(报告出品方/作者:华安证券,许勇其、汪浚哲、黄玺)
1 金力永磁:高性能钕铁硼磁材龙头公司专注高性能钕铁硼磁材。金力永磁是集研发、生产和销售高性能钕铁硼永 磁材料、磁组件于一体的高新技术企业,是新能源和节能环保领域高性能稀土永磁 材料的领先供应商。公司成立于 2008 年,2018 年在深交所上市,2020 年与特斯拉 签署零部件采购协议,为特斯拉供应新能源汽车磁钢,2021 年发行 H 股获证监会批 复,同年包头一期工程竣工投产。
公司产品被广泛应用于新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、风力发电、 3C、机器人及工业伺服电机、节能电梯、轨道交通等领域,并与各领域国内外龙头 企业建立了长期稳定的合作关系。
1.1 聚焦新能源和节能环保领域,业绩持续增长
公司持续聚焦新能源和节能环保领域,专注于新能源汽车及汽车零部件、节能 变频空调、风力发电、3C、机器人及工业伺服电机、节能电梯、轨道交通等核心应 用领域,业绩持续增长。2022 年公司营收、归母净利润分别 71.65/7.03 亿元,同比 +75.6%/55.1%,2016-2022 年营收/净利润 CAGR 分别为 43.92%/47.31%。2023 年受上游稀土价格下行及终端需求增速放缓,前三季度营收 50.5 亿元,同比-3.1%, 归母净利润 4.94 亿元,同比-28%。
新能源为公司核心收入来源,远期机器人开启第二曲线。公司钕铁硼磁钢应用 广泛,近年来乘新能源东风,新能源汽车及汽车零部件成为公司主要收入来源,2022 年占钕铁硼磁钢的营收占比达 47.5%。变频空调、风力发电依次占 30.1%/11.8%。 机器人及伺服电机 2021 年起增速靓丽,2020-2022 年该领域复合增速达 127%,远 期有望开启增长第二曲线。
内销为主,外销增速靓丽。分区域来看,公司以内销为主,2022 年内销占比 88.6%。2022 年外销增速靓丽,外销营收 8.19 亿元,同比+116.4%,外销占比提升 至 11.43%,23H1 外销增速仍保持高速增长,外销占比达 21.8%。
盈利波动主要受原材料价格及产能爬坡影响。公司主营成本构成中约 80%为直 接材料,故直接原料(稀土氧化物等)的价格波动将显著影响公司毛利率。通过复 盘 2016 年以来氧化镨钕价格与公司毛利率,2021 年氧化镨钕出厂均价同比+91%, 公司盈利能力随之承压下行,2022 年氧化镨钕出厂均价同比仍+39%,叠加包头工 厂处于产能爬坡阶段,单位制造成本偏高拉低整体毛利率。23Q1-3 氧化镨钕价格下 行,由于高价库存消耗+需求复苏不及预期,公司毛利率进一步下行,但边际来看, 23Q2 起原材料影响逐渐消退,公司毛利率持续向上修复。
公司期间费用率持续优化,处于行业低位。公司持续降低期间费用率,自 2016 年的 18.5%降至 2022 年的 5.1%,主要系管理费用优化所致,此外,直销模式使得 销售费用率较低,2022 年汇兑收益减轻财务费用。与可比公司相比,公司期间费用 率处于行业低位。
1.2 股权集中稳定,绑定产业链上下游
公司股权稳定集中,绑定产业链上下游。董事长蔡报贵先生及两位董事胡志滨、 李忻农先生通过持股瑞德创投,赣州欣盛及赣州格硕共持有公司 31.2%的股权。同 时,公司上游重要稀土原料供应商赣州工业持股公司 5.14%股权,金风投资为公司 重要风电下游客户,持有公司 4.98%股权。此外,公司管理层经营稳健,具备多年 行业经验。
