2024年软磁材料行业细分市场规模及细分下游应用领域前景预测
1、软磁材料行业细分市场规模分析及预测
磁性材料是与国民经济生产与发展息息相关的基础性材料,在电子电力、信息技术、能源交通、机械工程、国防军工等领域均得到广泛的应用。磁性材料一般是指由铁、钴、镍、锰、锌等过渡元素及其合金组成的强磁性物质。根据磁特性的不同,磁性材料可主要细分为永磁材料、软磁材料,同时还有矩磁、旋磁、压磁等其他功能磁性材料等。永磁材料具有高矫顽力,难以磁化,若被磁化亦难以退磁;软磁材料具备低矫顽力和高磁导率,相比永磁材料易于磁化也易于退磁,通常用于制造各类变压器、电感器等磁性器件,以实现功率变换、干扰抑制和信号传输等功能。
根据材质和结构的不同,软磁材料可分为铁氧体软磁材料、金属软磁材料和其他软磁材料。各类软磁材料性能上各有优缺点,在应用上具备互补性。
(1)铁氧体软磁材料市场
铁氧体是以铁、锰、锌、镍等氧化物为原料,用陶瓷工艺制造出的氧化物软磁材料,作为电感、变压器等磁性器件的磁心而被利用。其特点为起始磁导率较高,电阻率高,因而在高频环境下内部感生的涡流损耗较低,适宜在数十千赫到数百兆赫的宽频环境中使用;且其易于加工成各种形状,质地坚硬,耐酸碱腐蚀,适宜用于制造各类变压器、电感器等。铁氧体软磁材料按照成分不同可细分为锰锌、镍锌、镁锌等多种类型。
我国软磁铁氧体行业市场规模从2019年的71.8亿元增长至2023年的120.6亿元,年均复合增速为13.8%,远高于全球增速。2023年国内软磁铁氧体市场中,锰锌铁氧体产量占比最高,为69%,镍锌铁氧体产量占比为 11%,镁锌铁氧体占比约 8%。
(2)金属软磁材料市场
金属软磁材料是由铁、镍、铝、镍、钼、硅等金属与类金属元素及其合金组成。主要包括传统金属软磁材料、金属磁粉心、非晶和纳米晶合金软磁等。
各类金属软磁材料的定义与主要特点
金属磁粉心主要制粉方法有机械破碎法、水雾化法与气雾化法等,金属磁粉心按照成分不同可细分为铁、铁硅、铁硅铝、铁镍、铁镍钼等多种类型。
2023年全球金属磁粉心销售额达到约8.3亿美元,预计 2030年将达到约 24.5亿美元,2023-2030年年均复合增长率约 16.7%。
2、软磁材料行业下游主要细分应用领域市场分析及预测
(1)直接下游市场发展概况
在全球范围内,随着全球光伏与储能、新能源充电设施、车载电子、通信及数据中心、工业自动化、医疗设备等终端应用领域的蓬勃发展,全球变压器、电感器市场也保持着旺盛增长。
在国内市场,近年来包含变压器、电感器等磁性器件在内的电子元器件行业总体维持稳健增长。《中国电子元器件行业“十四五”发展规划》的统计数据显示,2015-2020 年,我国电子元器件行业整体销售额从 14,935 亿元增加至 18,831 亿元,年均复合增长率约为 4.75%。我国已形成世界上产销规模最大、门类较为齐全、产业链基本完整的电子元器件工业体系,2023 年电子元器件产业整体规模约为 21,641亿元。
(2)主要终端下游市场发展概况
1)光伏与储能行业
以铁氧体软磁为代表的软磁产品在光伏与储能行业主要应用于光伏逆变器与储能逆变器中的变压器、电感器等磁性器件的生产。光伏逆变器是光伏发电系统的核心设备,可以将光伏组件产生的直流电转换为电能质量符合并网标准要求的交流电。光伏逆变器性能直接影响到光伏发电系统的发电效率及运行稳定性。储能逆变器结构与光伏逆变器有相似之处,其主要作用是根据需要实现电池与电网间电能的双向转换与流动,是储能系统的核心设备,其性能直接影响储能系统的运行效率及稳定性。
根据光伏组件与逆变器的搭配比例从高到低划分,光伏逆变器可分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器。组串式逆变器功率范围较广,兼容分布式和集中式发电场景,在较大功率的应用场景中有一定的成本优势,其升压电感的主要软磁原材料为金属磁粉心。
微型逆变器通过主变压器实现升压和隔离,使光伏组件与电网实现电气隔离,最大程度降低使用和运维过程中直流侧安全隐患,其主变压器所用的磁材即为软磁铁氧体磁心。
相较于需要另外增加组件关断器的组串式逆变器,微型逆变器在 10kW 以下功率段的光伏电站建设中已展现出更好的成本、安全等综合优势。其渗透率正在稳步提升,预计未来市场前景广阔。
由于我国尚未正式落地分布式光伏需具备组件级关断的强制安全标准,因此微型逆变器的国内渗透率相对较低。我国光伏市场中微型逆变器的安全性与经济性优势将显现,未来国内市场预计也会成为微型逆变器市场带来新的增长点。
未来几年全球光伏新增装机量将会进入高速增长期,2030 年达到 436GW-516GW。基于“2030 年碳达峰”“2060 年碳中和”的大背景,光伏行业长期成长空间广阔,预计 2023-2030 年间,中国每年平均新增光伏装机将超过 100GW。
在各国政策对安全性要求提高、微逆经济性逐渐显现的二重趋势下,微型逆变器市场前景广阔。
全球市场光伏普及方兴未艾,从各国政策引导情况看,发展高安全性的分布式光伏发电将成为未来光伏行业发展的重要趋势。这其中,兼具较高安全性和性价比的微型逆变器有望迎来市场规模的蓬勃增长。
2)汽车电子与充电基础设施行业
软磁材料是汽车电子行业关键原材料,可用于车载充电机(OBC)、车载 DC-DC 变换器、车载逆变器等关键电子设备中的变压器、升/降压电感、PFC 电感、滤波电感等核心磁性器件;亦是新能源汽车充电基础设施行业关键原材料,可用于生产充电桩电源变压器、滤波电感等核心磁性器件。
电动化、智能化和网联化已经成为汽车产业发展的重要主线,新能源汽车整体销量与单车电子设备量的提升,以及配套充电基础设施需求量的增长,共同带动了软磁材料的需求增长。
3)通信与数据中心行业
5G 通信呈现高频、高速、大容量的发展趋势,5G 基站电源、服务器电源系统功率密度高,要求软磁材料具备饱和磁通密度大、适用于高功率密度、高效率功率变换装置、在较宽的频率、温度和湿度范围内具备良好的低功耗特性等一系列优良特性。在全球 5G 基站、数据中心建设背景驱动下,相关高性能软磁材料的市场前景良好。
国内方面,国家政策支持及企业需求提升等利好因素的驱动下,我国数据中心市场规模持续高速增长,2023年,我国数据中心市场规模达到2500亿元左右。
随着国家数字经济建设的推动,5G 通信与数据中心领域将继续保持高速增长,通信技术的发展亦将带动基站建设替换及配套软磁材料需求的提升。
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