稀土永磁龙头中科三环：蓄势待发卡位全球新能源车核心供应链

稀土永磁龙头中科三环：蓄势待发卡位全球新能源车核心供应链

稀土永磁龙头中科三环：蓄势待发卡位全球新能源车核心供应链,

　　锐源风能技术有限公司国企,风能技术最高的国家,中国风能技术应用中科三环是中国稀土磁材行业的开创者、引领者，凭借三十几年的自主研发与积累，公司已逐步成长为全球稀土磁材行业的世界优质供应商：

　　（1）目前公司烧结钕铁硼产能约 20000 吨/年（毛坯量），在全球钕铁硼磁材、尤其高端产品供应链中占据重要地位。

　　（2）公司是中国率先供应 VCM（计算机硬盘音圈电机）、EPS（电动助力转向）和微型电机用高端钕铁硼永磁材料的企业，也是新能源车驱动电机用磁材的全球主力供货商，公司现已成为全球高性能钕铁硼优质供应商之一。

　　（1）2001年公司参股南方稀土高技术股份有限公司和科力稀土新材料有限公司两家稀土原材料企业。

　　（2）2010年公司与五矿有色签署战略合作协议，在最优惠市场价格条件下，五矿有色优先向公司提供镨钕、镝铁等稀土金属。

　　（3）2015年公司全资子公司宁波科宁达工业有限公司与虞东稀土集团在宁波市合作设立“宁波虔宁特种合金有限责任公司”。

　　（4）2020年 11 月，公司关联方“三环希融”增资扩股获得南方稀土 5%的股权，中科三环与南方稀土成立 “三环赣州”，拟在赣州共同投资建设 5000 吨/年高性能烧结钕铁硼产能，通过与南方稀土集团合作进一步增强了公司的稀土原材料、尤其重稀土原材料获取能力。

　　依托大股东中科院丰富的科研资源，中科三环具有较强的技术研发实力，成功研发 VCM（计算机硬盘音圈电机）磁材、EPS（电动助力转向系统）磁材，并成为全球电动汽车磁材主力供应商。

　　公司第二大股东美国 TRIDUS 公司发起人之一，曾负责北美市场销售代理，通过与下游贸易伙伴深度合作，形成了完善的海外销售网络布局。

　　经过 30 余年的发展，公司现已形成以中游钕铁硼磁材加工为核心，涵盖上游稀土原材料、下游全球化销售网络的完整产业链布局。

　　（1）控股五家烧结钕铁硼生产企业，宁波科宁达、天津三环乐喜（与台全金属合资）、北京瓦克华（与德国 VAC 公司合资）、肇庆三环京粤、三环赣州（与南方稀土合资）；

　　（3）参股一家烧结钕铁硼永磁体生产企业日立金属三环磁材（南通）有限公司（与日立金属合资，参股 49%）；参股一家非晶纳米晶生产企业奥纳科技；科力稀土与南方稀土高技术为洗头原材料企业；金宁三环电子（与中钢天源、金宁电子合资）主要从事软磁铁氧体及磁芯生产。

　　产能规划：截止 2021 年底公司拥有烧结钕铁硼毛坯产能 2 万吨，今年 2 月公司配股发行获认购 6.77 亿元，募集资金拟用于宁波科宁达基地新建及技改项目和中科三环赣州基地新建项目。2022 年底或 2023 年初增加 1 万吨烧结钕铁硼产能，总产能达 30000 吨/年，2024 年前或规划再扩产 2.1 万吨，总产能达 5.1 万吨。

　　下游新能源车、变频家电、节能电梯、风力发电高景气拉动稀土永磁材料需求大幅增长，2021 年以来公司磁材产品订单大增，下属工厂接近满负荷运行，产能利用率与产销量大幅增长，2021 年实现营收 71.5 亿元，同比增长 54%，归母净利润 4.0 亿元，同比增长 208%；2021H1 实现营收47亿元，同比增长68%，归母净利润4.1亿元，同比增长251%；据公司《配股申请文件反馈意见的回复》（21.07），因与部分客户签订了固定价格销售协议，20Q4 原材料价格上涨，影响了公司 20 年毛利率水平。

　　21 年起，公司通过集中采购、动态调整库存等，有效化解了原材料供应的风险及价格波动的风险，盈利能力恢复明显。

　　2020 年之前，公司资产负债率维持在 17%的较低水平，近两年伴随下游需求爆发以及公司合理扩产需求，资产负债率水平稳健提升，2022H1 达到 37%，整体仍在合理偏低水平；公司流动资产占总资产比例常年维持 70%以上，进一步拆分流动资产，2022H1 货币资金/应收账款/存货分别占流动资产比重达 20%/34%/43%，与同行相比维持正常水平，资产负债表结构较为健康。

　　现阶段钕铁硼行业的核心竞争力主要体现在下游客户突破、研发及生产工艺、原材料的稳定可靠供给。

　　3）与上游原材料生产商的深度合作正是中科三环最为核心的竞争优势，将令公司在新能源汽车领域与友商的竞争中脱颖而出。

　　钕铁硼磁材客户认证壁垒高，黏性大，公司多年深耕具备稳定的客户群体和市场优势。

　　由于钕铁硼磁材属于非标产品，不论是驱动电机、微型电机还是伺服电机，下游企业购买大多需要先提供校验样件，通过电机企业对材料进行一定时间的使用条件测试后，方能给予资格认证，然后才能稳定供货。

　　因此，在实现批量供货后，下游企业通常不会轻易更换供应商，提前进入下游供应链的磁材生产企业将具备较强先发优势。公司与主要客户合作稳定，多数客户与公司合作历史超过 5 年，部分客户与公司合作历史甚至超过 15 年。

　　中国科学院是公司实际控制人，拥有“中国磁学重点研究实验室”、“磁性材料工程研究中心”等属于中国一流的磁性材料研究机构，并承担了国家“863” 计划“高档稀土永磁钕铁硼产业化”重大项目，技术能力十分突出。

