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电工钢行业研究报告:驱动现代工业的核心材料
来源:ballbet贝博在线 作者:BB贝博ballbet网页登录时间:2024-03-01 19:00:37 浏览:6

  电工钢就是我们俗称的硅钢。按含硅量不同,电工钢分为低硅片(中低牌号)和高硅 片(高牌号)两种。低硅片具有一定的机械强度,主要用于制造电机,俗称电机硅钢片; 高硅片磁性好,但是较脆,主要用于制造变压器铁芯,俗称变压器硅钢片。

  按生产工艺不同,电工钢分为热轧和冷轧两种,冷轧电工钢又根据内部晶粒朝向分 为取向电工钢和无取向电工钢。取向电工钢的晶粒基本朝一个方向,含硅量较高,主要用 于变压器制造。无取向电工钢晶粒分布杂乱无章,含硅量较低,主要用于电机制造。冷轧 片厚度均匀,表面质量好,磁性较高,因此,随着工业的发展,热轧片有被冷轧片取代的 趋势。

  电工钢是电力、电器工业不可缺少的重要软磁合金,广泛应用于电力和电讯工业,用 于制造发电机、电动机、变压器、互感器等设备,在电力工业、轨道交通、电器工业、新 能源汽车等新兴产业中发挥着十分重要的作用。

  改革开放 40 年来,通过学习国外先进技术,消化、掌握国外先进专利技术,我国电 工钢产业不断发展壮大。40 年来,我们开发了一系列具有自主知识产权的产品,完善生 产工艺,对设备不断进行改进,经过长期努力,中国电工钢生产技术得到了快速的发展, 电工钢产量居世界第一。我国电工钢产业发展阶段大致可分为以下几个时期:一是引进消 化期(1974 年~1986 年),二是引进吸收期(1987 年~1997 年),三是快速开发期(1998年~2016 年)。2020 年,国内实现电工钢产量总计 1188.61 万吨,其中无取向电工钢产量 960.49 万吨、取向电工钢产量为 157.62 万吨,相比于 1978 年,我国电工钢产能实现巨大 飞跃,成为全球第一大电工钢生产国。

  由于无取向电工钢的使用场景更加主流和多元化,也是本文重点研究方向。无取向 电工钢应用占比高,主要的应用领域分类包括大型电机、家用电器、中小电机、汽车电机 及新能源驱动电机等方面。取向电工钢主要应用在各种类型的变压器、电抗器、互感器等 铁芯的制造等等。

  2020 年,国内电工钢总生产能力 1276 万吨,其中,取向电工钢约 180 万吨,与 2019 年同比增加 2 万吨;无取向电工钢约 1096 万吨,与 2019 年同比持平。

  从生产运行情况看,2020 年共生产电工钢 1188.61 万吨,同比增长 4.55%。其中无取向 电工钢产量约 960.49 万吨,同比增长 3.67%,其中,中低牌号无取向电工钢约 760.2 万 吨,同比增长 0.03%,占比 79.15%;高牌号无取向电工钢约 146.7 万吨,同比增长 35%, 占比 15.27%;高效(高磁感)无取向电工钢 53.59 万吨,同比下降 7.3%,占比 5.58%。 可以看出,目前我国无取向硅钢生产仍以中低牌号为主,但增速已经趋于平稳。高牌 号无取向电工钢产量有较快提升,未来在电工钢供给端占比也将快速提升。

  2020 年全国无取向电工钢产能利用率 87.64%,中高端产品结构分化明显。从生产企 业看,2020 年我国共有 18 家无取向硅钢生产企业。其中国企 8 家,民企 10 家。从生产 工艺上看,国企主要为全流程工艺,而民企(除江苏沙钢外)均是从连续脱碳退火线开始 (均无常化酸洗、轧机配置),只具备生产产品中低牌号无取向电工钢能力。

  国企 8 家取向硅钢产能 745 万吨,产能利用率 98.20%,产能充分释放,明显好于民 企。民企 10 家,产能 351 万吨,产能利用率仅为 65.20%,利用率相对较低,充分说明低 牌号无取向电工钢目前面临产能过剩情况。

  供给格局来看,我国无取向硅钢生产集中度较高。CR7 产能占全国比重 73.45%,产 量占比达到 85.91%。若考虑未来无取向硅钢存有向高牌号发展趋势,加之高牌号硅钢壁 垒极高(技术、资金规模、下游客户认证周期等),小型企业在配套设施、资金、技术储 备等方面不足,未来集中度有望进一步提升。

  截至去年,我国无取向硅钢高牌号和高效(高磁感)无取向硅钢产量由宝钢股份、首 钢股份、太钢不锈、马钢股份、鞍钢股份、新钢股份(中冶新材)、沙钢股份、广东威恳 生产,合计具备高端无取向硅钢生产能力的企业仅 8 家,而 CR5 占比达到 89.09%,行业 集中度高。

  从增量方面,目前我国无取向硅钢占比中,近 80%的产品仍为中低牌号,占比较高。 未来,整体上除了头部企业宝钢、首钢有明确扩产计划外,分别预计在明年年中和 2023 年初逐步投产。其余企业中,因为大部分企业不具备全流程生产工艺,且主要以中低牌号 产品为主,对于高端无取向硅钢供给增量十分有限。同时,未来产能变化中,由于低端牌 号产品占比高,随着下游市场变化,企业产能或有减,甚至关停的可能。因此,宝钢股份、 首钢股份的新能源汽车专用硅钢生产线将是未来高端无取向硅钢供给的主要增量。仅考 虑宝钢股份及首钢股份对于新增新能源汽车专线 年我国高 牌号无取向硅钢产量分别为 200 万吨、209 万吨、252 万吨、270 万吨。

