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1、泓域咨询/苏州纳米非晶材料项目商业计划书苏州纳米非晶材料项目商业计划书xxx(集团)有限公司报告说明根据QYResearch研究报告,2016年-2019年印度和东南亚市场非晶变压器市场规模保持持续增长,2019年合计接近1.80亿美元;2020年,受新冠疫情影响,印度和东南亚市场的非晶变压器市场规模略有降低。根据谨慎财务估算,项目总投资31134.24万元,其中:建设投资25280.75万元,占项目总投资的81.20%;建设期利息506.55万元,占项目总投资的1.63%;流动资金5346.94万元,占项目总投资的17.17%。项目正常运营每年营业收入60200.00万元,综合总成本费用49
2、603.68万元,净利润7733.40万元,财务内部收益率17.35%,财务净现值3851.02万元,全部投资回收期6.34年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。综上所述,该项目属于国家鼓励支持的项目,项目的经济和社会效益客观,项目的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。目录第一章 绪论9一、 项目定位及建设理由9二、 项目名称及建设性质9三、 项目承办单位10四、 项目建设选址11五、 项目生产规模11六、 建筑物建设规模12七
3、、 项目总投资及资金构成12八、 资金筹措方案12九、 项目预期经济效益规划目标13十、 项目建设进度规划13十一、 项目综合评价13主要经济指标一览表14第二章 项目建设单位说明16一、 公司基本信息16二、 公司简介16三、 公司竞争优势17四、 公司主要财务数据18公司合并资产负债表主要数据18公司合并利润表主要数据19五、 核心人员介绍19六、 经营宗旨21七、 公司发展规划21第三章 市场分析27一、 能效限定标准升级带来替换需求,刺激非晶占比提升27二、 纳米非晶:综合性能优异,受益于下游需求升级27第四章 项目背景、必要性31一、 非晶合金软磁材料新星31二、 高性能需求领域快速
4、发展,纳米晶软磁放量可期35三、 统筹供需,引领服务构建新发展格局38四、 创新驱动,勇当科技和产业创新开路先锋40五、 项目实施的必要性42第五章 SWOT分析说明44一、 优势分析(S)44二、 劣势分析(W)45三、 机会分析(O)46四、 威胁分析(T)46第六章 运营管理54一、 公司经营宗旨54二、 公司的目标、主要职责54三、 各部门职责及权限55四、 财务会计制度58第七章 法人治理结构64一、 股东权利及义务64二、 董事68三、 高级管理人员73四、 监事75第八章 发展规划分析78一、 公司发展规划78二、 保障措施82第九章 创新驱动85一、 企业技术研发分析85二、
5、项目技术工艺分析87三、 质量管理88四、 创新发展总结89第十章 建设内容与产品方案91一、 建设规模及主要建设内容91二、 产品规划方案及生产纲领91产品规划方案一览表91第十一章 建筑工程说明94一、 项目工程设计总体要求94二、 建设方案94三、 建筑工程建设指标95建筑工程投资一览表95第十二章 项目风险防范分析97一、 项目风险分析97二、 项目风险对策99第十三章 进度计划101一、 项目进度安排101项目实施进度计划一览表101二、 项目实施保障措施102第十四章 投资方案分析103一、 编制说明103二、 建设投资103建筑工程投资一览表104主要设备购置一览表105建设投资
6、估算表106三、 建设期利息107建设期利息估算表107固定资产投资估算表108四、 流动资金109流动资金估算表110五、 项目总投资111总投资及构成一览表111六、 资金筹措与投资计划112项目投资计划与资金筹措一览表112第十五章 经济效益及财务分析114一、 基本假设及基础参数选取114二、 经济评价财务测算114营业收入、税金及附加和增值税估算表114综合总成本费用估算表116利润及利润分配表118三、 项目盈利能力分析118项目投资现金流量表120四、 财务生存能力分析121五、 偿债能力分析122借款还本付息计划表123六、 经济评价结论123第十六章 总结分析125第十七章
