（报告出品方/作者：华金证券，杨立宏、胡博）一、稀土成为低碳、智能时代的驱动材料1、稀土在低碳和智能工业领域应用广泛低碳化和工业智能化是当今驱动中国乃至全球经济两大最重要的力量，而稀土则是这两大 驱动力量的核心材料。
相较于钴和锂的新兴应用领域相对集中于电池领域，稀土在低碳经济中的应用范围更加广泛。
稀土在光、磁、电领域能够产生特殊的能量转换、传输、存储功能，通过加工可形成一批新型功 能材料，满足更快、更小和更轻产品的节能需求，是无污染、高性能的“绿色材料”。
在低碳能 源系统方面，稀土可用于石油化工和天然气工业催化剂，用于风力涡轮机；在低碳产业体系方面， 稀土可以用于电子、激光与感应设备、高端医疗设备、民用照明光学材料、特殊陶瓷、工业合金、 磁性材料与风电设备、新能源汽车与电池中；在低碳技术方面，稀土通过其在汽车尾气催化转化、 混合动力汽车、电机中的独特应用，在减少温室气体排放方面发挥着关键作用。
除了低碳发展外，智能化工业是主导全球经济的另一驱动，智能化所需要的核心能力包括自 动化、信息化、互联化、智能化四个阶段。
中国做出了相应的规划，在“中国制造 2025”中提 出以信息化和工业深度融合，发展五大工程、十大领域，其中十大领域包括新一代信息技术产业、 高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能 与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械，稀土在上述领域中 均为举足轻重的基础材料。
2、稀土元素的特点铸就独特功能稀土是化学元素周期表中镧系（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、 镱、镥）15 个元素和 21 号元素钪、39 号元素钇（共 17 个元素）的总称。
据其物理化学性质的 差异性和相似性，可分成三个组：轻稀土组（镧～钷）、中稀土组（钐～镝）、重稀土组（钬～镥 加上钪和钇）。
稀土能够成为低碳、智能新时代的关键核心材料，是由其特殊的原子结构决定的。
稀土元素 的共性在于原子结构相似、离子半径相近、在自然界密切共生，同时，由于各元素原子结构中 K、 L、M 层能级不同，核内质子数及排列不同，4f 层中电子数不同，因而存在特殊，具有丰硕的 能级跃迁、大的原子磁矩、很强的自旋轨道耦合等特性。
与其它元素形成稀土配合物时, 配位数 可在 3~12 间转变, 使稀土化合物晶体结构多样化。
这些特性给予了稀土元素及其化合物独特的 电、光、磁、热等性能。
稀土下游需求主要为稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土储氢材料、稀土抛光材料、稀土 发光材料、稀土合金材料等稀土功能材料。
3、节能效果使稀土永磁成为增速最快的应用领域稀土应用广泛，新兴需求不断开发应用，其中稀土永磁成为最大的应用领域。
2015 年 2021 年间，稀土各功能材料按照增速来看发光材料、抛光材料、永磁材料、储氢材料等新兴应用增速 较快，而用于裂解、催化等领域需求萎缩。
按照绝对量看来，永磁材料是稀土应用材料的主要来 源，约占 6 年间稀土应用材料增量比重的为 55%。
稀土永磁技术路线分为三种：铁氧体、钐钴永磁和钕铁硼，其中钕铁硼（NdFeB）是第三代 稀土永磁材料，主要成分为稀土（Re）、铁（Fe）、硼(B），其中稀土 Nd 为了获得不同性能可用 部分镨（Pr）、镝（Dy）等其他稀土金属替代，铁也可以被钴（Co）、铝（Al）等其他金属部分 替代。
钕铁硼具有高剩磁密度、高矫顽力和高磁能级的优点，是迄今为止磁性最强的永磁材料。
钕铁硼具有“小型化”和“高磁能”两大特点，使其具有节能环保的功能，成为低碳时代 必然的选择。