  2020 年我国无取向电工钢表观需求量约 968 万吨,与 2019 年同比增长了 3.54%, 随着“十四五”规划的实施,预测未来五年取向电工钢表观需求量约 1100 万吨-1200 万吨,增幅 10~25%左右。具体表现在以下几个方面:

  (1)我国大电机行业:大电机主要用于发电行业,在我国“碳达峰”“碳中和”大背景下,电源发展动力由传统煤电向清洁能源转变。根据中电联电力行业“十四五” 发展规划研究,预期至 2025 年,全国发电装机容量 28.5 亿千瓦,常规水电装机 3.7 亿千瓦,风电装机 4 亿千瓦,太阳能发电装机 5 亿千瓦,生物质发电装机 6500 万千 瓦,核电装机 0.7 亿千瓦,气电装机 1.5 亿千瓦,煤电装机规模力争控制在 12.3 亿 千瓦以内。

  2020 年水电、火电、风电、核电等大电机行业用无取向硅钢用量约 20~25 万吨, 主要牌号 50W600、50W470、50W350、50W270、50W250 等,目前是东电、上电、哈电 及各省市发电设备厂,宝钢、武钢、首钢、太钢等钢厂在供,预测“十四五”期间需 求增长约 30%,太阳能发电、风电等发展前景看好。

  (2)中小电机行业:2020 年市场用量 400~450 万吨,主要牌号 50W800、50W600、 50W470、50W350、50W300 等,其中 30%-40%为高牌号,主要是节能高效电机使用。2020 版《电动机能效限定值及能效等级》于 2020 年 5 月 29 日发布,增加 8 极三相异步电 动机能效等级,空调器风扇用电容运转电动机、空调器风扇用无刷直流电动机能效指 标要求等。随着电机能效升级和 IE3 高效电机的推进,未来五年电机行业会发生重大 技术变革,高牌号硅钢使用占比有望增加至 60%左右。因此,在中小电机领域中,无 取向硅钢的使用在未来面临两个方面的变革机遇,一方面是中小电机总量上的稳定增 长支撑无取向硅钢需求;更重要的是对于能效标准更高的要求,将会大大增加高牌号 无取向硅钢的用量。 我们预测,“十四五”期间工业领域中小电机用硅钢需求增长预计将达到 30%~ 40%至 600 万吨左右。

  (3)家电行业:2020 年家电市场无取向硅钢用量约为 300~350 万吨,主要牌号 50W1300、50W1000、50W800、50W600、50W470、50W350、35W270、35W230、35W210 等, 该行业是刚性需求,随着家电下乡和脱贫的全面实现及农民生活水平的不断提高,乡 村巨大的家电需求将拉动电工钢需求增长。

  另外,《房间空气调节器能效限定值及能效等级》自 2019 年 12 月 31 日发布,要 求在两年过渡期内逐步实现全部房间空气调节器使用变频压缩机。家电电器变频压缩 机全球产量在 2.5-3 亿台,中国产能产量占 90%以上。目前变频空调占全部空调产量 生产近 70%,在政策驱动下,明年将全部生产变频压缩机,而变频压缩机用无取向硅 钢均需使用高牌号产品,因此未来高牌号无取向硅钢的需求会进一步扩大,预计“十 四五”期间需求增长 20%~30%。

  (4)高牌号无取向电工钢是新能源汽车驱动电机的重要原材料。新能源汽车的高 速发展将为高牌号无取向电工钢提供十分快速的需求增量。2020 年,我国新能源汽 车驱动电机使用电工钢约为 15 万吨。在国家强有力的政策支持下,“十四五”期间, 随着新能源汽车的快速增长,预计“十四五”末,新能源汽车用高端无取向硅钢需求 量将达到 80-100 万吨左右,五年年复合增速约为 40%左右。

  无取向电工钢作为电机定转子铁芯的核心材料,其磁性能及力学性能又影响着驱 动电机服役效果。随着新能源汽车生产企业对于车辆动力性能及稳定性要求逐步提升, 对于电机核心材料的无取向硅钢的规格要求非常高。另一方面,车企对于原材料认证 周期一般在 4-5 年,进入市场壁垒较高。目前新能源汽车用无取向硅钢(一般为高牌 号无取向硅钢中的最高规格或是高效级别无取向硅钢)主要供应商仅有宝钢(全车系 认证完成)、首钢(全车系认证完成)、太钢。2020 年,我国新能源汽车产量 137 万辆,全球新能源汽车产量 320 万辆。根据中汽协预测,到 2025 年我国新能源汽车产量将达到 800 万辆,全球总产量将达到 1800 万辆。

  另一方面,新能源汽车用无取向硅钢需求关注全球范围的增量。新能源用无取向硅 钢主要海外企业为浦项钢铁(韩国)、新日铁住进(日本)、日本 JFE(日本)。除了中国 外,其他国家电工钢产能已经饱和甚至出现下降的情况。未来随着全球新能源汽车产量 快速上升,中国是唯一具备能力提供供给弹性的国家。因。

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