7、补充表格127营业收入、税金及附加和增值税估算表127综合总成本费用估算表127固定资产折旧费估算表128无形资产和其他资产摊销估算表129利润及利润分配表130项目投资现金流量表131借款还本付息计划表132建设投资估算表133建设投资估算表133建设期利息估算表134固定资产投资估算表135流动资金估算表136总投资及构成一览表137项目投资计划与资金筹措一览表138第一章 绪论一、 项目定位及建设理由各类软磁材料根据自身特性应用于不同的下游领域,部分领域形成直接竞争。硅钢主要用于发电机、电动机定转子、电力变压器铁芯等,非晶合金凭借节能优势已开始在变压器铁芯等领域对硅钢进行替代。坡莫合金主
8、要用于磁放大器、磁调制器、扼流器、高频开关电源变压器等。铁氧体、纳米非晶等主要用于高频电子电力元器件,包括各类电容、电感等,可应用于通信、家电、新能源车、无线充电等领域,纳米晶合金在部分领域与铁氧体形成直接竞争,铁粉芯主要用于逆变电感器、高频功率扼流圈、谐振电感、高频电子变压器等。非晶合金种类主要包含铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其中铁基非晶合金广泛应用于节能配电变压器;铁镍基非晶合金应用范围与镍坡莫合金对应,但其在能量损耗和机械强度方面更加优越,应用于漏电开关、磁屏蔽等,钴基非晶合金在非晶合金中具有最高的磁导率,且具有优异的耐磨性和耐蚀性,应用于要求严格的军工电源中的变压器、
9、电感等,可替代坡莫合金、铁氧体等;纳米晶合金为目前综合性能最优的软磁材料,广泛应用于大功率电源开关、逆变电源、高频变压器、共模电感等领域,可替代铁氧体。二、 项目名称及建设性质(一)项目名称苏州纳米非晶材料项目(二)项目建设性质本项目属于扩建项目三、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx(集团)有限公司(二)项目联系人向xx(三)项目建设单位概况公司将依法合规作为新形势下实现高质量发展的基本保障,坚持合规是底线、合规高于经济利益的理念,确立了合规管理的战略定位,进一步明确了全面合规管理责任。公司不断强化重大决策、重大事项的合规论证审查,加强合规风险防控,确保依法管理、合规经营。严格贯彻落实
10、国家法律法规和政府监管要求,重点领域合规管理不断强化,各部门分工负责、齐抓共管、协同联动的大合规管理格局逐步建立,广大员工合规意识普遍增强,合规文化氛围更加浓厚。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。公司坚持诚信为本、铸就品牌,优质服务、赢得市场的经营理念,秉承以人为本,始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念,遵循“以客户需求为中心,坚持高端精品战略,提高最高的服
11、务价值”的服务理念,奉行“唯才是用,唯德重用”的人才理念,致力于为客户量身定制出完美解决方案,满足高端市场高品质的需求。公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品服务、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品及服务。四、 项目建设选址本期项目选址位于xx园区,占地面积约73.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。五、 项目生产规模项目建成后,形成年产xxx吨纳米非晶材料的生产能力。六、 建筑物建设规模本期项目建筑面积84463.89,其中:生产工程6
