无取向电工钢需求分析及西钢钒电工钢产品开发建议.docx
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无取向电工钢需求分析及西钢钒电工钢产品开发建议.docx
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无取向电工钢需求分析及西钢钒电工钢产品开发建议
目录
前言
一、国内电工钢市场供需状况
一)电工钢市场需求分析
1、表观消费量分析
2、应用行业分类及需求分析
3、国内电工钢需求趋势
二)电工钢市场供给分析
1、国内供给分析
2、国内电工钢市场价格走势分析
3、电工钢、冷轧、热轧价格走势对比
4、国内民企电工钢的发展瓶颈
5、电工钢出口、进口走势
三)西南地区电工钢市场分析
1、西南地区电工钢供给情况
2、西南地区电工钢需求情况
3、机遇与风险
二、电工钢生产工艺及未来发展方向浅析
一)取向电工钢工艺流程
二)无取向电工钢工艺流程
1、传统工艺流程
2、GSP工艺流程
3、酸洗连轧生产高牌号电工钢
3)共性技术条件要求
1、铁芯损耗低
2、磁感应强度高
3、次各向异性
4、冲片性能好
5、钢板表面光滑、平整和厚度均匀
6、绝缘薄膜性能好
7、磁时效性小
4)电工钢行业未来发展方向浅析
1、控制产能、淘汰落后产能和打击非标产品
2、适应高速转向高质量的要求,提前拟研究修订
3、加快提高民企电工钢的整体质量水平,加快提高民企电工钢的整体质量水平和解决低端产能问题
4、研究新工艺、新技术、研发新品
5、优化工艺、掌握原创性核心技术
6、建立电工钢生产智能化工厂
7、电工钢与下游行业共同发展
三、攀钢冷轧薄板工艺装备及电工钢质量现状
1)涟钢装备简介
2)攀钢装备现状及劣势
3)西钢钒装备与涟钢装备主要差异
4)电工钢质量现状
四、攀钢电工钢产品发展规划建议
1)结论
2)发展规划建议
前言
电工钢也称硅钢片或矽钢片,是一种含碳极低的硅铁软磁合金,按生产工艺可分为热轧电工钢和冷轧电工钢,按晶粒取向可为取向电工钢和无取向电工钢。
随着我国工业发展及科技进步,2004年国家已明文规定停止使用热轧电工钢,并由冷轧电工钢替代。
冷轧取向电工钢主要应用于变压器,无取向电工钢主要应用于电机。
近年来,随着我国电力、电机、家电及汽车制造等行业的快速发展,电工钢(尤其是冷轧无取向电工钢)的市场需求也快速增长,相应地激起了国内电工钢产能的迅猛提升,市场竞争日趋激烈,用户对电工钢品种质量的要求愈来愈苛刻。
基于电工钢的市场需求,结合自身装备条件,攀钢也开始进行冷轧无取向电工钢的研发,但从产品实际生产、应用及效益情况来看,还存在生产难度较大、品种单一、质量不高、品种效益波动较大等诸多问题。
这就出现了电工钢是否值得研发、生产,如何进行产品市场定位及发展规划等问题的争论。
因此,国贸公司在对国内用户市场对电工钢品种质量的需求、不同品种电工钢生产对工艺装备条件的要求进行分析的基础上,结合攀钢自身工艺装备条件,以及该产品生产及质量现状,对攀钢电工钢产品的研发、生产及应用市场定位和发展规划提出了建议,供参考。
一、国内电工钢市场供需状况
国内取向电工钢市场已达到饱和状态,且存在产能过剩的风险;对于无取向电工钢,如果将进口部分计算在内,市场仍然处于供大于求的状态,且中低牌号产能存在严重过剩,高牌号、高效无取向电工钢等产能存在过剩的风险,高端顶级产品供应不足,即存在结构性产能过剩。
一)电工钢市场需求分析
1、表观消费量分析
2017年我国电工钢表观消费量1007.11万吨,其中无取向电工钢消费量910.8万吨,同比增长18.76%;取向电工钢消费量96.21万吨,同比下降8.19%。
可以明显看出无取向电工钢消费量在增加,取向电工钢消费量在减少。
但从电力行业、电机行业、家电行业、汽车行业等方面的数据显示,2018年主要下游行业产量均为上升指标,预计未来电工钢总消费量会持续上升。
2、应用行业分类及需求分析
无取向电工钢主要用于大、中、小型电机、以及马达等铁芯的制造,如大型水电、火电机组电机、中小型高效电机、家用电器产品电机、微特电机及汽车等,目前厚度以0.35mm及0.50mm为主。
取向电工钢主要应用于各种类型变压器、整流器、电抗器及大电机等领域,目前厚度一般为0.23~0.30mm。
表各行业2016年电工钢实际消费情况
行业
消费量(万吨)
厚度规格(mm)
变压器
105.9
018~0.30
