2022-2023年取向硅钢行业景气度及市场供需情况(1)取向硅钢新增产能主要集中在2024年作为全球最大的硅钢生产制造商,宝钢股份共有上海、武汉、湛江三个硅钢制造基地,2020年宝钢股份取向硅钢产能90万吨,根据公司官方微信公众号披露,计划到2024年取向硅钢产能提升到116万吨,较2020年提升26万吨。不锈钢行业的龙头企业太钢不锈于2019年11月开工建设高端冷轧取向硅钢项目,计划分二期建成,目前第一期于2022年初正式投产,初具产能规模为8万吨,预计全项目将在2024年12月底全线投产,建成后可形成16万吨/年高等级冷轧取向硅钢生产能力。首钢股份是国内第二大取向硅钢的生产基地,其硅钢的主要产能集中在高牌号取向和无取向硅钢,其中取向硅钢2021年产量达到20万吨,市场占有率为11%左右。今年,首钢股份取向电工钢二期项目已开始建设,预计2023年上半年投产,将新增超薄规格取向电工钢年产能9万吨。民营企业方面,包头威丰取向硅钢产能在2019年就已经达到8万吨,同年威丰与包钢集团合作建立中国第三条生产高磁感取向硅钢胚料生产线,取向硅钢产能新增10万吨。2022年包头威丰再次投资8亿元上马年产10万吨高磁感取向硅钢项目,截至2月底,该项目立项工作已完成,完成投资1.1亿元,预计2024年投产。望变电气自建取向硅钢生产线于2017年实现投产,至2021年取向硅钢的产量近11万吨,产能利用率超100%,其中仅1万吨为高牌号产品。2022年6月17日公司董事会通过拟投资约8.35亿元新建8万吨高性能取向电工钢生产线的决议,目前处于筹划阶段,预计建设周期为2年,待项目正式投产后望变电气取向硅钢总产能将接近20万吨,高牌号产品产能达9万吨。2021年我国取向硅钢产量180万吨,根据上述5家主要生产企业新增产能计划,我们预计2022-2025年我国取向硅钢新增有效产能分别为16、4.5、38.5、6万吨,可见新增产能主要集中在2024年,且产品以高磁感取向硅钢为主。2021年我国取向硅钢行业产能利用率约为94%,我们预测2022-2025年行业产能利用率稳步提升分别为94%、95%、96%、99%,对应取向硅钢产量分别为196、202、241、254万吨。表1:近年来各主要钢企预计取向硅钢产能新增情况资料来源:太钢不锈、首钢股份、望变电气、宝钢股份公司公告(2)2022-2023年取向硅钢供需维持紧平衡态势变压器一般设计寿命为30年,我国存量变压器一直处于不断迭代的过程中,根据徐劲松《“双碳”战略下取向硅钢的价值与市场机遇》测算,预计“十四五”期间,我国每年存量变压器替换带动的取向硅钢需求量为8.4万吨。出口方面,受地缘政治及海外需求增长影响,我们预计2022-2025年我国取向硅钢净出口量为30万吨、32万吨、34万吨、36万吨。结合前文我们对新增变压器需求测算以及我国取向硅钢产量的预测,预计2022年我国取向硅钢供需缺口将进一步扩大,预计2022-2023年行业供需维持紧平衡状态运行,景气度持续上行。2024年后,随着国内取向硅钢的产能投放,供需由紧缺转为小幅过剩。根据宝钢股份官方微信公众号数据显示,目前全球电力系统中近4%的温室气体排放是由变压器产生的,每年大约7.3亿吨,若实现最高一级能效配变完全替代我国在网运行的高耗能变压器,年节电总量将达到845亿度,相当于三峡年发电量的80%,年可节约3100万吨标准煤,减排8410万吨的二氧化碳。2021年6月1日,电力变压器能效等级新版标准《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB20052-2020)、《变压器能效提升计划(2021-2023年)》正式实施。新能效标准下,目前我国使用的变压器约80%不符合要求,高效节能变压器市场巨大。