12、1963.60,仓储工程9492.40,行政办公及生活服务设施8421.12,公共工程4586.77。七、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资31134.24万元,其中:建设投资25280.75万元,占项目总投资的81.20%;建设期利息506.55万元,占项目总投资的1.63%;流动资金5346.94万元,占项目总投资的17.17%。(二)建设投资构成本期项目建设投资25280.75万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用21267.34万元,工程建设其他费用3377.27万元,预备费
13、636.14万元。八、 资金筹措方案本期项目总投资31134.24万元,其中申请银行长期贷款10337.74万元,其余部分由企业自筹。九、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):60200.00万元。2、综合总成本费用(TC):49603.68万元。3、净利润(NP):7733.40万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):6.34年。2、财务内部收益率:17.35%。3、财务净现值:3851.02万元。十、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划24个月。十一、 项目综合评价
14、该项目的建设符合国家产业政策;同时项目的技术含量较高,其建设是必要的;该项目市场前景较好;该项目外部配套条件齐备,可以满足生产要求;财务分析表明,该项目具有一定盈利能力。综上,该项目建设条件具备,经济效益较好,其建设是可行的。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积48667.00约73.00亩1.1总建筑面积84463.891.2基底面积27253.521.3投资强度万元/亩329.112总投资万元31134.242.1建设投资万元25280.752.1.1工程费用万元21267.342.1.2其他费用万元3377.272.1.3预备费万元636.142.2建设期利息万元506.55
15、2.3流动资金万元5346.943资金筹措万元31134.243.1自筹资金万元20796.503.2银行贷款万元10337.744营业收入万元60200.00正常运营年份5总成本费用万元49603.686利润总额万元10311.207净利润万元7733.408所得税万元2577.809增值税万元2375.9710税金及附加万元285.1211纳税总额万元5238.8912工业增加值万元17809.4213盈亏平衡点万元26492.08产值14回收期年6.3415内部收益率17.35%所得税后16财务净现值万元3851.02所得税后第二章 项目建设单位说明一、 公司基本信息1、公司名称:xxx
16、(集团)有限公司2、法定代表人:向xx3、注册资本:1110万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2011-11-227、营业期限:2011-11-22至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事纳米非晶材料相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司坚持诚信为本、铸就品牌,优质服务、赢得市场的经营理念,秉承以人为本,始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念,遵
17、循“以客户需求为中心,坚持高端精品战略,提高最高的服务价值”的服务理念,奉行“唯才是用,唯德重用”的人才理念,致力于为客户量身定制出完美解决方案,满足高端市场高品质的需求。公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品服务、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品及服务。三、 公司竞争优势(一)公司具有技术研发优势,创新能力突出公司在研发方面投入较高,持续进行研究开发与技术成果转化,形成企业核心的自主知识产权。公司产品在行业中的始终保持良好的技术与质量优势。此外,公司目前主要生产线为使用自有技术开发而成。(二)公司拥有技术研发
