（报告出品方/作者：招商证券，刘文平、杜开欣）

一、合金软磁行业概览

1.1软磁材料是电力时代和人工智能时代的重要材料

磁性材料主要可以分为永磁和软磁两类。永磁材料又称硬磁材料，这类材料能长期保留其剩磁，具有较高的矫顽力，能经受不太强的磁场干扰。软磁材料与之对应，矫顽力低，磁导率高，既容易受外加磁场磁化，又易退磁。其主要功能是导磁、电磁能量的转换与传输，被广泛应用于电能转换设备中，是电子电力时代的重要材料。软磁材料主要可分为金属软磁、铁氧体软磁、非晶及纳米晶三类。金属软磁应用广泛，全世界年产百万吨以上，可继续细分为纯铁、硅钢、坡莫合金、金属软磁粉芯等类别，其中金属软磁粉芯性能最为优异，在光伏、储能、新能源汽车等板块广泛应用。

1.2软磁材料发展历程

软磁材料在工业应用中已有一百多年的历史，依据时间先后可以划分为四个发展阶段：

第一阶段为19世纪末叶至20世纪初，纯铁、硅钢等软磁合金陆续问世。纯铁是工业上应用最早的软磁材料，年美国Westinshouse电气公司首先用杂质含量约为0.4%的热轧低碳钢薄板制成变压器叠片铁芯。随着电力工业和电讯技术的兴起，低碳钢制造电机和变压器得以广泛使用。20世纪初，研制出硅钢片代替低碳钢，提高了效率，降低了损耗。至今，硅钢片在电力工业中对于软磁材料的使用仍居首位。同时，随着电话技术的发展，在弱电工程中提出了材料需具有高磁导率的要求，铁镍系等各类软磁合金便应运而生。到20世纪20年代，无线电技术的兴起，更促进了高磁导率合金的发展，坡莫合金（78Ni-Fe）、缪高磁导合金（Mumetal，77Ni-5Cu-Fe）、坡明瓦（Perminvar，43Ni-23Co-Fe）、坡明杜尔合金（50Co-2V-Fe）及坡莫合金磁粉芯等相继出现。

第二阶段为20世纪30年代到40年代，金属软磁材料发展迅速，铁氧体软磁材料应运而生。20世纪30年代到40年代，金属软磁材料在品种、性能和应用等方面都有了迅速的发展。这期间研制出了多元坡莫合金、铁硅铝粉状高磁导率合金和单取向硅钢，羰基铁粉被压制成铁粉芯。同时期也开始了对于铁氧体的研究：随着高频无线电技术的发展，生产中迫切需要一种同时具有铁磁性和高电阻率的材料，年，荷兰Philips实验室Snoek成功研制出了适合在高频下应用的铁氧体，实现了尖晶石型锌铁氧体的工业化，拉开了软磁铁氧体材料在工业中应用的序幕。

第三阶段为20世纪50年代到70年代，铁氧体生产取得重大突破，纳米晶合金的发明成为软磁材料发展的新里程碑。20世纪50年代，人们开发出了石榴石型铁氧体、平面型铁氧体等多种型号的铁氧体，为铁氧体奠定了坚实的工业基础。经过20年的发展至20世纪70年代，生产的铁氧体磁导率显著增大、损耗降低、频带变宽。年，日本日立金属公司在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金，此类合金的突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高磁感应强度和钴基非晶合金的高磁导率、低损耗。其组元少，不含有贵重的Co、Zr、Nb、B等元素，是一种成本低廉的铁基材料。纳米晶合金的发明是软磁材料的一个突破性进展，把非晶态合金研究开发又推向一个新高潮。

第四阶段为20世纪80年代至今，高性能软磁复合材料产业化，市场份额逐年增加。除了20世纪初研制的铁粉芯，大多数磁粉芯都是在20世纪80年代开始研发。20世纪80年代初，羰基铁粉芯开始量产，铁硅铝合金磁粉芯成功开发并逐渐实现产业化，铁硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、铁镍钼磁粉芯陆续问世。年，美国Allied公司把非晶态粉末压制成了非晶磁粉芯，其具备低损耗、高直流偏置的性能，但成本相对较高。近年来，由于软磁复合材料兼具高饱和磁通密度和较高的应用频段两大优势，市场份额逐年快速增长。

1.3两大材料路线不断迭代，金属软磁粉芯综合性能突出

金属软磁粉芯和非晶纳米晶是当前并存的两大高端软磁材料发展路线。金属软磁粉芯不仅改善了传统金属软磁磁导率不高的缺陷，并且达到了远超铁氧体软磁的饱和磁感应强度，综合性能优良。而非晶纳米晶除去成本劣势，综合性能更为优异，并具有制造节能、应用节能、回收节能的特点，是全生命周期绿色可循环材料。