　　作为企业技术中心，公司现已形成以中科三环研究院为基础，以下属企业研发团队为前哨和量产转化的创新组织架构，拥有突出的研发和生产能力：

　　? 公司是国内最早具备 VCM 钕铁硼生产能力的公司，目前又率先与全球各大型汽车厂商合作推进新能源汽车钕铁硼材料的研发，公司的技术和研发实力得到了全球高端客户的广泛认可；

　　? 产品磁性能方面，公司致力于自主研发、对生产工艺进行持续优化，在产品质量和品级方面处于国内领先水平。目前，中科三环已经具备提供最大磁能积 MGOe 同内禀矫顽力 kOe 之和大于 75 的高综合性能产品及具备高温稳定性（工作温度大于 200℃）的产品，技术优势明显。

　　? 突破高丰度稀土磁体应用壁垒，为客户提供性价比更高的产品。公司自 2013 年起开始研发大比例添加高丰度稀土元素的烧结钕铁硼磁体，并于 2014 年开发出高混合稀土含量、磁能积大于 34 兆高奥的烧结磁体的量产技术。

　　近年来，公司在高丰度稀土磁体产业化方面的工作得到了迅猛发展，研发出高丰度稀土磁体系列牌号产品，其中最高铈含量超过稀土总量的 40%，还包括最大磁能积超过 50 兆高奥的高性能产品，以及利用晶界扩散技术生产的高矫顽力产品。

　　突破了高丰度稀土磁体集中在磁吸附、磁选、电动自行车、箱包扣、门扣、玩具等领域应用的局限，将其扩展到声学器件、工业电机等更为严苛的应用领域。

　　截至 2020 年底，公司累计申请专利已达 590 余件，专利授权量 400 余件，其中授权的发明专利 170 余件，位于同行第一水平；2021 年投入研发费用达 1.16 亿元，占营业收入比例为 1.6%，近年来研发费用率整体较为稳定。

　　新能源车业务带动公司产销快速成长，目前体量规模位于同行前列。公司 2022 年毛坯产能达 2 万吨，位列同行第二水平，由于未披露磁材产品产销量，根据上半年披露产能利用率 85%测算（其中宁波和天津工厂基本满产），预计 2022H1 实现毛坯产量 0.85 万吨，成材率假设 70%，对应成品产量约 0.60 万吨，位于同行领先水平，上半年营收/归母净利分别位列同行第一/第二，我们认为，公司通过卡位行业头部客户，伴随客户需求放量，未来产能仍将持续紧张，盈利修复叠加财务杠杆提升将为后续 CAPEX 提供充足资金保障，整体规模有望维持行业前列水平。

　　目前公司产品主要应用于新能源汽车、汽车微电机、节能家电、VCM、工业电机及消费电子等领域，受益新能源汽车驱动电机领域磁材需求的快速增长，公司新能源磁材产量及收入结构将快速增长，截止 2020 年，公司传统汽车及新能源车用磁材占比约 50%；另一方面，节能家电、工业电机等下游领域需求将保持平稳增长。总体来看，受益新能源领域需求拉动预计产品结构将持续向新能源汽车领域转移。

　　? 新能源汽车驱动电机磁材产品：2020 年传统汽车及新能源车业务占比约 50%，随着客户产能快速释放以及公司产品结构调整，预计新能源车将成为公司主要的业绩驱动点。

　　? 汽车微电机产品：公司汽车微电机磁材产品主要包括 EPS、雨刷器、座椅、反光镜等领域；下游客户主要为合作多年的汽车电机零部件供应商以及宝马等整车厂商，汽车微电机市场渗透率整体还有一定提升空间。

　　? 节能家电产品：公司节能家电磁材产品下游客户主要为全球一线家电生产商。受益于国家对家电领域节能环保要求的提升，空调、冰箱等领域稀土永磁渗透率持续稳步提升，预计公司节能家电领域磁材产品将保持稳定增长。

　　? 硬盘驱动音圈电机 VCM产品：近年来由于 VCM生产商增多、竞争加剧，公司VCM 产品毛利率有所回落，目前产能逐步向新能源汽车领域转移。

　　? 风电磁材产品：受益于由于国内风力发电机产品竞争异常激烈、毛利水平低，公司现已大幅降低该领域产量结构占比。

　　烧结钕铁硼永磁材料为稀土产业链重要分支，主要应用于新能源车、风电、变频空调等领域。永磁材料是指磁化后去掉外磁场，能长期保留磁性的一种功能材料，在电机中承担“电能-机械能”转换的重要角色。

　　衡量永磁材料产品性能的指标主要有四个：剩磁（Br）、矫顽力（Hc）、和最大磁能积（BHmax））、居里温度。其中剩磁、最大磁能积是反映“磁力大小”的两大指标，两者越大越好；矫顽力表征磁体“抗干扰、保持磁力”的能力，越低越好；居里温度表征磁材失去磁性的最低温度，高于这一温度，由于分子热运动将破坏内部分子取向，磁性消失。

　　高性能钕铁硼永磁材料是指内禀矫顽力（类似于矫顽力）+最大磁能积＞60（高斯单位制）的烧结钕铁硼永磁材料。磁材牌号中英文表示内禀矫顽力，数字表示理论最大磁能积。

　　根据矫顽力由低到高分为 N-TH 共 7 个系列（GB/T13560-2009），另外钕铁硼强磁的内禀矫顽力会随着温度的升高而降低。牌号系列越高，抗退磁能力越强，能够承受的工作温度也越高。

　　稀土永磁材料主要包括钐钴永磁和钕铁硼永磁，其中钐钴永磁出现较早，但价格偏贵限制了其大规模应用；钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，其饱和磁极化强度（Js）为 1.6T，理论最大磁能积 64MGOe（509kJ·m3）。

　　对比主流磁性材料，烧结钕铁硼剩磁、矫顽力、最大磁能积均远大于其他普通材料，通俗理解为磁性更强，有利于电机效率提升，根据弗若斯特沙利文，全球 50%以上的电力消耗来自电动机，而与传统电机相比，稀土永磁材料可节省高达 15%至 20%的能源。