18、、产品应用与市场开拓并进的核心团队公司的核心团队由多名具备行业多年研发、经营管理与市场经验的资深人士组成,与公司利益捆绑一致。公司稳定的核心团队促使公司形成了高效务实、团结协作的企业文化和稳定的干部队伍,为公司保持持续技术创新和不断扩张提供了必要的人力资源保障。(三)公司具有优质的行业头部客户群体公司凭借出色的技术创新、产品质量和服务,树立了良好的品牌形象,获得了较高的客户认可度。公司通过与优质客户保持稳定的合作关系,对于行业的核心需求、产品变化趋势、最新技术要求的理解更为深刻,有利于研发生产更符合市场需求产品,提高公司的核心竞争力。(四)公司在行业中占据较为有利的竞争地位公司经过多年深耕,已
19、在技术、品牌、运营效率等多方面形成竞争优势;同时随着行业的深度整合,行业集中度提升,下游客户为保障其自身原材料供应的安全与稳定,在现有竞争格局下对于公司产品的需求亦不断提升。公司较为有利的竞争地位是长期可持续发展的有力支撑。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额14057.9211246.3410543.44负债总额6927.815542.255195.86股东权益合计7130.115704.095347.58公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入34353.0627482.4525764.7
20、9营业利润7939.726351.785954.79利润总额7389.675911.745542.25净利润5542.254322.953990.42归属于母公司所有者的净利润5542.254322.953990.42五、 核心人员介绍1、向xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。2、姚xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。3、卢xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工
21、程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。4、丁xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。5、黄xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。6、王xx,中国国
22、籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。7、戴xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。8、韩xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。200
23、3年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。六、 经营宗旨运用现代科学管理方法,保证公司在市场竞争中获得成功,使全体股东获得满意的投资回报并为国家和本地区的经济繁荣作出贡献。七、 公司发展规划(一)公司未来发展战略公司秉承“不断超越、追求完美、诚信为本、创新为魂”的经营理念,贯彻“安全、现代、可靠、稳定”的核心价值观,为客户提供高性能、高品质、高技术含量的产品和服务,致力于发展成为行业内领先的供应商。未来公司将通过持续的研发投入和市场营销网络的建设进一步巩固公司在相关领域的领先地位,扩大市场份额;另一方面公司将紧密契合市场需求和技术
24、发展方向进一步拓展公司产品类别,加大研发推广力度,进一步提升公司综合实力以及市场地位。(二)扩产计划经过多年的发展,公司在相关领域领域积累了丰富的生产经验和技术优势,随着公司业务规模逐年增长,产能瓶颈日益显现。因此,产能提升计划是实现公司整体发展战略的重要环节。公司将以全球行业持续发展及逐渐向中国转移为依托,提高公司生产能力和生产效率,满足不断增长的客户需求,巩固并扩大公司在行业中的竞争优势,提高市场占有率和公司影响力。在产品拓展方面,公司计划在扩宽现有产品应用领域的同时,不断丰富产品类型,持续提升产品质量和附加值,保持公司产品在行业中的竞争地位。(三)技术研发计划公司未来将继续加大技术开发和
