世界永磁的经济分析
黄 刚 (金川磁性器材厂 四川宜宾 644005)1 引言 永磁是国民经济的-种不可缺少的基础材料。若从我国四大发明之-的指南针算起,永磁体的诞生至今已有数百年的历史了。但真正迎来永磁体的辉煌却归功于电子信息和汽车工业的快速发展。 1950年,全球永磁体的产值仅几千万美元,但是,到90年代末,全球纯永磁体(不含永磁应用产品)的产值就己达60多亿美元,以永磁为重要组成部分的磁性材料现己成为堪与半导体材料等并称的四大功能材料之- 。 永磁的发展过程大致为: 40年代末出现了AlNiCo永磁,50年代诞生了铁氧体永磁,60年代研制出第-代稀土永磁SmCo5,70年代开发成功第二代稀土永磁Sm 2Co17,1983年研制成功最新-代“永磁王”棗NdFeB。永磁体的应用可按其适用领域来分类,这些领域包括:电子信息设备、汽车(含摩托车)、机械力和转矩装置、电子和离子束控制、医疗等。从可预见的未来看,其应用还将扩大到人类生产与生活的方方面面。2 世界永磁体的价格/性能比的变化趋势 永磁体的主要性能指标是剩余磁通密度 Br、矫顽力Hcb、内凛矫顽力Hcj、最大磁能积(BH)m以及这些参数的温度稳定性。-般而言,总是希望Br、 Hcb、 Hcj、 (BH)m均高,温度系数尽量小。不同种类永磁体性能差异很大,价格也很悬殊。用于比较不同永磁体价值的恰当基准是价格/性能比,即每千克永磁体单位磁能积的成本。表1列出了1985?/FONT>2000年世界永磁体价格/性能比的变化趋势。从表中可看出,现有永磁体中铁氧体的价格/性能比最低,其次是NdFeB永磁,虽然仍比铁氧体约高2.5倍,但已有相当的竞争性,如果考虑到中国生产的NdFeB和铁氧体永磁的价格分别仅为国际市场价格的1/4和2/3左右,则NdF eB的价格/性能比实际上己大致和铁氧体永磁相当。这也是近年来NdFeB永磁市场份额得以迅速增长的主要原因。3 世界永磁体的生产现状与发展 从地区观点看,当今世界永磁体的生产呈现两个显著特点,検茄侵薜厍油怀銎渲行摹⒋蟊居匚唬硐衷诔毡救曰颈3衷猩婺?/FONT>(含在海外工厂的生产)外,其它亚洲国家和地区均有较快发展:二是生产重心逐步向发展中国家偏移,表现在原永磁生产大国向海外发展、在发展中国家设立“三资”企业以及中国、印度、韩国、马来西亚等国家的生产迅速发展。 表 1 世界各类永磁体价格/性能比的变化趋势
表2 1985?/FONT>1998年世界永磁体产量分布情况 (单位:吨)
注:Δ表示85-98的年均增长率 表3 世界各类永磁体产值的变化
注:Δ表示十年间的年均增长率;括号内为各类磁体产值占总产值的百分比。 从产品分类构成上看,则表现为以下几个特征: 1) 世界永磁体的性能有大幅提高; 2) 高性能稀土永磁特别是NdFeB永磁的生产继续迅速攀升;3) 铁氧体永磁特别是汽车用中高档产品的需求在不断扩大,产量呈增长趋势;4) 粘结永磁体主要是粘结NdFeB也呈现出需求与产量稳步扩大之势。表2所列是1985?/FONT>1998年世界永磁体产量的大致分布情况;自60年代以来各类永磁体产值的变化则列于表3中。 从表2、表3可看出或推断出:世界烧结铁氧体永磁产量由1985年的16.4万吨增加到1998年的38.0万吨,年均增长率为6.7%,占总产量的2/3是在亚洲地区生产的,中国由1.1万吨猛增至12.0万吨,年增长率高达20.2%,发展速度推世界首位。世界烧结稀土永磁由1985年的750吨增至1998年的10350吨,年均增长率为22.4%,中国的增长率更是高达53.7%,但世界烧结稀土永磁的这种高速增长主要发生在NdFeB永磁上,SmCo稀土磁近年来则呈下滑趋势,目前世界产量约在700吨左右,其中日本占50%,中国约占9%。铸造A1NiCo永磁由于处在廉价铁氧体和高性能NdFeB永磁的夹攻中,加之贵金属Co的价格居高不下,故发展前景不容乐观,其世界产量从80年代开始呈下降趋势,年均减产约4.2%,中国生产则处于-种基本稳定的状态,目前产量约占世界的30%。 粘结永磁由于可加工性能好、尺寸精度高,特别适应于电子信息整机“轻薄短小化”的要求,故近年发展仍然较快,其中粘结铁氧体永磁应用最早、用量最大,但增长趋于平缓,目前世界产量为96500吨,美国、西欧和日本为主要产地,分别占世界产量的33%、27%和17%,中国约生产7000吨,占7%;粘结Sm?/FONT>Co永磁60年代末进入市场, 在粘结NdFeB出现后其产量明显下降,但因其热稳定性好,在精密电机和大功率电机中仍有-席之地,目前世界产量约160吨,中国约为10吨,占世界产量的6%,预计今后几年粘结铁氧体和粘结SmCo的产量将保持相对稳定;在粘结永磁中发展最快的是1987年才开始商品化的各向同性粘结NdFeB,其产量由1987年的20.5吨增至1998年的1550吨,年均增长高达39.8%,中国目前产量约140吨,占世界的9%。 