而高磁感取向硅钢是制造变压器的核心材料,其性能优劣直接影响变压器的能耗与能效等级,由此可见,提升取向硅钢牌号等级,降低变压器损耗,对提升能源利用效率、助力国家碳减排潜力巨大。表2:2021-2025年我国取向硅钢供需格局测算资料来源:《“双碳”战略下取向硅钢的价值与市场机遇》徐劲松、中电联预测(3)取向硅钢对无取向硅钢替代效应提升新能源车用驱动系统核心部件为电机,其在运行工况中起到电能转化为机械能的作用。电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配组成,是新能源汽车的动力来源,其性能决定了爬坡能力、加速能力及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。目前新能源汽车所用的驱动电机类型以交流异步电机与永磁同步电机为主。其中永磁同步电机以其功率密度高、能耗低、体积小、重量轻等优点,成为我国新能源汽车中最广泛应用的驱动电机。目前,永磁同步电机(PMSM)的核心部件大部分采用非取向硅钢片层压。近年来,关于取向硅钢对无取向硅钢的替代研究逐步增多。2021年,英磁新能源有限公司宣布提出了一种能够适应高频和高扭矩运行状态的新型薄型各向异性晶粒取向硅钢用于高速牵引电机的组合设计,以避免横向低磁导率。2022年1月24日,中国冶金报报道“国内外企业或研究机构已研发出用取向硅钢片做驱动电机定子,无取向硅钢片做驱动电机转子,效率更高,成本相当”。2022年4月,中国金属学会电工钢分会前秘书长陈卓在中国冶金报发表的文章提及,随着取向硅钢工艺技术的不断精进,目前已经通过向取向硅钢中添加少量铋(Bi)元素生产更高磁感(≥1.94T)、无硅酸镁底层的无底层取向硅钢,兼具取向硅钢性能和无取向硅钢加工性能,不仅从根本上解决了大型发电机冲片问题,同时性能、效率更好,将扩大取向硅钢在我国风电和变压器、新能源汽车等行业的需求空间,是取向硅钢的发展方向。2022年5月望变电气在回答投资者问题中提到“新能源汽车驱动电机中的定子及转子目前可搭配使用取向硅钢和无取向硅钢,新能源汽车的大力发展及推进有望为取向硅钢提供更为广阔的增长空间”。表3:取向硅钢在新能源汽车领域对无取向硅钢的替代作用资料来源:英磁新能源有限公司官方微信公众号、《浅谈无底层取向硅钢的多项应用》陈卓、中国冶金报、望变电气官网、光大证券研究所2021年,我国无取向硅钢产量为1138.19万吨,表观消费量为1112.38万吨。目前新能源车用电机的主流铁心材料为冷轧无取向硅钢,在我国落实“双碳”目标、推动绿色发展的战略背景下,新能源汽车高速发展。根据光大证券电新组在《成本压力不断好转,配置价值已然显现——电力设备新能源行业2022年中期投资策略》报告中对2022-2025年新能源汽车的预测以及《新能源汽车驱动电机用电工钢用量解析计算及预测方法》提出的单车硅钢用量测算(根据不同车型的硅钢用量情况,纯电乘用车60kg/辆、插混乘用车57kg/辆、纯电客车220kg/辆、插混客车200kg/辆、新能源专用车210kg/辆,且考虑损耗系数为1.05,驱动电机数量修正系数1.2),我们预计2022-2025年新能源汽车对于硅钢总用量为51.9、68.5、85.9、103.6万吨。图1:铁心质量计算过程资料来源:《新能源汽车驱动电机用电工钢用量解析计算及预测方法》马德稷等如若未来取向硅钢对于无取向硅钢替代率可以达到10%,则2025年新能源汽车对取向硅钢需求量为10.4万吨,相当于我们预测的取向硅钢2025年需求量(未考虑驱动电机)的4.23%。表4:国内新能源汽车硅钢用量预测资料来源:《新能源汽车驱动电机用电工钢用量解析计算及预测方法》马德稷等