25、自主创新力度,在现有技术研发资源的基础上完善技术中心功能,规范技术研究和产品开发流程,引进先进的设计、测试等软硬件设备,提高公司技术成果转化能力和产品开发效率,提升公司新产品开发能力和技术竞争实力,为公司的持续稳定发展提供源源不断的技术动力。公司将本着中长期规划和近期目标相结合、前瞻性技术研究和产品应用开发相结合的原则,以研发中心为平台,以市场为导向,进行技术开发和产品创新,健全和完善技术创新机制,从人、财、物和管理机制等方面确保公司的持续创新能力,努力实现公司新技术、新产品、新工艺的持续开发。(四)技术研发计划公司将以新建研发中心为契机,在对现有产品的技术和工艺进行持续改进、提高公司的研发设
26、计能力、满足客户对产品差异化需求的同时,顺应行业技术发展,不断研发新工艺、新技术,不断提升产品自动化程度,在充分满足下游领域对产品质量要求不断提高的同时,强化公司自主创新能力,巩固公司技术的行业先进地位,强化公司的综合竞争实力。积极实施知识产权保护自主创新、自主知识产权和自主品牌是公司今后持续发展的关键。自主知识产权是自主创新的保障,公司未来三年将重点关注专利的保护,依靠自主创新技术和自主知识产权,提高盈利水平。公司计划在未来三年内大量引进或培养技术研发、技术管理等专业人才,以培养技术骨干为重点建设内容,建立一支高、中、初级专业技术人才合理搭配的人才队伍,满足公司快速发展对人才的需要。公司将采
27、用各种形式吸引优秀的科技人员。包括:提高技术人才的待遇;通过与高校、科研机构联合,实行对口培训等形式,强化技术人员知识更新;积极拓宽人才引进渠道,实行就地取才、内部挖掘和面向社会广揽人才相结合。确保公司产品的高技术含量,充分满足客户的需求,使公司在激烈的市场竞争中立于不败之地。公司将加强与高等院校、研发机构的合作与交流,整合产、学、研资源优势,通过自主研发与合作开发并举的方式,持续提升公司技术研发水平,提升公司对重大项目的攻克能力,提高自身研发技术水平,进一步强化公司在行业内的影响力。(五)市场开发规划公司根据自身技术特点与销售经验,制定了如下市场开发规划:首先,公司将以现有客户为基础,在努力
28、提升产品质量的同时,以客户需求为导向,在各个方面深入了解客户需求,以求充分满足客户的差异化需求,从而不断增加现有客户订单;其次,公司将在稳定与现有客户合作关系的同时,凭借公司成熟的业务能力及优质的产品质量逐步向新的客户群体拓展,挖掘新的销售市场;最后,公司将不断完善营销网络建设,提升公司售后服务能力,从而提升公司整体服务水平,实现整体业务的协同及平衡发展。(六)人才发展规划人才是公司发展的核心资源,为了实现公司总体战略目标,公司将健全人力资源管理体系,制定科学的人力资源开发计划,进一步建立完善的培训、薪酬、绩效和激励机制,最大限度的发挥人才潜力,为公司的可持续发展提供人才保障。公司将立足于未来
29、发展需要,进一步加快人才引进。通过专业化的人力资源服务和评估机制,满足公司的发展需要。一方面,公司将根据不同部门职能,有针对性的招聘专业化人才:管理方面,公司将建立规范化的内部控制体系,根据需要招聘行业内专业的管理人才,提升公司整体管理水平;技术方面,公司将引进行业内优秀人才,提升公司的技术创新能力,增加公司核心技术储备,并加速成果转化,确保公司技术水平的领先地位。另一方面,公司将建立人才梯队,以培养管理和技术骨干为重点,有计划地吸纳各类专业人才进入公司,形成高、中、初级人才的塔式人才结构,为公司的长远发展储备力量。培训是企业人力资源整合的重要途径,未来公司将强化现有培训体系的建设,建立和完善