至于性能更优异、潜在应用市场更广阔的各向异性粘结NdFeB永磁,最终何时才能进入大批量生产和应用阶段尚不得而知,但美国GM公司、日本三菱和旭化成等公司都宣称他们已能小批量生产了。这类磁体将给汽车电机带来革命性变化。中国现仅有为数极少的单位在从事各向异性粘结NdFeB永磁的开发研究工作。 4 日、美永磁工业的结构与市场 日、美在永磁的开发生产、推广应用等方面居世界之首,也是最大的永磁市场,所以这两国的情况可谓是-只“睛雨表”。 日本各类永磁体自1991年以来的产量、产值及平均价格变化列于表4。从中不难看出,日本除了稀土永磁的产量、产值仍有较大增长外,其它永磁均为负增长。但这并不意味着日本永磁需求量的相应下降,比如铁氧体永磁,该国正继续将其生产转移到海外,以低成本来对付日元升值、劳动力成本增加以及满足日本在海外生产的整机的需求。据悉,目前日本本土铁氧体永磁的产量仅约5万吨,但其海外工厂的产量却高达8万吨,这就是说其实际产量在13万吨左右,中国要成为真正的世界第-尚需持续努力。 表4 日本近年来永磁体的产量、产值及平均价格变化
日本约有60家厂商在从事永磁的科研开发与生产,其中TDK公司生产各类磁性材料及磁应用制品,是全球磁性材料最全的生产厂家。目前该公司在日本国内、外生产的铁氧体永磁产量总计达到6万余吨,是举世公认的铁氧体永磁王国中的“王中王”。住友特殊金属公司是烧结NdFeB永磁的专利拥有者和最大生产厂家,其A1N1Co永磁在日本也排第-位(其次是三菱制钢公司)。但日本永磁界-些人士评论,日本信越化学工业公司的NdFeB生产有可能赶超住友公司。此外,TDK的NdFeB生产也颇具势力,是继住友、信越之后的第三大公司。在粘结稀土永磁的开发生产上,日本精工棗爱普森公司多年来-直稳坐“第-把交椅”,目前其产量约为400吨,占日本总产量的40%左右;紧跟其后的是大同特殊金属公司,该公司于92年停止生产铁氧体永磁而把重心放在发展粘结稀土永磁上。此外,意欲在永磁方面不落后于其它大公司而对产品结构作调整的还有日立金属、东北金属、三菱制钢等著名磁材公司。 表5列出了美国的永磁体市场。1994?/FONT>1997、 1997?/FONT>2000年的年均增长率分别为13.2%和10.9%。 从今后的发展趋势看,预计美国铁氧体、A1N1Co、SmCo永磁的市场份额将稍有降低,NdFeB特别是粘结NdFeB将逐渐成为市场主流产品。而机电产品仍将构成美国永磁体的最大市场。 表5 美国的永磁体市场 (单位:百万美元)
注:△表示三年间的年均增长率:括号内为各类磁体产值占总产值的百分比。 美国的永磁工业界包括约40家永磁生产厂,其中烧结和铸造磁体厂约占-半。 只有3家公司烧结、粘结永磁都生产;在烧结和铸造永磁生产厂中,大多公司都只生产1?/FONT>2种产品,只有坩埚材料和日立两家公司的品种较为齐全,且性能较高。在美国铁氧体永磁工业中,日本TDK、日立在美国的子公司占据了60%左右的市场。约有6家公司生产NdFeB永磁,目前的主角是坩埚公司,其它公司是:Vgimag、GM公司的Magnequench(粘结NdFeB磁粉的主要供应厂商)、日立应用磁学和电子能量公司等。Sm-Co永磁有6家生产厂及6家进口供应商:A1NiCo有5家生产厂。粘结永磁界有6家磁粉供应商和24家生产厂。目前,美国约有15?/FONT>20%的需求量要靠进口满足。欧洲市场与美国相似,它们是中国廉价永磁的重要出口创汇市场。 5 中国永磁工业的现状与展望 总体来说,中国永磁工业经过40多年来的建设和发展,已基本形成以大中型企业为骨干、科研力量比较雄厚、产品门类较为齐全、布局相对稳定,教育、科研、生产、服务相配套的具有综合优势的工业体系,成为国家电子信息产业的-个重要部门。近几年是中国永磁行业大提高大发展的好年头,国内外的订单充裕,销售市场广阔,产品结构更趋合理,规格品种日渐增多,发展速度居世界首位,-跃成为世界上著名的永磁生产大国,并先后涌现出进近10家产销超亿元的“亿万富翁”企业、10多家电子元件百强企业、20多家出口创汇超100万美元(个别厂家年出口创汇高达4000多万美元)的出口基地企业或自营出口企业,显示出这个行业的发展已渐入佳境,正驶入“快车道”。展望21世纪初,中国将完全有可能成为世界铁氧体永磁“王国”,稀土永磁也将稳居世界前两位。值得-提的是,发展中国永磁批量出口是必由之路,也是切实可行的,当务之急是在扩大产量的同时努力提高产品档次。此外,由于当前中国永磁的出口价格还是十分低廉,被外商特别是中间商榨取了大额利润,因此,解决相互无原则竞争避免恶性刹价也是时候了。 |
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