磷酸鐵鋰行業(yè)深度研究報(bào)告

磷酸鐵鋰行業(yè)深度研究報(bào)告一、量價(jià)：磷酸鐵鋰量價(jià)齊升（一）量：8

月磷酸鐵鋰產(chǎn)量、裝機(jī)量均創(chuàng)新高8

月磷酸鐵鋰裝機(jī)量達(dá)到

7.22

GWh，創(chuàng)新高。據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布最

新數(shù)據(jù)顯示，8

月磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到

7.22GWh，相較三元電池領(lǐng)先優(yōu)勢逐

步拉大。8

月鐵鋰產(chǎn)量達(dá)

3.74

萬噸，連續(xù)

6

個月環(huán)比正增長。據(jù)鑫欏資訊最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，8

月國內(nèi)磷酸鐵鋰生產(chǎn)總量為

3.74

萬噸，同比增長達(dá)

158%，環(huán)比增長達(dá)

7%，鐵鋰產(chǎn)量連

續(xù)

6

個呈現(xiàn)環(huán)比正增長，連續(xù)

4

個月實(shí)現(xiàn)對三元正極產(chǎn)量的超越。（二）價(jià)：9

月

17

日磷酸鐵鋰報(bào)價(jià)

6.3

萬元/噸，較月初上漲

15%根據(jù)

WIND數(shù)據(jù)，截止

9

月

17

日，德方納米磷酸鐵鋰價(jià)格

6.3

萬元/噸，相比月初價(jià)格

5.5

萬元/噸，上漲了

8000

元/噸，半個月漲幅達(dá)

15%，去年同期價(jià)格

3.4

萬元/噸，上漲了

2.9

萬元/噸，一年漲幅達(dá)到

85%，上游原材料漲價(jià)是帶動磷酸鐵鋰價(jià)格上漲的主要因素。電動車需求強(qiáng)勁帶動碳酸鋰價(jià)格持續(xù)走高。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，8

月國內(nèi)新能源汽車

產(chǎn)銷分別完成

30.9

萬輛和

32.1

萬輛，同比均增長

1.8

倍，環(huán)比分別增長

8.8%和

18.6%，

繼續(xù)刷新產(chǎn)銷歷史記錄。在碳酸鋰供給端新增產(chǎn)能有限的情況下，電動車持續(xù)旺盛的需

求帶動碳酸鋰價(jià)格持續(xù)上漲。云南限電帶動磷酸鐵價(jià)格持續(xù)走高。日前，云南省發(fā)布關(guān)于堅(jiān)決做好能耗雙控有關(guān)工

作的通知，其中對于黃磷提到“加強(qiáng)黃磷行業(yè)生產(chǎn)管控，確保

2021

年

9-12

月黃磷生

產(chǎn)線月均產(chǎn)量不得超過

2021

年

8

月份產(chǎn)量的

10%”，這也就意味著云南省將加強(qiáng)對黃磷

行業(yè)的生產(chǎn)管控。云南擁有國內(nèi)超過

60%的黃磷產(chǎn)量，限電使得本就緊張的磷酸鹽產(chǎn)品

供應(yīng)再度收緊，9

月

14

日正磷酸鐵的市場主流價(jià)格已經(jīng)突破

1.7

萬元/噸。我們預(yù)計(jì)，限

電將持續(xù)影響“磷礦石/黃磷—磷酸/磷酸一銨—磷酸鐵—磷酸鐵鋰”產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格。二、需求：預(yù)計(jì)

2025

年需求超

200

萬噸，4

年

6

倍（一）性能：磷酸鐵鋰電池安全性好成本較低磷酸鐵鋰呈現(xiàn)橄欖石結(jié)構(gòu)，作為電池的正極材料，涂覆在鋁箔與電池正極連接。磷酸鐵

鋰（LiFePO4）電池在充電時(shí)，鋰離子（Li+）從正極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)進(jìn)入負(fù)極，同時(shí)電

子（e-）從外電路由正極向負(fù)極移動，以保證正負(fù)極的電荷平衡；而放電時(shí)，鋰離子（Li+）

從負(fù)極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。磷酸鐵鋰成本低且安全性好。從電芯層面看，三元電池能量密度更高。磷酸鐵鋰正極材

料的額定電壓、理論比容量均低于三元電池，且其能量密度已開發(fā)到“天花板”，而三元

NCM電池還可以通過提高

Ni元素比例，進(jìn)一步提高實(shí)際比容量。從循環(huán)壽命看，磷酸

鐵鋰的橄欖石晶體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，膨脹更低、電化學(xué)反應(yīng)更穩(wěn)定，因此在循環(huán)壽命上更具