　　稀土永磁材料既是国家战略新兴产业重点支持的领域之一，又是稀土新材料下游最大的应用领域，在当前国家将稀土作为战略资源的背景下，高性能稀土永磁材料的生产经营受到国家产业政策的积极支持。

　　得益于丰富的稀土资源（资源占比 38%，产量占比 60%）与政策导向，我国稀土磁材产业链处于全球主导地位，根据弗若斯特沙利文，全球稀土永磁材料 2020 年总产量 21.7 万吨，其中烧结钕铁硼占比高达 90%以上，预计到 2025 年，稀土永磁材料总产量将达到 31.0 万吨，CAGR 达 7.4%，中国占比维持 90%以上水平。

　　高性能钕铁硼磁材增速更为明显，2020 年全球高性能钕铁硼永磁成品产量 6.6 万吨，预计到 2025 年产量将达 13 万吨，CAGR 达 14.4%，中国占比将从 70%升至 81%，CAGR 达 17.9%。

　　根据稀土行业协会的统计，我国目前有超过 200 家烧结钕铁硼永磁材料生产企业，其中中、低端钕铁硼主要应用于磁吸附、磁选、电动自行车、箱包扣、门扣、玩具等领域，产品同质化严重，市场无序恶性竞争，供给过剩；生产高性能钕铁硼永磁材料的企业比较集中，国外钕铁硼永磁材料制造商主要集中在日本和欧洲，包括日立金属、TDK 等企业。

　　而国内永磁材料制造商主要是金力永磁、宁波韵升、正海磁材、中科三环等上市公司，高端产品可通过与客户深入合作，树立了在各自细分领域的竞争优势，因此竞争相对缓和。

　　国内生产高端钕铁硼磁材的多为上市公司，2021 年磁材毛坯产能已达 7.5 万吨左右，行业需求高增背景下，头部企业纷纷开启产能扩张，预计 2025 年产能将达 18.5 万吨，行业集中度进一步提升；根据我们统计，2021 年行业 CR6 达到 62%，其中中科三环占比 15.0%；预计 2025 年达到 93%，其中中科三环占比 21.6%；维持行业第一水平。

　　稀土磁材具有较高的客户认证壁垒，通常客户不会轻易更换供应商，在历史发展过程中，各家上市公司产品结构存在差异化竞争，如金力永磁在变频空调、风力发电领域市占率领先，而中科三环、宁波韵升在消费电子领域具有较强优势；

　　向后看 3-5 年，新能源车领域成为行业玩家必争之地：2022 年上半年，金力永磁、正海磁材、宁波韵升在新能源车领域营收占比分别为 32%/40%+/19%，中科三环 2020 年传统汽车&新能源车领域占比 50%；2021 年英洛华汽车领域占比约 10-20%，大地熊新能源车占比 8%。

　　稀土行业集中度日益提升，配额制资源管理体系下，磁材企业资源保供至关重要。

　　我国占据全球稀土资源供应的主导地位，资源占比接近四成、产量占比接近六成。

　　对于中游磁材环节而言，成长的导向除了客户卡位以及资本赋能，资源端供应保障也是扩产及正常生产经营的关键因素。

　　目前行业头部玩家通过与上游企业合资建厂、引入战略股东、布局稀土回收等方式完善资源供应保障，小企业生存空间进一步被挤压。

　　稀土是重要的工业添加剂，下游应用领域广泛。稀土是元素周期表中镧系元素（15 种）及与镧系元素密切相关的钇(Y)、钪(Sc)17 种元素的统称。稀土元素作为重要的工业添加剂，具有无法取代的优异磁、光、电性能，虽然用量少但作用大，号称“工业维生素”。

　　稀土元素主要是以稀土氧化物的形式存在，可以分为轻稀土、重稀土两大类，其中轻稀土包括镧、铈、镨、钕等，重稀土包括铽、镝、钬等。

　　稀土加工需要先从稀土原矿中分离出铁精矿，再对富含稀土的尾矿进行浮选、磁选，稀土氧化物（也称 REO）含量达到 10-15%，再经过富集产出稀土氧化物含量 30%的稀土精矿。

　　稀土因其独特的物理化学性质，广泛应用于新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等领域，是现代工业中不可或缺的重要元素。

　　中国在全球稀土开采中占主导地位，储量占比 37.9%，产量占比 57.5%。2020 年，全球稀土储量约为 116 百万吨，其中中国稀土储量约为 44 百万吨，中国、越南、巴西分居前三，占比分别为 37.9%/19.0%/18.1%，三者合计占比达 75%。2020 年，全球稀土产量约 24.3 万吨，中国占全球稀土产量的 57.5%。

　　中国的稀土资源分布“北轻南重”。轻稀土矿主要分布在内蒙古包头等北方地区和四川凉山，其中内蒙古包钢集团拥有的白云鄂博矿已探明的稀土折氧化物储量 3500 万吨，居世界第一；包钢股份拥有的白云鄂博矿尾矿库，资源储量折氧化物储量约 1382 万吨，居世界第二；离子型中重稀土矿主要分布在江西赣州、福建龙岩等南方地区。

　　中国稀土生产采取总量控制方式，目前仅有中国稀土集团、北方稀土、厦门钨业及广东稀土集团具备开采冶炼资质。

　　稀土作为国家战略资源，配额是稀土产业最核心的资产，稀土开采与冶炼采取总量控制，每年由自然资源部和工信部分别把生产指标下达给符合要求的企业，任何单位不得无计划/超计划生产。

　　2021 年 12 月，经过国务院国资委研究并报国务院批准国务院批准，同意中铝集团、中国五矿、赣州稀土集团等进行相关稀土资产的战略性重组，新设由国务院国资委控股的中国稀土集团，中铝集团旗下中国稀土、中国五矿旗下五矿稀土、赣州稀土集团旗下南方稀土、赣稀所、赣州中蓝稀土新材料的股权整体划入新公司。