2 行业:钕铁硼应用广泛,机器人打开远期空间稀土永磁是稀土新材料中最大的消费领域,是当前矫顽力最高、磁能积最大的 一类永磁材料。稀土永磁材料经历了50多年的发展,第一代稀土永磁材料以 SmCo5 合金为代表,第二代稀土永磁材料以 Sm2Co17 合金为代表,第三代稀土永磁材料 以 Nd2Fe14B 合金为主要代表。其中,第一代和第二代稀土永磁材料统称为钐钴 永磁材料,第三代为钕铁硼永磁材料。与钐钴永磁材料相比,钕铁硼永磁材料在磁 性能和生产成本方面具备较大优势,能够满足大规模、多规格的工业化生产需求, 目前已成为产量最高、应用最广泛的稀土永磁材料。
根据工信部及中国稀土协会数据,2021 年我国钕铁硼永磁材料产量达 21.94 万 吨,同比+11.8%,预计 2022-2023E 我国钕铁硼永磁材料产量将分别达到 25.5/28 万吨,同比分别+16.2%/+9.8%。
钕铁硼永磁材料按其制造工艺不同可分为烧结、粘结和热压三类:1)烧结钕铁 硼永磁材料号称“磁王”,拥有极高的磁性相含量和取向一致度,是当前综合性能最 高的磁体。工艺成熟度高、生产效率高,可以通过加工手段获得各种形状的磁体, 应用领域广泛;2)粘结钕铁硼相对于烧结钕铁硼磁性能及机械强度较弱,主要用于 磁性能要求相对较低或磁体形状特异的领域;3)热压钕铁硼具有致密度高、取向度 高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点。但热压钕铁硼永磁材料批量生产难度 大、制造成本高,所占市场份额较小,应用领域仅局限于小微电机等领域。
烧结钕铁硼上游原材料主要为稀土及过渡族元素,按照配方将原材料进行熔炼 及浇铸,再经过氢碎、制粉、成型压制、烧结、机械加工、表面处理等工序后得到 所需的烧结钕铁硼才永磁材料,并进一步来制造各种永磁电机。在新能源汽车中, 包括驱动电机、发电机等都需要烧结钕铁硼永磁材料.烧结钕铁硼永磁体积小且性 能高,能够很好地减小电机质量,提高电机效率,更适应于汽车的小型化和轻量化。 另外,在风力发电产业、以 3C 等领域,烧结钕铁硼起着不可或缺的作用。
2.1 需求:多点开花,机器人接力电车成为增长新曲线
(1)新能源汽车:应用于新能源汽车的主要两种驱动电机为永磁同步电机和交 流异步电机,其中永磁驱动电机以其具有尽可能宽广的弱磁调速范围、高功率密度 比、高效率、高可靠性等性能优势可在有效降低整车的重量的同时提高能量转换效 率,在新能源汽车市场中逐步占据主流地位,高性能烧结钕铁硼为驱动电机的核心 材料。此外,新能源汽车对钕铁硼消耗量高于普通汽车电机,新能源汽车每辆纯电 动车消耗钕铁硼 5-10kg,每辆插电式混合动力汽车消耗 2-3kg。
根据起点研究院(SPIR),2022 年全球新能源汽车销量为 1148 万辆,同比增 长 89.1%,预计到 2030 年全球新能源汽车销量将达到 5456 万辆,同比增长 13.9%。若按单车消耗 5kg 钕铁硼来计,对应 2030 年钕铁硼磁材约 27 万吨。
(2)风电:风力发电机分为永磁直驱式、半直驱式和双馈异步式,其中永磁直 驱式和半直驱式使用高性能钕铁硼磁钢。直驱永磁式风电机组由于具有效率高、寿 命长、稳定性高、结构简单等一系列优点,成为风电技术的发展方向;半直驱风电 机组在一定程度上降低了传统风电机组的成本,并且具有较高的转换效率和可靠性。 但相比于直驱风电机组,其传动系统的复杂度和成本仍然较高。 根据 SMM,直驱风电机组市场占有率逐年上升,从 2010 年的 2%左右到 2020 年的超过 50%。而半直驱风电机组的市场占有率则相对稳定,约为 25%-30%。双 馈风电机组的市场占有率逐渐下降,从 2010 年的超过 60%下降到 2020 年的不到 20%。根据全球风能理事会 GWEC,2022 年全球新增风电装机预计约 100.6GW, 2026 年预计达 128.8GW。随着风机大型化趋势发展,应用高性能钕铁硼磁钢的直 驱和半直驱永磁电机渗透率将实现持续提升,为稀土永磁材料需求打开增长空间。
