【长城】非晶及纳米晶：崛起中的高端制造核心材料
听风的韭菜
一路向北
2020-10-21 15:58:24
非晶纳米晶材料对比普通金属材料性能更为优异：非晶合金又称为液态金属，是上世纪80年代以来材料科学界研发重点。与普通金属材料不同，非晶合金长程无序，不存在晶粒、晶界结构，具有高强度、高弹性应变极限、低弹性模量、磁性能优秀等特点，广泛应用于电力变压器、感应器、高强度结构件等领域。纳米晶材料是在非晶态的基础上，通过热处理形成纳米级别的晶粒，与对应的非晶材料相比，纳米晶合金表现出更佳的强度、硬度，更良好的韧性，更小的弹性模量和延展性，更优良的软磁性特点，在无线充电领域应用广泛。
非晶纳米晶制备加工技术有待突破 未来前景光明：非晶材料的制备需要对熔体态进行急速冷却，使其在形成晶粒之前固化，对企业的技术设备要求较高。目前非晶纳米晶带材技术较为成熟，国内企业可以通过熔体态急冷法实现10厘米宽度以上超薄带量产，满足软磁领域应用需求。但块状非晶材料由于尺寸较带材更大，内部与外部同步冷却难度较大，目前仅有宜安科技等少数公司能够做到小型块状非晶生产，用于高强度结构件制备。除制备难度高以外，由于非晶合金硬度高、脆性高，同时高温下容易晶化失去原有特性，因此加工难度较大，目前结构件主要采用近净成型技术避免再次加工。我们认为随着材料研发不断推进，未来块状非晶制备有望突破现有尺寸限制，实现非晶合金大型结构件的生产。
磁性材料是非晶合金的主要应用 非晶电机或成新需求点：凭借优异的磁性能以及极低的空损率，非晶合金变压器在配电领域具有强劲的竞争优势，2014年随着国家电网推广节能变压器，非晶材料迎来一波需求爆发，但2017年起国家电网配网招标总量大幅下滑，非晶合金变压器随之陷入低谷期。近年来随着研发推进，使用非晶定子铁芯的非晶电机已实现量产化，其成本较高的问题有望随着规模化生产逐步解决，在节能减排的大环境下，非晶电机未来具有广阔的想象空间。
折叠屏手机有望推动非晶结构件需求：折叠屏手机兼具便携性与娱乐性，是近两年来市场关注的热点。为了实现手机折叠屏紧密贴合以及平面展开等操作，折叠屏手机关键技术难点之一在于铰链的生产，而非晶合金可以完美满足相应的要求。目前华为、柔宇等手机制造商已正式采用非晶合金作为铰链的关键材料，随着未来折叠屏手机渗透率逐步提升，非晶合金在结构件领域的需求有望稳步增长。
无线充电小型设备接收端磁性材料 纳米晶材料为最佳选择：无线充电软磁材料包括铁氧体、非晶、纳米晶，由于纳米晶综合性能更为优异，且能够做到柔软超薄，已成为手机接收端最佳选择，而铁氧体凭借成本优势在对尺寸不敏感的无线发射端以及大型设备接收端领域仍占据领先。近年来随着无线充电技术改进以及设备优化，困扰手机无线充电的两大难题：充电速度慢、放置位置要求严苛已基本解决，无线充电领域有望迎来一轮爆发，释放纳米晶材料需求。
相关上市公司（未覆盖）-宜安科技-块状非晶龙头：宜安科技是目前国内少数能够实现块状非晶材料生产的企业，也是唯一将非晶材料应用于汽车行业的企业。根据公司公告，公司包括铰链在内的非晶合金产品已批量向小米、OPPO、华为等国内知名手机厂商供应。随着折叠屏手机渗透率提升，非晶小型结构件逐渐开发普及，公司业绩具有广阔的想象空间。安泰科技-纳米晶材料龙头：安泰科技原是国内非晶板带材龙头，2014年即拥有板带材4万吨年产能。近年来通过缩减与调整，非晶产能下调至2万吨，而纳米晶带材产能达到3000吨，产能位居全球首位。随着纳米晶下游逐渐培育成熟，公司纳米晶业务有望推动业绩稳步增长。