　　稀土资产战略重组有利于提高行业集中度，加强国家对战略资源的管控和稀土资源定价权。

　　2022 年开采指标中，中国稀土集团轻稀土开采指标为 4.92 万吨，同比增加 1%；中重稀土开采指标为 1.3 吨，同比持平；其中中重稀土开采指标占指标总配额的 68%。

　　我国 2021 年度全国稀土矿（稀土氧化物 REO，下同）开采总量控制指标为 168000 吨，同比增长 20%，其中岩矿型稀土矿（以轻稀土为主）指标 148850 吨，同比增长 23%，离子型稀土矿（以中重稀土为主）指标 19150 吨，同比 2020 年持平。

　　2022 年稀土开采总量控制指标为 21 万吨，同比增长 25%，其中轻稀土开采指标同比增长 28%，中重稀土开采指标同比持平。

　　可见我国对于中重稀土指标控制更为严格，稀土价格有望告别平价时代，未来整体价格中枢上移。

　　1998 年，我国开始实施稀土出口配额制度，当时我国稀土行业乱象丛生，企业互相压价，导致稀土贱卖、质量不一，严重的非法开采和走私导致我国稀土出口数据和国外稀土进口数据每年差 2-3 万吨。

　　国家出台了加征关税、削减出口配额、打击稀土走私等力度稍大的政策，我国稀土出口配额由 2005 年的 6.57 万吨减少至 2010 年的 3.03 万吨，下降了 53.9%，镨钕氧化物价格在 2009 年初-2010 年底由 5.2 万元/吨涨至 21 万元/吨，涨幅达 304%，重稀土氧化铽涨幅 49%。

　　2010 年 10 月钓鱼岛事件发酵，中国限制向美日两国出口稀土；2011 年稀土出口量的暴跌引发全球市场恐慌，2010 年底-2011 年中镨钕氧化物、氧化铽分别暴涨 474%/643%至 121/2100 万元/吨，之后引发严重的走私，国家出台促进了稀土行业加速颁布环境治理、结构调整、秩序整顿的政策。

　　另外 2011 年以来我国开始建立稀土战略储备制度，2013 年工信部组织开展“稀土打黑”专项行动，国土资源部发文稀土开采及加工等业务整合到 5 家龙头公司，2014 年进一步推进六大稀土集团的组建工作；在此期间稀土价格呈波动下降趋势。

　　2015 年由于 WTO 裁定中国稀土案败诉，商务部取消稀土出口配额，稀土价格再次回落；而后 2016 年受益于补贴政策，新能源车开启第一轮增长，永磁电机刺激需求激增；2017 年国家打黑力度不断加强，叠加年内三轮收储 4500 吨，稀土冶炼分离企业的开工率大比例下 降，稀土产品产量和库存下降显著，2017 年上半年月平均 REO 产量较 2016 年下滑 8.5% 至 21900 吨，镨钕氧化物 2017 下半年高点较年初涨 93%，氧化铽涨 36%，之后随着上游企业复产，供给增加，且 2018 年开始新能源车补贴退坡，价格再次落入下跌区间。

　　2019-至今：供给端行业加速整合下我国稀土供给指标趋严，需求端 EV、风电、变频空调需求景气提升。

　　2020 下半年随着海外疫情渐入消退期，加上新能源车需求再次爆发、风电抢装、变频空调加速渗透，而国内稀土开采指标同比仅增长 6%，稀土价格迎来稳步增长，氧化镨钕、氧化铽在 2020 年低点-年末分别上涨 42%/61%；

　　2021 年伴随我国稀土开采指标趋严，全年开采指标同比增长 20%，以中国稀土集团为代表的行业整合进一步加速，下游需求热度不减，氧化镨钕、氧化铽 2021 全年分别上涨 108%、 55%至 85/1120 万元/吨，2022 年 3 月工信部约谈稀土企业叠加全年指标进一步放松，稀土价格年内持续降温，但本轮降温中供给端主动调控的因素偏大，需求端支撑下价格 预计逐步企稳。

　　特斯拉 Optimus 人形机器人原型机面世，有望催生稀土永磁需求新蓝海。

　　马斯克在特斯拉年度的AI开放日上，首次公开展示了双足类人机器人Optimus（擎天柱）的想法，北京时间 10 月 1 日上午，特斯拉 2022 AI 日举办，活动中特斯拉人形机器人擎天柱 Optimus 原型机正式亮相。

　　初代原型机 Bumble C 现场展示了行走、挥手等功能，并播放了该版本机器人在办公室浇水、在工厂搬运盒子与零部件的视频，展现了基本功能实现与承重能力。

　　从机械结构来看，Optimus 关节电机数量达到 28 台，与此前披露一致，重量 73kg，超出预估的 57kg，未来或进一步通过精简结构设计 以及零部件升级进行减重；性能方面可完成 20 磅（9kg）物体的搬运，低于预估的 45 磅，目前机器人研发重心仍在运动控制方面，机械臂技术相对而言更为成熟，后续或将视应用场景进行一定强化。

　　1）Optimus 全身具有 40 个执行器。分别为身体上 28 个结构执行器与手部 12 个执行器。

　　2）身体执行器分为 6 类，从各项指标推测，为 3 类使用谐波方案与 3 类直线传动方案，分别为肩部 6 个、肘部 2 个、腕部 6 个、腰部 2 个、髋部 6 个、膝部 2 个、踝部 4 个。

　　3）直线传动髋部和膝部推测使用 8000N 直线传动方案，视频展示其可以将一台钢琴吊到半空。

　　4）手部指关节具有 6 个执行器，11 个自由度，单手抓力可达 20LBS。

　　根据测算，关节电机整重达 40kg，占比 55%，是机器人实现“轻盈化”的重要环节。

　　Optimus 采用 2 种类型（旋转马达+推杆马达）永磁同步电机，包含 6 个规格，工程师在设计中充分考虑未来机器人面临的各种运动场景需求，旋转马达扭矩达 20-180Nm（应为额定扭矩，并非峰值扭矩），重量 0.55-2.26kg；推杆马达推力 500-8000N，重量 0.36-2.2kg，根据关节模型图片推测，28 台电机重量可能达到 40kg，占机器人总质量的 55%。