与铁氧体相比，钕铁硼具备高能量、高密度的优点，相同磁力的钕铁硼体积是铁氧体的 1/10，体积是其 1/6，能够满足小型化、轻量化、薄型化的需求；同时，钕铁硼具有极高的 磁能积和矫顽力，是目前永磁材料中磁性能最高的一种，因此广泛应用于电机、电动工具、风力 发电、节能电梯、电动自行车、新能源汽车、EPS 等。
钕铁硼设备的初置成本虽然较高，但长 期节能价值更为突出。
从各稀土元素在地壳中的丰度来看，最高为铈（La）和镧(Ce)，分别为 43 ppm 和 39 ppm， 钕(Nd)、镨（Pr）分别为 26 ppm 和 5.7 ppm，镝（Dy）为 6ppm，铽（Tb）为 1.4ppm。
因此， 不同稀土元素之间价格分化较大，体现了其地壳丰度与应用领域之间的差异度。
4、需求换挡，高性能钕铁硼市场规模快速扩大所谓高性能钕铁硼永磁材料是指以速凝甩带法制成，内禀矫顽力 Hcj(kOe) 和最大磁能 (BH)max,MGOe）之和大于 60，用于制作中、小、微型特殊用途的永磁电机、传感器、磁共振 仪、高级音像设备等的烧结钕铁硼永磁材料，属于重点鼓励和支持发展的高新技术产品。
从实际 应用来看，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，而 高性能钕铁硼主要是指应用于高技术壁垒领域中各种型号的电机、扬声器之中的磁钢，包括节能 电机、汽车电机、风力发电、高级音像设备、电梯电机等。
按照生产工艺，钕铁硼可以分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和热压钕铁硼，粘结钕铁硼主要用 于硬盘光驱主轴电机以及功率较小的微特电机等领域，而烧结钕铁硼更多用于功率较大的驱动电机等领域。
据 SMM，2020 年中国烧结钕铁硼毛坯产量约为 19 万吨，较 2019 年的 17 万吨增长 11.8%。
其中，高性能烧结钕铁硼毛坯产量为 5.13 万吨，占钕铁硼毛坯总量的 27.6%。
2015 年-2020 年高性能钕铁硼年复合增长率 13.69%，较钕铁硼同期 9.6%的 CAGR 高 4 个百分点，占比由 21.3% 提升至 27.6%。
随着低碳理念在经济领域的贯彻执行，高性能钕铁硼的下游需求已经发生了质变与量变。
2009 年高性能钕铁硼下游消费占比最大的三大行业为风电、消费电子和 VCM，其中消费电子和 VCM 合计占高端钕铁硼的消费比重为 46%，2015 年，即新能源革命所带来相关行业的爆发式 增长前夕，这一格局从结构上并未发生根本变化，消费电子和 VCM 合计占高端钕铁硼的消费比 重为 44%。
但从 2020 年来看，新能源汽车、传统汽车、变频空调、工业机器人已成为高端钕铁 硼的主要消费行业，风电占比变化不大，但绝对量出现倍数级增长。
我们认为，从需求驱动的角 度看，高端钕铁硼进入一个新时代，体现在两个方面：驱动行业的多元化和需求量级上的跃升。
二、全球低碳化开启钕铁硼电机新时代电能是现代工业的主要能源和动力，电机是各种设备的动力驱动系统。
电机广泛应用于冶金、 电力、石化、煤炭、矿山、建材、造纸、市政、水利、造船、港口装卸等领域，凡需要将电能转 化为机械能或将机械能转化为电能的地方都必须用到电机，电机行业整体上具有巨大的市场容量。
稀土永磁电机无源（不需要额外提供电能）、无接触（隔空作用，无机械磨损），具有三高三 小一好的特点：效率高、功能密度高、力矩高、体积小、噪音小、温升小、稳定性可靠性好，结 构简单、节能环保，是现代科学技术与工业制造不可缺少的基础功能材料。
在稀土永磁的应用中， 电机占比超过 60%。
除了作为新能源汽车、风电、机器人等新兴领域的电机首选外，电力消耗最大的传统工业电 机能效提升改造也为钕铁硼提供巨大的市场空间。
（一）汽车行业成为永磁需求主要驱动1、传统汽车微电机与 EPS 拉动永磁需求传统汽车对稀土永磁的应用主要来自微电机和 EPS 的拉动。
随着汽车驾乘享受、舒适度和安全措施的提升，传统汽车所用永磁电机的数量由原来的近 40 个提升至 70 个，并向小型化、轻量化、高效率化方向发展，稀土永磁取代部分传统铁氧体永 磁电机，用于起动电机、发动机、自动刹车、油泵电机、空调电机等。