優(yōu)勢。從經(jīng)濟(jì)性看，磷酸鐵鋰原材料相對便宜，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟，成本較低。（二）驅(qū)動：國補(bǔ)退坡+技術(shù)進(jìn)步是推動鐵鋰回潮的主要因素國內(nèi)磷酸鐵鋰電池的發(fā)展可以分為

3

個階段：階段一：2009

年-2016

年，國補(bǔ)支撐新能源汽車行業(yè)發(fā)展。2009

年，國家推出補(bǔ)貼政策

推動新能源汽車行業(yè)發(fā)展，早期政策偏向商用車，磷酸鐵鋰因其安全性、循環(huán)壽命的優(yōu)

勢，占據(jù)優(yōu)勢，順勢站穩(wěn)腳跟。2014-2016

年，磷酸鐵鋰出貨量從

1.2

萬噸升至

5.6

萬噸，

市場份額維持在

70%以上。階段二：2017

年-2019

年，國補(bǔ)側(cè)重電池能量密度考核。2017

年起，國家首次將電池系

統(tǒng)能量密度納入考核標(biāo)準(zhǔn)，高能量密度、長續(xù)航里程成為新能源汽車企業(yè)獲取補(bǔ)貼的重

要考核指標(biāo)，動力電池企業(yè)轉(zhuǎn)向大力開發(fā)三元鋰電池，磷酸鐵鋰市場份額大幅下滑。階段三：2019

年-至今，國補(bǔ)大幅退坡，電池企業(yè)陸續(xù)推出電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，搭載鐵

鋰電池的爆款車型陸續(xù)推出。從單車補(bǔ)貼額度看，2019

年相比于

2018

年減少

50-70%，

并計(jì)劃在

2022

年年底徹底退出。與此同時(shí)，各電池企業(yè)陸續(xù)推出電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，如

寧德時(shí)代推出

CTP電池、比亞迪推出刀片電池、國軒高科推出

JTM電池，通過優(yōu)化模

組結(jié)構(gòu)從而達(dá)到提升能量密度的效果。在此背景下，更具性價(jià)比的磷酸鐵鋰電池重回大

眾視野，2020

年下半年起，比亞迪漢、宏光

MiniEV、鐵鋰版

Model3

等爆款車型陸續(xù)

上市，帶動磷酸鐵鋰電池在新能源乘用車中的滲透率不斷提升。2021

年

4

月，寧德時(shí)代

董事長曾毓群在上海交通大學(xué)校慶上講話時(shí)表示，未來將加大磷酸鐵鋰電池的投入，磷

酸鐵鋰回潮期已至。（三）需求：預(yù)計(jì)

2025

年磷酸鐵鋰需求

217

萬噸，4

年

6

倍目前磷酸鐵鋰電池主要應(yīng)用于新能源車、儲能以及電動兩輪車領(lǐng)域。從應(yīng)用端看，目前

磷酸鐵鋰電池在新能源商用車和儲能電池領(lǐng)域滲透率較高，在新能源乘用車領(lǐng)域，國內(nèi)

滲透率約

35%，海外部分車廠如大眾、戴姆勒等已開始進(jìn)行磷酸鐵鋰車型的招標(biāo)工作，

國產(chǎn)磷酸鐵鋰版

Model3

目前已部分出口歐洲，預(yù)計(jì)未來歐洲磷酸鐵鋰車型的滲透率將

會逐步提升。預(yù)計(jì)

2025

年全球磷酸鐵鋰需求

217

萬噸，對應(yīng)市場空間超

830

億元。我們預(yù)計(jì)，全球

2025

年新能源車銷量將達(dá)到

1700

萬輛，而其中搭載磷酸鐵鋰電池的新能源車占比將達(dá)

到

30%。除此之外，儲能電池以及電動兩輪車逐步放量，也將為磷酸鐵鋰正極需求帶來一定的增量。假設(shè)單

GWh電池需要

2300

噸磷酸鐵鋰，在產(chǎn)量端考慮

25%庫存和在途的

余量，我們預(yù)計(jì)

2025

年全球磷酸鐵鋰產(chǎn)量需求將達(dá)到

217

萬噸，4

年復(fù)合增長速度將達(dá)

到

60%，對應(yīng)

2025

年市場空間將達(dá)到

838

億元。三、供給：預(yù)計(jì)

22

年鐵鋰供給緊平衡，化工及鋰電池企業(yè)布局磷酸鐵（一）供給：在

80%開工率情況下，預(yù)計(jì)

22

和

23

年鐵鋰供給仍然緊平衡磷酸鐵鋰集中度在

2020

年進(jìn)一步提升。2020

年，磷酸鐵鋰材料產(chǎn)量主要被德方納米、

湖南裕能、國軒高科、貝特瑞、湖北萬潤

5

家企業(yè)壟斷，CR5

占比達(dá)