金属软磁粉芯

金属软磁粉芯是由绝缘介质包覆的磁粉压制而成的软磁材料，是当今软磁材料领域综合性能最佳的软磁材料。软磁粉芯的磁性能，结合了金属软磁材料和软磁铁氧体的优势，由于其粉末采用的是铁磁性颗粒，饱和磁感应强度高，同时因为有绝缘层的存在，其电阻率也较高。成型工艺方面，其相较非晶软磁成熟，可塑性强。软磁粉芯可以同时满足高频（KHz~MHz）使用和体积小型化的需求，并且可以加工成环形、E型、U型等，以满足不同的应用场合。

金属软磁粉芯可分为铁粉芯、羰基铁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯、高磁通磁粉芯、铁镍钼磁粉芯。在合金金属软磁粉芯材料中，金属铁镍类粉芯材料性能优异，但由于价格昂贵难以大规模地被采用。铁基非晶类粉芯材料，虽具有良好的磁芯损耗与饱和特性，但在技术上仍然存在可靠性、磁芯成型的压制性等结构性问题短时间难以彻底解决，大批量生产与使用仍然难以实现，在中高频工作条件下，铁硅类金属磁粉芯软磁材料是能够满足要求的理想材料之一。铁粉芯：以纯铁粉为原料，经表面绝缘包覆后采用有机粘合剂混合压制而成。被广泛应用于储能电感器、调光抗流器、EMI噪音滤波器、DC输出/输入滤波器等。羰基铁粉芯：由超细纯铁粉制成，具有优异的偏磁特性合良好的高频适应性。其直流偏置特性远优于其他磁粉芯，是制造高频开关电路输出扼流圈、谐振电感及高频调谐磁芯芯体较为理想的材料。

铁硅铝磁粉芯：由85%Fe、9%Si、6%Al的合金粉末生产出来的一种软磁复合材料，适用于功率因数校正电路（PFC电感器）、脉冲回扫变压器合储能滤波电感器。铁硅磁粉芯：开发相对较晚，由94%Fe和6%Si的合金粉末制成，适用于大电流下的抗流器、高储能的功率电感器、PFC电感器等，在太阳能、风能、混合动力汽车等新能源领域中被广泛使用。高磁通磁粉芯：磁通密度最高的磁粉芯，具有优异的直流偏置特性、低损耗和高储能特性。高磁通磁粉芯非常适用于大功率、大直流偏置场合的应用，如调光电感器，回扫变压器、在线噪音滤波器、脉冲变压器和功率回数校正电感器等。铁镍钼磁粉芯：由17％Fe、81％Ni和2％Mo的合金粉末制成的一种粉芯材料，也称钼坡莫合金磁粉芯，具有高磁导率、高电阻率、低磁滞和低涡流损耗的特性。在磁粉芯领域中，铁镍钼磁粉芯的损耗是最低的，同时也具有最佳的温度稳定性。适合用于回扫变压器、高Q滤波器、升压降压电感器、功率因校正电感器（PFC电感器）、滤波器等。

非晶纳米晶

非晶纳米晶软磁材料兼具饱和磁感应强度高、磁导率高、损耗低、良好温度特性和温度稳定性等优点，是传统硅钢、铁氧体和坡莫合金的替代产品，被誉为二十一世纪新型绿色节能材料，广泛应用于信息通讯和电力电子行业，推动并实现了电子产品向节能、小型化、高频化方向发展。

（1）非晶合金行业

非晶合金又称“液态金属、金属玻璃”，是一种新型软磁合金材料。主要包含铁、硅、硼等元素。其主要制品非晶合金薄带的制造工艺是采用急速冷却技术将合金熔液以每秒℃的速度急速冷却，形成厚度约0.03mm的非晶合金薄带，物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列。得益于上述极端生产工艺形成的特殊原子结构，非晶合金具有低矫顽力、高磁导率、高电阻率、耐高温腐蚀和高韧性等优异特性。非晶合金因其高效电磁能量转换效率的材料特性在节能减排方面具有优势。目前，非晶合金材料主要应用于配电变压器领域。相比硅钢材料，非晶合金材料具有突出的节能环保特性，是“制造节能、使用节能、回收节能”的全生命周期可循环绿色材料。在应用侧，非晶变压器空载损耗较硅钢变压器降幅可达到60%左右，实现使用节能；在回收侧，废旧的非晶铁心可通过中频炉重熔后制成非晶合金薄带，非晶铁心中的硅、硼元素基本可以实现回收再利用，实现回收节能。