大型电机
40~50
0.35~0.50
中小型电机
280.4
0.20~0.50
家用电器
270
0.20~0.50
微电机
20
0.15~0.30
汽车及新能源
30~40
0.15~0.30
合计
746.3~766.3
表主要电器产品无取向电工钢品种使用情况
用途
无取向电工钢
用途
无取向电工钢
高牌号
中牌号
低牌号
高牌号
中牌号
低牌号
中小型电源变压器
★
微型电机
★
★
★
调压器
★
密封电机
★
★
电抗器和磁放大器
★
间歇电机
★
互感器
★
中频电机
★
电视机变压器
★
★
驱动电机
★
收音机变压器
★
★
压缩机电机
★
★
★
焊接变压器
★
★
整流器
★
★
★
大型电机
★
★
扼流圈
★
中型电机
★
★
继电器
★
★
小型电机
★
★
★
电磁开关
★
★
1)变压器行业
产量:
从国家统计局和三胜咨询的统计数据来看,2017年1~12月全国变压器产量累计为15.9亿千伏安,同比下滑4.5%。
预测:
1)配电网建设是今后电网建设的重点,国网未来5年将投资1.5万亿资金用于电网建设;2)新一轮电网改造、配电变压器能效提升、基础建设再发展等,大约会形成700万吨左右的铁心材料需求;3)特高压大电网建设投资显著减少:
特高压建设的减少会导致需求的大幅降低;4)开口立体卷铁芯技术发展越来越快。
2)大电机行业
2017年三大动力集团发电设备总产量7780.92万千瓦。
其中:
东方电气3042.47万千瓦(不含改造),哈尔滨电气1411.25万千瓦(不含改造),上海电气3321.1万千瓦(含改造,不含改造约2700万千瓦)。
3)交流电动机及中小型电机行业
行业生产、销售、订货量均有增长。
2017年行业全年实现总产量19604.7万千瓦,同比增产1351.5万千瓦,增长7.4%。
行业利润总额相对大幅增长。
全年行业实现利润31.9亿元,同比增加7.4亿元,增长30.4%。
出口电机销量和出口收入均有回升,主要原材料价格增长,成本增加,挤兑了企业盈利空间。
存货增加、应收应付账款全年高位运行。
表2017年我国交流电动机产量统计
指标
当月产量
当月同比增速
累计产量
累计同比增速
单位
万千瓦
%
万千瓦
%
2016.12
2618.34
7.27
27764.76
-1.28
2017.2
-
-
3727.34
3.68
2017.3
2530.4
9.45
6315.17
6.63
2017.4
2434.56
14.04
8751.17
8.6
2017.5
2638.43
10.97
11412.74
9.42
2017.6
2658.63
7.42
14113.48
9.39
2017.7
2580.5
9.88
16772.9
8.59
2017.8
2661.94
11.16
19388.07
9.61
2017.9
2609.51
5.57
21725.86
9.05
2017.10
2550.77
2.66
24601.93
8.48
2017.11
2696.52
7.8
26393.61
9.7
4)家用电器行业
表2017年我国主要家电产品产量情况(单位:
万台,%)
序号
产品
全年产量
上年同比
1
家用电冰箱
8670.27
-6.15
2
家用洗衣机
7500.88
-1.57
3
房间空气调节器
18.39.76
12.4
4
家用冷柜
1792.83
-16.53
5
家用电风扇
17629.28
7.89
6
家用电热烘烤器具
16720.02
1.27
7
微波炉
7723.72
-25.2
8
电饭锅
30846.68
-10.84
9
家用吸尘器
9892.33
12.85
10
家用电热水器
3919.58
0.25
11
电冷热饮水机
2508.5
-3.3
12
家用吸排油烟机
2954.17
-1.7
13
家用燃气灶具
3794.6
-10.1
14
家用燃气热水器
1944.6
9.09
5)微电机行业(几乎全部使用进口电工钢)
微型电机产品微电机(微特电机)通常是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。
但是,随着科学技术的发展和应用领域的扩大,微电机的体积和输出功率已突破了这个范围,有的特种电机的功率已做到30~100KW,甚至更大。
微电机品种众多(迄今超过5000种),且规格繁杂、市场应用领域十分广泛:
