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磁力應(yīng)用設(shè)備下游市場情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 西磁科技    2023-12-21

（1）電子材料行業(yè)

隨著新能源、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)興起，以及以5G為首的新基建項目的加速推進，國內(nèi)電子材料產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，中高端電子材料產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級速度加快。電子材料行業(yè)根據(jù)下游應(yīng)用不同可主要分為電池材料行業(yè)、半導體材料行業(yè)和顯示材料行業(yè)，磁力過濾設(shè)備廣泛應(yīng)用于電池材料行業(yè)和半導體材料行業(yè)。

1）電池材料

隨著全球能源危機和環(huán)境污染問題日益突出，新能源汽車行業(yè)的發(fā)展受到高度重視，通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，發(fā)展以低污染、低排放為特點的新能源汽車行業(yè)，是實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

在此背景下，隨著“政策+市場”的“雙輪驅(qū)動”，我國新能源汽車發(fā)展已進入快車道，根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計顯示，2022 年我國新能源汽車持續(xù)爆發(fā)式增長，產(chǎn)銷分別完成 705.80 萬輛和688.70 萬輛，同比分別增長 96.9%和 93.4%，連續(xù) 8 年保持全球第一。此外根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022 年我國動力電池累計產(chǎn)量 545.9GWh，累計同比增長 148.5%；動力電池累計銷量達 465.5GWh，累計同比增長 150.3%；動力電池累計裝車量 294.6GWh,累計同比增長 90.7%。

可以看出，當前我國新能源汽車已進入全面市場化拓展期，市場規(guī)模全球領(lǐng)先，品牌競爭力大幅提升，配套環(huán)境日益優(yōu)化。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)測，2023 年，我國新能源汽車總銷量為 900 萬輛，同比增長 35%，而 2023 年的新能源汽車滲透率也將達到 35%左右。未來 3-5 年我國新能源汽車銷量有望保持 30%至 40%的高增長態(tài)勢，成為全球首個新能源汽車年銷量進入千萬輛級的國家。

新能源汽車的成本主要分布在動力電池、電機控制器、整車控制器和制造組裝四個部分，其中，根據(jù)高工鋰電統(tǒng)計，動力電池的成本占比超過30%。經(jīng)過多年的發(fā)展，鋰離子動力電池的生產(chǎn)工藝已經(jīng)趨于成熟，在國內(nèi)外新能源汽車需求大幅上升的背景下，鋰離子動力電池作為新能源汽車的核心部件，即新能源汽車的能量來源，其需求也逐年走高。

根據(jù)工信部公布的數(shù)據(jù)，2022年全國鋰離子電池產(chǎn)量達750GWh，同比增長超過130%，其中儲能型鋰電產(chǎn)量突破100GWh；正極材料、負極材料、隔膜、電解液等鋰電一階材料產(chǎn)量分別約為185萬噸、140萬噸、130億平方米、85萬噸，同比增長均達60%以上；產(chǎn)業(yè)規(guī)模進一步擴大，行業(yè)總產(chǎn)值突破1.2萬億元。除了新能源汽車領(lǐng)域，鋰電在風光儲能、通信儲能、家用儲能等儲能領(lǐng)域也加快興起并迎來增長窗口期，2022年全國儲能鋰電累計裝機增速超過130%。

在建設(shè)周期方面，新能源汽車建設(shè)周期相對較長，一般全新車型從設(shè)計、研發(fā)、制造到上市銷售，需要134周的周期，但現(xiàn)在各大主機廠都在全力壓縮時間，推動并行工程，可以做到兩年內(nèi)完成全新車型的建設(shè)，至于改動款車型，項目建設(shè)周期基本都在一年以內(nèi)。

