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我国磁性元件行业现状:新兴市场提供增长土壤 东数西算带来无限可能

磁性元件通常由绕组和磁芯构成,是储能、能量转换及电气隔离所必备的电力电子器件,主要包括变压器和电感器两大类。目前几乎所有电源电路中,都离不开磁性元器件,是电力电子技术最重要的组成部分之一。

磁性元件分为和。其中硬磁性材料磁化后不易退磁而能长期保留磁性的磁性材料,也称为永磁材料或恒磁材料;软磁性材料具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料,易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工和电子设备中,如硅钢片,软磁铁氧体等。

近两年在疫情阴翳下,磁性元件市场跌宕起伏。具体来看,2020年,新冠疫情在全球蔓延,不少行业被迫停摆。磁性元器件企业在第一季度普遍处于人员困乏、订单搁置的停工状态。随着国内疫情得到有效控制,新基建为磁性元器件行业带来新兴市场,磁性元器件企业订单量迅速回升、产销两旺,实现在各行业普遍衰落时逆势增长。而到2021年,首先是大宗材料价格的普遍上涨,尤其是磁性元器件重要原材料氧化铁红的价格急剧上升,给磁性材料企业、磁性元器件企业造成巨大的成本压力。再就是芯片荒仍在继续,导致批量生产的磁性元器件被迫延期囤积,面临着客户违约,最终无法出货的风险。再就是第三季度时,由于对高耗电的企业实行限电限产政策,不少磁性元器件企业及其上下游产业链企业都受到影响。

而2021年虽然困难重重,利润虽有压缩,但业绩依旧保持增长。最主要的原因便是许多原本中低端的企业,开始往中高端方向转型。磁性元器件应用市场已从原本的消费电子市场为主,向云服务器、5G基站、智能快充、智能家居、新能源汽车、光储充等新兴市场发展。新兴市场出现,推动磁性元器件在性能上也有了更大提高,也为磁性元器件企业提供了广阔的市场增长土壤。具体以新能源汽车、LED驱动电源、光伏逆变器等领域为例。

1、新能源汽车市场

新能源汽车中,主要是汽车电子部分需要用到电子变压器、电感器等磁性元件。而与传统汽车电子相比,新能源汽车电子使用到的电子变压器、电感器等磁性元件的用量比传统的多,因为像传统汽车除了多媒体、高频信号处理等,它是不会用到高频电容、电感,或者类似的增频器件等的。

根据观研报告网发布的《中国磁性元件行业发展趋势研究与未来投资预测报告(2022-2029年)》显示,近年来新能源汽车在主流的大众消费群体中越来越受欢迎,市场增长势头非常迅猛。2021年新能源汽车在中国乘用车市场的渗透率从2017年的2.4%快速增长至2021年的16.0%;产销量分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,产销规模连续7年位居全球第一。2022年1-3月,我国新能源汽车产销分别完成129.3万辆和125.7万辆,同比均增长1.4倍。

近年来新能源汽车在主流的大众消费群体中越来越受欢迎,市场增长势头非常迅猛。2021年新能源汽车在中国乘用车市场的渗透率从2017年的2.4%快速增长至2021年的16.0%;产销量分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,产销规模连续7年位居全球第一。2022年1-3月,我国新能源汽车产销分别完成129.3万辆和125.7万辆,同比均增长1.4倍。

数据来源:中国汽车工业协会,观研天下整理

2、LED驱动电源市场

LED驱动电源所需磁性元器件主要有变压器、共模电感、功率电感等,这些对元器件的品质要求会比传统电源更高,因为LED灯要求的温度比普通灯要高。变压器在电源里发挥变压的作用,电感是解决EMI方面的问题,所以磁性元件很重要,其基本用量占整个电源的1/4到1/5之间。同时LED驱动电源要求电子变压器、电感等磁性元件体积小、性能好、稳定性高、损耗小等。电子变压器、电感器等磁性元件关键是要优化磁芯,提高磁芯的密度、参数等要求。

近年来在LED照明应用市场的快速增长推动下,国内LED驱动电源的市场需求也呈增长趋势。预计伴随着LED照明市场的持续快速发展,国内LED驱动电源市场成长空间广阔。数据显示,2019年我国LED驱动电源市场规模从2015年的172亿元增长到315亿元。估计2021年我国LED驱动电源的市场需求规模在384亿元左右。

近年来在LED照明应用市场的快速增长推动下,国内LED驱动电源的市场需求也呈增长趋势。预计伴随着LED照明市场的持续快速发展,国内LED驱动电源市场成长空间广阔。数据显示,2019年我国LED驱动电源市场规模从2015年的172亿元增长到315亿元。估计2021年我国LED驱动电源的市场需求规模在384亿元左右。