30、培训制度,针对不同岗位的员工制定科学的培训计划,并根据公司的发展要求及员工的发展意愿,制定员工的职业生涯规划。公司将采用内部交流课程、外聘专家授课及先进企业考察等多种培训方式提高员工技能。人才培训的强化将大幅提升员工的整体素质,使员工队伍进一步适应公司的快速发展步伐。公司将制定具有市场竞争力的薪酬结构,制定和实施有利于人才成长和潜力挖掘的激励政策。根据员工的服务年限及贡献,逐步提高员工待遇,激发员工的创造性和主动性,为员工提供广阔的发展空间,全力打造团结协作、拼搏进取、敬业爱岗、开拓创新的员工队伍,从而有效提高公司凝聚力和市场竞争力。第三章 市场分析一、 能效限定标准升级带来替换需求,刺激非晶
31、占比提升变压器能效限定标准升级,目标引导非晶变压器采购量上升。2021年6月1日国家强制标准电力变压器能效限定值及能效等级(GB20052-2020)正式实施,与原标准相比,35-350kV电力变压器空载损耗下降20-45%,负载损耗下降5-10%,根据与该标准相匹配的,由工信部等三部委联合印发的变压器能效提升计划(2021-2023年),当年新增高效节能变压器占比将达到75%以上,到2023年,高效节能变压器在网运行比例提升10个百分点,预计在能效标准不断升级的趋势下,非晶变压器将迎来存量替换升级需求和新增采购量占比的提升。二、 纳米非晶:综合性能优异,受益于下游需求升级纳米晶合金可用于生产
32、电力电子元器件。电力电子元器件主要用于电力设备的电能转换和电路控制,分为电容器、磁性材料及器件、光纤电缆、磁性元器件等,其中磁性元器件主要应用于电源和电器电子设备,用于实现电能和磁能相互转换,广泛用于各种电能变换设备,下游包含家用电器、新能源汽车、通讯、能源、医疗等诸多领域。磁性电子元器件所用的软磁材料经历了金属软磁、铁氧体软磁、非晶、纳米晶软磁的不断升级的过程,产品正向高频化、高效率、低损耗、小型化、集约化等方向发展,例如新能源发电、新能源汽车、无线充电需求等新形态能源应用的快速发展带来了从发电、输配电、储电、节电各个环节中电源能量变换上的高效率、高功率密度新需求。纳米晶材料凭借高饱和磁密度
33、、高初始磁导率、低损耗等特性,可满足高频化、高效率、低损耗、集成化趋势带来的需求。软磁材料的损耗可非为磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗,其中磁滞损耗随频率线性增加,涡流损耗随频率幂次增加,频率的增加会使软磁材料的损耗增加。磁导率和饱和磁感应强度反应材料的磁性性能,其值越大,相同电气指标下元器件体积可越小,更能满足轻薄化、集成化趋势。纳米晶的综合性能在所有软磁材料中最优,与硅钢和铁基非晶相比,虽然纳米晶合金的饱和磁感较低,但其高频损耗可大幅降低,并具有更好的耐蚀性和磁稳定性,对于电阻率较低的硅钢和非晶合金等材料,在高频下使用受到限制。铁氧体具有成本低,损耗低等特点,可应用于高频领域,目前应用较广泛,
34、纳米晶合金在中高频领域与铁氧体软磁形成竞争。传统的铁氧体虽然在更高的频段中,损耗可以更低,但其在较低(100kHz)频段下损耗大于纳米晶,且磁性能较差,饱和磁感应强度远小于纳米晶,迫使元器件的体积和重量增大。例如在频率低于50kHz时,纳米晶在拥有更低损耗的同时可具有高2至3倍的工作磁感,磁芯体积可缩小一倍以上。此外,铁氧体的居里温度较低,热稳定性差,温度升高后会使其饱和磁感强度进一步降低,工作状态不稳定。纳米晶材料凭借高饱和磁密度、高初始磁导率、低损耗等特性,可满足高频化、高效率、低损耗、集成化趋势带来的需求。软磁材料的损耗可非为磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗,其中磁滞损耗随频率线性增加,涡流
35、损耗随频率幂次增加,频率的增加会使软磁材料的损耗增加。磁导率和饱和磁感应强度反应材料的磁性性能,其值越大,相同电气指标下元器件体积可越小,更能满足轻薄化、集成化趋势。目前软磁铁氧体在电子元器件用软磁材料领域仍然占据较大比例,我国作为全球最大的铁氧体软磁生产国,根据QYResearch,2020年我国铁氧体产量为21万吨,而纳米晶产量仅为1.02万吨,产量占铁氧体产量比例不足5%,纳米晶替代空间广阔。目前纳米晶材料整体渗透较低,未来在新兴领域应用空间广阔。根据QYResearch出具的2020-2026全球与中国纳米晶软磁材料市场现状及未来发展趋势,2015-2019年全球纳米晶软磁材料市场规模