電池材料制備工藝繁雜，除鐵環(huán)節(jié)貫穿整個生產(chǎn)流程。電池的充、放電主要通過鋰離子在正負極材料中的嵌入和脫嵌分別實現(xiàn)，這一過程如受到材料中雜質(zhì)的干擾，則會對成品電池的性能及安全性造成負面影響，尤其是鐵、鎳等磁性雜質(zhì)的存在可能會導致電池出現(xiàn)循環(huán)充放電性能降低、隔膜穿孔甚至于局部短路起火等安全問題。因此，為提高電池材料的純凈程度，增強電池性能并降低安全風險，電池的生產(chǎn)過程必須控制電池材料中鐵磁性雜質(zhì)含量。目前，磁力過濾設(shè)備已被廣泛用于電池正極材料、負極材料、隔膜和電解液的制造過程以及電芯制造過程中的正負極配料、攪拌、涂布、輥壓和分切等環(huán)節(jié)。

2）半導體材料

根據(jù) WSTS 世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計組織的數(shù)據(jù)，中國半導體市場銷售規(guī)模從 2014 年的 913.75 億美元增長至 2021 年的 1,925 億美元，年復合增長率為 11.23%。此外，根據(jù)中國半導體協(xié)會的公開數(shù)據(jù)，2021 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到 10,458 億元，其中，IC 設(shè)計為 4,519 億元、IC 制造為 3,176 億元、IC 封測為 2,763 億元。

一方面，我國 IC 進出口長期存在巨額貿(mào)易逆差，芯片對外依存度高，高端芯片嚴重依賴進口；另一方面，根據(jù) IC insights 的數(shù)據(jù)，我國 IC 自給率雖總體呈現(xiàn)上升趨勢，但目前仍然處于低位，芯片自給率亟待提升，長期擴產(chǎn)需求大。因此半導體行業(yè)國產(chǎn)替代是長期趨勢，內(nèi)資晶圓廠擴產(chǎn)節(jié)奏受短期行業(yè)景氣度影響較小。根據(jù)近年來我國半導體行業(yè)市場增速以及下游需求市場增長趨勢，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院估計，2022-2027 年我國半導體行業(yè)市場規(guī)模將以 15%左右的增速增長，到 2027 年我國半導體行業(yè)市場規(guī)模有望達到 4,453 億美元。

從建設(shè)周期來看，由于晶圓廠獨特的基礎(chǔ)設(shè)施要求以及大型建設(shè)項目必須的監(jiān)管流程，半導體晶圓廠的建設(shè)一般需要2-3年時間。從1990年到2020年，全球大約有635座新建半導體工廠建成，平均建設(shè)周期為682天。

半導體材料具有品種多、質(zhì)量要求高、用量小、對環(huán)境潔凈度要求苛刻等特點，廣泛應(yīng)用于芯片、LED等電子器件中，其生產(chǎn)工藝流程紛繁復雜，各不相同，但部分工藝環(huán)節(jié)卻是共有的，如破碎、清洗、過濾等為了清除雜質(zhì)、提升物料純凈度的工藝。隨著半導體材料制造過程對物料純度標準的提升，加上磁性異物會影響材料的電性能和放射性，磁力過濾設(shè)備被引入其制造流程中，目的是去除材料本身摻雜的鐵磁性雜質(zhì)以及生產(chǎn)設(shè)備磨損帶入的鐵磁性雜質(zhì)。

此外，由于半導體封裝特殊工藝需要，其對封裝材料性能要求極高。經(jīng)過封裝后的半導體器件需要在高溫高濕處理后仍能夠耐受260℃的無鉛回流焊，并要求封裝材料在該過程中不會由于應(yīng)力過高而出現(xiàn)與芯片、基島、導電膠或者框架分層或開裂，或者因為離子含量過高而使得芯片電性能失效等情況，因此，有機硅封裝材料及環(huán)氧封裝材料等電子封裝材料作為芯片封裝的核心原材料，均需通過磁力過濾設(shè)備去除磁性異物，以滿足客戶日益提升的工藝性能以及應(yīng)用性能要求。

