SMM

I. Cốt lõi ngành công nghiệp: Phân loại vật liệu và Bản đồ ứng dụng

Vật liệu từ là những “nền tảng chức năng” không thể thiếu của ngành công nghiệp hiện đại, chủ yếu được chia thành hai trụ cột:

Vật liệu từ vĩnh cửu: Sau khi từ hóa, chúng duy trì từ tính cao trong thời gian dài (từ tính cưỡng bức cao, từ tính dư cao), đóng vai trò là phương tiện trung tâm cho chuyển đổi năng lượng điện sang cơ.Nam châm vĩnh cửu Ferrite: (Thành phần chính: SrO·6Fe₂O₃ hoặc BaO·6Fe₂O₃) Loại được sử dụng rộng rãi nhất và có hiệu quả về chi phí, chiếm hơn 75% sản lượng toàn cầu (theo trọng lượng). Ứng dụng chính: động cơ ô tô (cần gạt nước, động cơ khởi động, v.v.), động cơ thiết bị gia dụng (máy điều hòa, máy nén tủ lạnh, máy hút bụi, v.v.), dụng cụ điện và loa.

NdFeB: (Thành phần chính: Nd₂Fe₁₄B) Được biết đến là “Vua từ tính,” với BH vượt xa ferrite và phạm vi hiệu suất điều chỉnh rộng. Thống trị thị trường nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao. Ứng dụng chính: động cơ kéo xe điện mới (quan trọng đối với thiết kế tốc độ cao và trọng lượng nhẹ), máy phát điện tua bin gió (nam châm vĩnh cửu truyền động trực tiếp/bán trực tiếp), máy nén điều hòa không khí biến tần, máy kéo thang máy tiết kiệm năng lượng, thiết bị điện tử tiêu dùng cao cấp (ví dụ, động cơ tuyến tính điện thoại thông minh, tai nghe TWS) và động cơ servo robot công nghiệp.

SmCo: Có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tuyệt vời nhưng tốn kém (chứa kim loại chiến lược Co). Chủ yếu nhắm vào các lĩnh vực cao cấp: hàng không vũ trụ (bộ truyền động, điều hướng), quốc phòng (radar, dẫn đường tên lửa), thiết bị khoan dầu nhiệt độ cao và cảm biến cao cấp. Thị phần tương đối nhỏ.

AlNiCo: Nam châm vĩnh cửu lâu đời nhất, có độ ổn định nhiệt độ cao và cảm ứng từ cao nhưng từ tính cưỡng bức thấp. Chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực truyền thống như cảm biến và thiết bị điện - âm thanh.

Vật liệu từ mềm: Có từ tính cưỡng bức thấp, cho phép từ hóa và khử từ dễ dàng. Chúng rất quan trọng đối với chuyển đổi và điều chỉnh năng lượng điện - từ - điện, với đặc điểm cốt lõi là độ thẩm thấu cao và tổn thất thấp.

Nam châm mềm Ferrite: (Thành phần chính: MnZn, NiZn) Điện trở suất cao và tổn thất tần số cao thấp. Ứng dụng cơ bản: Nguồn điện chuyển mạch tần số cao (ví dụ: bộ sạc nhanh điện thoại thông minh, bộ sạc điện PC), biến áp tần số cao, thông tin liên lạc băng thông rộng (biến áp mạng, linh kiện RF), tương thích điện từ (bộ lọc EMI) và thiết bị sưởi cảm ứng.

Lõi bột từ mềm kim loại: (Bao gồm sắt silic, sắt silic nhôm, sắt niken molypden, bột vô định hình/nanotinh thể + lớp phủ cách điện + nén) Mật độ từ thông bão hòa cao, tổn thất thấp và khả năng chống sai lệch DC tuyệt vời.Ứng dụng lõi: Cuộn cảm PFC và cuộn cảm lọc đầu ra trong các bộ biến tần công suất lớn và bộ biến tần tần số (bộ biến tần PV, bộ sạc trên xe (OBC) cho xe năng lượng mới (NEV), Hệ thống chuyển đổi điện (PCS)), bộ nguồn máy chủ, v.v.

​​Hợp kim vô định hình và Nanotinh thể:​​ (Ví dụ: Fe-based, Co-based) dải siêu mỏng với tổn thất tần số cao cực thấp và độ thẩm thấu cao. Ứng dụng chính: máy biến áp dòng điện chính xác, bộ ngắt mạch dòng điện rò rỉ (thu nhỏ/hiệu quả cao), biến áp nguồn điện chuyển mạch tần số cao, linh kiện tương thích điện từ.