36、呈现持续增长的态势,产量从2.15万吨增长至3.02万吨,市场规模从1.65亿美元增长至2.42亿美元,年均复合增长率达到10.05%,2015-2019年国内纳米晶产量由0.67万吨增长至1.03万吨,市场规模从0.46亿美元增长至0.75亿美元,年复合增长率为12.7%。纳米晶下游应用目前仍主要为家电等传统领域,整体规模较小,最为新一代高性能软磁,未来市场增长空间充足。在低碳节能趋势下,其应用于节能家电、消费电子等传统领域,可降低损耗,提高磁芯效率,对节约能源具有重大意义;在新兴领域中,随着5G通讯建设,智能电网、新能源车、第三代半导体技术、消费电子升级、无线充电技术的发展,高频大功率、低
37、损耗电磁元器件的设计与推广应用成为可能,纳米晶材料将助推电力电子、新能源汽车、信息通讯等战略新兴产业向高频、高效、小型化、轻量化和低能耗方向不断发展。第四章 项目背景、必要性一、 非晶合金软磁材料新星磁性材料根据功能通常可划分为永磁材料、软磁材料和功能性磁材。其中,永磁材料可分为铁氧体永磁材料、稀土永磁材料、其他永磁材料,软磁材料可分为铁氧体软磁材料、金属软磁材料、其他软磁材料等。磁材性能主要的衡量指标为稳定性、抗磁退性、抗温性,其中衡量稳定性的主要参数是剩余磁化强度和最大磁能积,其值越高表示磁场强度越高,磁体越能保持磁性;衡量抗退磁性的主要参数为内禀矫顽力,其值越大代表磁体的抗退磁能力越强;
38、抗温性的衡量参数主要为工作温度和居里温度,其值越高表示在高温下磁材的性能更稳定。永磁材料难磁化、难退磁、剩磁高、矫顽力大,主要作为磁场源储藏和供给磁能,应用于各种电机、仪表、设备等,软磁材料在磁场作用下易磁化,且取消磁场后又容易退磁,具有较高的磁导率、较高饱和磁感应强度、较小的矫顽力,磁滞损耗小,应用于变压器、继电器、电感铁芯、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩、电机定子转子等。软磁材料因具有磁电转换的功能,广泛应用于变压器、电感电容、逆变器等领域,下游包含电力电网、新能源车、新能源发电、消费电子、5G通讯、家电等诸多行业。在电力工业中,从电能产生(发电机)、传输(变压器)到利用(电动机)的过程中
39、,软磁材料起能量转换作用;在电子工业中,从5G通讯(无线充电)、自动控制(继电器、磁放大器、变换器)到广播电视和电影(声音图像的录、放、抹磁头),再到电子计算技术(各种铁磁性微波器件),软磁材料起着信息变换、传递与存储等重要作用。软磁材料经历了金属软磁、铁氧体软磁、非晶、纳米晶合金的不断创新与迭代。按照软磁材料成分划分,可分为金属软磁、铁氧体软磁、非晶、纳米晶合金。金属软磁材料最早使用,包括硅钢、坡莫合金等,铁氧体软磁为以氧化铁为主要成分的磁性氧化物,包括锰锌系,镍锌系铁氧体等。非晶软磁主要包含铁基、铁镍基、钴基非晶材料、纳米非晶材料等。按照软磁材料产品形态划分,可分为合金类、粉芯类、铁氧体类
40、。衡量软磁材料性能的指标主要有饱和磁感、导磁率、矫顽力、铁损等,其中饱和磁感率越高磁芯工作磁感的最高限度越大,磁性能越强;导磁率越高,表明磁化的灵敏性越好,矫顽力低反应磁化的阻力更小,能量的损失主要取决于材料的电阻率,电阻率越高,铁损越低。金属软磁材料以硅钢为代表,由于电阻率较低,在高频下会产生较大的涡流损耗,高频损耗较大,随着使用频率的提高,应用逐步受到限制,目前主要用于电动机和发电机等低频应用场景。铁氧体软磁为第二代软磁材料,电阻率高,在高频段下损耗较金属软磁大幅降低,但铁氧体软磁饱和磁感应强度大幅低于金属软磁材料,且初始磁导率较低,在磁能密度较高的低频强电领域应用受到限制。非晶合金为将熔
41、融的金属快速冷却、抑制结晶而获得原子呈长程无序排列的金属材料,具有“液体金属”之称。非晶合金由于拥有特殊的晶型结构,具有各向同性、结构关联尺寸小和磁各向异性常数小等特征,使其具有较小的矫顽力,但可保留和晶态材料一样较高的饱和磁感强度。非晶合金软磁的饱和磁感应强度高于铁氧体软磁,同时电阻率大幅高于金属软磁材料,综合性能更好,然而相较于纳米晶,非晶初始磁导率相对不高,磁致伸缩饱和磁感应强度相对较低,在磁性器件体积小型化方面存在应用局限。纳米晶是在非晶态合金制备工艺之后,再经过高度控制的退火环节,形成的具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。纳米晶软磁相较前述三者具备更加优异的综合性能:相较于非晶