　　8 月 11 日晚，小米秋季新品发布会举行，小米首款全尺寸人形仿生机器人 CyberOne 也正式亮相。CyberOne 身高 177 厘米、体重 52 千克，是一款真正意义上的全尺寸人形仿生机器人。

　　这款花名“铁大”的人形机器人全身拥有 13 个关节及 21 个自由度，最大模组峰值扭矩达到 300Nm。继特斯拉之后小米的下场标志着科技巨头的一致看好，小米机器人有望持续迭代，人形机器人有望产业加速。

　　伺服系统是能精确控制执行机构的自动控制系统，主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成。伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出量，随着输入量的任意变化而变化的自动控制系统，是实现精准定位、精准运动的必要途径，相当于机器人的“神经与肌肉系统”。

　　根据工业机器人成本拆分，减速器/伺服系统/控制系统/本体制造分别占机器人成本的 35%/25%/10%/15%。

　　稀土永磁承担“电能-机械能”转换的重要功能，应用于人型机器人高效率、小型化优势显著。

　　稀土永磁通常制成磁瓦成品的形式装配在电机转子上，定子线圈通三相交流电产生旋转磁场后带动永磁体旋转从而输出转矩，通常磁力越大，电机效率越高，电机重量和体积越小，考虑 Telsa 整备质量仅 73kg，对于关键零部件效率、质量、体积的要求极高，稀土永磁得益于优良的磁性能与之更为匹配。

　　根据我们测算，假设转子质量占电机质量的 20%，其中稀土永磁磁瓦占 30%，则对应磁材用量达 2.4kg，假设成材率 60%，对应毛坯需求量 4kg/台；根据国际劳工组织数据，2021 年全球劳动人口总数约 34.5 亿人，假设其中约 11.6%的劳动者被机器人取代，对应远期 4 亿台市场空间，中性假设考虑千万台出货量，则对应磁材需求量达 2.4 万吨。

　　据中汽协，2021 年国内新能源汽车产/销量实现 354.5/ 352.1 万辆，同增 159.5%/157.5%，渗透率 14.8%，新能源车替代燃油车趋势愈发明显，参考 2010 年 SUV 市场，当前新能源车仍在加速渗透期。

　　通过对比 SUV 市场导入情况，在新产品市场渗透超过 10%以后，往往会进入加速渗透期。

　　1）导入期（2003-2010 年）：2003 年 SUV 概念开始导入，越野型 SUV 开始上市，但车型少市场容量小，至 2010 年渗透率仅 9.6%；

　　2）成长期（2011-2017 年）：经历 7 年市场教育，SUV 凭借运动性和多功能逐渐受到消费者认可，随着上汽、吉利等纷纷涉足该细分市场，推出自主品牌 SUV，合资品牌也更新换代，2011 年 SUV 渗透率突破个位数至 11.2%，之后进入加速渗透期，直至 2017 年渗透率达到 41.7%后市场增长开始放缓，2011-2017 年销量 6 年复合增速高达 36%。

　　目前新能源汽车主要采用的电机系统有三相交流异步电机（感应电机）和三相永磁同步电机两种，三相交流异步电机需要励磁绕组产生磁场，而稀土永磁驱动电机由永磁体励磁，无需励磁电流，转子无铜耗，定子铜耗相对较小，相比异步电机，电机效率提高约 3%~5%。

　　可以大幅减轻电机重量、缩小电机尺寸、提高工作效率，而且具有转矩大、功率密度大、结构简单等特点。

　　以特斯拉为代表的大众版车型 Model 3 已全部采用稀土永磁电机，2018 年新能源汽车永磁 同步驱动电机装车比例已从 77%提升至 90%。

　　根据稀土行业协会，假设新能源车单车消耗钕铁硼磁材 3kg，混动汽车（PHEV）消耗 2.2kg，考虑海外车企沿用部分感应电机，稀土永磁电机渗透率维持 90%；我们预计 2021-2025 年新能源车驱动电机高性能钕铁硼磁材需求将由 1.7 万吨提 升至 6.2 万吨，占比由 23%提升至 46%，成为钕铁硼磁材最大下游应用领域。

　　1）舒适性好：定速空调利用开停机来调节房间温度，控温范围在±2℃，室温波动范围大，舒适度较差，易得“空调病”。变频（变速）空调在刚开始时以高速运转，当房间温度达到设定温度后转为低频工作，温度控制精确，控温范围在±0.5℃，用户体验更佳；

　　2）制冷制热速率快：变频（变速）空调在起动后以最大频率运转，频率可达130Hz以上，制冷制热能力是定速机（50Hz）的 2~3 倍，使房间的降温或升温速率比定速空调器快 1~2 倍。

　　3）节能性好：压缩机低频率运转时能效比高，与定速机相比，可实现大幅节能。变频（变速）空调机在起动后以最大频率运转，当室温达到设定温度后，转为低频率运转，因为在低 频率运转时能效比高，与定速机相比，可实现大幅节能。

　　就家用空调市场整体而言，随着我国城镇化率增速趋缓，家用空调保有量趋于饱和，2018 年以来我国家用空调产量较为稳定；2020 年 7 月，空调新规实施，我国变频空调出货迅速提升，根据产业在线 年我国家用空调产量达 1.55 亿台，其中变频空调达 1.07 亿台，同比增长 28%，渗透率达 69%；2022H1，受疫情扰动及地产政策影响，家用空调与变频空调产量均出现小幅下滑，未来随着节能环保标准趋严，预计变频家电渗透率将继续提升。

