20230307-东方财富证券-电子设备行业动态点评_关注无稀土电机发展的潜在路径_7页_796kb

报告摘要

关注无稀土电机发展的潜在路径总结

核心内容

特斯拉在“宏图”第三章中提出，希望在未来实现100%清洁能源社会，并在2050年前完成目标。为此，公司正在研发下一代无稀土永磁电机驱动单元，以减少对稀土材料的依赖，同时降低成本并保持高效性能。

主要观点

无稀土电机发展的必要性
- 稀土材料（如钕铁硼）在新能源汽车电机中被广泛使用，但其开采存在环境和健康风险。
- 随着全球向清洁能源转型，稀土需求激增，供应链安全与成本控制成为关键挑战。
- 因此，特斯拉提出无稀土电机方案，以应对上述问题。
电机类型对比
- 永磁同步电机：性能高、体积小、动态性能好，但成本高、依赖稀土材料。
- 交流异步电机：成本较低、工艺简单、环境适应性强，但体积和重量较大、控制精度和能耗表现不如永磁同步电机。
- 励磁同步电机：不依赖稀土材料，但存在转子冷却问题，可靠性较低。
- 开关磁阻电机：结构简单、高温适应性强、高速运行能力好，但存在转矩脉冲和高噪声等缺点。
无稀土电机的替代路径
- 替代方案包括使用铁氧体、铝镍钴等非稀土材料，但其性能仍逊于钕铁硼。
- 氮化铁（α′′-Fe₁₆N₂）作为新型永磁材料，具有较高的磁通密度和磁各向异性常数，理论上可替代钕铁硼，实现无稀土电机。
- Niron Magnetics 公司正在研发氮化铁材料，其制备技术包括溅射、离子注入和固气反应等。
氮化铁的优势
- 环保性：制备过程对环境污染减少2/3至95%。
- 成本：由铁和氮元素制成，成本显著低于稀土材料。
- 性能：磁通密度高达2.9T，磁各向异性常数为1.8MJ/m³，接近甚至超越钕铁硼性能。
应用前景
- Niron 已与通用汽车、马凯特大学等合作开发无稀土电机系统。
- 实验数据显示，在相同电机直径下，氮化铁电机体积可减少10%，磁材使用量减少15-30%。

关键信息

特斯拉的目标：2050年前实现100%能源可持续，推动无稀土电机发展。
电机类型选择：永磁同步电机仍是目前主流方案，因其综合性能最优。
材料替代方向：氮化铁（α′′-Fe₁₆N₂）被视为最具潜力的无稀土永磁材料。
技术挑战：氮化铁的制备工艺仍处于研究与试验阶段，需进一步提升良率与稳定性。
投资建议：关注氮化铁材料及其产业链发展机会。

风险提示

产品开发进度与良率不及预期。
新技术迭代可能影响市场格局。
下游需求增长不及预期。

投资建议评级标准

类型	评级	标准
股票评级	买入	相对指数涨幅15%以上
股票评级	增持	相对指数涨幅5%-15%之间
股票评级	中性	相对指数涨幅-5%~5%之间
股票评级	减持	相对指数涨幅-15%~ -5%之间
股票评级	卖出	相对指数跌幅15%以上
行业评级	强于大市	相对指数涨幅10%以上
行业评级	中性	相对指数涨幅-10%~10%之间
行业评级	弱于大市	相对指数跌幅10%以上