中国磁材料行业发展.ppt

中国磁性材料行业发展研究,全国磁性材料与器件行业协会,前言,中国磁材工业经过近二十年发展，现已形成完整的工业体系，各类磁材产量在近几年迅速超过日本，永磁铁氧体、稀土永磁体产量世界第一.2005年永磁铁氧体产量达到35万吨，占全球产量51%，软磁铁氧体产量22万吨，占全球产量56%，稀土磁体产量3万吨，占全球产量77%.中国已成为世界磁性材料制造中心.,一、中国磁性材料工业发展回顾二、中国磁材行业发展现状分析三、中国磁性产品市场变化趋势四、中国磁性材料工业发展前景,磁性材料在当今社会中的重要性,磁性材料是当今信息社会的两大物质支柱。磁性材料不仅广泛运用于计算机，电子器件，通讯，汽车和航空航天业，更渗透到普通百姓的日常生活中，磁性材料的重要性日趋明显。在全球经济进入信息时代的今天，衡量一个国家发展水平及其国力的标准将是该国的磁性材料的产量。而一个国家人民生活水平，则可用该国人均磁性材料的消耗值来衡量。统计表明，美国、日本、西欧等发达国家的人均磁性材料的消耗值为$4.5/人。中国人均消费值为$1.026，仅为发达国家的22.8%。,磁性材料的分类,根据矫顽力大小，磁性材料分为两大类：软磁材料:材料在较低的外部磁场下，易于磁化，并易于退磁。基本要求：低矫顽力、高饱和磁感、高居里温度。硬磁材料:材料材料一旦被磁化，将获得高剩磁，并难以退磁。基本要求：高矫顽力、高剩磁、高磁能积、高饱和磁感、高居里温度,软磁材料的分类,永磁性材料的分类,磁性材料的应用,磁性材料是一种重要的功能材料，通过利用材料自身所具备的电磁性能及各种特殊效应，可制成多种磁性元器件和组件，用在各种电子设备、武器系统及各种机械设备中，完成能量转换，信息采集、记录、存储、传递、交换、处理等功能。随着信息科学和计算机技术的飞速发展，磁性材料的应用领域迅速扩大，各种磁性功能材料正在迅速被开发和应用，成为高技术发展不可缺少的关键材料。,中国磁性材料工业发展20年来中国磁性材料企业数,1986-2005企业性质变化,20年来中国磁性材料产值变化（亿元）,20年来中国磁性材料产量变化（万吨）,20年来中国与世界软磁铁氧体产量（万吨，%,*锰锌磁芯占70%）,中国与世界软磁铁氧体变化(万吨),2005年中国软磁铁氧体占全球比例,20年来中国与世界永磁铁氧体产量（万吨，%）,2005年中国永磁铁氧体占全球比例,20年来中国与世界永磁铁氧体变化,20年来中国与世界钕铁硼磁体产量（吨，%）,2005年中国钕铁硼磁体占全球比例,20年来中国与世界钕铁硼磁体变化(千吨),世界磁性材料产业中心转移到中国,1990年中国铝镍钴磁体已占全球首位1995年中国铁氧体磁体已占全球首位2000年中国钕铁硼磁体已占全球首位总之，进入21世界后中国各类磁体的产量均已稳居世界首位。21世纪全球磁体的产业中心是中国，并将持续时间比原欧美日中心的时日更长,中国磁性材料核心企业已经形成，企业的产量和产值均占世界前列。中国具有一定数量的稳定的磁学专业研究队伍(大专院校和研究院所)。企业的产品质量不断提高，应用范围进一步扩大到高档领域。中国的磁性材料制造设备自动化程度、效率和性能得到改善。外资企业纷纷转移到中国，提高中国磁性材料整体实力。,2005年中国磁性材料进出口数,2005进出数和金额比较（出口量大而金额少）,二、中国磁性产品市场变化趋势,产品档次从低端向高端发展，高档产品占全部产量的30%以上。产品向片式化、集成化发展，器件尺寸越来越小。国际市场竞争，促使磁性材料的价格下降。磁性产品向新技术和新应用领域发展。,目前中国钕铁硼磁体应用情况,高技术产品领域的应用占37%，如核磁共振成像仪（MRI）、手机振动、硬盘驱动器音圈（VCM）、光盘（DVD、CD-ROM）驱动器主轴、电动工具、电动车。传统中低档产品领域的应用占63%，如音响器件、磁吸附器件、磁选器、磁化器。,稀土永磁材料应用,中国钕铁硼磁体应用分类,目前中国铁氧体永磁应用情况,高技术产品领域应用占42%，如家电（微波炉、空调、电动小家电）、办公用品（复印机、传真机）汽车、摩托车、高保真音响、仪表传感器件。