　　预计 2021-2025 年全球变频空调领域对高性能钕铁硼需求增速 CAGR 7%，占比由 14%下滑至 10%。变频空调核心驱动部件为压缩机，我国新能效标准已对标欧美发达国家，假设变频空调平均单台钕铁硼用量为100g，永磁压缩机渗透率由2021年69% 逐步提升至 2025 年的 90%，此外，考虑部分低能效变频空调仍用铁氧体永磁，假设钕铁硼渗透率 90%，对应 2021-2025 年空调压缩机高性能钕铁硼磁材需求将由 1.0 万吨 增长至 1.4 万吨。

　　2015 年《巴黎协议》提出将本世纪全球气温升幅限制在 2℃以内，并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上 1.5摄氏度以内。

　　2021年美国重返巴黎协定，全球大国对碳减排形成一致共识，实现此目标的重要抓手为电力清洁化转型。

　　根据 IRENA 测算，若想实现 1.5℃温控目标，到 2025 年新增风电装机需达到 160GW，2030 年将达到 280GW，而根据全球风能理事会（GWEC）预测，全球 2025 年新增装机仅达 112.2GW，与碳减排目标相差甚远。

　　风力发电机组可分为双馈机和永磁直驱发电机，一般双馈风机的发电机额定转速为 1800r/min。而叶轮转速一般在十几转/min，这就需要在叶轮与发电机之间加入增速箱，复杂的机械结构使得传动效率及可靠性降低。

　　直驱永磁风机取消了增速机齿轮环节，具有重量轻、效率高、可靠性好的优点，《电机能效提升计划（2021-2023 年）》重点指出“针对使用变速箱、耦合器的传动系统，鼓励采用低速直驱和高速直驱式永磁电机”，“大力发展永磁外转子电动滚筒”。

　　1）2014年底国家发改委正式公布了陆上风电上网电价调整结果，将第一类、二类、三类资源区风电标杆上网电价每千瓦时下调 2 分钱，规定适用于 2015 年 1 月 1 日以后核准的陆上风电项目，以及 2015 年 1 月 1 日前核准、但于 2016 年 1 月 1 日以后投运的陆上风电项目，意味着所有在 2015 年之前批准的风电项目，均需要在 2015 年完成装机，导致 2014/2015 年我国风电新增装机同比增 31%/53%。

　　2）2019 年发布的《关于完善风电上网电价政策的通知》规定 2018 年底之前核准的陆上风电项目，2020 年底前仍未完成并网的，国家不再补贴，2020 年我国风电装机迎来第二轮抢装潮，全年新增风电装机 72.38GW，同比增长 191%。

　　2021 年由于补贴退坡，下滑至 46.95GW，未来风电行业将进入需求驱动的良性发展阶段。

　　根据稀土行业协会，单 GW 风电装机对应高性能钕铁硼用量 695 吨，另外 Frost & Sullivan 预测 2020 年全球 93GW 装机对应 12880 吨高性能钕铁硼需求，可推算永磁电机渗透率为 20%，伴随海上风机高速发展带来的风机大型化需求，预计 2025 年渗透率有望达到 30%；

　　此外半直驱永磁占比提升将部分减少单位钕铁硼用量，每年假设减少 5%；据此测算 2021 年-2025 年风电永磁电机对高性能钕铁硼磁材需求将由 1.5 万吨提升至 2.2 万吨。

　　汽车转向系统&微电机渗透率提升为稀土永磁贡献需求支撑，2021-2025 年 CAGR 4.7%。

　　汽车转向系统经过数百年的发展，衍生出 HPS、EHPS、EPS、SBW 等类型。

　　EPS（电动助力转向）由于体积小、功耗低、重量轻、灵活性强，已广泛应用于乘用车领域，根据 Research and Market 发布的《2021 年中国汽车转向系统行业报告》，

　　1）乘用车领域：2020 年中国乘用车 EPS 渗透率为 96.4%，国外已达 100%；

　　2）商用车领域：HPS（液压助力转向）和 EHPS（电动液压助力转向）由于高功率和低成本，国内商用车转向系统仍以 HPS 和 EHPS 为主，EPS 渗透份额仍有较大提升空间；

　　3）新能源车领域：渗透率已达 99.9%。芯片短缺、疫情扰动、供应链限制等多因素扰动，全球汽车消费弱复苏。

　　2020 年由于新冠疫情冲击&汽车芯片短缺，全球汽车产量同比下滑 15.4%至 7762 万辆，2021 年随着疫情消退经济复苏，全球汽车产量达 8015 万辆，同比增长 3.3%，根据 IHS 预测，全球汽车产量有望 2023-2024年恢复至疫情前水平，但同时也面临芯片短缺、供应链限 制、通胀等不利因素影响，谨慎假设未来全球汽车产量年均增速 2%，中国年均增速 3%。

　　此外，随着消费者对乘用车舒适度要求提升，电动座椅靠背、风扇电机等逐渐向低价车型普及，未来单车微电机用量也有望小幅提升。

　　受益于我国制造业升级，预计2021-2025年工业机器人对钕铁硼需求CAGR达7%。

　　根据国际机器人联合会（IFR），2020 年全球工业机器人安装量达 38.4 万台，其中我国安装量达 16.8 万台位居榜首，占据了全球总安装量的 43.8%，根据我国工业自动化控制行业整体起步较晚，但发展较快，伴随科技进步，机器代替工人成为高端制造业提高生产效率、降低人力成本的必要诉求。

　　假设万台工业机器人钕铁硼用量为 25 吨，预计 2021 年-2025 年工业机器人高性能钕铁硼磁材需求将由 1088 吨提升至 1425 吨。

　　节能电梯推广可大幅降低高层建筑耗电量，预计 2021-2025 年对高性能钕铁硼需求 CAGR达7.1%。

　　据中国电梯协会测算估计，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%，是高层建筑最大能耗设备之一，安装永磁同步曳引机技术的无机房电梯，在整个建筑能耗将有望控制在 3%左右，平均每台电梯每年可节约 3000- 5000 元的电费。

　　随着电梯行业技术发展与节能减排政策不断落实，未来节能电梯渗透率有望逐步提升。我们预计 2021 年-2025 年节能电梯永磁曳引机对高性能钕铁硼磁材需求将由 5460 吨提升至 6892 吨。

