼片電感的最佳選擇，但目前國內(nèi)企業(yè)涉及較少，未來的研發(fā)方向是用低成本批量制備高磁導(dǎo)率低渦流損耗的微米或者亞微米量級(jí)的粉末。3）工頻領(lǐng)域（10kHZ以下），應(yīng)用在電機(jī)、電網(wǎng)的高頻變壓器或工頻的大功率電抗器。目前面臨的問題主要是材料和電機(jī)的磁路設(shè)計(jì)能力。跟硅鋼相比，金屬磁粉芯磁導(dǎo)率低，主要的解決辦法是用高鐵含量的大顆粒磁粉，加上高密度制備工藝。三、新能源領(lǐng)域需求高增長(zhǎng)，AI算力帶來新增量3.1新能源車、充電樁、光儲(chǔ)帶動(dòng)磁性元件與磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng)3.1.1新能源車：25年磁元件市場(chǎng)規(guī)模304億元，磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模30億元由于新能源車的三電系統(tǒng)架構(gòu)，較傳統(tǒng)燃油車所需用到的磁性元件單車價(jià)值量巨幅提升。磁性元件在新能源車中主要用于OBC（車載充電機(jī)）、DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器、電驅(qū)&電控、BMS（汽車電池管理系統(tǒng)）等場(chǎng)景。金屬磁粉芯制成的電感主要用于車載DC/DC變換器中PFC、BOOST、BUCK等電路模型。車載磁性元件要達(dá)車規(guī)級(jí)，需要符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)以及IATF16949等體系認(rèn)證。即需要滿足磁性元件在汽車應(yīng)用上的指標(biāo)參數(shù)，主要在高效率、小體積、寬溫、低噪音、輕量化、高溫高濕、耐腐蝕和抗風(fēng)險(xiǎn)度等方面的參數(shù)。新能源汽車平臺(tái)在高電壓下運(yùn)行，以提高車輛效率，減少充電時(shí)間，對(duì)升壓電路EMC和其他的要求更高、更復(fù)雜。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈草根調(diào)研，傳統(tǒng)汽車的磁性元件總成本約為100-200美元，而400V平臺(tái)的新能源汽車的磁性元件成本將增加到1200-1300元；到800V平臺(tái)后，預(yù)計(jì)新能源汽車的磁性元件成本將進(jìn)一步增加。預(yù)計(jì)23-25年新能源車中磁性元件單車平均價(jià)值量分別為1200元、1250元、1300元。根據(jù)國金證券電車組參考Marklines預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)23-25年全球新能源汽車銷量為14.0、18.7、23.4百萬輛，對(duì)應(yīng)滲透率達(dá)到17%、23%、29%，中國新能源車銷量為9.00、10.74、12.49百萬輛，對(duì)應(yīng)滲透率為34%、41%、47%。測(cè)算25年全球新能源車用磁性元件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到304億元，3年CAGR為32.73%。新能源車中混動(dòng)比純動(dòng)的金屬磁粉芯需求量大，且軟磁鐵氧體也可用于電源管理系統(tǒng)，但在高壓高功率的DC-DC場(chǎng)景金屬磁粉芯仍使用較多，預(yù)計(jì)23-25年金屬磁粉芯占磁性元件價(jià)值量比例分別為8%、9%、10%，25年全球新能源車用金屬磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到30億元，3年CAGR為49.38%。3.1.2充電樁：25年磁元件市場(chǎng)規(guī)模147億元，磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模15億元“十四五”開局以來，全國多地陸續(xù)出臺(tái)公共充電設(shè)施建設(shè)相關(guān)政策，將有效推動(dòng)公共充電樁建設(shè)。根據(jù)中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，截止21年底中國公共充電樁共有114.7萬個(gè)，同比增長(zhǎng)42.1%，相較于16年底增長(zhǎng)了約6.7倍。