测算:假设根据 GWEC 数据 2026 年全球新增风电装机量预计达 128.8GW, 如按其中 40%采用稀土永磁发电机估算,则稀土永磁风力发电机累计新增装机容量 可达 51.5GW。根据目前平均 1.5MW 使用 1 吨烧结钕铁硼磁体测算,2024E~2026E 年全球新增风电所需烧结钕铁硼磁体累计可达 9.44 万吨。
(3)工业机器人:伺服电机是控制机器人关节灵活运动的关键设备,其中,旋 转型交流同步伺服电机的转子使用的是永磁材料,直接产生励磁磁场,电磁响应快。 并且稀土永磁材料能量密度高,使得该类电机功率密度高,为进一步设计成各种特 性的伺服电机提供了可能。因此高性能钕铁硼磁材成为其理想材料,有助于在快速 反应、提高功率密度的同时,减小体积,实现轻量化。 稀土永磁材料的使用奠定了永磁电机作为伺服电机的首选可能。根据中商情报 网,单台工业机器人成本构成中 20%为伺服电机,稀土永磁材料是伺服电机各材料 中最昂贵的部分,永磁材料的直接决定着伺服电机的不同特性。
根据国际机器人联合会(IFR)发布的《2023 年世界机器人报告》,2022 年全 球工厂安装的工业机器人数量为 55.3 万台。根据国家统计局,2023 年我国工业机 器人产量 37.71 万台,同比-6.1%,2016-2023 年工业机器人产量 CAGR 为 28.5%。 机器人所用永磁伺服电机、步进电机工作温度一般在 100℃以下,较多采用 H 或 SH 牌号磁体,要求有良好性价比。由于机器人种类繁多,不同机器人需要电机 数量差异较大,范围大致在 0.3~3kg/台机器人。假设单台机器人使用 1.5kg 钕铁硼 磁材,根据 IFR,预计到 2026 年,工厂安装的工业机器人数量可达 71.8 万台,对 应钕铁硼磁材需求量为 1077 吨。
(4)变频家电:变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。压缩机是 空调的心脏,其转速直接影响到空调的使用效率,变频器就是用来控制和调整压缩 机转速的控制系统,使之始终处于最佳的转速状态,从而提高能效比。近年来,变 频家电正处在全面推广应用的阶段,继变频空调推出后,陆续出现变频洗衣机、变 频冰箱、变频微波炉等新型节能家电产品。 根据弗若斯特沙利文,2021 年我国变频空调产量达到 1.07 亿台,同比+28.4%, 2016-2021 年中国变频空调产量 CAGR 为 22.1%,预计 2030 年我国节能变频空调 产量将达到 3.69 亿台,2022~2030E 我国变频空调产量 CAGR 为 13.3%。
测算:以变频空调为例,假设变频空调的稀土永磁变频电机 50%在左右(其余 为铁氧体永磁电机),若平均每台稀土永磁变频电机使用钕铁硼磁体 100 克,对应 2021 年需求 5354 吨,预计到 2030 年对应钕铁硼磁体总需求为 1.8 万吨。
2.2 供给:格局持续优化,头部企业加速扩张
整体来看,稀土永磁材料行业集中度较高,企业两极分化严重。目前国内稀土 永磁生产企业在大于 200 家,但大部分企业的生产规模较小,且研发能力不足,产品多以中低端为主,竞争力较弱。行业内中高端钕铁硼的核心厂商主要为中科三环、 金力永磁、宁波韵升、正海磁材、英洛华等上市公司。 从行业集中度来看,根据工信部数据,2021 年我国稀土烧结钕铁硼毛坯产量在 20.71 万吨,而上述五家企业 2021 年合计产能 7.3 万吨,若按平均 90%的产能利用 率来算五家企业毛坯产量约在 6.6 万吨,占全国总产量的 32%。根据各家未来产能 规划,预计到 2025E 上述五家企业产能将合计突破 17 万吨,市场集中度将进一步 提升。
3 从原料到客户,产能提速力争占优3.1 原料端:绑定稀土供应商,探索稀土资源回收