76%，較

2019

的

CR5

提升

13pcts，磷酸鐵鋰材料企業(yè)產(chǎn)量集中度進(jìn)一步提升。預(yù)計(jì)德方、龍?bào)?、裕能合?jì)貢獻(xiàn)

22

年

65%新增產(chǎn)能。根據(jù)

WIND公告統(tǒng)計(jì)，2022

年底

國內(nèi)磷酸鐵鋰名義產(chǎn)能將達(dá)到

89.7

萬噸，同比增加

87%，考慮部分產(chǎn)能在年中投產(chǎn)，2022

年國內(nèi)磷酸鐵鋰實(shí)際產(chǎn)能將達(dá)到

70

萬噸左右，相比于

2021

年增加

28

萬噸，其中德方納

米貢獻(xiàn)

10

萬噸、龍?bào)纯萍钾暙I(xiàn)

3

萬噸、湖南裕能貢獻(xiàn)

5

萬噸，此三家磷酸鐵鋰企業(yè)合計(jì)

貢獻(xiàn)

2022

年

65%新增產(chǎn)能。在

80%開工率情況下，預(yù)計(jì)

22

和

23

年磷酸鐵鋰需求供給緊平衡。根據(jù)目前公告的產(chǎn)能

規(guī)劃，考慮

80%鐵鋰廠商開動率，22

和

23

年磷酸鐵鋰有效供給和需求之間的差異在

2.38

萬噸和

1.32

萬噸，行業(yè)仍然處于供給緊平衡的狀態(tài)?；て髽I(yè)大幅布局磷酸鐵，但磷酸鐵鋰公告較少。自今年

8

月以來，化工企業(yè)開始持續(xù)

公告布局磷酸鐵鋰/磷酸鐵，公告企業(yè)包括主營為鈦白粉的中核鈦白、龍佰集團(tuán)以及主營

為磷化工的興發(fā)集團(tuán)、新洋豐、川恒股份以及云圖控股，除此之外，老牌化工企業(yè)萬華

化學(xué)也在

9

月

9

日公示了其

5

萬噸磷酸鐵鋰+磷酸鐵的環(huán)評信息，化工企業(yè)切入鋰電材料

領(lǐng)域的趨勢越發(fā)顯著。從具體公告看，大部分化工企業(yè)選擇從磷酸鐵鋰的前驅(qū)體——磷

酸鐵入手布局，但是對于磷酸鐵鋰的布局相關(guān)信息較少，僅有龍佰集團(tuán)（公告投建

20

萬

噸磷酸鐵鋰，未公告投產(chǎn)時(shí)間）、興發(fā)集團(tuán)（計(jì)劃

2

年內(nèi)完成磷酸鐵鋰中試線搭建）、

川恒股份（建設(shè)

10

萬噸磷酸鐵鋰，預(yù)計(jì)

26

年投產(chǎn)）、萬華化學(xué)（5

萬噸磷酸鐵鋰+磷酸

鐵項(xiàng)目，未公告投產(chǎn)時(shí)間），短期內(nèi)對行業(yè)的邊際產(chǎn)能貢獻(xiàn)有限。（二）化工企業(yè)：橫向布局磷酸鐵，切入新能源材料領(lǐng)域預(yù)計(jì)磷酸鐵市場需求將從2020年的10.8萬噸上升至2025年的144萬噸，年復(fù)合增速68%。

根據(jù)鑫欏鋰電數(shù)據(jù)，2020

年國內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)量

14.2

萬噸，其中由磷酸鐵固相法工藝合成

的磷酸鐵鋰約占

8

成，對應(yīng)磷酸鐵需求為

10.8

萬噸（1

噸磷酸鐵鋰折合

0.96

噸磷酸鐵），

整體規(guī)模較小。而隨著全球電動車需求上升，我們預(yù)計(jì)

2025

年全球磷酸鐵鋰需求將達(dá)到

217

萬噸，其中由磷酸鐵工藝合成的磷酸鐵鋰約占

7

成（除去德方液相法以及升華草酸

亞鐵工藝），對應(yīng)磷酸鐵需求

144

萬噸，5

年需求

13

倍，對應(yīng)年復(fù)合增速有望達(dá)到

68%，

磷酸鐵一躍成為“大品種”磷酸鹽。化工企業(yè)布局磷酸鐵具有資源優(yōu)勢、區(qū)位優(yōu)勢和妥善處理磷石膏帶來的潛在成本優(yōu)勢。1）

資源優(yōu)勢。鈦白粉企業(yè)在生產(chǎn)鈦白粉過程中會產(chǎn)生副產(chǎn)品硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與磷