半導體材料行業(yè)作為國家戰(zhàn)略支持行業(yè)必不可少的配套產(chǎn)業(yè)，國家政策對國產(chǎn)化率提出了明確要求，行業(yè)進口替代迎來巨大發(fā)展機遇，半導體材料國產(chǎn)化進程加速。磁力過濾設(shè)備作為半導體材料制造的配套設(shè)備，也將得益于半導體制造國產(chǎn)化的政策和資金支持，獲得新的發(fā)展機遇。

綜上，隨著我國電子材料行業(yè)的快速發(fā)展，預(yù)計未來幾年中國磁力過濾設(shè)備市場將保持較高的增長態(tài)勢。此外，隨著電子材料技術(shù)不斷迭代升級，早期投產(chǎn)的各環(huán)節(jié)存量的磁力過濾設(shè)備在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品一致性、穩(wěn)定性等方面難以滿足現(xiàn)有的市場需求，通過設(shè)備更新將拉動一批磁力過濾設(shè)備的需求上升，未來更新改造需求旺盛。

（2）化工行業(yè)

化工行業(yè)是重要的能源和原材料工業(yè)，對經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈、國防安全與民生健康起著全面基礎(chǔ)支撐作用。經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，我國已建成技術(shù)先進、門類齊全、具有較強競爭力的現(xiàn)代工業(yè)體系。在化工行業(yè)中，磁力過濾設(shè)備廣泛運用于炭黑、陶瓷、玻璃、水泥、磚、耐火材料等無機化工材料以及塑料、橡膠、纖維、黏合劑、涂料等高分子化工材料，以下以炭黑行業(yè)舉例。

炭黑屬于精細化工行業(yè)，主要由烴類物質(zhì)經(jīng)不完全燃燒或裂解生成，廣泛應(yīng)用于輪胎、塑料制品、涂料、油墨和其他橡膠制品等產(chǎn)業(yè)。新建生產(chǎn)線生產(chǎn)的炭黑產(chǎn)品鐵磁性物質(zhì)含量較少，而隨著生產(chǎn)線使用時間的加長，鐵磁性物質(zhì)的含量會逐漸增加，磁力過濾設(shè)備的運用需求也會隨之上升。

炭黑生產(chǎn)過程中含有大量水分及如H2S、SO2等腐蝕性成分的煙氣，對設(shè)備及管道產(chǎn)生相當嚴重的腐蝕。炭黑粒徑很小，一般為20-80nm，在設(shè)備和管道中具有較強的附著力，加快了設(shè)備的腐蝕；管道、設(shè)備腐蝕產(chǎn)生的氧化鐵、鐵屑等雜質(zhì)直接進入炭黑產(chǎn)品，嚴重影響炭黑在色素、導電、橡膠制品中的應(yīng)用。各炭黑廠家普遍使用磁力過濾設(shè)備以去除產(chǎn)品中的鐵質(zhì)雜質(zhì)。

近年來，我國橡膠、汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，推動了炭黑行業(yè)的快速發(fā)展。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2022 年我國炭黑產(chǎn)能 925.00 萬噸/年，同比增長 12.80%。

隨著炭黑應(yīng)用廠家對品質(zhì)要求的提高及炭黑應(yīng)用量的擴大，磁力過濾設(shè)備作為炭黑生產(chǎn)流程中必不可少的磁性雜質(zhì)處理設(shè)備，在該行業(yè)的應(yīng)用需求將保持增長態(tài)勢。

（3）食品行業(yè)