​​Thép điện:​​ ​​ Vật liệu từ mềm được sử dụng rộng rãi nhất, "cổ xưa" nhưng có nhiều ứng dụng. Ứng dụng lõi: biến áp điện (lõi của mạng lưới truyền tải và phân phối), lõi cho các động cơ/máy phát điện khác nhau (động cơ công nghiệp, động cơ thiết bị gia dụng).

​​II. Bức tranh ngành: Phân bố địa lý và Xu hướng Nhóm hóa​​

Trung Quốc đã thiết lập chuỗi công nghiệp vật liệu từ tính toàn diện nhất thế giới, với sự thống trị tuyệt đối cả về sản xuất và tiêu thụ (ví dụ: chiếm hơn 90% sản lượng NdFeB nung chảy toàn cầu). Bố trí doanh nghiệp thể hiện sự nhóm hóa địa lý đáng kể:

​​Chiết Giang:​​ ​​ Trung tâm chính của ngành nam châm vĩnh cửu.

​​Khu vực Ninh Ba:​​ ​​ Một trung tâm NdFeB toàn cầu, nơi có các doanh nghiệp hàng đầu như ​​Zhong Ke San Huan​​ (một nhà lãnh đạo công nghệ), ​​Ningbo Yunsheng​​ (kết hợp công nghệ và quy mô) và ​​Jintian Magnetics​​.

​​Khu vực Đông Dương - Nghĩa Ô:​​ ​​ Trụ sở của ​​DMEGC​​, một gã khổng lồ vật liệu từ tính ferrite đẳng cấp thế giới (nam châm vĩnh cửu + từ mềm), mở rộng sang lõi bột từ kim loại, PV, v.v.

Hàng Châu và các thành phố khác: Là nơi có nhiều doanh nghiệp sản xuất ferrite từ tính mềm và lõi bột từ tính.

Quảng Đông: Trung tâm thúc đẩy sản xuất và ứng dụng điện tử.

Vùng đồng bằng sông Châu Giang (Thâm Quyến, Đông Quan, Huệ Châu, v.v.): Một cụm công nghiệp sản xuất điện tử hạ nguồn rộng lớn (thiết bị gia dụng, điện thoại di động, máy tính cá nhân, v.v.), tạo ra nhiều nhà cung cấp vật liệu từ tính định hướng thiết bị đầu cuối (chủ yếu là nam châm vĩnh cửu ferrite và từ tính mềm) và nhà sản xuất mô-đun. Khu vực này có nhiều doanh nghiệp, với sự hiện diện đáng kể của các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Giang Tây (Cam Châu): Được hỗ trợ bởi vùng nội địa tài nguyên của "Vương quốc đất hiếm".

Cam Châu: Tận dụng nguồn tài nguyên đất hiếm trung - nặng dồi dào, JL MAG Rare-Earth đã thành lập một cơ sở sản xuất NdFeB mạnh mẽ tại đây, chủ yếu nhắm vào các lĩnh vực xe năng lượng mới và điện gió, với lợi thế tài nguyên thượng nguồn đáng kể.

Bắc Trung Quốc (Bắc Kinh - Thiên Tân, Nội Mông): Tập trung vào nguyên liệu và các lĩnh vực cụ thể.

Bảo Đầu: Dựa vào China Northern Rare Earth (nhà cung cấp nguyên liệu đất hiếm lớn nhất thế giới), thành phố đã hình thành các ngành công nghiệp như nam châm vĩnh cửu đất hiếm (ví dụ như Innuovo Magnetics thuộc Innuovo) và hợp kim đất hiếm.

Khu vực Bắc Kinh - Thiên Tân: Là nơi có các doanh nghiệp dẫn đầu về công nghệ như Antai (một doanh nghiệp toàn diện lâu đời tham gia sản xuất và nghiên cứu phát triển vật liệu vô định hình, nanocrystalline và NdFeB) và Zhenghai Magnetic Material (chuyên sản xuất NdFeB hiệu suất cao với lợi thế đáng kể trong lĩnh vực xe năng lượng mới), khu vực này cũng là nơi có các tổ chức nghiên cứu phát triển cấp quốc gia như Viện Nghiên cứu Thép và Sắt Trung Quốc.

Sơn Đông: Yên Đài Zhenghai Magnetic Material (cơ sở chính cho NdFeB hiệu suất cao).

Khu vực Trung và Tây (Sơn Tây, Tứ Xuyên, v.v.): Tập trung vào nguyên liệu và một số sản xuất tầm trung và thấp, như một số nhà máy sản xuất vật liệu ferrite ở Sơn Tây.