已从开始主要用作现代军事装备、工业装备以及自动控制系统中的重要精密机电元件,发展成为广泛应用于工厂自动化、办公自动化、家庭自动化、现代交通运输、电子信息产业、现代农业、现代军事装备等领域的重要基础元件。
微特电机本体的发展依赖于新设计、新材料、新工艺,而新材料是关键因素。
高性能电工钢材料能有力地促进微电机向高效、紧凑、智能化和舒适化发展,如航天产品追求轻量化、小体积,就需要采用高饱和磁密、低损耗低产品;在汽车等应用场合,日益要求舒适性,包括温升、噪声、振动等,需要高性能电工钢;高速电机需要采用0.35mm或0.20mm等薄型、高性能电工钢。
此外,微特电机对电工钢的厚度要求越来越薄,目前0.20mm、0.15mm材料的电工钢已成为常用材料。
6)汽车及新能源汽车行业
2017年中国市场汽车产销量分别为2902万辆和2888万辆,同比增长3.19%和3.04%,增速比上年同期回落11.27个百分点和10.61个百分点。
表2017年中国汽车销量(单位:
万辆,%)
12月
1~12月
环比增长
同比增长
同比增长累计
汽车
306.0
2887.9
3.5
0.1
3.0
乘用车
265.3
2471.8
2.5
-0.7
1.4
轿车
120.0
1184.8
-1.8
-4.4
-2.5
MPV
22.8
207.1
5.3
-16.0
-17.1
SUV
117.3
1025.3
5.8
8.4
13.3
交叉型乘用车
5.2
54.7
25.5
-18.7
-20.0
商用车
40.7
416.1
10.6
5.7
14.0
客车
7.5
52.7
37.9
12.5
-3.0
客车非完整车辆
0.2
4.6
-62.1
-35.3
-15.5
货车
33.2
363.3
5.8
4.3
16.9
半挂牵引车
2.6
58.3
-32.2
-45.3
50.3
货车非完整车辆
3.8
45.8
0.8
35.1
32.3
2017年,我国新能源汽车产销量保持同比高于50%的增长率,连续三年位居世界第一。
工信部公布的数据显示,我国的新能源汽车和智能网联汽车产销量分别达到79.4万辆和77.7万辆,连续三年位居世界第一。
不仅如此,新能源汽车对国内汽油消费量替代作用逐步加强,2017年替代汽油量在213.33万吨,占汽油消费1.78%。
表2017年中国新能源汽车产销量(单位:
万辆,%)
时间
汽车产量
产量增长率
汽车销量
销量增长率
2017.1
0.6889
-
0.5682
-
2017.2
1.7972
160.88
1.7596
209.68
2017.3
3.3015
83.7
3.112
76.86
2017.4
3.7306
13
3.4361
10.41
2017.5
5.1
36.71
4.5
30.96
2017.6
6.5
27.45
5.9
31.11
2017.7
5.9
-9.23
5.6
-5.08
2017.8
7.2
22.03
6.8
21.43
2017.9
7.7
6.94
7.8
14.71
2017.10
9.2
19.48
9.1
16.67
2017.11
12.2
32.61
11.9
30.77
2017.12
16.1
31.82
17.2
44.74
3、国内电工钢需求趋势
未来我国电工钢需求巨大,3~5年后将迎来爆发期,主要是基于以下因素:
从全球形势来看,2018年全球经济将会继续复苏,对发达国家出口基本保持平稳;新兴市场和发展中经济体将持续成为拉动全球经济增长的主要动力;回稳的大宗商品价格将使得俄罗斯、巴西、南非、尼日利亚和其他主要能源出口国经济持续回升;石油价格上涨,拉动经济增长,伊拉克、叙利亚等国的战后重建或基础设施、电网、房地产、交通建设等产业的跟进将对电工钢有更多的需求;人民币于2017年10月正式成为国际化货币以及“一带一路”66+相关国家的发展对中国出口拟构成利好。
从国家产业政策来看,①无取向电工钢厚度将从0.50-0.35mm向0.30-0.20mm方向发展;②取向电工钢向着低噪音变压器用取向电工钢方向发展,其材料要求为:
厚度≤0.30mm,P17/50≤0.90W/kg,磁感应强度B800≥1.90T,叠装系数≥0.96;③电机产品向着轻量化、体积小、变频、高效、高速、节能环保、智能化方向发展;④变压器产品向着体积小、立体卷铁芯、低损耗、低噪音、节能环保、智能化方向发展;⑤新能源电动汽车、机器人、无人机和飞行器等新型产业将会增加较大的电工钢潜在需求。