過去五年期間中國公共充電樁實(shí)現(xiàn)了50.4%的CAGR。截止22年，我國充電樁保有量521萬個(gè)，同增92.5%，樁車比由17年的3.24下降至22年的2.50，領(lǐng)先全球，但距離理想的1:1仍有提升空間。隨著大功率充電技術(shù)逐漸成熟，新能源車企、充電樁運(yùn)營企業(yè)、電網(wǎng)積極研發(fā)建設(shè)大功率超充，新能源汽車市場(chǎng)對(duì)快速充電樁、超級(jí)充電樁的需求也將迅速攀升。在充電樁端部分車企加速布局自建充電網(wǎng)絡(luò)，以提高充電效率和鞏固銷量。截至22年，共有特斯拉、蔚來、小鵬、廣汽埃安、大眾、保時(shí)捷、長(zhǎng)安阿維塔7家車企發(fā)布了自建或與樁企合作共建大功率超/快充規(guī)劃。磁性元件是充電樁的核心元器件之一，起到功率因數(shù)校正、電壓變換、安全隔離、消除EMI等關(guān)鍵作用。相較傳統(tǒng)交流充電樁，快充的直流充電樁對(duì)磁性元件的需求量更大，對(duì)于磁性元件也提出了新的性能要求，大功率、模塊化成為充電樁磁性元件行業(yè)技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。金屬磁粉芯制成的高頻PFC電感等應(yīng)用于充電樁的充電器上，起儲(chǔ)能、濾波作用。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈草根調(diào)研，磁性元器件占充電樁價(jià)值量比例約為11%，預(yù)計(jì)23-25年車樁比分別為2.8、2.6、2.4，對(duì)應(yīng)全球充電樁增量分別為5、7.2、9.8百萬臺(tái)，新增充電樁中公共樁占比分別為32%、34%、36%，公共樁中直流與交流占比分別為60%、40%。預(yù)計(jì)25年全球充電樁磁性元件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到147億元，3年CAGR為46.24%。預(yù)計(jì)23-25年金屬磁粉芯占磁性元件價(jià)值量比例分別為8%、9%、10%，25年全球充電樁用金屬磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到15億元。3.1.3光伏儲(chǔ)能：25年磁元件市場(chǎng)規(guī)模131億元，磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模35億元逆變器是光伏&儲(chǔ)能核心部件，而磁性元件是光伏儲(chǔ)能核心部件逆變器的重要組成部分，起到儲(chǔ)能、升壓、濾波、消除EMI等關(guān)鍵作用。光伏逆變器中，將光伏電池板發(fā)出的不穩(wěn)定的直流電升壓成穩(wěn)定的直流電壓的電路中，Boost升壓電感是其關(guān)鍵核心磁元件，其后將穩(wěn)定的直流電壓通過逆變電路轉(zhuǎn)換成50Hz正弦波交流電，輸入電網(wǎng)時(shí)，必須使用重要的大功率交流逆變電感。光伏逆變器主要以集中式和組串式為主，集中式逆變器主要使用硅鋼片電感，組串式逆變器主要使用金屬磁粉芯電感，隨著組串式逆變器占比提升并逐漸成為主流，金屬磁粉芯在光伏逆變器中的市場(chǎng)占比還將逐年提升。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，22年全球光伏新增裝機(jī)230GW，根據(jù)國金證券研究所電新組預(yù)測(cè)，23-25年全球新增裝機(jī)分別為350、430、510GW，全球儲(chǔ)能新增裝機(jī)量分別為33、45、60GW。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈草根調(diào)研，逆變器中磁性元件成本占比超過10%，單GW中磁性元件平均價(jià)值量為2300萬左右，儲(chǔ)能磁性元件價(jià)值量大于光伏。預(yù)計(jì)25年全球光伏和儲(chǔ)能逆變器用磁性元件市場(chǎng)規(guī)模為131億元。金屬磁粉芯主要用于組串式逆變器，組串式價(jià)格、占比均高于集中式，預(yù)計(jì)磁性元件中金屬磁粉芯價(jià)值量占比30%，25年全球光伏和儲(chǔ)能用金屬磁粉芯市場(chǎng)規(guī)模在35億元。