Magneti NdFeB: opportunità, sfide e prospettive decennali nella nuova ondata energetica

Come magnete permanente di terre rare di terza generazione, Magnete permanente NdFeB Il materiale è diventato uno dei materiali fondamentali dell'industria moderna grazie al suo elevato prodotto di energia magnetica, alla forte forza coercitiva e all'eccellente densità energetica. Nel 2022, il globale Magnete NdFeB Le dimensioni del mercato si aggirano intorno ai 12 miliardi di dollari USA, e la Cina rappresenta oltre 901 miliardi di tonnellate di capacità produttiva, dominando la catena di approvvigionamento globale. I suoi principali settori di applicazione includono motori di propulsione per veicoli a nuova energia (che rappresentano 351 tonnellate di tonnellate di energia), turbine eoliche (251 tonnellate di energia), elettronica di consumo (201 tonnellate di energia) e robot industriali (101 tonnellate di energia), tra i quali l'impatto trainante nel settore delle nuove energie è particolarmente significativo.

Supporto dati:

La domanda di NdFeB nel settore dei veicoli a nuova energia il volume è aumentato da 8.000 tonnellate nel 2015 a 35.000 tonnellate nel 2022, con un tasso di crescita annuo composto del 23%;

La capacità installata di energia eolica a livello globale è aumentata da 433 GW nel 2015 a 900 GW nel 2022 e ogni turbina eolica a magnete permanente a trasmissione diretta consuma circa 1 tonnellata di NdFeB;

Le riserve di terre rare della Cina ammontano a 44 milioni di tonnellate (pari a 36% del totale mondiale), ma la Cina si occupa di 70% della raffinazione delle terre rare a livello mondiale e di 90% del totale mondiale. NdFeB produzione.

II. Opportunità di sviluppo nel prossimo decennio

1. La nuova rivoluzione energetica stimola l’esplosione della domanda
   Nell'ambito dell'obiettivo globale di neutralità carbonica, il settore delle nuove energie continuerà a espandersi. L'Agenzia Internazionale per l'Energia (AIE) prevede che il tasso di penetrazione globale dei veicoli a nuova energia raggiungerà le 601 tonnellate di carbonio (TP3T) nel 2030 e che la corrispondente domanda di NdFeB potrebbe superare le 100.000 tonnellate/anno; si prevede che la capacità installata di energia eolica offshore crescerà a un tasso annuo di 151 tonnellate di carbonio (TP3T), alimentando ulteriormente la domanda di magneti di fascia alta.
2. L'innovazione tecnologica promuove l'espansione delle applicazioni
   Alte prestazioni: le innovazioni nella tecnologia dei magneti a bassa intensità di terre rare (come disprosio e terbio) (come il metodo di diffusione dei confini dei grani) migliorano la resistenza alle alte temperature dei magneti, che possono soddisfare i requisiti dell'ambiente di lavoro dei motori dei veicoli elettrici superiori a 200 °C;

Miniaturizzazione: la richiesta di magneti ultrasottili nel campo dell'elettronica di consumo (come le cuffie TWS e i micromotori) promuove la ricerca e lo sviluppo di NdFeB nanocristallini;

Tecnologia di riciclaggio: il tasso globale di riciclaggio delle terre rare è inferiore a 5% e si prevede che il volume di riciclaggio dei magneti dismessi raggiungerà le 20.000 tonnellate nel 2030. L'economia circolare alleggerirà la limitazione delle risorse.

3. Dividendi politici e ricostruzione della filiera industriale
   Il “14° piano quinquennale” della Cina elenca terre rare Come risorse strategiche, Europa e Stati Uniti stanno accelerando la costruzione di catene di approvvigionamento locali. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti prevede di investire 140 milioni di tonnellate di terre rare per costruire una capacità produttiva locale di magneti permanenti a base di terre rare, e il "Critical Raw Materials Act" dell'UE richiede che il tasso di localizzazione dei magneti permanenti raggiunga le 20 tonnellate di terre rare entro il 2030. La creazione di catene di approvvigionamento regionali potrebbe portare alla differenziazione degli standard tecnici.

III. Principali sfide e rischi

1. Squilibrio nell'offerta di risorse e fluttuazioni dei prezzi
   Le risorse globali di terre rare sono altamente concentrate (Cina, Myanmar e Australia rappresentano 801 TP3T delle riserve) e i rischi geopolitici sono in aumento. Nel 2022, il prezzo dell'ossido di praseodimio-neodimio è salito a 1,1 milioni di yuan/tonnellata (con un aumento di 1601 TP3T su base annua), con conseguente pressione sui costi per le aziende produttrici di materiali magnetici.
2. Minaccia della tecnologia alternativa
   Magneti in ferrite e ferro-azoto: nonostante il basso prodotto energetico magnetico, il costo è pari solo a 1/5 di quello dei magneti in neodimio ferro-boro, costituendo un sostituto nei mercati di fascia media e bassa (come gli elettrodomestici);

Tecnologia dei motori senza terre rare: alcuni modelli di Tesla Model 3/Y utilizzano motori a induzione e Toyota sta sviluppando motori pesanti senza terre rare, il che potrebbe indebolire la domanda a lungo termine.

3. Pressione sulla tutela ambientale e sulla conformità

I costi di smaltimento dei rifiuti radioattivi (come il torio) e di trattamento delle acque reflue associati all'estrazione di terre rare sono elevati. Il "nuovo regolamento sulle batterie" dell'UE impone un tasso di recupero dei magneti permanenti di 30% entro il 2030, costringendo le aziende ad aggiornare i processi di tutela ambientale.

IV. Previsione delle prospettive di sviluppo nei prossimi dieci anni
Dimensioni del mercato: si stima che il mercato globale dei magneti NdFeB raggiungerà 1,4 miliardi di t/t di dollari nel 2030, con un tasso di crescita annuale di circa 121 t/t.
Tendenze tecnologiche:
La proporzione di elevata abbondanza magneti in terre rare (Ce, sostituzione La) aumenterà a 15%;
L'applicazione dell'NdFeB legato nella stampa 3D accelererà;
La produzione intelligente (ad esempio l'ottimizzazione della progettazione dei magneti tramite intelligenza artificiale) riduce il ciclo di ricerca e sviluppo.
Modello regionale: la Cina continuerà a dominare i mercati di fascia bassa e media, mentre Europa e Stati Uniti si accaparreranno la quota di materiali magnetici di fascia alta attraverso barriere tecniche (come la disposizione dei brevetti).

V. Conclusione: il gioco della forza “magnetica” nell’era del doppio carbonio
I prossimi dieci anni di Magneti NdFeB Sarà un periodo interconnesso di nuovi dividendi energetici e innovazioni tecnologiche. Le imprese devono costruire una competitività di base nell'integrazione delle risorse (ad esempio, partecipando alle miniere di terre rare), nell'iterazione tecnologica (sviluppo di formule a basso contenuto di cobalto/senza cobalto) e nella trasformazione verde (fusione a zero emissioni di carbonio). Allo stesso tempo, la concorrenza internazionale si sposterà dalla scala della capacità produttiva alla competizione per i diritti di definizione degli standard. La capacità della Cina di superare il blocco dei brevetti (il Giappone detiene oltre 501 TP3T di brevetti chiave) diventerà una variabile chiave nel potere del discorso sulla filiera industriale globale.