III. Bối cảnh cạnh tranh: Phân cực và Đột phá

Ngành công nghiệp thể hiện cấu trúc cạnh tranh “hình kim tự tháp” với sự phân cực ngày càng tăng:

Phân khúc cao cấp: Đại diện bởi vật liệu NdFeB hiệu suất cao (đặc biệt là các loại có yêu cầu về từ trường cưỡng bức và nhiệt độ hoạt động cao) và vật liệu từ mềm đặc chủng (lõi bột hiệu suất cao, vật liệu tinh thể nano). Các đối thủ cạnh tranh chính bao gồm các công ty niêm yết hàng đầu hoặc các tập đoàn lớn như JL MAG Rare-Earth, Zhenghai Magnetic Material, Ningbo Yunsheng, Zhong Ke San Huan, DMEGC (lõi bột), Poco New Materials (lõi bột), Dongmu Kedu (lõi bột) và Antai (vật liệu vô định hình/tinh thể nano). Những công ty này thường hợp tác với các khách hàng hàng đầu toàn cầu (ví dụ như Tesla, BBA, Midea, Gree, Huawei, Sungrow, BYD, Goldwind Science&Technology), cạnh tranh dựa trên rào cản công nghệ (công nghệ khuếch tán ranh giới hạt, kiểm soát hạt tinh thể tinh tế, lớp phủ đồng nhất), danh mục bằng sáng chế, tính nhất quán của sản phẩm, khả năng cung cấp quy mô lớn và kiểm soát nguyên liệu thô thượng nguồn (đặc biệt là đất hiếm). Sự tập trung thị trường đang tăng dần, với lợi nhuận tương đối cao và tỷ lệ nội địa hóa tăng trong các ứng dụng trung cấp đến cao cấp (ví dụ như các công ty trong nước hiện đang thống trị thị trường động cơ kéo điện gió và xe năng lượng mới).

Biển Đỏ Trung và Thấp Cấp: Thống trị bởi các vật liệu từ vĩnh cửu/từ mềm ferrite thông thường, vật liệu NdFeB hiệu suất trung bình đến thấp và thép điện. Bao gồm nhiều doanh nghiệp tư nhân vừa và nhỏ (hơn 1.000 nhà sản xuất vật liệu từ quy mô lớn trên toàn quốc), phân khúc này phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt, trong đó chiến tranh giá là điều bình thường, ngưỡng công nghệ thấp và dư thừa công suất cấu trúc nghiêm trọng. Lợi nhuận bị thu hẹp nghiêm trọng do biến động giá nguyên liệu thô và áp lực chi phí. Sự tồn tại phụ thuộc vào quy mô kinh tế, quản lý tinh gọn hoặc các mối quan hệ khách hàng địa phương/phân khúc con chuyên biệt.

IV. Xu hướng Công nghệ: Tương lai Được Thúc đẩy bởi Đổi mới

Sự phát triển công nghệ của ngành tập trung vào “hiệu suất cao hơn, tổn thất thấp hơn, ổn định tăng cường và giảm sự phụ thuộc vào môi trường”:

Đột phá Vật liệu Từ Vĩnh cửu Hiệu suất Cao:

Công nghiệp hóa Nam châm Đất Hiếm Phong phú (giàu Ce): Để giảm sự phụ thuộc vào các nguyên tố Pr-Nd, Dy và Tb hiếm có trong vật liệu NdFeB hiệu suất cao, nghiên cứu đang được tăng cường về việc thay thế hoặc tối ưu hóa quy trình bằng cách sử dụng nhiều Ce và La hơn, giảm chi phí và đảm bảo an ninh chuỗi cung ứng. Cả Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và các doanh nghiệp hàng đầu có liên quan đều đã triển khai các biện pháp tích cực.​​

​​NdFeB hiệu suất cao không chứa đất hiếm nặng (không có Dy/Tb):​​​​ Thông qua các quy trình khuếch tán ranh giới hạt như tinh thể luyện tinh, kiểm soát ranh giới hạt, kiểm soát cấu trúc vi mô đồng nhất cao và các quy trình khác (GBDP, với mục tiêu chính là giảm sử dụng Dy/Tb hoặc phát triển các công thức không chứa Dy/Tb), kết hợp với các công nghệ nung chảy tiên tiến hơn, đảm bảo từ trường ép nhiệt độ cao đầy đủ trong khi giảm đáng kể việc sử dụng các đất hiếm nặng đắt tiền và nhạy cảm về mặt chiến lược. Điều này đã trở thành hướng đi chính thống cho quá trình công nghiệp hóa.​​