　　3.6 供需平衡：高壁垒下供给端增量有限，EV/Robot 贡献核心增长驱动

　　根据我们测算，2020-2021 年，由于下游新能源需求爆发以及风电抢装、变频空调加速渗透，行业出现供需缺口，2022 年以后，虽然行业高景气刺激一线厂家加速扩产，但梳理主流厂家扩产项目，技改项目建设周期至少 2 年，新建项目周期长达 3 年，预计至 2025 年供给量将达 12.9 万吨，需求量 13.4 万吨，整体仍处于紧平衡状态。

　　考虑人形机器人单台磁材用量 2.4kg，千万台对应 2.4 万吨磁材需求，有望再造一个新能源车市场，亿台则对应 24 万吨磁材需求，是 25 年磁材需求量的 1.8 倍。

　　我们认为，特斯拉人型机器人的出现是工业自动化新时代的“标签”产品，未来工业自动化、智能化、节能降耗背景下，稀土永磁电机的应用优势将更加突出，未来高效节能的稀土永磁电机新兴应用领域仍将不断涌现，长期高景气格局清晰。

　　稀土磁材行业壁垒日益提升。伴随终端应用高效率、小型化场景需求提升，尤其高端 EV/变频空调/消费电子等产品对磁材热稳定性、高磁能积提出更高要求，客户认证、工艺难度、投资强度等方面要求愈发苛刻，我们认为，稀土磁材行业具有较高的新进入者壁垒，主要存在四点：

　　? 壁垒一：工艺流程长达 16 道环节，产品一致性、稳定性需要长期经验积累。

　　? 壁垒二：客户深度绑定（认证期 2-3 年），客户不会轻易更换供应商。

　　? 壁垒四：投资强度大，万吨级投资 10 亿元+，高端产品 30-40 亿元。

　　烧结钕铁硼工艺流程长且环环相扣，对产品一致性、稳定性水平要求高。烧结钕铁硼永磁体生产工艺为粉末冶金，共有十六个工艺环节，不同阶段还包括若干监测分析，一旦一个工艺环节达不到要求，最后的成品就可能成为废品，由此造成品率不高。

　　核心环节包括：成分设计、熔融、制粉、取向与压型、烧结与回火、表面镀层。因规模化生产 质量控制的需要，磁体质量及其一致性、稳定性水平是高端客户遴选供应商的主要标准， 也是磁体生产企业核心竞争力的重要体现。

　　? 成分设计：材料的许多内禀磁性能，如磁极化强度、居里温度等都是由材料的成分决定的。

　　? 熔炼-铸片：将配比好的原材料在真空感应炉中熔化，以便浇注得到铸锭组织（合金甩带片）。

　　该过程需炉温达到 1300℃左右，持续四个小时来完成。熔炼产出熔融状态的合金溶液以一定的压力喷到旋转的辊轮上， 在被甩出的过程中冷却和凝固成厚 0.25～0.35mm、宽 10～90 cm 的合金甩带片，铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺，而且对粉末性质和最终烧结磁性能均有重要影响，核心工艺参数为辊轮转速以及喷射压力。

　　? 制粉（氢破-气流磨）：制粉的目的是将大块的合金锭破碎成一定尺寸的粉末体，最新的制粉工艺是将钕铁硼甩带片（SC 片）通过氢破和气流磨制粉。要求粉末颗粒尺寸小（3-4μm）且尺寸分布集中。

　　氢破是将熔炼甩带片装入密闭容器，抽真空后充入高纯氢气，使氢气压为两个大气压左右，20-30 分钟后就会听到合金锭的爆裂声并伴随着温度的升高，将甩带片变为粗粉。

　　气流磨是利用高压气流将搅拌后的粗粉吹起，气流膨胀后带动碰撞后的物料上升进入分级区，在分级区中由涡轮式分组轮分选出达到粒度的细粉。

　　? 取向与压型：将破碎后的磁粉装入模具后，施加外磁场进行取向，使磁材具备各向异性，从而提升磁材矫顽力；取向后上下压头对向加压，使其达到一定密度后取出真空封装，再放入等静压内，通过对密闭容器内液压油加压，利用液压油为介质，将压力均匀传递到料坯上，使其全面受力并再度致密收缩达到所需要的密度，为下一步烧结创造条件，同时提高其抗氧化能力。

　　? 烧结&回火：烧结钕铁硼粉末颗粒间的接触是机械接触，为进一步提高磁材密度强度，使磁体具有高永磁性能的显微组织特征，需要将压坯加热到粉末基本相熔点以下的温度，通常使用真空烧结炉进行热处理一段时间。回火是指将烧结好的磁粉坯冷却到一定温度后再次加热升温，烧结完的磁体在高温淬冷后，晶界相分布不均匀、晶界不清晰，因此需要在一定温度进行回火处理优化组织结构，获取最佳的磁性能。

　　? 表面处理：常用的永磁体都是多晶体，因此有大量晶界存在，氧、水气及非中性气氛容易从晶界慢慢渗入，损害永磁体内部的成分和晶格结构，导致越来越严重的老化（磁损失），为此需要有适当的涂层加以保护，目前最佳的涂层由化学气相沉积而成。

　　4.4.2 晶界渗透技术可有效降低重稀土用量，同时实现高矫顽力和高磁能积

　　新能源驱动电机&空调压缩机的恶劣工作环境对磁材高矫顽力、高热稳定性提出更高要求。

　　通常，烧结磁体一些性能的改善总是以牺牲其他性能为代价。而晶界扩散 Dy/Tb烧结磁体与传统的同类磁体相比较，其矫顽力和剩磁可同时得以改善。

　　新能源汽车、空调压缩机工作温度达 200℃以上，不含重稀土的中低端烧结钕铁硼磁体矫顽力低( 1200 kA/m)，且主相 Nd2Fe14B 的居里温度度低(Tc =312℃)，实际最高温度不到 100℃，不能满足电动汽车驱动电机、空调压塑机高温、高磁场变化条件下的使用要求。

