新能源车之高压化系列软磁材料产业链跟踪梳理笔记…

  今年上半年，在俄乌冲突的干扰下，欧洲能源问题逐步发酵，在此背景下，上半年光伏出口增速较快。

  在经济较为低迷的7月，光伏逆变器出口数据仍然向上超预期，环比增长23%。今年1到7月，我国光伏逆变器出口40.37亿美元，同比+58.45%。

  受益于光伏逆变器的高增长，原本小众的软磁材料，在上半年迎来高景气，其中代表公司铂科新材，上半年收入增长48.25%，归母净利润增加50.32%。

  那么，这个小众材料，到底有何特殊之处，光伏逆变器，为何会用上这个材料？除了光伏逆变器外，他的下游还有什么场景，这样一种材料在未来，能维持多久的高景气？

  带着以上问题，我们的角度来看软磁材料产业链： 软磁材料种类较多，此处以合金软磁粉芯产业链为例，包括：

  上游——主要原材料包括铁、硅、铝锭等。从铂科新材的招股说明书来看，铁占到了原材料的60%。

  中游——合金软磁粉芯制造商，代表公司为：美磁（美国）、昌星（韩国），国外两家龙头合计32.4%，国内代表公司为：铂科新材（份额15.6%）和东睦股份（份额10%）。

  下游——应用广泛，根据CPIA2020年数据，全球金属软磁粉芯下游应用分别为：UPS占比35.17%、光伏27.06%、空调14.31%、新能源车5.53%、储能1.28%。

  磁性材料，是电气设备中涉及电磁转换的基础材料之一，可以说，有电的地方就有磁。按照磁化后去磁的难易可分为永磁材料、软磁材料以及其他。

  通常将内禀矫顽力（衡量磁体抗外磁场退磁能力）大于0.8kA/m的材料称为永磁材料，将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁材料。其中：

  永磁材料——又称“硬磁材料”，指的是一经磁化即能保持恒定磁性的材料，类似于一个充满水就保持常满的水池。此前，我们近期在产业链报告库中有过分析。

  软磁材料——是指易于磁化，也易于退磁的磁性材料，类似于一个能够迅速充、放水的水池，其基本功能是导磁、电磁能量的转换与传输，大范围的使用在制备电感磁芯，提升电感“储存磁场能量”的功能（电感是将电能转化为磁能并存储的电子元件）。

  以简单的空心电感线圈为例，假设有直流电通过，根据电磁感应定律，线圈内部及周围将产生磁场，若此时断开电流，内部储存磁场将以电能形式释放。但由于空气储存磁场的能力较弱（磁导率低），部分磁场会从线圈间隙中“溢出”，即“漏磁”现象。

  加入一个高磁导率的磁芯后，磁场将更多被限制在电感线圈内部，从而增加电感储存磁场的能力。

  软磁材料可分为铁氧体软磁材料、金属软磁材料及其他软磁材料；金属软磁材料进一步分为金属软磁粉芯、硅钢片、非晶及纳米晶合金。

  新兴终端应用领域均在追求电源系统内部功率转换器小型化的同时，实现高效的大功率输出，这就要求电感的开关频率提高，即高频化。

  这样的技术趋势，与新能源（光伏、储能）的兴起有很大的关联，因没有其他软磁材料在保证高频的情况下，又能满足小型化、高功率场景、低损耗的特点。

  光伏/储能逆变器中，其大多数都用在升压电感。其工作原理为：电池片产生低压直流电→经升压电感进行升压→通过逆变电感将直流电压通转换成交流电并网。

  而在新能源汽车上，其使用场景主要是车载充电器，用于车载充电机和升压电感。那么，升压电感高频化，有啥好处呢？

  可以形象地理解为：需要运送1万吨货物（总能量需求），火车由于速度慢（开关频率低）每天只能运送2次，每次可以运送0.5万吨（电感体积大）；但飞机由于速度快（开关频率高）每天可以运送5次，每次只需运送0.2万吨（体积小）。