传统中低档产品领域的应用占58%，如扬声器、吸附磁体、玩具电机、磁选和磁分离器件。,中国铁氧体永磁应用分类,目前中国铁氧体软磁应用情况,高技术产品领域应用占22%，如数字通信、电磁兼容（EMC）、射频宽带、抗电磁干扰（EMI）、高清显示、汽车电子。传统中低档产品领域应用占78%，如电视机、电源适配器、电子镇流器、普通开关电源变压器、天线棒。,中国铁氧体软磁应用分类,三、中国磁性材料行业现状分析,大批量生产磁性产品的技术性能水平与国际先进水平还有一定的差距。中低档产品价格在无利润边缘竞争，无序而无规则。企业对高技术应用领域的磁性产品开发力度不强，不能首先占领新应用领域。设备制造业没能按照新磁性产品生产需要而创新，新设备均靠引进。,中国钕铁硼磁体产量占全球77%，产值仅占全球57%,中国各类磁性材料目前生产水平,中国各类磁性材料价格与世界比较,原电子部编的磁性材料价格目录（1995）,铁氧体烧结永磁体,铁氧体永磁预烧料,铁氧体软磁材料,中国磁性材料价格变化表(元/吨)实际价格还要低20%-30%,中国与国外企业价格成本分析（劳动力成本优势，固定资产费用少，无开发费用）,1)材料成本，占磁体价格1/3-1/2，采购市场，国内外基本一致。2）劳动力成本，国外工人的工资是中国的30-50倍，技术人员更高(到中国办厂劳动成本略高一些）。3）能源消耗，国内略高于国外。4）固定资产折旧，厂房建筑费用为国外的1/8-1/12；国产设备价格则是国外同类设备的1/10-1/20。5）管理和研发开支，国外技术开发费占企业利润的5-10%，而国内企业基本为零。导致国内产品结构为国外成熟期后的产品，必将价格低，利润薄。,中国磁性材料产品低价格的影响,中国的磁性材料产品与国际价格间的巨大差距，使全球的用户向中国采购。磁性材料丰厚盈利期已经过去，只能靠薄利多销，艰苦地在生存线边缘挣扎。出口定单多了，但企业间为了生存竞相压价，利润反而更少了，行业要建立一个出口价格同盟。,解决价格低廉的途径,向高档磁性产品发展。不同牌号的产品价格不同，如软磁铁氧体PC95、PC50的材料价格，高导磁率10000以上的材料是中低档材料的3-5倍。钕铁硼48M材料的价格是40M的1倍以上。与配套器件结合，将材料毛坯精加工成器件，可以提高磁体的价格。,四、中国磁性材料工业发展前景,中国产量明显居世界第一，但亚洲发展中国家掘起速度加快。国外企业的进入，加强市场竞争。新技术领域的应用，磁性材料产品结构有一个新的变化。企业融资力度增强，国际合作加强,预测中国与世界永磁铁氧体发展趋势（万吨）,预测中国与世界软磁铁氧体发展趋势（万吨）,预测中国与世界钕铁硼磁体发展趋势（万吨）,中国磁性材料应用市场变化,1，中国家电市场的变化平板电视的发展变频空调冰箱压缩机洗衣机微波炉电磁炉电剃刀厨房用品用磁的发展2,工业类整机应用发展汽车工业IT行业通讯行业中国成为世界最大的通讯产品生产基地和销售市场之一，具有良好的发展前景,液晶电视应用,平面显示器是典型的数字电子消费品。提供的一些重要电子元件，这些元件可以使平面显示器更薄，质量更高，电磁噪音更低。,扼流圈、贴片电感用来消除直流-直流转换器的高频噪音，还用作低通滤波器,三端子滤波器利用单个芯片上的一个扼流圈和一个电容来消除噪音的元件，可以用来防止视频画面质量下降。,箝位滤波器滤波器芯被一分为二装在盒子里，把滤波器安装在电缆上可消除噪音。,片状磁珠片状磁珠是一种减少高频噪音（高频噪音会引起数字信号失真）的噪音滤波器,直流-交流转换器将直流电转变为高压交流电以点亮液晶显示器的背光灯,貼片变阻器吸收电涌（不正常高压）和静电以防止电子线路的故障或损坏,今后几年，数字大屏幕电视年增长超过400%DisplaySearch预测，到2010年，世界液晶电视占市场份额52%，等离子电视占9.6%，其他投影占1.4%，CRT电视占37%2005年，电脑显示器产量11565万台，其中LCD有82000万台和CRT43365万台，LCD占70.9%2006年，CRT显示器和LCD显示器产量比为1：5由于CRT电视价格低，在发展中国家还有一定市场，现向薄型化发展，所以多元化并存格式还会持续,iSuppli对全球电视出货量预测（万台）,数字家电产品要求磁性元件,抗电磁干扰和电磁兼容材料。