公司生产所需要的原材料主要包括镨钕、镝、铽等稀土金属,钴、镓、硼铁、 纯铁等其他金属,以及其他辅助材料。其中主营成本构成中约 80%为直接材料,而 根据公司招股说明书,稀土原材料占年度采购总额的 75%-90%,故稀土价格波动将 显著影响公司盈利能力。根据公告,公司所有的稀土采购来自于国内供应商,其中 中重稀土主要采购江西及周边地区供应商,轻稀土主要采购自内蒙古及四川的供应 商,基本与我国稀土资源的地理分布一致。此外,公司在赣州及包头的基地使得公 司享有区位成本优势、方便交付及具有稳定可靠的稀土材料供应。 稀土在我国受严格的配额控制,根据工信部,自然资源部,近年来我国稀土开 采指标增长稳健,开采指标由 2018 年的 120000 吨增长至 2023 年的 255000 吨, 近五年开采指标翻倍。稀土开采配额仅分配给六家稀土集团,即中国北方稀土、中 国南方稀土、中国稀有稀土有限公司、厦门钨业股份有限公司、广东省稀土产业集 团有限公司及中国五矿集团有限公司。目前经过行业整合,中国稀土集团下含中国 南方稀土、中国稀有稀土、中国五矿集团及广晟有色。2023 年北方稀土、中国稀土、 厦门钨业、广东稀土的开采指标为 178650、70210、3440、2700 吨,占比 70.1%/27.5%/1.3%/1.1%。
公司与主要的稀土供应商建立了长期的合作关系,并通过股权关系绑定中国稀 土集团。公司与中国南方稀土、中国北方稀土等主要稀土供应商建立牢固的战略合 作关系,以确保稀土的长期稳定供应。2018-2022 年,公司前五大供应商采购额平 均占比为 70%。公司一般按年度签订采购协议,约定每月稀土采购量范围,价格则 视具体采购订单及合同、参照第三方价格协商确定。 截至 2023 年三季报,赣州工业投资控股集团有限公司(实控人为赣州国资委) 持有公司股份 5.15%。该公司由赣州稀土集团和赣州工业投资集团整合重组而成, 前者为中国稀土集团成立时合并的企业之一,拥有几乎全部的江西区域稀土矿开采 权。公司继而绑定了中国稀土集团,获得稳定的原料供应。
收购银海新材 51%股权,布局稀土资源回收。根据文献《废旧钕铁硼火法回收 现状及进展》,为了获得所需的尺寸和形状,在钕铁硼磁铁抛光和精加工过程中,会 产生 25%~30%的废料,其稀土含量约 30%。此外,随着下游电机类产品大量进入 报废期,会产生大量的废弃钕铁硼,且将以每年超过 10%的速率迅速增加。由于稀 土资源不可再生,发展高效清洁的方法回收废旧铷铁硼磁铁中的有价金属,促进废 旧稀土资源的利用,还能减少对环境的污染。 2022 年 7 月,公司与银海新材签订股权转让协议,收购银海新材 51%的股权, 收购完成后,公司构建稀土永磁回收综合利用绿色产业链。银海新材是专业从事稀 土抛光粉、磁性材料等废弃物料综合回收利用生产加工企业,主要以稀土抛光粉、 磁性材料等废弃物料作为生产原料,提取其中的稀土元素。其主要生产产品包括氧 化镨钕、氧化镝、氧化铽、氧化钆等稀土氧化物。根据内蒙古自治区相关主管部门 批复,银海新材已建成稀土产品废弃物综合利用年产 5000 吨多种单一稀土化合物产 品的生产能力。 存货管理方面,根据公告,公司不会大量存储稀土,并且维持轻稀土、中重稀 土库存水平以分别支持其生产 1~3 个月。
3.2 生产端:持续夯实研发壁垒,产能提速布局组件
钕铁硼磁体的磁性能在很大程度上决定了电机的输出性能。然而,不含重稀土 的烧结钕铁硼磁体的居里温度低,矫顽力低,不能满足电动汽车驱动系统、风力发 电系统等的高温应用要求。提高钕铁硼磁体高温稳定性的手段主要为提高主相的居 里温度或提高磁体的矫顽力。利用重稀土元素 Tb(铽)和 Dy(镝)可以提高磁体 整体的矫顽力。但通过传统熔炼法添加 Tb 和 Dy 会大幅增加成本,且由于重稀土原 子与铁原子的反铁磁耦合,添加 Tb 和 Dy 也会降低磁体的剩磁和磁能积。因此,在 保证烧结钕铁硼磁体获得高矫顽力的前提下减少重稀土用量成为核心要点,其中晶 界扩散由于其显著的矫顽力提升幅度和较少的重稀土用量成为主流方法,并且迅速 实现了工业化。根据弗若斯特沙利文的资料,晶界渗透技术一般可以减少50%至70% 的中重稀土用量。