3.2AI算力需求下芯片電感用磁粉芯滲透率提升近年來金屬磁粉芯隨著新能源車、充電樁、光伏儲(chǔ)能等領(lǐng)域的發(fā)展需求增速較快，此外磁粉芯在數(shù)據(jù)中心、電能質(zhì)量整治、消費(fèi)電子、服務(wù)器等領(lǐng)域的滲透率也逐步提升，隨著磁粉芯技術(shù)的不斷突破，不同頻段的應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)擴(kuò)張，市場(chǎng)潛力空間大。金屬磁粉芯產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域主要應(yīng)用于不間斷電源（UPS）、通訊電源和服務(wù)器電源中，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能、濾波、穩(wěn)壓等功能。UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要元件、穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。主要應(yīng)用于單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其他電力電子設(shè)備，為其提供不間斷的電力供應(yīng)。伴隨5G、人工智能、云計(jì)算等新一代數(shù)字技術(shù)發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)中樞和算力載體迎來可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)能，隨之勢(shì)必帶動(dòng)服務(wù)器，以及配套大功率用電設(shè)備（UPS、通訊電源、服務(wù)器電源）需求的持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)IMARCGroup預(yù)測(cè)，22年全球UPS市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到77億美元，預(yù)計(jì)28年將達(dá)到107億美元，23年到28年的CAGR為5.25%。金屬磁粉芯產(chǎn)品在電能質(zhì)量整治領(lǐng)域主要應(yīng)用在有源濾波器（APF）中。電力網(wǎng)絡(luò)中使用的大量非線性負(fù)荷（如逆變器、整流器、變頻器、開關(guān)電源等），產(chǎn)生了大量的諧波以及新能源分布式電源并網(wǎng)（如風(fēng)電并網(wǎng)）所產(chǎn)生電壓偏差、電壓波動(dòng)等電能質(zhì)量問題，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)重影響。金屬軟磁粉芯制成的高頻濾波電感應(yīng)用于有源濾波器（APF）中，起濾波等作用。APF裝置能快速補(bǔ)償負(fù)荷的諧波電流而防止諧波電流流入電網(wǎng)系統(tǒng)造成諧波污染。伴隨著國家對(duì)電能質(zhì)量整治領(lǐng)域投資的加大，將帶動(dòng)電能治理質(zhì)量設(shè)備需求的進(jìn)一步增長(zhǎng)。金屬磁粉芯制成的微型功率電感可應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等消費(fèi)電子中。隨著微電子電路以及表面貼裝技術(shù)的不斷突破，輕、薄、短、小成為衡量電子整機(jī)產(chǎn)品的重要標(biāo)志，從而推動(dòng)了電子元件向高頻化、片式化、微型化、薄型化、高精度、高功率、模塊化和智能化發(fā)展。金屬磁粉芯由于具有磁導(dǎo)率高、飽和磁感高、損耗低、防銹性能好等優(yōu)點(diǎn)，更加順應(yīng)電感的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。芯片電感起到為芯片前端供電的作用，可廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、通訊電源、GPU、FPGA、電源模組、筆記本電腦、礦機(jī)等領(lǐng)域。GPU供電滿載功率下電流較大，外圍元件損耗占比較大，金屬磁粉芯相比鐵氧體制成的芯片電感擁有更高的磁飽和密度，可以縮小電感體積，降低銅使用量，降低銅損，提高工作效率。AI服務(wù)器一般配置4-8顆GPU，根據(jù)部分GPU搭載6顆電感，AI服務(wù)器一共需要24-48顆電感。根據(jù)鉑科新材公告，單顆芯片電感價(jià)值量在3-10元，約1美元，則單臺(tái)AI服務(wù)器芯片電感價(jià)值量在24-48美元。