随着电子设备向高频、高速、高组装密度发展，各类磁芯向高磁导率、高频化和小型化发展国际上绿色环保对电磁干扰和电磁兼容提出更高的要求，禁止无上述功能的电子设备销售,IT行业产品,IT行业带动相关配套元件发展尤其硬盘驱动器（HDD）全球达3亿台1英寸的硬盘驱动器，应用于数字摄相等数字电视用硬盘驱动器取代录相机2010年，硬盘驱动器超过5亿台DVD、DVD-ROM，全球超过10亿台,是钕铁硼磁体的具大市场,磁体在计算机工业的应用,每年用于计算机驱动器的永磁体达4000吨,计算机硬盘的小型化及高性能化,笔记本成为发展主流,笔记本电脑正在以日新月异的速度变得更小、更薄、更轻，其性能却可以和先前的超级计算机相媲美,磁阻磁头、VCM磁体巨磁阻磁头使高密度记录成为可能。VCM是让磁头高精度滑动的马达。,硬盘驱动器(HDD),DVD驱动器,光学读写器、传动马达磁体传动马达驱动光学读写器。光学读写器用来在光盘上读写数据。,中央处理器(CPU)元件、直流供电系统、光驱,扼流圈、贴片电感扼流圈阻断多余的高频信号，让直接信号流通过。电感用来降低噪音,USB/IEEE1394接口,共模滤波器、磁珠这些元件用来减少共模噪音和阻断过高谐波,通讯元件,手机更新换代快，磁性器件也要更新管状振动磁芯被小而薄的钮扣式取代天线采用薄膜磁体手机和电脑接口采用蓝牙技术传真机用激光磁辊光通讯的无源器件,手机用磁性材料,手机继续集多种功能于一身，不仅具备接收和发送移动图像及导航功能，更具有摄像功能。多种关键元件、在手机、逻辑元件、显示器元件和摄像机元件等领域的应用频率极高,隔离开关、带通滤波器、平衡/不平衡变压器、VCO、贴片电感用来控制输入和输出信号的频率，包括防止反向信号、隔离必要的信号带宽以及调节阻抗,磁珠、磁珠陈列、三端子滤波器、扼流圈、压敏电阻用来减少噪音，以确保集成电路正常工作,高频部分,逻辑部位,永磁体在电机上的应用,全球电能的一半以上用于电机的运转，永磁电机逐步取代感应电机是必然趋势。电机对永磁体的多样化需求1,大型高功率电机：高性能烧结NdFeB磁体2,微电机控制系统：幅射取向磁环3,硬盘、软盘和光盘驱动器：其微型直流主轴电机、步进电机为外转子结构，多采用一次成型粘结磁体。,摄像机部位、显示器部位,积层铁氧线圈、磁珠、磁珠陈列、三端子滤波器陈列对增强图像质量的电路至关重要的减噪元件。,功率放大器部位、扬声器部位、各电路部位,磁珠、片状共模磁珠、贴片电感、片状热敏电阻用来防止噪音进入声频信号和稳定功率放大器的性能,2006年-2010年中国手机销售预测(万部),EMI元件,WTO后，与世界接轨，电子/电力产品必须达到抗电磁干扰市场强劲，世界各大电子元件公司投入开发我国起步较晚，EMI对策元件将迅速发展器件片式化、微小型化、高频化、集成化发展磁性薄膜和厚膜是EMI软磁元件面临的主题,汽车行业,汽车成为中国经济的第五柱工业2006排名世界第三(1-7月)生产400万辆，2010年达1000万辆磁性材料最大的受益行业之一汽车电机平均30只，扬声器5只以上关键的电机、汽车音响被国外厂商占领电动汽车对钕铁硼磁体带来无限好前景,磁体在汽车上的应用,据统计，每辆汽车要用2030个永磁体电机，国外豪华轿车使用永磁微电机已达70多只，用以完成各种控制动作。汽车不断向多功能化、智能化和豪华型发展，钕铁硼永磁在汽车上的应用将越来越广泛。汽车工业的发展，必将促进钕铁硼永磁产业的发展。,现代汽车发展,现代汽车-“行驶的计算机”新一代汽车技术的开发硕果频频，如混合动力和燃料电池汽车和用于无线通讯的远程信息处理技术。同时，汽车的安全保障是无条件的,磁体在汽车上的应用,用于汽车的钕铁硼永磁电机,直流-直流转换器共振电路用来增强效率，降低噪音。通过并联内部转换器提供高电能。