電工鋼，俗稱硅鋼，是制造新能源汽車電機的核心材料。隨著中國、歐洲等地區的新能源汽車銷量不斷攀升，電動鋼市場也開始快速增長。如同近期動力電池、芯片等新能源汽車的重要零部件持續短缺一樣，業內近來也開始擔心，未來是否有足夠的電工鋼用于生產新能源汽車電機。IHS Markit咨詢公司近期發布報告指出，雖然主要鋼鐵生產商正在投資數百萬美元提高電工鋼產能，但新能源汽車市場的快速增長可能導致電工鋼供不應求。
制造電機的核心材料
首先要搞清楚，到底電工鋼是什么?據了解，電工鋼是電力、電子和軍事工業不可缺少的重要軟磁合金，主要用作各種電機、發電機和變壓器的鐵芯。
電工鋼可分為取向和無取向兩大類。取向電工鋼技術門檻最高，其次是高牌號(高硅片)無取向，最后是中低牌號(低硅片)無取向。應用方面，取向電工鋼用于變壓器行業，產品附加值高但需求總量小。無取向電工鋼用于電機行業，量大面廣，涉及大型機電(風、水、火、核電機組)、家用電器(冰箱、空調、洗衣機等)、中小型機電、新能源汽車等多個領域。其中，新能源汽車驅動電機使用的是高牌號無取向電工鋼，而充電設施則使用取向電工鋼。
電工鋼在汽車行業究竟有多重要?眾所周知，新能源汽車有三大核心部件，驅動電機就是其中之一。電工鋼直接用于制造混合動力車和電動汽車的驅動電機，以及許多低功率電機，例如用于電動助力轉向、燃油泵的高負載電機，以及用于調整座椅和天窗的短時負載電機。一般而言，平均每輛車大約配備35～45臺低功率電機，其中B級車大約配備20臺，E級車大約80臺。還有一些特殊情況，例如梅賽德斯-奔馳S級轎車配備的電機超過100臺。
新能源汽車使用的驅動電機主要有兩種，即以特斯拉為代表的交流異步電機和以比亞迪等中國自主品牌為代表的永磁同步電機。其中，永磁同步電機具有高效率、高轉矩密度、尺寸小、重量輕等優點。雖然永磁同步電機需要用到稀土資源中的釹鐵硼作為永磁材料，成本相對較高，但中國是全球稀土儲量最為豐富的國家，因此中國生產的新能源汽車大多數使用永磁同步電機。除了稀土外，電工鋼也是永磁同步電機中不可或缺的材料，甚至會占到電機成本的四成左右。
助力汽車產業節能減排
據IHS Markit估算，2020年全球20億噸鋼鐵市場中，電工鋼僅占1%，但它在汽車和能源行業轉型中的重要性與日俱增。
當前，在汽車、能源、工業機電等領域，電工鋼的發展正在迎來歷史性機遇。一方面，汽車行業的電動化浪潮正在迅猛推進，新能源汽車銷量呈現飛速增長趨勢，尤其是在中國和歐洲。以中國為例，去年新能源汽車銷量達到352萬輛，同比增長167%，且中國汽車工業協會預測今年可能進一步增至500萬輛。可以預見，新能源汽車領域對于電工鋼的需求將快速提升。
另一方面，包括中國在內，很多國家和地區在積極推進“碳達峰”、“碳中和”以及能源綠色轉型，鼓勵家電、工業電機能效等級提升，未來這些領域對于電工鋼的需求同樣也在不斷增長，甚至可能會與汽車領域爭奪電工鋼的供應。IHS Markit預計，全球混合動力及電動汽車的驅動電機對于高牌號無取向電工鋼的需求量，將從2020年的32萬噸增長到2027年的250萬噸，到2033年將超過400萬噸。
具體到中國市場，“十三五”期間，中國電工鋼產能連續5年突破千萬噸，其中2020年超過1200萬噸。當前，中國是全球最大的電工鋼消費大國和生產大國。不過，中國生產的無取向電工鋼還是以中低牌號為主，2020年中低牌號無取向電工鋼產量約760.2萬噸，高牌號無取向電工鋼約146.7萬噸。
產業集中度及門檻較高
既然需求有望大幅增長，那么電工鋼市場規模是否也會迅速擴大?答案可能是否定的，未來電工鋼市場的發展與其說是受限于需求，不如說是受限于產能，如同半導體芯片。統計數據顯示，2020年全球無取向電工鋼產量為1100多萬噸，其中，對于汽車行業最重要的高牌號無取向電工鋼僅占45.6萬噸。