在传统汽车中，作为自动驾驶基本要素之一的 EPS（电动助力转向系统）则是其中最重要 的执行机构之一。
EPS 利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向，可以增强汽车操纵稳 定性、舒适性、行驶安全性和潜在的自动驾驶适配能力。
国内汽车行业的 EPS 系统在历史上的 普及略晚于欧美日国家，近年来乘用车 EPS 渗透率迅速提升，但商用车汽车转向系统依旧以 HPS （机械液压助力转向系统）和 EHPS（电子液压助力转向系统）为主，2020 年 EHPS 占比 40.1%。
液压系统效率为 60-70%，EPS 则高达 90%以上，且结构简单能耗少。
随着环保趋严，HPS、 EHPS 的市场份额未来将逐步被 EPS 所取代，EPS 渗透率提升有望带动镨钕需求持续扩张。
2、新能源汽车成为钕铁硼需求的主要增长动力在能源与环境压力下，发展新能源汽车（油、电混合动力汽车和纯电动汽车等）已形成全球 共识。
新能源汽车主要包括纯电动汽车（BEV）、插电式混合动力汽车（HEV）和燃料电池汽车 （FCEV）。
全球新能源汽车自 2019 年以来加速增长，2021 年新能源汽车产销量呈现出爆发式增长。
2021 年全球新能源汽车销量达到 611 万辆，同比增长 110%，渗透率为 8%，较 2020 年提升 4 个百分点。
2021 年我国新能源乘用车产量为 354.5 万辆，同比增长 159.5%，大幅超过年初预期。
其中 纯电动车 276.1 万辆，同比增长 178.8%，插电混动车型零售 59.8 万辆，同比增长 133.5%。
渗透率呈现逐月提升态势，全年达到 16%， 欧洲受到芯片短缺的影响，但全年产销保持平稳，2021 年新能源汽车销量为 195 万辆，德 国、法国、英国销售分别增长 73%、63%和 74%，渗透率较上年提升 5-9 个百分点；2021 年是 美国新能源汽车政策的拐点年，新能源汽车销量 65 万辆，同比增长 102%，渗透率较 2020 年翻 番至 7 个百分点左右。
新能源汽车驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一，是纯电动车和燃料电池汽车上唯 一驱动部件，是油电混合动力汽车实现各种工作模式的关键， 直接影响混合动力汽车的油耗指 标、排放指标、动力性、经济性和稳定性。
适合新能源汽车驱动电机的主要有永磁同步、交流异步和开关磁阻三类。
稀土永磁驱动电机 因其具有尽可能宽广的弱磁调速范围、高功率密度比、高效率、高可靠性等优势而被用作新能源 汽车驱动电机，有效地降低新能源汽车的重量和提高其效率。
高性能烧结钕铁硼永磁材料是用于 稀土永磁驱动电机的核心关键材料，对电机的性能起着重要作用。
2019 年以来我国新能源车 90% 以上配置永磁同步电机，北汽新能源、比亚迪、小鹏、哪吒、威马等大多数自主品牌汽车都采用 永磁同步电机。
部分新能源汽车采用双电机模式，双电机模式既可在一般行驶状态下使用永磁同 步电机，从而获得较长的续驶里程，也能在高速行驶时使用双电机，由转速更快的交流异步电机 输出更高的速度，还减少了整车成本。
部分客车也装载两台驱动电机(双驱动)，集中分布在比亚 迪牌、长江牌、申沃牌等纯电动客车车型。
据第一电动数据，2021 年 10 月国内新能源汽车 97.6%搭载了永磁电机。
单台永磁电机耗 用钕铁硼1-10kg，在驱动电机中的成本占比约为30%。
我们以单台永磁电机平均耗用钕铁硼5kg、 90%的永磁同步电机渗透率计算，预计 2025 年国内新能源汽车磁体用量 4.8 万吨，是 2020 年 的 8 倍。
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