　　添加重稀土元素可抑制反磁化畴形成，从而提高磁体矫顽力，进一步提升高温性能。

　　增加磁体矫顽力（Hc）能有效抵抗更高温度时磁体固有的退磁场，提高磁体的热稳定性。

　　降低磁材矫顽力的内在因素是反磁化畴的生长，反磁化畴容易在各向异性常数较低的 Nd2Fe14B 晶粒边缘缺陷以及尖角处形核，造成磁体矫顽力低于理论值。

　　添加重稀土后，烧结钕铁硼磁体 Nd2Fe14B 主相被灰色的（Nd，Tb）2Fe14B 相包围，形成核-壳结构。

　　由于（HRE）2Fe14B（HRE＝Dy，Tb）的各向异性常数大于 Nd2Fe14B 的各向异性常数， 所以当主相晶粒边缘变为（Nd，HRE）2Fe14B 后，各向异性常数增大，推迟反磁化畴形 成，从而使磁体的矫顽力提高。

　　传统熔炼方法添加重稀土的方式会使得重稀土元素大量进入晶粒内部，造成重稀土资源大量消耗，从而增加原材料成本，而且 Dy、Tb 与 Fe 原子之间属于反铁磁耦合，会降低磁体的剩磁与最大磁能积。

　　晶界渗透属于晶界扩散技术的一种，扩散技术在 2005 年由日本 Nakamura 等人提出，其原理为利用 Tb、Dy 的单质或化合物作为扩散剂，通过扩散热处理使重稀土从磁体表面沿晶界进入磁体内部，替换出 Nd2Fe14B 相中的 Nd，分布在晶界和晶粒表面以提高钕铁硼磁体矫顽力，而很少进入晶内，从而可以在提高矫顽力的同时减少重稀土对剩磁的不利影响，同时还可以使薄层晶界相的厚度增加，同时变得更加连续、光滑，减弱晶粒间的交换耦合作用，提高磁体的矫顽力。

　　有研究表明，在电动机和发电机工作时，高温环境使得磁体的表面优先退磁，所以磁体的表层应该有比内部更高的矫顽力。

　　公司的晶界渗透技术可以制造出宏观上重稀土分布不均的磁体，相较传统熔炼方式可以减少 50%至 70%的中重稀土用量，而金属镝市场价为镨钕金属的 5 倍以上，金属铽高达 10 倍以上，根据我们测算，假设镝铽含量均减少 50%，可减少稀土原材料成本 25%以上。

　　2022 年 3 月以来工信部约谈稀土企业以及疫情爆发需求疲软，轻稀土价格触顶回落，第二批指标进一步放开，稀土价格下半年维持偏弱走势，8-9 月以来新能源车需求显著修复，稀土价格呈触底回升走势，预计未来伴随需求良性发展以及供给端管控力度加强，稀土价格仍难回落至 2020 年以前低价水平，假设 2022-2024 年镨钕金属价格分别为 100/80/80 万元/吨，金属镝为 340/300/300 万元/吨，金属铽为 1800/1600/1500 万元/吨。

　　3）成品价格：公司采用稀土原料成本+加工费定价模式，成品价格受原料价格波动影响较大，需求修复叠加原料成本价格上行，产品加工费预计将有所上涨，假设 2022-2024 年成品价格分别为 84/72/71 万元/吨。

　　营业收入：截止 2021 年底公司拥有烧结钕铁硼毛坯产能 2 万吨，今年 2 月公司配股发行获认购 6.77亿元，募集资金拟用于宁波科宁达基地新建及技改项目和中科三环赣州基地新建项 目。

　　2022 年底或 2023 年初增加 1 万吨烧结钕铁硼产能，总产能达 30000 吨/年，2024 年前或规划再扩产 2.1 万吨，总产能达 5.1 万吨。

　　此外新能源车等高性能钕铁硼磁材下游需求高增有望带动产品单吨毛利稳步提升，预计 2022-2024 年营业收入增速分别为 35.9%、34.4%、29.2%。

　　毛利率：2021 年以来，由于上游稀土价格暴涨，由于价格向下游传递的滞后效应，对公司成本造成一定压力，毛利率边际下滑。

　　此前工信部约谈重点稀土企业，要求有关企业不得参与市场炒作和囤积居奇，共同引导产品价格回归理性，促进稀土产业持续健康发展，预计后续稀土价格将回归合理区间，2023 年公司毛利率有望边际提升。

　　此外，公司可通过与客户建立调价机制、优化配方及工艺等措施，减少稀土原材料价格波动对公司经营业绩的影响。预计 2022-2024 年毛利率分别为 19.6%、22.0%、22.0%。

　　公司作为国内稀土永磁龙头，产能规模伴随客户订单放量进入高成长期。预计 2022- 2024 年营收分别为 97.1/130.5/168.6 亿元，实现归母净利润 9.0/12.7/16.2 亿元，EPS 为 0.74/1.05/1.33 元/股，对应 PE 为 18.1/12.8/10.1 倍，公司通过卡位核心客户供应链，在新能源车领域具备先发优势，相较同行可比公司估值合理偏低。

　　1）稀土原材料涨价：公司稀土原材料成本占比高，公司与下游调价机制短期可能落后于稀土原材料涨幅，造成毛利率水平波动。

　　2）下游需求不及预期：新能源车、变频空调、风电等目前仍处于高景气状态，后续因宏观环境、缺芯、滞胀原因需求增速存在超预期下滑风险。

　　3）技术路线重大变革：晶界渗透高性能钕铁硼永磁材料为当前高端电机主流永磁材料，后续无镝无铽技术、以及其他成分永磁材料产品或挤占当前市场。

　　4)产能落地不达预期：公司目前规划产能较高，后续产能建设进程存在不及预期风险。

　　5)需求空间测算误差及局限：报告需求测算部分采用第三方预测数据，未来实际情况可能与预测数据存在较大差距，导致需求空间测算存在误差。