電工鋼生產工藝復雜，制造技術嚴格，企業的生產技術也以專利形式加以保護，有著較高的門檻。目前，在全球范圍內，能夠供應電工鋼，尤其是高級別電工鋼產品的企業并不多。根據IHS Markit的統計，目前全球只有10余家企業能夠生產高牌號無取向電工鋼。該機構指出，目前全球近九成電工鋼生產集中在中國、日本、韓國等亞洲地區，并以鋼卷的形式出口到其他地區，而全球只有5家廠商真正覆蓋了電工鋼所有的產品系列，其中4家位于亞洲。
由于技術門檻極高，電工鋼長期被全球工業強國壟斷，中國近10年也實現了自主研發和產業化突破。電工鋼核心技術，特別是高牌號無取向電工鋼生產技術掌握在中國的寶鋼、首鋼，以及日本制鐵、日本JFE鋼鐵、韓國浦項鋼鐵等少數廠商手中。可以說，對于電工鋼而言，車企可以選擇的余地并不大。
2021年的一起訴訟讓電工鋼進一步走進大眾的視野。去年10月，日本制鐵公開發表聲明，稱該公司持有的電工鋼相關專利遭到侵權，已向東京地方法院提起訴訟，向豐田汽車和中國寶鋼索賠。據了解，以豐田為代表的車企長期向日本制鐵等日本國內鋼鐵巨頭采購電工鋼產品。由于技術門檻高，新能源汽車所需的高牌號無取向電工鋼的售價遠高于一般鋼材產品，鋼鐵廠商由此獲得的利潤也更高。自2020年起，豐田在日本國內銷售的混合動力車和電動汽車開始部分采用中國寶鋼的高牌號無取向電工鋼產品，這顯然威脅到了日本鋼企在國際市場上的地位，由此引發了此次訴訟。
供需矛盾一觸即發
隨著新能源汽車產業發展，高牌號無取向電工鋼市場需求大幅釋放，急需擴產。不過，由于大部分企業不具備全流程生產工藝，高端無取向電工鋼供給增量十分有限，主要還是依賴現有的幾家有實力的廠商。電工鋼供給不足的問題在逐漸顯現，相關廠商也開始增加產能。
近日，首鋼股份披露的投資者關系活動記錄表公告稱，目前公司新能源汽車用高牌號無取向電工鋼、薄規格取向電工鋼產量均無法滿足市場需求。預計今年6月首鋼新能源汽車用無取向電工鋼項目投產，將新增新能源汽車用高牌號無取向電工鋼產能35萬噸。
據了解，豐田在幾年前確定了新能源汽車戰略布局后，首先找到了日本制鐵，希望其增加電工鋼產能，但當時在巨虧中掙扎的日本制鐵沒有接受豐田的增產要求，而后豐田將訂單給了寶鋼、首鋼和浦項鋼鐵。直到2020年底，緩過氣的日本制鐵宣布追加100億日元投資，上線一條新的電工鋼生產線，并在2021年投產。
從豐田手中拿下電工鋼大單的寶鋼近年來也在不斷增產。2020年12月，寶鋼投資27.2億元新建的無取向電工鋼項目開工建設，這是一條完全面向新能源汽車行業的高等級無取向電工鋼專業生產線，計劃在2023年初投產。屆時，寶鋼高牌號無取向電工鋼的產能將從40萬噸提升至100萬噸。
根據金屬技術咨詢公司的產能統計數據，全球電工鋼產能短缺問題將在2023年凸顯;如果不加碼投資，到2025年，鋼鐵企業幾乎不可能滿足市場需求。如果想要在2025年增加產能，鋼鐵廠商現在必須立刻做出決定，畢竟新建一家工廠通常需要3年左右的時間。IHS Markit指出，未來幾年，由于電動汽車將呈現指數級增長，2023年至2025年期間，電工鋼將有供不應求的風險，盡管預計產能會增加，但2026年可能仍會出現6.1萬噸的結構性短缺。如果沒有進一步的重大投資，缺口可能會在2027年急劇上升到35.7萬噸，2030年達到92.7萬噸。對于那些計劃大幅提升新能源汽車銷量占比的車企來說，這種短缺將給他們帶來較大影響。尤其是捷豹、MINI、沃爾沃、雷克薩斯等計劃向純電動轉型的汽車品牌。
不過，對于鋼鐵廠商來說，汽車行業是一個戰略性增長領域。特別是對于特種合金鋼來說，汽車領域通常是鋼鐵企業的一個主要收入來源，這與芯片短缺的情況截然不同。也就是說，如果電工鋼供給出現短缺，鋼鐵廠商可能會優先考慮滿足汽車行業的需求。(記者：張冬梅)