风险提示：非晶纳米晶材料技术陷入瓶颈、折叠屏手机渗透不及预期、非晶电机普及不及预期、无线充电设备应用推广不及预期
非晶纳米晶制备加工技术有待突破 未来前景光明：非晶材料的制备需要对熔体态进行急速冷却，使其在形成晶粒之前固化，对企业的技术设备要求较高。目前非晶纳米晶带材技术较为成熟，国内企业可以通过熔体态急冷法实现10厘米宽度以上超薄带量产，满足软磁领域应用需求。但块状非晶材料由于尺寸较带材更大，内部与外部同步冷却难度较大，目前仅有宜安科技等少数公司能够做到小型块状非晶生产，用于高强度结构件制备。除制备难度高以外，由于非晶合金硬度高、脆性高，同时高温下容易晶化失去原有特性，因此加工难度较大，目前结构件主要采用近净成型技术避免再次加工。我们认为随着材料研发不断推进，未来块状非晶制备有望突破现有尺寸限制，实现非晶合金大型结构件的生产。
磁性材料是非晶合金的主要应用 非晶电机或成新需求点：凭借优异的磁性能以及极低的空损率，非晶合金变压器在配电领域具有强劲的竞争优势，2014年随着国家电网推广节能变压器，非晶材料迎来一波需求爆发，但2017年起国家电网配网招标总量大幅下滑，非晶合金变压器随之陷入低谷期。近年来随着研发推进，使用非晶定子铁芯的非晶电机已实现量产化，其成本较高的问题有望随着规模化生产逐步解决，在节能减排的大环境下，非晶电机未来具有广阔的想象空间。
折叠屏手机有望推动非晶结构件需求：折叠屏手机兼具便携性与娱乐性，是近两年来市场关注的热点。为了实现手机折叠屏紧密贴合以及平面展开等操作，折叠屏手机关键技术难点之一在于铰链的生产，而非晶合金可以完美满足相应的要求。目前华为、柔宇等手机制造商已正式采用非晶合金作为铰链的关键材料，随着未来折叠屏手机渗透率逐步提升，非晶合金在结构件领域的需求有望稳步增长。
无线充电小型设备接收端磁性材料 纳米晶材料为最佳选择：无线充电软磁材料包括铁氧体、非晶、纳米晶，由于纳米晶综合性能更为优异，且能够做到柔软超薄，已成为手机接收端最佳选择，而铁氧体凭借成本优势在对尺寸不敏感的无线发射端以及大型设备接收端领域仍占据领先。近年来随着无线充电技术改进以及设备优化，困扰手机无线充电的两大难题：充电速度慢、放置位置要求严苛已基本解决，无线充电领域有望迎来一轮爆发，释放纳米晶材料需求。
相关上市公司（未覆盖）-宜安科技-块状非晶龙头：宜安科技是目前国内少数能够实现块状非晶材料生产的企业，也是唯一将非晶材料应用于汽车行业的企业。根据公司公告，公司包括铰链在内的非晶合金产品已批量向小米、OPPO、华为等国内知名手机厂商供应。随着折叠屏手机渗透率提升，非晶小型结构件逐渐开发普及，公司业绩具有广阔的想象空间。安泰科技-纳米晶材料龙头：安泰科技原是国内非晶板带材龙头，2014年即拥有板带材4万吨年产能。近年来通过缩减与调整，非晶产能下调至2万吨，而纳米晶带材产能达到3000吨，产能位居全球首位。随着纳米晶下游逐渐培育成熟，公司纳米晶业务有望推动业绩稳步增长。
风险提示：非晶纳米晶材料技术陷入瓶颈、折叠屏手机渗透不及预期、非晶电机普及不及预期、无线充电设备应用推广不及预期
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