从表观消费量来看,2017年我国电工钢表观消费量为1007.11万吨,其中无取向电工钢表观消费量为910.80万吨,同比增长18.76%,取向电工钢表观消费量为96.21万吨,同比下降8.19%,可以明显看出无取向电工钢表观消费量在增加,取向电工钢表观消费量在减少。
但从有电力行业、电机行业、家电行业、汽车行业等方面的数据显示,2017年主要下游行业产量均为上升指标,预计未来电工钢总消费量将会持续上升。
从电力发展来看,中国欲建全球电网,实现全球的洲际互联。
①配电网建设的持续增长给配电变压器提供一个稳定的市场;②新一轮电网改造大约会形成几百万吨的铁心材料需求;③风力发电持续快速增长,“十三五”期间风电建设配套变压器,市场空间广阔;④国家颁布的《太阳能发展“十三五”规划》对变压器需求较高,有较大增长空间;⑤“一带一路”沿线国家中,共17个国家计划发展核电,规划机组数达120台,海外市场空间十分广阔,核电变压器市场预期将保持稳定增长趋势;⑥“十三五”期间高铁及城市轨道交通建设进一步加速,牵引变压器、轨道供电变压器及其它信号设备电源变压器等需求将大幅提升的发展机遇;⑦预期未来几年将成为充电桩建设的高峰期,因此汽车充电站需要配备专用的变压器设施,将有力拉动特种变压器市场。
1)需求预测
从市场需求量来看,据预测(如表所示),在未来的几年中,国内市场对电工钢的需求会保持持续增长态势,且中小型电机和家用电器制造业仍是电工钢消费的主导市场。
表电工钢未来几年需求量预测(数据来源:
中国金属学会电工钢分会)
行业
2017年(万吨)
2018年(万吨)
2019年(万吨)
变压器
110~120
121~130
130~145
大型电机
50~60
60~70
70~80
中小型电机
275~285
285~300
300~350
家用电器
280~300
300~350
350~400
微电机
25~35
35~45
45~60
汽车及新能源
45~50
50~60
60~80
合计
785~850
851~925
955~1115
从用户市场对电工钢的磁性能需求来看,基于节能减排的要求,高牌号、高磁感(高效)无取向电工钢和高磁感取向电工钢的应用均会有较大的增量。
从近年来我国高牌号+高效(高磁感)无取向电工钢产量的增长情况(如图所示)也可以看出市场对“低铁损、高磁感”电工钢的需求在快速增长。
此外,电工钢的磁时效性也日益引起用户的广泛关注。
图我国近年来高牌号+高磁感(高效)无取向电工钢产量
从用户市场对电工钢的厚度需求来看,各行业均要求向薄规格化方向发展。
此外,用户对厚度精度的要求越来越高,如中圣金属、顺德浦项均期望达到±3µm以内,其主要原因在于:
随着电机、家用电器制造等电工钢用户生产自动化程度的提高,以及高速冲床的广泛应用,其逐步取消了原来转子或定子合格与否的“高低杠”检验方法,改为抽检方式,且取消了原来的人工加减片的做法。
2)表观消费量预测
按照10~20%的年增长率,预测2018~2020年国内电工钢表观消费量(单位:
万吨):
品种
2015年
2016年
2017年
2018年
2019年
2020年
取向电工钢
120.65
104.79
96.32
100~110
125
130~135
无取向电工钢
724.26
766.93
910.8
900
910~950
1000~1110
合计
844.91
871.7
1007.12
1000~1010
1035~1075
1130~1245
3)下游应用对电工钢的新需求变化
取向电工钢
开口立体卷铁芯变压器需求:
与传统变压器相比,开口立体卷铁芯变压器具有更加节能、运行稳定高等特性,预计在不久的将来将改变市场竞争格局,因此对于立体巻鉄心用的取向电工钢产品需求也将提升。
与普通叠片式铁芯变压器相比,立体巻鉄心变压器由于制作工艺的要求,需要对电工钢片进行退火处理,因此能够适应退火处理的机械刻痕取向电工钢和无刻痕高端HiB钢产品的需求量将加大。
牵引变压器、轨道供电变压器:
随着“十三五”期间高铁及城市轨道交通建设进一步加速,以及“一带一路”政策为我国高铁输出带来的大量机遇,催生了高铁及轨道建设用钢的大量需求,尤其是牵引供电设备和电力机车是电气化铁路的两大主要设备,牵引变压器是牵引供电系统的核心,可以预计未来几年牵引变压器、轨道供电变压器及其它信号设备电源变压器用取向电工钢的需求将大幅提升。