数据来源:高工产研LED研究所(GGII),观研天下整理

3、光伏逆变器市场

逆变器在太阳能光伏发电系统中起着重要的作用,而磁性元件又是逆变器的基础组成。逆变器中控制供电和并网部分会用到电子变压器,除此还有传感器等相关磁性元件。这些磁性元件在光伏逆变器中的运用会达到20%左右的使用量。它们主要在逆变器中,发挥滤波、变压、电磁兼容等等作用。

光伏逆变器对磁性元件的转化效率、体积、重量、成本都有要求,还有性能方面的发热情况、损耗情况等也非常重要。作为厂家,要求元器件达到高效率,低损耗、低噪音、寿命长、绝缘耐压等效果,而体积也是尽可能越小越好。作为用户则希望成本越低越好,使用效率越高越好。而我国的磁性元件厂商如果要生产出更好的产品,第一,要在技术理论研究、新材料应用、设计水平等方面努力;第二要加强工艺方面,包括产品的一致性和稳定性等。

光伏产业是我国具有国际竞争优势的战略性朝阳产业。近年来,在政策引导和市场需求双轮驱动下,我国光伏产业快速发展,产业规模迅速扩大,我国已经成为世界上重要的光伏大国。有数据显示,截至2021年底,光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦,突破3亿千瓦大关,连续7年稳居全球首位。行业得到快速发展,光伏产业已正式进入平价上网时代。

光伏产业是我国具有国际竞争优势的战略性朝阳产业。近年来,在政策引导和市场需求双轮驱动下,我国光伏产业快速发展,产业规模迅速扩大,我国已经成为世界上重要的光伏大国。有数据显示,截至2021年底,光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦,突破3亿千瓦大关,连续7年稳居全球首位。行业得到快速发展,光伏产业已正式进入平价上网时代。

数据来源:国家能源局,观研天下整理

其中2021年我国光伏新增装机量达54.9GW。其中分布式新增装机容量不断增长,2021年占比首次超过50%,装机量为29.3GW。

2016-2021年中国光伏新增装机量

分布式(GW) 集中式(GW) 整体新增装机量(GW)
2016年 4.2 30.3 34.5
2017年 19.44 33.63 53.6
2018年 21 23.3 44.3
2019年 12.2 17.9 30.1
2020年 15.5 32.7 48.2
2021年 29.3 25.6 54.9

数据来源:国家能源局,观研天下整理

光伏逆变器是整个光伏发电系统中的关键设备之一。因此在光伏产业快速增长的带动下,我国光伏逆变器制造行业迅速发展,并出现了一批全球知名的逆变器制造企业(如华为、阳光电源等),在全球市场占据重要份额。有相关数据显示,2018年,国内出台“531”政策,大型电站项目规模骤减,国内企业开始向海外市场发力。在国内与海外市场共同的带动下,中国光伏逆变器产量不断突破新高,2020年达100.7GW。

光伏逆变器是整个光伏发电系统中的关键设备之一。因此在光伏产业快速增长的带动下,我国光伏逆变器制造行业迅速发展,并出现了一批全球知名的逆变器制造企业(如华为、阳光电源等),在全球市场占据重要份额。有相关数据显示,2018年,国内出台“531”政策,大型电站项目规模骤减,国内企业开始向海外市场发力。在国内与海外市场共同的带动下,中国光伏逆变器产量不断突破新高,2020年达100.7GW。

数据来源:中国光伏协会,观研天下整理

需求方面,一是随着光伏装机量持续增长,光伏逆变器产品新增市场需求也随之增加;二是光伏组件的寿命一般在20-25年,而逆变器中的IGBT等部件寿命在10-15年左右,在组件的寿命周期中,至少需要更换一次逆变器,逆变器更换需求市场较大。因此在新增+更换需求双重作用下,2021年我国光伏逆变器需求量在47.8GW左右。

需求方面,一是随着光伏装机量持续增长,光伏逆变器产品新增市场需求也随之增加;二是光伏组件的寿命一般在20-25年,而逆变器中的IGBT等部件寿命在10-15年左右,在组件的寿命周期中,至少需要更换一次逆变器,逆变器更换需求市场较大。因此在新增+更换需求双重作用下,2021年我国光伏逆变器需求量在47.8GW左右。

数据来源:观研天下整理(WW)

未来“东数西算”工程概念将带来广阔需求。据了解,“东数西算”工程是新基建的主要构成,是国家未来战略布局的确定性方向,对多个产业链的发展,具有很强的现实意义。而5G时代,在“东数西算”工作推行加持下,数据中心数量增长必然加快,带动服务器、不间断电源、储能等行业的发展,也给磁性材料、磁性元器件等上游企业带来广阔的市场成长空间。

据了解,数据中心产业从诞生到发展的十多年时间里,我国数据中心行业的总耗电量以每年超过10%的速度递增。统计数据显示,2020年我国数据中心总耗电量达到了2000亿千瓦,占比2.71%。2021年数据再次提升,单以中国电信一家公司为例,2021年数据中心耗电达到56亿千瓦,占总耗电量的20%。