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研，單臺(tái)普通服務(wù)器芯片電感價(jià)值量約15美元，因此AI服務(wù)器相較普通服務(wù)器芯片電感價(jià)值量多60%-220%。根據(jù)Trendforce數(shù)據(jù)，22年全球服務(wù)器出貨量約1400萬臺(tái)，搭載GPU的AI服務(wù)器年出貨量占整體服務(wù)器比重近1%，約14萬臺(tái)，23年AI服務(wù)器（包含搭載GPU、FPGA、ASIC等）出貨量近120萬臺(tái)，同增38.4%，占整體服務(wù)器出貨量近9%，至26年將占15%。預(yù)計(jì)23-25年全球服務(wù)器出貨量分別為14.7、15.8、17百萬臺(tái)，單臺(tái)服務(wù)器芯片電感價(jià)值量按照15美元，預(yù)計(jì)25年全球服務(wù)器芯片電感市場(chǎng)規(guī)模18.1億元。隨著AI服務(wù)器在整體服務(wù)器中占比持續(xù)提升，芯片電感市場(chǎng)規(guī)模將快速增長(zhǎng)，目前該領(lǐng)域以海外企業(yè)TDK、村田等的鐵氧體產(chǎn)品為主，未來升級(jí)替代空間巨大。3.3磁性元件加速國產(chǎn)替代，磁粉芯技術(shù)壁壘高筑根據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，全球電子變壓器制造商主要集中在中國大陸、中國臺(tái)灣及日本等國家和地區(qū)，主要企業(yè)包括臺(tái)達(dá)、TDK、勝美達(dá)、海光電子、京泉華、可立克等，中國大陸企業(yè)約占全球47%的市場(chǎng)份額；全球電感器主要制造商集中在日本、美國、中國大陸、中國臺(tái)灣、韓國、德國等國家和地區(qū)，日系廠商村田、太陽誘電、TDK等占據(jù)全球40%-50%的市場(chǎng)份額，中國大陸企業(yè)約占全球16%的市場(chǎng)份額。歐美、日本及中國臺(tái)灣廠商由于發(fā)展歷史較長(zhǎng)，憑借技術(shù)、品質(zhì)和品牌等方面的優(yōu)勢(shì)，在磁性元件市場(chǎng)具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。我國磁性元件制造業(yè)起步相對(duì)較晚，早期主要靠成本、服務(wù)等優(yōu)勢(shì)從事代工生產(chǎn)，隨著電子信息制造業(yè)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，本土企業(yè)研發(fā)實(shí)力的不斷提升，已涌現(xiàn)出一批擁有自主品牌的規(guī)?；就翉S商，如順絡(luò)電子、可立克、京泉華、等，在產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)研發(fā)方面得到了國內(nèi)外大客戶的認(rèn)證。對(duì)于不同終端應(yīng)用領(lǐng)域，車用磁性元件中技術(shù)要求高、可靠性高的產(chǎn)品仍以海外企業(yè)勝美達(dá)、TDK、太陽誘電等為主導(dǎo)，因海外廠商技術(shù)、品牌積累深厚，而對(duì)于車用普通磁性元件目前已被本土企業(yè)可立克、海光電子等逐步滲透。光儲(chǔ)用磁性元件基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，主因國內(nèi)光伏逆變器廠商占據(jù)全球70%市場(chǎng)份額，可立克、京泉華等廠商依托本土供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)占據(jù)絕大部分份額。充電樁用磁性元件技術(shù)要求低于車用，可立克、京泉華等本土廠商成功進(jìn)入英可瑞、英飛源、特銳德、華為、ABB等國內(nèi)外一線客戶供應(yīng)鏈。金屬軟磁粉芯制造工藝復(fù)雜，客戶認(rèn)證程序繁瑣，具有較高的技術(shù)門檻和市場(chǎng)壁壘。金屬磁粉芯外資生產(chǎn)企業(yè)主要有韓國昌星（CSC）、美磁、阿諾德、韓國東部集團(tuán)，國內(nèi)企業(yè)鉑科新材、東睦股份等近年來在下游市場(chǎng)的不斷滲透，市場(chǎng)份額快速提升。22年鉑科新材和東睦科達(dá)分別占比24%、17%，美國美磁和韓國昌星市占17%。