42、合金,可具有更高的饱和磁感应强度和初始磁导率,同时也更加适应小型化、集成化的发展趋势,相较于铁基非晶,损耗通常还可继续降低,为高频电力电子应用的理想材料。各类软磁材料根据自身特性应用于不同的下游领域,部分领域形成直接竞争。硅钢主要用于发电机、电动机定转子、电力变压器铁芯等,非晶合金凭借节能优势已开始在变压器铁芯等领域对硅钢进行替代。坡莫合金主要用于磁放大器、磁调制器、扼流器、高频开关电源变压器等。铁氧体、纳米非晶等主要用于高频电子电力元器件,包括各类电容、电感等,可应用于通信、家电、新能源车、无线充电等领域,纳米晶合金在部分领域与铁氧体形成直接竞争,铁粉芯主要用于逆变电感器、高频功率扼流圈、谐
43、振电感、高频电子变压器等。非晶合金种类主要包含铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其中铁基非晶合金广泛应用于节能配电变压器;铁镍基非晶合金应用范围与镍坡莫合金对应,但其在能量损耗和机械强度方面更加优越,应用于漏电开关、磁屏蔽等,钴基非晶合金在非晶合金中具有最高的磁导率,且具有优异的耐磨性和耐蚀性,应用于要求严格的军工电源中的变压器、电感等,可替代坡莫合金、铁氧体等;纳米晶合金为目前综合性能最优的软磁材料,广泛应用于大功率电源开关、逆变电源、高频变压器、共模电感等领域,可替代铁氧体。目前非晶合金中应用最广泛的主要为铁基非晶和铁基纳米非晶合金,其中铁基非晶合金主要应用于工频(中低频)环境
44、的配电变压器、电机材料,下游包括电力配送、轨道交通变压器等相对传统的电力行业领域;纳米晶合金较非晶合金整体具有更高的磁导率和更低的损耗,传输效率更高,体积更小,主要应用于中、高频环境的电子磁性元器件,下游包括消费电子、新能源汽车、变频家电、粒子加速器等领域。二、 高性能需求领域快速发展,纳米晶软磁放量可期在新能源车领域,电动汽车的电驱动系统、电控系统、充电系统,以及充电桩均需要使用到磁性器件,目前新能源汽车单车粉芯模压电感器用量平均已经超过1000只,高端汽车的用量达到10000只/辆,且仍在继续增长。纳米晶材料可用于制造各类中高频变压器、高性能电感器和滤波器、高精度电磁测量和传感器等,满足电
45、动车性能要求。根据EVsales,2020年,我国新能源汽车销量为131万辆,同比增长11.97%,EVTank统计,2020年全球新能源汽车销量为331.1万辆,同比增长49.8%,预计2025年新能源汽车销量达1800万辆,将带动汽车磁性元器件市场规模的不断增长。在5G基站建设中,5G的高传输速度和广覆盖特性要求5G关键电感器具备容量范围大、体积小、额定电压高、高频特性好等性能,5G基站功率放大器需要实现更大的输出功率和更高的工作频率,且在介质滤波器和表面声波滤波器方面,对频率的提升和精度要求提高,由纳米晶等非晶材料制作的电感器、功率放大器、介质滤波器等可以满足5G基站建设要求。我国5G牌
46、照发放于2019年6月,据工信部统计公告,2019年底我国共建成5G基站超13万个,截至2021年底我国已累计建成并开通5G基站142.5万个。根据工信部“十四五”规划,力争2025年实现每万人拥有5G基站数达到26个,实现城市和乡镇全面覆盖。根据前瞻产业研究院的推算,5G宏基站建设步伐先行于5G小基站,2023年是5G宏基站建设的高峰期,2024年是5G小基站建设的高峰时期,预计2022-2024年期间,5G宏基站和小基站总共新增建设量为约为140万站、240万站、265万站。该时期处于资本开支集中期,预计将充分拉动高性能纳米晶软磁需求。在光伏发电领域中,纳米晶薄带材可用作太阳能光伏逆变器,并网光伏逆变器是光伏系统的核心功率调节器件,主要电磁元件包括输出滤波电感、共模电感及隔离变压器等。采用纳米晶薄带制成的共模电感及高频变压器铁芯,具有体积小、重量轻、节能等特点,随着电开关频率的逐步提高,非晶磁芯在大功率光伏逆变器的优越性