随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透,全社会对算力需求仍十分迫切,预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。算力已成为国民经济发展的重要基础设施。加快推动算力建设,将有效激发数据要素创新活力,加速数字产业化和产业数字化进程,催生新技术、新产业、新业态、新模式,支撑经济高质量发展。

但目前我国数据中心大多分布在东部地区,由于土地、能源等资源日趋紧张,在东部大规模发展数据中心难以为继。而我国西部地区资源充裕,特别是可再生能源丰富,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。

由此 2022年2月17日,国家发改委获悉,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,10个国家数据中心集群,以支撑东部算力需求,同时带动西部发展的国家战略工程,简称为“东数西算”工程。3月,“东数西算”工程正式全面启动。“东数西算”工程概念一提出,无论是实体经济从业人士,还是金融市场,都翘首以盼,一时间,“东数西算”万众瞩目。

而磁性元器件,是电子制造业上游行业,但凡涉及与电相关的设备,几乎无不没有这一产品的身影。因此“东数西算”给其带来广阔的发展空间。

以不间断电源为例,不间断电源是一种含有储能装置的电源变换装置,为关键负载提供稳定可靠交流电源。当电停电时,以内部储能装置为输入电源,不间断地为负载供电,保证负载的正常运转。不间断电源除了满足为用户不间断供电的功能外,还有净化电源,提供高电能质量的作用。

数据中心是UPS电源核心应用市场。有相关数据显示,数据中心投资中,土建工程占25%左右,土建工程中,柴油发电组占23%左右,电力用户站占20%左右,不间断电源占18%左右。

而不间断电源单机从充电模块、逆变模块等应用环节预需10-15颗磁性元器件,甚至更多,囊括电感器、电子变压器。根据应用场景实际需求,多机联机叠加的磁性元器件需求自然更多。

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我国直流接触器行业仍处于持续、稳定、快速发展期 总体需求将进一步增加

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直流接触器是一种直流负载通断器件。作为电流主回路上的元器件,主要用于主回路电能的合分切换。直流接触器设计采用标准的模块化,使用较少数量的零配件来进行接触器组装,并且能够根据消费者的不同需求来进行个性化产品定制。直流接触器产品广泛的使用在工业生产之中,对电路能源进行有效控制,有效节约能源。

2022年06月21日
我国电动船舶行业市场供需规模与发展预测:渗透率有着较大提升空间

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电动船舶是电动载具的一种,是由电池产生电力推进的船只。电动船舶是在内燃机船舶的基础上发展而来,船上不装配内燃机,所有能量都来自电池,依靠电池电力推进。

2022年06月20日
我国电机制造行业正处在发展中 供需基本平衡 控制电机市场需求旺盛

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电机(英文:Electric machinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机在电路中是用字母M(旧标准用D)表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。

2022年06月17日
我国智能视频监控设备行业下游应用领域快速扩张 市场将进入高增长期

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数据显示,2012-2019年,我国视频监控设备市场规模稳步上升,2019年市场规模达93.5亿元,同比增长16.9%,市场份额占比达48.4%。预计2020年在人工智能的等技术的推动下,市场规模将超98亿美元。

2022年05月30日
我国工业洗衣机行业供需规模保持稳健增长 市场竞争较为激烈

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工业水洗机(工业洗衣机)适用于洗涤各种棉织、毛纺、麻类、化纤混纺等衣物织品,在服装厂、水洗厂、工矿企业、学校、宾馆、酒店、医院等的洗衣房具有广泛应用,是减轻劳动强度,提高工作效率,降低能耗的理想设备。从世界上第一台洗衣机问世,工业洗衣机就相伴而生。就像整个工业革命带来的巨变一样,越来越自动化的洗涤机械使当年用手搓洗的生

2022年05月26日
我国光子集成电路行业总体处于初级阶段 中小规模集成技术发展相对较成熟

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光子集成电路(PIC)是一项新兴技术,它基于晶态半导体晶圆集成有源和无源光子电路与单个微芯片上的电子元件。硅光子是实现可扩展性、低成本优势和功能集成性的首选平台。采用该技术,辅以必要的专业知识,可实现利用硅光电路和微光学元件的创新解决方案,同时可实现控制电子元件和系统封装的最优集成。

2022年05月24日
我国辐照技术服务行业发展趋势:下游需求保持强劲 产业将进一步整合

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辐照技术服务即利用放射性核素发出的γ射线、加速器产生的电子束或X射线与物质相互作用所产生的物理效应、化学效应或生物效应,影响微生物的生理活性、改善物质性能或导致物质的降解、聚合与交联改性,从而达到预定目标和效果。

2022年05月07日
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触控屏一般指触摸屏,又称为、“触控面板”,是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果,具有操作简便、方便直观、图像清晰、坚固耐用和节省空间等优点。

2022年04月29日
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