高性能钕铁硼永磁体的生产技术门槛较高,公司已掌握晶界渗透技术在内的六 大核心技术及专利。生产应用于节能变频空调及新能源汽车及汽车零部件的高性能 钕铁硼永磁材料需要使用公司的专有晶界渗透技术,能够在保持钕铁硼永磁材料高 性能的同时减少中重稀土的使用,并开发高档产品。公司已掌握以晶界渗透技术为 核心的自主核心技术及专利六项体系,包括晶界渗透技术、配方体系、晶粒细化技 术、一次成型技术、生产工艺自动化技术以及耐高温耐高腐蚀性新型涂层技术。
一方面,公司通过配方优化降低高性能钕铁硼永磁材料生产过程中的中重稀土 的添加,帮助风电行业的客户降低其生产成本;另一方面,公司不断提升用于生产 新能源汽车电机及节能变频空调电机等高速旋转电机产品的性能。公司具备大规模 应用晶界渗透技术生产能力,并开发出高档产品。根据公告,2020 年公司使用晶界 渗透技术生产 4,111 吨高性能稀土永磁材料,于晶界渗透稀土永磁材料市场排名世界第一,约占 21.3%的市场份额。2022 年公司晶界渗透产品产量达到 9965 吨,同 比+142%,占总产量的 77.94%,其中超高牌号产量 6124 吨。
公司持续加大研发投入,根据公告,公司加大研发投入,研发人员数量及占比 持续提升,2022 年公司研发人员数量 647 人,占员工总数 12.9%,研发费用增速 110.7%,研发费用率达到 4.7%。
产能加速扩张,进军磁组件进一步优化产品结构。公司产能加速扩张,2022 年 产能达到 2.3 万吨(以毛坯计),2016-2022 年,公司产能 CAGR 高达 31.25%。同 时,公司产销旺盛、产能利用率饱和,为进一步突破产能瓶颈,未来 2 年,公司产 能将依旧保持较快增速,预计到 2025 年,公司毛坯产能将达到 4 万吨。
在磁钢产能加速扩张的同时,公司率先布局海外市场进军磁组件项目。2023 年 10 月 25 日,公司公告墨西哥废旧磁钢综合利用项目变更为年产 100 万台/套磁组件 生产线项目,投资额 1 亿美元,项目计划建设期 3 年,为实现公司战略发展,满足 客户在人形机器人、新能源汽车等领域磁组件的订单需求,提升公司于全球的市场 份额。磁组件为磁性材料(钕铁硼等)与金属、非金属等材料通过粘接、注塑等工 艺装配而成的组合件。相比钕铁硼磁钢而言,其产品附加值、盈利能力均具备优势, 同时可进一步增强与下游头部客户间的战略合作关系。
3.3 客户端:与高潜、优质客户战略协同发展
稀土永磁材料具备高定制化特性,客户粘性强,绑定行业龙头客户的厂商具备 先发优势。高性能钕铁硼永磁材料是相关行业中为重要的功能材料。钕铁硼永磁材 料的质量对客户最终产品的性能和质量有重大影响,需要满足下游客户对产品特性、质量、数量及交货时间的特定要求。下游行业客户为保持其产品性能的稳定性,在 选定磁钢供应商时往往需要经过长时间的认证、试样和验厂等过程,一旦建立合作 关系,客户往往不会轻易更换供应商。公司利用其在高性能钕铁硼永磁材料方面的 专业及技术专长参与到客户新产品的设计中,协助客户优化产品性能,降低生产成 本,并早在客户产品的设计阶段起便向其提供全面的高性能钕铁硼永磁材料技术解 决方案。
公司采取成本加成定价方式,与客户调价机制灵活。公司与下游客户调价机制 灵活,根据行业或客户的区别,公司每年、每半年、每季度或每月调整一次产品单 价。价格一般参考厘定价格时稀土的市场现货价格,同时考虑相应行业、商业要求、 合作关系、产品规格及订单规模综合确立。根据公告,公司每季度/每月等短周期调 价比例不断提升,进一步保障公司盈利稳定。
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精选报告来源:【未来智库】。