（2）纳米晶合金行业

纳米晶主要指铁基纳米晶合金，是由铁、硅、硼和少量的铜、铌等元素经急速冷却工艺形成非晶态合金后，再经过高度控制的退火环节，形成具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。纳米晶材料得益于其高饱和磁密、高磁导率、高居里温度的材料优点，相比较于铁氧体软磁材料，在追求小型化、轻量化、复杂温度的场景下，有着显著优势。其主要用于生产电感元件、电子变压器、互感器、传感器等产品，可以应用于新能源汽车、消费电子、新能源发电、家电以及粒子加速器等领域。特别是近年来纳米晶合金材料在新兴产业领域无线充电模块和新能源汽车电机等应用的逐步推广，使其逐步打开了广阔的市场增长空间。

二、需求：新能源市场多点开花，高算力领域可拓展性强

2.1光伏储能发展进入快车道，合金软磁基本盘稳健

软磁材料在光伏发电和储能领域主要应用于逆变器的生产。光伏逆变器和储能逆变器在很大程度上同源，两大产业相互促进，协同发展。光储逆变器，作为光伏发电系统的核心设备，其工作原理是将光伏太阳能板所产生的可变直流电压转换成为市电频率交流电压，反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。当用电低谷期电量富余时，电网的电能通过逆变器充放电控制器，对蓄电池进行充电储能。未来，逆变器还可继续优化将不规则的交流电转化为正弦波交流电流，输出的电流更稳定、安全，适用范围广、便于远距离传输，市场前景广阔。

光储逆变器主要分为集中型、组串型、集散型、微型等。软磁材料主要应用于集中型和组串型逆变器。集中型逆变器的软磁用材主要是硅钢片，通过串联并行组串产生的电流，将直流电逆变为交流电。由于占地面积大，通常建造在戈壁沙漠等地区，应用于大型商业屋顶、工业厂房等。由于需要输出较大电流，即需要电抗器拥有较高的抗饱和能力，因此选取铁损率低、质量大的硅钢片。目前已研发出用取向硅钢片替代无取向硅钢做驱动电机定子，提高效能；组串型逆变器的软磁用材主要是金属软磁粉芯，为每个光伏组串配备一个逆变器，以并联的方式并网，主要应用于小型商场屋顶、停车场、居民住宅等。由于组串型逆变器开关频率较高，因此选用低功率损耗、低矫顽力的金属软磁粉芯。

1、光伏领域未来软磁需求复合增速约为31%

光伏电站项目迈入“平价上网”时代，资本投资出现爆发式增长。根据中国光伏行业协会及国际能源署数据，年全球和中国新增光伏机装机容量分别为GW和55GW，同时光伏产业政策利好不断，据国家发改委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》，要求加快推进大型风电光伏基地项目建设，预计年全球新增光伏装机容量为GW，年有望达到GW，-年CAGR为30%左右。

分布式占比提升带动高性能软磁材料的需求快速增长。分布式光伏电站是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，集规模灵活可调、污染少、利用率高等优点。年3月，住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出：到年，全国新增建筑太阳能光伏装机容量50GW以上。年5月，欧盟发布太阳能战略，提出充分开发屋顶太阳能。在全球降碳和能源自主趋势下，分布式光伏或将迎来历史性机遇。年至年，我国分布式光伏装机容量由19.4GW扩大到51.1GW。分布式光伏电站的发展带动了组串式逆变器需求的提升，中国组串式逆变器的渗透率由年的38%提升至年的59%，利好金属软磁粉芯市场。目前，华为已推出KW组串式逆变器，将对KW集中式逆变器形成替代。未来，高效能低成本的组串式逆变器还将进一步扩大其市场份额，金属软磁粉芯材料需求将持续旺盛。

逆变器替换需求同样为金属软磁粉芯带来可观的增量市场。光伏组件的寿命一般为20-25年左右，在组件的寿命周期中，至少需要更换一次逆变器。假设10年更换一次逆变器，预计年全球光伏逆变器替换需求为51GW。

预计年金属软磁粉芯在光伏逆变器领域需求量7.85万吨，复合增速31%。根据行业生产数据，目前光伏领域软磁用量为吨/GW，我们考虑到材料升级可能使光伏领域单耗降低，保守预计年光伏领域单位软磁用量为吨/GW。按照年全球55%的分布式光伏电站占比进行测算，年光伏逆变器金属软磁粉芯用量7.85万吨，三年复合增速31%。

2、储能领域未来软磁需求复合增速约为85%

储能技术发展为目前新能源发电领域最重要的环节之一。“源—网—荷—储”是新型电力系统中不可或缺的四类要素。储能技术有着巨大的价值。新能源并入电网后，储能在功率上能够实现实时平衡、提升系统容量系数与能源消纳能力，削峰填谷，从而为能源安全提供保障，是新型电力系统、现代化能源体系的重要组成部分。在目前用电成本高、电网协调能力弱、供电可靠性不足的情况下，储能技术的发展尤为重要。

储能市场政策足够好、赛道足够宽。年以来，政策层面对储能行业给予了极大

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