電感屬于被動(dòng)元件中定制化成分較多的產(chǎn)品，根據(jù)不同的下游需求在電流大小、電感量大小和工作頻率三者之間進(jìn)行權(quán)衡，定制化需求使得產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)同研發(fā)生產(chǎn)。從產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘看，磁性元件的技術(shù)壁壘在于軟磁材料，軟磁材料的技術(shù)壁壘在于磁粉設(shè)計(jì)、配比和包覆，因此對(duì)于軟磁材料企業(yè)，一方面需要突破核心粉末制備技術(shù)，另一方面定制化下需要元件磁路的設(shè)計(jì)能力，兩者結(jié)合能夠具備核心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以鉑科新材為例，公司整合了磁性材料產(chǎn)業(yè)鏈從磁粉到電感元件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)，而對(duì)于專注于粉末材料或電感設(shè)計(jì)的企業(yè)向軟磁環(huán)節(jié)擴(kuò)展會(huì)有一定的難度。國內(nèi)金屬磁粉芯企業(yè)目前以鉑科新材、東睦股份為主，新進(jìn)入者龍磁科技規(guī)劃從粉末到電感元件全產(chǎn)業(yè)鏈布局。電感行業(yè)格局分散，磁粉芯行業(yè)格局不斷集中，高增速需求下粉芯企業(yè)產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，鉑科新材惠東、河源兩大生產(chǎn)基地?cái)U(kuò)產(chǎn)，東睦股份在山西新規(guī)劃6萬噸粉芯產(chǎn)能。四、投資分析鉑科新材：金屬磁粉芯龍頭，芯片電感打造第二成長(zhǎng)曲線公司聚焦于金屬軟磁粉末、金屬軟磁磁芯及相關(guān)電感元件的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，覆蓋了整個(gè)金屬軟磁粉芯的產(chǎn)業(yè)鏈。其產(chǎn)品以鐵硅系金屬軟磁為主，通過自主創(chuàng)新，公司掌握了鐵硅、鐵硅鋁等粉末研發(fā)、制造、絕緣、成型的整個(gè)金屬磁粉芯全制程體系及核心技術(shù)。22年公司營收10.66億元，同增46.81%；毛利率為37.64%，同比+3.80pcts；歸母凈利潤(rùn)1.93億元，同增60.52%。公司盈利能力在行業(yè)內(nèi)處于高位，且不斷進(jìn)行工藝改進(jìn)、產(chǎn)品升級(jí)和產(chǎn)能擴(kuò)張，通過管理提升、規(guī)模效益等方式降本。公司始終以終端應(yīng)用需求為產(chǎn)品開發(fā)方向，基于掌握的關(guān)鍵核心技術(shù)，從“鐵硅一代”金屬磁粉芯逐步升級(jí)完善，建立了一套覆蓋5kHz-2MHz頻率段應(yīng)用的金屬磁粉芯體系，可滿足眾多應(yīng)用領(lǐng)域的性能需求，牢牢抓住終端用戶。目前已推出行業(yè)領(lǐng)先、具有更高頻低損耗特性的“鐵硅四代”，性能兼容部分軟磁鐵氧體及非晶、納米晶材料。公司通過多年持續(xù)的材料技術(shù)積累和應(yīng)用解決方案創(chuàng)新，取得了包括ABB、比亞迪、格力、固德威、華為、錦浪科技、美的、麥格米特、TDK、臺(tái)達(dá)、威邁斯、陽光電源、伊頓、中興通訊等眾多國內(nèi)外知名企業(yè)的認(rèn)可并建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定合作關(guān)系。公司22年軟磁粉芯產(chǎn)量3.1萬噸，銷量3.04萬噸，產(chǎn)銷率99.1%。23年新增河源基地產(chǎn)能，預(yù)計(jì)產(chǎn)量可達(dá)4-4.5萬噸，新產(chǎn)能落地及惠東基地技改帶來產(chǎn)能增長(zhǎng),將進(jìn)一步滿足訂單需求。公司的芯片電感具有更高的效率、更強(qiáng)的耐熱性和可靠性，芯片電感性能行業(yè)領(lǐng)先。公司與英飛凌基于合金軟磁粉、合金軟磁粉芯和芯片電感等產(chǎn)品的多領(lǐng)域多終端合作，在車載、家電等終端領(lǐng)域進(jìn)行了深入的技術(shù)交流。相較原產(chǎn)品，效率有所提高，體積可減少50-70%，耐熱性和可靠性也更好。