食品是人類賴以生存和發(fā)展的最基本的物質(zhì)條件，但隨著人類科學技術(shù)的發(fā)展，食物中微量元素對人體的影響逐漸受到大眾關(guān)注。食品加工過程中帶入的鐵屑等磁性金屬物屬于異物雜質(zhì)，與人體所需要與動、植物中有機分子結(jié)合形成的鐵元素不同，當該類異物隨食品進入體內(nèi)，會粘附在胃和腸壁上，人體無法消化吸收，從而將對人體健康造成危害。以粉類糧食制品為例，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局在《小麥粉》（GB/T1355-2021）及《玉米粉》（GB/T10463-2008）中規(guī)定各種小麥粉、玉米粉中磁性金屬物不得超過0.003g/kg。同時，《小麥粉生產(chǎn)許可證實施細則》中也作出了“小麥粉輸入成品打包工序之前，必須經(jīng)過磁選”等規(guī)定。因此，磁力過濾設(shè)備已作為食品加工生產(chǎn)流程中必不可少的磁性雜質(zhì)處理設(shè)備。

在各類食品生產(chǎn)線上大部分設(shè)備都為金屬設(shè)備，由于成本原因，較難全部采用不銹鋼設(shè)備，這些金屬設(shè)備或多或少會帶有鐵銹和小金屬塊，并進入到成品中。如果不能有效地去除金屬雜質(zhì)，很大程度上會影響食品質(zhì)量，進而影響產(chǎn)品的品牌效應(yīng)以及食品廠商的聲譽。

比如糧食在經(jīng)過烘干晾曬、收購、物流運輸和倉儲等一系列過程中，會摻雜各種金屬鐵雜質(zhì)，因此在散糧進入輸送流程前，必須進行除鐵工藝；蔗汁在加工成白糖過程中，經(jīng)過許多鐵質(zhì)管道，可能會混入鐵銹，為提高白糖成品質(zhì)量，需要用磁力過濾設(shè)備清除；在鹽加工過程中，為了保護粉碎機、水泵、攪拌葉、離心機、螺旋輸送機等零部件不受損壞，并保證產(chǎn)品質(zhì)量，也需要清除物料中的鐵雜物品。

近年來，隨著國民經(jīng)濟的不斷進步，居民健康意識逐漸提升，我國食品安全標準也在不斷完善，同時我國食品行業(yè)體量總體也在增長。因此，未來磁力應(yīng)用設(shè)備在食品行業(yè)的應(yīng)用也將得到進一步推廣，行業(yè)市場潛力較大。

（4）醫(yī)藥行業(yè)

醫(yī)藥行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的主要組成部分，根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示我國醫(yī)藥市場規(guī)模由 2016 年的 13,294 億元增長至2021 年的 17,292 億元，并預(yù)計將在 2030 年增長至 29,911 億元，2021-2030 年復合增長率達 6.28%。隨著我國藥品行業(yè)質(zhì)量標準的不斷提高和制藥產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我國制藥設(shè)備市場需求也不斷增長。磁力過濾設(shè)備主要運用在藥品制備過程中的磁性異物篩除環(huán)節(jié)。

藥品直接作用人體，微量磁性雜質(zhì)的存在，不僅會對藥品的性能產(chǎn)生不利影響，當攝入人體后，還可能因為潛在的毒性引發(fā)或加強藥物副反應(yīng)，對人體健康造成損害。隨著檢測手段的不斷發(fā)展，藥品中金屬異物的控制越來越成為藥品生產(chǎn)企業(yè)必須面臨的問題。藥品中的金屬異物主要來源于原料、生產(chǎn)機器磨損、維修屑末和金屬絲斷頭，為了避免金屬異物對藥品質(zhì)量帶來的不利影響，需要在相關(guān)流程中接入磁力過濾設(shè)備。

綜上所述，下游行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)對物料的品質(zhì)要求不斷提升，將直接驅(qū)動磁力過濾設(shè)備的應(yīng)用發(fā)展。伴隨經(jīng)濟的發(fā)展、下游行業(yè)政策指引和質(zhì)量監(jiān)管要求提高，未來我國磁力過濾設(shè)備在電子材料、化工、食品及醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)⒂辛己玫陌l(fā)展前景。