金属与材料行业研究周报：电机系列之三：薄型化+自粘结成为驱动电机硅钢片发展趋势

行业报告 | 行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 金属与材料 证券研究报告 2023 年 12 月 24 日 投资评级 行业评级 强于大市(维持评级) 上次评级 强于大市 作者 刘奕町 分析师 SAC 执业证书编号：S1110523050001 liuyiting@tfzq.com 项祈瑞 联系人 xiangqirui@tfzq.com 资料来源：聚源数据 相关报告 1 《金属与材料-行业研究周报:库存去化叠加几内亚铝土矿事件催化，铝价大涨》 2023-12-23 2 《金属与材料-行业投资策略:新产品/新技术引领电子＆电力新材料增量空间》 2023-12-19 3 《金属与材料-行业研究周报:电机系列之二：轴向磁通电机有望推动汽车电 动革命》 2023-12-17 行业走势图 电机系列之三：薄型化+自粘结成为驱动电机硅钢片发展趋势 新能源车有望持续贡献高牌号无取向硅钢增量 根据晶粒排列方向不同，硅钢可分为无取向硅钢与取向硅钢，其中无取向硅钢主要用于电机与发电机，高牌号铁损低、性能更优。从需求结构来看，家电和工业电机需求占比合计超 70%，为无取向硅钢主要需求，汽车需求占比14%。目前新能源车处于快速发展阶段，随着渗透率进一步提升，我们预计新能源车有望成为高牌号无取向硅钢主要增量市场。 高频状态下新能源车驱动电机损耗以铁损为主 冷轧无取向硅钢在磁性能方面具有各向同性，主要用来制造电机定转子铁心，其各向同性保证了电机高速旋转时具有相对较低的损耗。从电机需求特性曲线来看，当电机处于高转速工作状态时，电机损耗以铁损为主。驱动电机转速较高，在高速工况下，铁损较大。降低铁损对提升电机及新能源车性能意义重大：第一，降低电机升温，减少因电机内部温度过高导致的永磁体退磁风险；第二，提升电能利用效率和新能源车续航能力。 薄规格硅钢片+自粘接工艺成为行业发展趋势 根据铁损生成原理，可将铁损分为磁滞损耗和涡流损耗，降低硅钢片厚度是降低涡流损耗的有效方式，宝武旗下新钢集团成为全球首个具备年产万吨0.1 毫米宽幅超薄无取向硅钢能力的企业。区别于传统焊接和铆接叠片工艺，自粘结铁心采用将电机冲片粘结在一起形成铁心的固定方式，电机冲片以自粘结固定铁心叠片，在铁心整个面上进行固定，因此固定强度大大提高。我们预计随着技术不断进步和应用不断扩展，自粘结铁芯有望在高端电机逐步渗透，为电机行业发展带来新的机遇，建议关注行业及公司相关进展。 风险提示：技术发展不及预期风险；下游需求不及预期风险；产业政策推进不及预期风险。 -16%-11%-6%-1%4%2022-122023-042023-08金属与材料沪深300 行业报告 | 行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 1. 无取向硅钢：新能源车有望持续贡献高牌号增量 根据晶粒排列方向不同，硅钢可分为无取向硅钢与取向硅钢，其中无取向硅钢主要用于电机与发电机。硅钢是一种含硅量为 0.5%~4.5%的极低碳硅铁合金材料，具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性。根据生产工艺不同，可分为热轧硅钢和冷轧硅钢，前者已基本淘汰；根据硅钢中晶粒排列方向的不同，冷轧硅钢又可以分为无取向硅钢和取向硅钢。取向硅钢的晶粒轧制方向朝向一致，在此方向上具有优异的磁感应强度，适用于各种类型的变压器；无取向硅钢内部的晶粒朝向各不相同，适用于工业电机、新能源汽车驱动电机、各类家电的电机等。根据铁损差异，无取向硅钢进一步分为高牌号与中低牌号，高牌号铁损低、性能优；根据磁感，取向硅钢进一步分为一般取向硅钢与高磁感取向硅钢。相较而言，取向硅钢的制造技术高度复杂、工艺窗口狭窄，对成分的控制要求严格，壁垒远高于无取向硅钢。 表 1：冷轧硅钢具体分类 大类 具体分类 铁损 P1.5/50 / 磁感 晶粒结构 含硅量 磁性能 铁损 主要用途 无取向硅钢 高牌号无取向硅钢 ≤4.00W/kg 无序排列 0.5%-3.0% 各向同性 较高 电机、发电机 中低牌号无取向硅钢 ＞4.00W/kg 取向硅钢 一般取向硅钢（CGO） ≤1.88T 有序排列 3.0%-4.5% 轧向磁性最好 较低 变压器铁心、大型电机 高磁感取向硅钢（HiB） ＞1.88T 资料来源：望变电气招股说明书，中钢联，中金协板材加工分会公众号，旺材电机与电控公众号，天风证券研究所 供给方面，2022 年无取向硅钢产量阶段见顶后小幅回落。据变压器圈数据，2022 年我国无取向硅钢产能达 1283 万吨，产量结束连续 4 年正增长，同比下降 54 万吨至 1092.3 万吨，产能利用率 89%，产量排前的企业有宝钢、首钢、沙钢、鞍钢等国企。从产品类别来看，高牌号无取向硅钢产量 310.8 万吨，占比为 28.4%，主要由少数国企供应。新增产能方面，2023 年投产和在建产能超过 200 万吨，多数为高牌号品种，预计未来行业竞争加剧。 需求方面，2022 年无取向硅钢表观消费量阶段性止增转降。2022 年无取向硅钢表观消费量止增转降，由 1111 万吨小幅下降到 1028 万吨，同比下降 7%。从需求结构来看，家电和工业电机需求占比合计超 70%，为无取向硅钢主要需求，汽车需求占比 14%。 结构方面，我们预计部分低牌号产品将逐步被高牌号替代，新能源车有望持续贡献高牌号增量。随着家电和电机能效提升的要求，低牌号产品将不断被高牌号替代，无取向硅钢市场将进一步分化，其中高牌号产品占比将进一步增高。目前新能源车处于快速发展阶段，随着渗透率进一步提升，我们预计新能源车有望成为高牌号无取向硅钢主要增量市场。 图 1：无取向硅钢下游需求结构（2022） 资料来源：SMM 电机资讯公众号，天风证券研究所 48%25%14%8%5%家电工业电机汽车发电行业其他 行业报告 | 行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 2. 关注硅钢片薄型化趋势与自粘结工艺 高频状态下新能源车驱动电机损耗以铁损为主。冷轧无取向硅钢在磁性能方面具有各向同性，主要用来制造电机定转子铁心，其各向同性保证了电机高速旋转时具有相对较低的损耗。从电机需求特性曲线来看，当电机处于高转速工作状态时，电机损耗以铁损为主。驱动电机转速较高，在高速工况下，铁损较大。降低铁损对提升电机及新能源车性能意义重大：第一，降低电机升温，减少因电机内部温度过高导致的永磁体退磁风险；第二，提升电能利用效率和新能源车续航能力。 图 2：高频状态下新能源车驱动电机损耗以铁损为主 资料来源：《新能源车驱动电机用电工钢用量解析计算及预测方法》马德稷等，天风证券研究所 新型薄规格硅钢片成为行业重要发展趋势。根据铁损生成原理，可将铁损分为磁滞损