低噪音变压器:
随着新能源汽车、房地产等下游产业的蓬勃发展,极大拉动了城市汽车充电网、居民住宅配电网等专用变压器设施的需求,而这类设施运行过程中对居民环境的影响评估越来越严格,尤其是对变压器运行噪音的要求越来越高。
国家对钢铁行业《2018年技术改造重点方向》项目中着重提出了发展低噪音变压器用取向硅钢:
厚度≤0.30mm,P1.7/50≤0.90W/kg,磁感应强度B800≥1.90T,叠装系数≥0.96。
无取向电工钢
高效电机:
主要用于家电如空调、冰箱、风扇等。
电机高效化、节能化的变化趋势加大了对高磁感无取向电工钢、高牌号无取向电工钢的需求,未来几年我国无取向产业市场高性能电工钢的产品比例将进一步升级。
对于定频空调和冰箱压缩机等电机,目前大多数选用0.50mm厚的无取向电工钢,随着变频技术的普遍应用,0.35~0.30mm厚的无取向电工钢薄带用量会有较大幅度增加。
如图所示,美的压缩机用变频电机对电工钢的要求正在向“厚度更薄、铁损更低、磁感更高”的方向发展。
新能源汽车:
到2020年,新能源汽车年产销达到200万辆,到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上。
新能源汽车发动机,分大车、小车,每台电机用0.30mm电工钢约50-100Wg,同时为了满足新能源汽车发动机大转矩、高转速、小体积、高效率、轻量化的用钢需求,要求无取向电工钢拥有更高的磁感、更低的铁损、良好的屈服强度和抗拉强度以及较好的强度和韧性。
工业机器人、飞行器、无人机:
随着未来工厂智能化以及航空、军工等行业的发展,工业机器人、飞行器、无人机等产品需求将快速增加。
未来90%的工业机器人将使用伺服电机,可以预计电机的需求量会非常大,同时未来,随着低空领域逐渐开放,中国无人机市场将迎来快速增长期,因此,针对这些领域使用的0.30mm、0.20mm无取向电工钢,预计未来需求会巨增。
④电子设备:
未来智能手机、中高频电子通讯、计算机等高端电子设备的市场将成为行业新的增长点,并带动小微电机需求增长,亦将拉动0.20-0.03mm的极薄、中高频电工钢的需求量。
二)电工钢市场供给分析
1、国内供给分析
1)国内产能
2017年国内电工钢产能达1236万吨,其中无取向电工钢1102万吨,增幅9.98%;取向电工钢134万吨,增幅3.88%。
马钢、沙钢、本钢、中圣正在扩建或新建无取向产线,涉及产能约90万吨;宝钢、无锡华精、无锡晶龙、包头威丰、山东以利奥林扩建、新建或新建成取向产线,涉及产能约25~30万吨(详见下表备注);太钢、涟钢拟扩大取向热轧和无取向硬卷原料供应。
无取向电工钢:
2017年我国无取向电工钢生产企业达到22家,与上年相比增加了4家。
2017年我国无取向电工钢产能约1102万吨,国有企业无取向电工钢产能基本维持不变,民营企业新增产能约100万吨。
我国无取向电工钢生产能力(万吨)
序号
单位名称
生产能力
利用率%
备注
1
宝山武钢
146
86.79
宝山总部
140
72.86
2
太钢
135
74.44
3
首钢
105
128.1
4
鞍钢
86
113.92
5
马钢
55
97.09
正扩建二条高牌号产线
6
沙钢
50
108.42
正扩建二条高牌号产线
7
本钢
20
99.15
拟新建高牌号产线
8
包钢
20
104
9
中冶新材
40
125.2
正新建14万吨0.2~0.3产线
10
浙江天洁
20
71.5
11
四川瑞致
20
35
12
天津辰泰
30
25
13
黄石山力
20
30
14
浙江协和
20
75
15
浙江华赢特钢
30
36.67
16
华士华西带钢
40
45
17
中山市中圣
20
114.5
正扩建30万吨中低牌号产线
18
广东顺浦
35
45.71
19
江阴西城
20
60
20
江苏大力神
20
17.9
21
佛山津西金兰
10
21.5
22
江阴海达
20
20
合计
1102
86.79
取向电工钢:
2017年我国取向电工钢生产企业达到18家,与上年相比增加了3家。
2017年我国取向电工钢产能约134万吨,新增产能5万吨,且呈现“三增一减”的特点。
我国取向电工钢生产能力(万吨)
序号
单位名称
生产能力
利用率%
备注
1
宝山武钢
44
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