,混合动力汽车、燃料电池汽车,有机电致发光(LED)显示器自从面世以来，有机电致发光显示器一直以长使用寿命、高清晰度和低能耗为其基本特征,汽车音响系统,铁氧体磁体铁氧体磁体是用于汽车发动机的可靠性高、成本低的关键元件,钕铁硼磁体钕铁硼磁体的磁力数十倍于铁氧体磁体，用于ABS车轮传感器和混合动力/燃料电池汽车用马达,电动车窗、刮水器,混合动力/燃料电池汽车用马达及智慧超频防抱死刹车系统(ABS),汽车由42伏电压系统替代12伏系统，将给车用电器和电机带来很大的变化。这些变化可能将涉及：电动助力转向(EPS)HVAC送风系统液压刹车系统低惯量马达触发器玻璃升降电机,电动助力转向(EPS),12伏系统中，日本的小型车的EPS使用铁氧体直流马达已有十多年近几年，欧洲在中、小型车中使用烧结NdFeB的12伏无刷直流电机也满足了EPS的要求今后小型车和大型轿车则要求42伏电压系统,汽车导航系统,汽车导航系统被认为是汽车的“大脑”，并且在日益计算机化。它们是如此的便利，以至于一旦使用，便难以释手。功能的进化是飞速的，包括数据的存储从DVD到移动硬盘的更新换代,硬盘驱动器/DVD驱动马达,VCM磁体、主轴马达磁体该磁体用于控制HDD磁头的马达和DVD驱动器,供电元件,貼片感应器为供电电路设计的最佳抗噪音元件,NdFeB的其它应用,永磁体在MRI上的应用,核磁共振成像仪:用人体的氢原子核在外加磁场及扫描场作用下发生共振成像，可诊断初期肿瘤等病变,磁体在高尖端技术领域的应用,“神舟”飞船姿控推进系统用的锁闭电磁阀和轨控发动机用的磁锁式双稳态电磁阀均采用了高磁能积永磁材料,高温磁体已用在最新战略导弹的惯性平台力矩电机、神舟系列飞船以及卫星的姿控推进系统和轨控发动机用电磁阀、舰艇的控扫雷系统中。,电动自行车发展,电动车的法规出台,保证发展空间,最高时速小于20公里,空车重量小于40公斤,纳入非机动车范围电动自行车生产量在1300万辆/年,50%电机,出自浙江估计2010年发展到3000万辆，需钕铁硼磁体12000吨,相关行业微电机,2005年中国生产45亿台小功率电机，占世界产量60%全球小功率微特电机需求量在75亿台以上中国小电机年发展速度在18%,相关行业电声,2005年中国产量耳机500万付，扬声器33亿只，中国占世界产量70%到2010年国内市场需要电声器件49.2亿只，其中扬声器32.1亿只;国外市场需要电声器件64亿只,其中扬声器43.9亿只合计:国际市场规模为113.2亿只,相关行业-电子变压器,到2010年,中国电子变压器总产量70亿只总产值达700亿元出口创汇60亿美元片式化、薄膜化是发展方向,铁氧体和钕铁硼磁体今后发展,钕铁硼磁体主要应用于新领域，不可能完全取代铁氧体磁体全球市场战略，促进中国的磁体应用市场发展，国际大公司在中国采购加强中国成为全球铁氧体和钕铁硼磁体最大的制造者和销售市场生产高性能磁体刻不容缓,行业发展环境:国家科技发展方针科技贡献率,保持目前科技贡献率的水平（39%），2020年GDP翻两番要求投资增长率52%以上。如果投资增长率降低到40%以下，要求科技贡献率达到60%以上。美国：保持科技前沿的领先地位英国：创新作为经济增长的核心日本：科技创新和知识产权立国,行业发展环境:国家科技发展方针,十六届五中全会：中国必须走创新型国家的发展道路，不能走资源依赖型、技术依附型国家的道路。原始创新、集成创新、消化吸收再创新把支持企业自主创新、产学研结合作为国家创新体系的突破口。,国家中长期科技发展纲要:指导方向,优先发展能源、水资源和环保技术抢占信息技术及其应用技术制高点，大幅度提高我国信息产业的国际竞争力大幅度增加对生物技术研发和应用的支持力度，为食品安全、农产品结构优化和提高人民健康水平提供技术支撑以信息技术、新材料技术和先进制造技术的集成创新为核心，大幅度提高重大装备和产品制造的自主创新能力,国家科技发展方针,高技术计划主题和项目,十一五开发的新型磁性材料,比NdFeB性能更佳的新一代永磁材料高频低损耗、大功率的软磁材料大容量、高密度的磁记录材料低场大磁熵变的磁制冷材料高自旋极化率的自旋电子学材料有机磁性材料,十一五磁性材料市场发展,1，家电领域：预测2010年，电视机1亿台大屏幕7000台，液晶5000万台