​​Cải thiện độ ổn định nhiệt:​​​​ Điều kiện vận hành khắc nghiệt (như trong động cơ xe điện năng lượng mới và môi trường nhiệt độ cao trong hàng không vũ trụ) đặt ra yêu cầu cao hơn về độ ổn định nhiệt của nam châm, với các chất phụ gia mới và tối ưu hóa cấu trúc vi mô là chìa khóa.​​

​​Sự phát triển của vật liệu từ mềm theo hướng tần số cao và tổn thất thấp:​​​​

​​Lõi bột từ kim loại hiệu suất cao:​​​​ Phát triển các vật liệu lõi bột có độ từ cảm bão hòa cao hơn (Bs), tổn thất tần số cao thấp hơn (Pcv) và khả năng chệch DC cao hơn (như các hệ thống FeNi mới, bột siêu mịn và các quy trình phủ cải tiến). Các công ty như Powdertech Advanced Material, KDM và DMEGC đang cạnh tranh quyết liệt trong lĩnh vực này.​​

​​Làm mỏng và công nghiệp hóa các dải vật liệu vô định hình/nanotinh thể:​​​​ Tiếp tục cải thiện hiệu quả sản xuất và tính đồng nhất, giảm chi phí và mở rộng ứng dụng ở tần số cao hơn (trên MHz) và cảm biến dòng điện chính xác cao.​​

​​Vật liệu ferrite có tổn thất thấp ở tần số cao:​​​​ Thích ứng với tần số hoạt động ngày càng tăng của các ứng dụng như truyền thông 5G/6G, sạc siêu nhanh, v.v., với việc liên tục tối ưu hóa công thức và quy trình vật liệu.​​

​​Sản xuất xanh và thông minh:​​​​

​​Quy trình bảo vệ môi trường:​​​​ Giảm lượng khí thải axit thải, nước thải và bụi, giảm tiêu thụ điện năng và phát triển các giải pháp thay thế xử lý bề mặt xanh (như thay thế phosphat hóa và mạ điện).

​​Số hóa và sản xuất thông minh:​​​​ Nâng cao độ chính xác điều khiển quy trình (phối trộn, nung chảy), mức độ phát hiện tự động hóa và khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng để cải thiện hiệu quả và tính nhất quán.​​

​​V. Thách thức và Tương lai​​

Sự tồn tại song song của cơ hội và thách thức:​​

​​Những thách thức cốt lõi:​​

​​An ninh nguồn tài nguyên đất hiếm thượng nguồn và biến động giá cả:​​​​ NdFeB hiệu suất cao phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu đất hiếm, đặc biệt là đất hiếm trung và nặng, với biến động giá cả đáng kể (rõ ràng từ đỉnh điểm trong giai đoạn 2021-2022 và sự điều chỉnh trong năm 2023). An ninh chuỗi cung ứng đòi hỏi sự chú ý cao. Các vấn đề về tập trung tài nguyên và quyền định giá là những mối đe dọa đang hiện hữu.​​

​​Dư thừa công suất ở các phân khúc trung và thấp:​​​​ Cạnh tranh khốc liệt trong các lĩnh vực truyền thống như vật liệu ferrite đã làm giảm lợi nhuận của ngành, gây áp lực đáng kể cho quá trình chuyển đổi và nâng cấp.

Cạnh tranh Quốc tế trong các Lĩnh vực Cao cấp: Doanh nghiệp Nhật Bản và châu Âu vẫn giữ được lợi thế dẫn đầu trong một số ứng dụng hàng đầu (như thiết bị y tế tiên tiến và dụng cụ chính xác) và các bằng sáng chế cốt lõi.

Tăng tốc Đổi mới Công nghệ: Rào cản công nghệ đang không ngừng tăng lên, đòi hỏi sự tăng cường liên tục đầu tư vào R&D.

Con đường Phát triển và Khuyến nghị:

Tăng cường Hội nhập Thượng nguồn: Điều quan trọng là các doanh nghiệp vật liệu từ tính (đặc biệt là các doanh nghiệp nam châm vĩnh cửu) phải mở rộng theo chiều dọc bố trí tài nguyên của mình (bằng cách liên kết chặt chẽ với các tập đoàn đất hiếm hoặc, giống như mô hình Jinli, đặt gần nguồn tài nguyên) hoặc nâng cao khả năng tái chế và tái sử dụng của mình.