  但是，升压电感的高频化（开关频率高）会带来高损耗的问题，因此，同时能符合高频、低损耗的材料，渗透率就会逐步提升。

  综上，软磁材料现在、以及未来升级优化的方向，始终都是两个参数：磁饱和密度高（高功率、更大容量）、高电阻率（损耗小）。

  而软磁材料，正是符合这样的技术参数要求。 因此，光伏/储能领域的迭代趋势是：硅钢→软磁粉芯；新能源车的迭代趋势是：铁氧体软磁→软磁粉芯。

  目前来看，软磁材料，同时会受益于光伏、储能、新能源车行业的发展，那么，这个细分赛道中的公司，发展如何？

  从2021年收入体量来看，东睦股份（35.91亿元）铂科新材（7.26亿元）。

  从2021年软磁材料收入来看，铂科新材（7.02亿元）东睦股份（5.06亿元）

  铂科新材——成立于2009年，一直专注于合金软磁粉、合金软磁粉芯、对应电感产品。目前，收入96.74%来自于合金软磁粉芯，粉芯的原材料合金软磁粉为自供。

  从粉芯细分产品来看，主要是铁硅铬软磁粉芯、铁硅铝软磁粉芯。根据行业调研情况去看，2021年收入构成中，光伏与储能占比约50%，新能源车占比约10%。

  东睦股份——公司起家于1958年，当时专注于传统粉末冶金业务。目前，收入构成中粉末冶金制品52%、消费电子科技类产品32.77%、软磁材料14.09%。

  其中，粉末冶金制品大多数都用在传统汽车零部件，特别是其中的变速箱、油泵等零件，会受到新能源车的挤出效应影响。

  消费电子是注射成型（MIM）成品，来自于2019年和2020年并购，基本的产品为：电子书异形金属卡扣、SIM卡托、数据线插头等； 软磁材料最重要的包含：纯铁磁粉芯和合金磁粉芯两类。合金磁粉芯包括铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅镍磁粉芯等。

  对增长态势有所感知后，我们接着再将各家公司的收入和利润情况拆开，看新一季度数据。

  一、铂科新材——2022年中报，实现营业收入4.72亿元，同比+48.25%；实现归母净利润0.79亿元，同比+50.32%。

  Q2单季度利润大幅度增长来自于：1）下游高景气，光伏和新能源车的收入分别同比+84.80%/+186.65%。2）毛利率同比提升1.44pcts，受到产能利用率提升和全新铁硅系列新产品NPC占比提升影响。

  此外，根据行业调研情况去看，2022年上半年，光伏预计占比55%到60%，新能源车占比16%以上，空调领域占比下降（出货量同去年，价值量微增）。

  二、东睦股份——2022年上半年，实现营业收入17.84亿元，同比+2.84%；实现归母净利润0.48亿元，同比-20.74%。

  1）软磁相关业务收入2.9亿元（占比16.6%），同比增长23.3%，增长来自于光伏逆变器（占到软磁业务的40%）和新能源车领域。

  2）消费电子板块的出售的收益5.8亿元，同比增长21.4%，受到MIM金属注射成型制造3C结构件、折叠屏等影响。

  3）粉末冶金业务出售的收益8.9亿元（占比50.6%），同比-11.4%，拖累整体增速，主要因为二季度上海及周边卫生事件的影响，导致“长三角”客户尤其是汽车客户的供应链受到了不同程度的影响。

  此外，根据行业调研情况去看，2022年上半年，光伏占比 40%，新能源汽车占比 20%，空调领域增幅较大，20%左右。

  铂科新材经营活动现金流较差，主要因为：下游客户端都是知名的企业华为、阳光、比亚迪和美的、格力等,账期月结在90天，票据6个月，需要9-10个月才能回款。

  1）宁波、上海、连云港和东莞基地，针对消费电子用MIM的产线自动化，预计未来合计产值都能达到10亿元；

  MIM是铰链的零部件之一，铰链是实现可折叠手机的关键功能性零部件，技术上的含金量较高，机构预测未来5年需求增速在70%以上。

  据媒体报道，东睦股份在收购东莞华晶和富驰高科后，目前已成为华为手机MIM件的一供，也是华为第二款折叠屏手机MateXs铰链的核心供应商（采用了目前业界独有的双旋水滴铰链）。

  近期IDC公布了2022上半年中国折叠屏手机市场占有率，其中华为市场占有率达63.6%。

  2）2021 年12月，其在山西东睦现有空置场地先行启动年产6000吨软磁复合材料生产线基地建设，目前该基地已建成并部分投产。

  铂科新材的合金软磁粉（软磁粉芯原材料）毛利率较高，因为外销产品为高端的铁硅铬粉末，供给TDK等全球知名贴片电感企业，技术壁垒高。

  东睦股份软磁材料整体毛利率较低，主要因为原材料磁粉需要对外采购，而铂科新材的磁粉基本完全自供。不过有必要注意一下的是，2022年东睦股份已经收购粉厂，公司表示未来粉体可实现自供，因此毛利率有几率存在上行空间。

  1）铁、硅等大宗商品原材料价格持续上涨影响；2）下游光伏、家电等行业部分降价压力传至上游，且出于主动降价抢占市场占有率的考虑，相同型号合金软磁产品价格呈现下降趋势。