公司基于多年來在金屬軟磁粉末制備和成型工藝上的深厚積累，區(qū)別于傳統(tǒng)一體成型工藝，采用獨(dú)創(chuàng)的高壓成型結(jié)合銅鐵共燒工藝，研發(fā)出具有行業(yè)領(lǐng)先性能的芯片電感，更加符合未來大算力的應(yīng)用需求。公司已經(jīng)推出了多個(gè)芯片電感系列產(chǎn)品，包括集成度極高的單線、多層線芯片電感，并取得了多家國際知名芯片廠商的驗(yàn)證和認(rèn)可。同時(shí)，隨著產(chǎn)品的升級(jí)迭代和市場(chǎng)認(rèn)可度提升，公司也在持續(xù)夯實(shí)生產(chǎn)工藝，全力加速自動(dòng)化生產(chǎn)線的建設(shè)，為后續(xù)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求做好生產(chǎn)準(zhǔn)備。東睦股份：軟磁業(yè)務(wù)快速發(fā)展，粉末冶金平臺(tái)型企業(yè)東睦股份主要業(yè)務(wù)包括粉末冶金壓制成形零件（PM）、金屬注射成形零件（MIM）和軟磁復(fù)合材料即軟磁金屬軟磁粉芯（SMC）三大板塊，是國內(nèi)唯一同時(shí)擁有合金粉末、鐵粉芯、合金磁粉芯三大粉末冶金業(yè)務(wù)的企業(yè)。22年公司實(shí)現(xiàn)營收37.26億元，同增3.8%，通過降本增效，加快產(chǎn)品升級(jí)換代；歸母凈利潤(rùn)1.56億元，同增473%，此前原材料價(jià)格上漲影響逐步減弱。公司軟磁材料營收占比逐年增長(zhǎng)，22年達(dá)到18.9%，毛利率為22.4%，同增4.22pcts。公司22年磁粉芯銷售量2.25萬噸，規(guī)劃在山西布局“年產(chǎn)6萬噸軟磁材料產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目”，鞏固在軟磁材料行業(yè)中的頭部地位，增加光伏和家電領(lǐng)域的磁粉芯產(chǎn)能，提升對(duì)5G通信等領(lǐng)域的供給保障。龍磁科技：軟磁產(chǎn)業(yè)鏈一體化布局，收購微逆企業(yè)向終端延伸公司主要業(yè)務(wù)為永磁鐵氧體材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司計(jì)劃通過全產(chǎn)業(yè)鏈打造軟磁及器件項(xiàng)目--粉料制備、粉芯產(chǎn)品（金屬磁粉芯、鐵氧體粉芯）、電感器件三位一體全面發(fā)展，其中軟磁粉芯業(yè)務(wù)由龍磁金屬負(fù)責(zé)，電感器件業(yè)務(wù)由龍磁新能源負(fù)責(zé)。22公司年實(shí)現(xiàn)營收9.28億元，同增15.3%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)1.05億元，同降19.76%；實(shí)現(xiàn)扣非凈利潤(rùn)0.86億元，同降29.52%。22Q4公司單位燃料成本、人工成本顯著上升；導(dǎo)致業(yè)績(jī)略低于預(yù)期。22年公司永磁濕壓磁瓦實(shí)現(xiàn)銷量3.34萬噸，同增16%，產(chǎn)能已擴(kuò)至4萬噸/年。永磁產(chǎn)能穩(wěn)健提升，軟磁有望貢獻(xiàn)利潤(rùn)。公司濕壓磁瓦產(chǎn)能計(jì)劃年底達(dá)到5萬噸/年，24年底實(shí)現(xiàn)6萬噸/年，有望占到全球10%的份額。公司軟磁項(xiàng)目致力于構(gòu)建“磁粉-磁芯-電感”一體化產(chǎn)業(yè)鏈，金屬磁粉芯產(chǎn)能5000噸/年，光伏類大客戶仍處于認(rèn)證階段；軟磁鐵氧體產(chǎn)能6000噸/年，產(chǎn)品認(rèn)證測(cè)試同步進(jìn)行；車載和光伏類繞線型電感一期產(chǎn)能已實(shí)現(xiàn)1200萬只/年，二期已開工，預(yù)計(jì)23下半年投產(chǎn)；一體成型電感業(yè)已建成兩條自動(dòng)化生產(chǎn)線，視客戶開發(fā)進(jìn)度投放產(chǎn)能，軟磁業(yè)務(wù)有望今年開始盈利。此外公司在22年12月收購恩沃新能源51.43%股權(quán)，23年納入合并報(bào)表。恩沃新能源主要從事歐洲市場(chǎng)的微型逆變器業(yè)務(wù)，22年出貨15-16萬套，產(chǎn)品以一拖一300W、360W和一拖二560W、720W為主，主要銷往葡萄牙、奧地利、德國、瑞士、哥倫比亞等歐美國家，預(yù)計(jì)23年產(chǎn)能將擴(kuò)張至60萬套，持