Tập trung vào các Lĩnh vực có Giá trị Cao: Các doanh nghiệp cần làm rõ định vị chiến lược của mình. Các doanh nghiệp hàng đầu nên không ngừng phấn đấu cho đỉnh cao và tăng thị phần toàn cầu của mình, trong khi các doanh nghiệp vừa và nhỏ nên xuất sắc và tăng cường trong các lĩnh vực chuyên biệt hoặc tìm kiếm sự hội nhập.

Động lực Đổi mới Công nghệ: Tăng cường đầu tư R&D vào các công nghệ cốt lõi như nam châm đất hiếm có hàm lượng cao, vật liệu từ mềm thế hệ tiếp theo và sản xuất thông minh.

Hướng tới Xanh và Carbon Thấp: Vật liệu từ đóng vai trò then chốt trong cuộc cách mạng năng lượng mới, và quy trình sản xuất của chúng cũng phải phù hợp với mục tiêu "hai mục tiêu carbon".

Đổi mới Hợp tác trong Chuỗi Công nghiệp: Tăng cường hợp tác giữa các doanh nghiệp vật liệu từ với các công ty ứng dụng hạ nguồn hàng đầu (như các nhà sản xuất động cơ và nhà sản xuất máy móc hoàn chỉnh), các nhà sản xuất thiết bị và các viện nghiên cứu để cùng nhau xác định nhu cầu và con đường công nghệ trong tương lai.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cảm ơn bạn đã đọc đến đây, đã xem các sơ đồ trước đó và đã chịu đựng rất nhiều văn bản để cuối cùng nghe tôi nói linh tinh. Khi tôi viết bài này, văn phòng đã trống trải, chỉ có tôi vẫn đang gõ phím.

Tôi đã nghĩ về cách bắt đầu bài viết đầu tiên của mình về đất hiếm và cách thông báo cho các giáo viên và đối tác đã giúp tôi trong [lĩnh vực năng lượng hydro] rằng ["Xin chào, tôi hiện đang nghiên cứu vật liệu từ đất hiếm và động cơ. Năng lượng hydro sẽ do các đồng nghiệp của tôi đảm nhận."]

Hoặc, chúng ta có thể bỏ qua những lời xã giao và đi thẳng vào công việc. Nhưng tôi hy vọng rằng bạn và tôi, người đọc bài viết này, có thể không chỉ là đồng nghiệp - chúng ta có thể là những người bạn tâm sự và chia sẻ quan điểm về thế giới. Quan trọng hơn, tôi muốn bạn biết rằng tôi nghiêm túc với mọi nhiệm vụ mà tôi chịu trách nhiệm.

Cho dù đó là năng lượng hydro trong quá khứ, vật liệu từ đất hiếm hiện tại, thị trường trong nước hiện nay hay thị trường nước ngoài trong tương lai, tôi đã nỗ lực để hiểu mọi kiến thức và tạo ra mọi sản phẩm mà tôi muốn làm. Tôi đã đổ 100% đam mê của mình vào mọi nhiệm vụ.

Có thể những thảo luận hiện tại của tôi về vật liệu từ đất hiếm không sâu sắc lắm, và có thể SMM không có nhiều dữ liệu về sự phát triển của vật liệu từ và người dùng cuối. Nhưng xin hãy tin rằng tôi sẽ cố gắng hết sức mình, giống như lần đầu tiên tôi xây dựng nền tảng dữ liệu ngành công nghiệp năng lượng hydro vậy.

Tất cả những gì đã qua chỉ là khúc dạo đầu; tất cả những gì sắp tới đều đáng để mong đợi. Vậy thì, chúng ta hãy chính thức làm quen với nhau:

Tôi là Thạch Tân, một nhà phân tích vật liệu từ tính hiếm tại SMM. Số điện thoại của tôi là 13515219405, và tôi chịu trách nhiệm phân tích thị trường động cơ vật liệu từ tính trong nước và thị trường đất hiếm ở nước ngoài. ID WeChat của tôi cũng là 13515219405. Nếu bạn quan tâm đến thị trường này và tôi có thể giúp được gì, xin vui lòng liên hệ với tôi.

Tôi là Sofia, một nhà phân tích vật liệu từ tính hiếm tại SMM. ĐT: 13515219405 (WeChat). Tôi chịu trách nhiệm phân tích thị trường động cơ vật liệu từ tính trong nước và thị trường đất hiếm ở nước ngoài.

Nếu bạn quan tâm đến thị trường này và tôi có thể hỗ trợ được gì, xin vui lòng liên hệ với tôi.