  东睦股份权益乘数逐年上升，大多数都用在：1）并购，典型的是2019年并购MIM公司；2）借款增加，用于固定资产投资等。

  两家公司的基本面梳理完毕后，我们的角度来看，软磁材料这个赛道，未来到底还有多少空间？

  软磁粉芯，主要有三个下游市场，光伏、储能、新能源车，三个行业驱动略有不同，我们挨个来看。

  光伏领域规模=光伏新增装机量*组串式逆变器渗透率*单位软磁材料用量*单价

  1）光伏新增装机量，我们沿用此前光伏一体化组件产业链中的预测，此处不赘述，详情可参见优塾产业链报告库。

  在光伏领域，软磁材料广泛运用于光伏逆变器中的电磁元件，包括Boost升压电感和交流输出滤波电感。

  逆变器基本功能是将直流电能转变成交流电，其Boost升压电感负责将光伏电池板发出的不稳定的直流电升压转化成稳定的直流电压，

  滤波电感负责将稳定的直流电压通过逆变电路转换成50Hz正弦波交流电输入电网。 光伏逆变器大致上可以分为集中式、组串式和微逆变器，功率范围依次递减。

  传统集中式逆变器所处环境为低频（3~8kHz）、高功率（500kw以上），因此采用硅钢材料； 而组串式逆变器相对高频（16kHz）、高功率（3~60kw，一般认为1kw以上就是高功率），硅钢片难以满足频率需求，金属软磁粉芯是更好的选择。

  微型逆变器功率较低，适合使用磁通密度偏低的铁氧体软磁材料。 相对于集中式逆变器，组串式逆变器配置灵活（单一组件故障不影响整体），市场占有率逐步提升，同时随着组串式逆变器成本的下降和单机峰值功率的提升，地面电站的使用也逐渐增加。

  注意，软磁材料用量提升，核心看组串式逆变器渗透率提升，目前组串逆变器渗透率为72%，我们参预测，假设组串式逆变器渗透率提升至75.5%。

  单位光伏逆变器所使用的金属软磁粉芯为250吨/GW，单价3.3万元/吨，假设保持不变。

  综上可测算出，光伏并网逆变器用金属软磁粉芯规模从9.3亿元增长至26.53亿元，复合增速29.98%。

  光伏领域，由于组串式逆变器的渗透率已经较高，未来软磁材料的增速并没有明超出行业，那么，其他两个领域的情况如何？

  储能技术能够消除电力峰谷差，实现光伏、风电等新能源平滑输出、调峰调频和备用容量等作用。

  参考东方证券近期的预测，假设2021~2025年全球新增储能装机为20~106GW。

  储能领域逆变器产品和光伏用组串式逆变器结构相近，差别在于工作功率更高。其中，储能逆变器功率为50~200kw，光伏用功率为3~60kw，因此单GW用量更高。

  另外，据固德威的招股说明书，每台并网逆变器平均需要32.5个电感，每台储能逆变器平均需要 40 个电感，即，储能逆变器所需电感量是并网逆变器的1.3倍左右，因此储能设备对金属软磁粉芯的需求量约为300 吨/GW。

  综上，由于储能逆变器所用电感更多，金属软磁粉芯也会更多，为300吨/GW，并且，由于储能市场的增速本身也更快，因此，储能领域对软磁材料的需求量开始上涨更加迅猛。

  测算下来，2021年至2025年，储能逆变器用金属软磁粉芯规模，从1.98亿元增长至10.49亿元，复合增速51.73%。

  新能源车领域规模=新能源汽车销量*（混动占比*混动用量+EV占比*用量+800V以上占比*用量）

  新能源车用磁粉芯和光伏领域一样，要达到宽温、低损耗特性、高饱和磁通密度，且整体要求更高，因此只能采用磁粉芯。

  金属软磁粉芯大多数都用在汽车和充电桩充放电环节的OBC、DC-DC、升压电感等。其中： OBC即AC-DC车载充电，输入交流电后能输出直流电，直接给汽车动力电池充电； DC-DC是将高压小电流转换为低压大电流的装置，通常用于高压电池包给低压车载电子器件供电；升压电感则是将电压升高的装置。

  不同类型新能源车，金属软磁粉芯平均用量存在一定的差异，其中：混动汽车（2.7kg/辆）=800V纯动（2.7kg/辆）＞400V纯动（0.7kg/辆）。

  混动车用量高，是因为电池包串联电压不足（动力电池电压平台只有48V），充电环节需要大量升压电感。对比看，400V纯电车只在OBC环节用到软磁粉芯，因为电池串联即可达到450v的电压，无需升压电感。

  因此，新能车领域软磁材料用量能否提升，核心看新能源汽车中，混动、高压快充的渗透率。

  目前，2021年新能源车销量中，混动占比25%，相对较为稳定。其余400V纯动占比75%，而800V平台的EV几乎未放量，那么，未来800V的渗透率能否提升？

  因此，在电池容量固定的情况下，要想缩短充电时间（即快充技术），那就能选择增加充电电压，或者提高电流。

  a）特斯拉为代表的采用提升电流方案，主要的改动在充电桩上。在使用250KW的特斯拉超级充电桩时，400V电压平台下，极限电流能够达到600A以上，因此能做到充电5分钟行驶120公里。

  b）以保时捷为代表的车企，采用提升电压方案，即400V→800V升级，主要的改动在车上。

  以上，仅为本报告部分内容，后文还有大约6000字，以及数十张图表，详细的细节内容详见《产业链报告库》。

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