酸一銨反應(yīng)可用于制備磷酸鐵，因此對于鈦白粉企業(yè)來說，其副產(chǎn)品硫酸亞鐵能夠作

為制備磷酸鐵的原材料，資源可以得到有效利用。而大部分磷化工企業(yè)擁有自產(chǎn)磷酸

/磷酸一銨的能力，一體化產(chǎn)業(yè)鏈初見端倪。2）

區(qū)位優(yōu)勢。部分磷化工/鈦白粉企業(yè)的磷酸鐵鋰/磷酸鐵基地布局在同一區(qū)域內(nèi)，可優(yōu)

化工藝流程和廠房布局，便于項(xiàng)目之間原材料運(yùn)輸以及水、電、氣、汽的循環(huán)利用和

平衡，有效降低生產(chǎn)中的裝卸、運(yùn)輸、包裝等成本。除此之外，磷化工企業(yè)主要集中

在云貴川等地區(qū)，當(dāng)?shù)厮娰Y源豐富，電費(fèi)較低，因此這些公司實(shí)施磷酸鐵項(xiàng)目具有

獨(dú)特的成本優(yōu)勢和區(qū)位優(yōu)勢。3）

潛在的成本優(yōu)勢。整個磷化工大規(guī)模擴(kuò)張面臨的主要障礙是固廢磷石膏的處理，磷

石膏處理能力是未來磷化工企業(yè)能否在磷酸鐵鋰/磷酸鐵成本競爭中勝出的最關(guān)鍵因

素之一。2011

年國家提出新建磷酸、磷銨需要磷石膏

100%的消耗，近幾年演變成了

各地不再新批磷石膏堆場，改以需要做成水泥緩凝劑、建材板等進(jìn)行循環(huán)無害化處理。

由于生產(chǎn)

1

噸磷酸會副產(chǎn)

5

噸磷石膏，處理磷石膏的壁壘很高，一方面需要有成熟的

磷石膏處理技術(shù)，另一方面需要較大的資本投入對其進(jìn)行回收利用。因此，擁有技術(shù)

優(yōu)勢并且建有磷石膏循環(huán)利用體系的磷化工企業(yè)未來將會持續(xù)受益，而不能很好地處

理磷石膏或者處理成本較高的小企業(yè)，未來將會在磷酸鐵鋰/磷酸鐵的競爭中被淘汰。（三）電池行業(yè)：縱向布局磷酸鐵，完善上游材料一體化電池企業(yè)持續(xù)布局磷酸鐵鋰和磷酸鐵。1）

寧德時(shí)代戰(zhàn)略投資江西升華：2021

年

3

月，江西升華引入寧德時(shí)代等戰(zhàn)略投資者，

將注冊資本由

2.2

億元增加至人民幣

7.2

億元，增資完成后，寧德時(shí)代及其指定方將

合計(jì)持有江西升華

8.89%股權(quán)，長江晨道將持有江西升華

22.78%股權(quán)，其余股份為

富臨精工持有。2）

寧德時(shí)代和比亞迪增資湖南裕能：2020

年

12

月，湖南裕能獲寧德時(shí)代、比亞迪等戰(zhàn)

略投資者及員工持股平臺等以現(xiàn)金增資，共計(jì)增資

6.48

億元。增資完成后，湘潭電

化持股比例由

16.07%變?yōu)?/p>

8.47%，寧德時(shí)代、比亞迪和長江晨道股比分別為

10.54%、

5.27%和

4.49%。3）

比亞迪參與貴州安達(dá)定增：

2021

年

4

月，安達(dá)科技擬定增

3.54

億投向磷酸鐵及磷酸

鐵鋰，比亞迪認(rèn)購

3000

萬元，預(yù)計(jì)定增后持有公司比例將達(dá)到

2.11%。在此之前的

3

月

5

日，安達(dá)科技與比亞迪于近日簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方就磷酸鐵鋰供應(yīng)、

預(yù)定金支付等事宜，達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。4）

德方納米分別與寧德時(shí)代和億緯鋰能合資建立磷酸鐵鋰工廠：2019

年

5

月，寧德時(shí)

代已增資的方式入股曲靖麟鐵，增資完成后寧德時(shí)代股比達(dá)到

40%，目前曲靖麟鐵

已投產(chǎn)，年產(chǎn)能達(dá)到

2

萬噸。2021

年

1

月，德方納米、寧德時(shí)代與江安縣人民政府

簽署投資協(xié)議書，在四川宜賓投建年產(chǎn)

8

萬噸磷酸鐵鋰項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資約

18

億元，

分

2

期建設(shè)，總建設(shè)周期為

36

個月。四、差異化：關(guān)注磷酸錳鐵鋰和磷酸鋰工藝路線（一）磷酸錳鐵鋰：下一代磷酸鐵鋰材料磷酸錳鐵鋰（LiMnyFe1-yPO4，以下簡稱

LMFP）屬于磷酸鐵鋰（LiFePO4，以下簡稱

LFP）

與磷酸錳鋰（LiMnPO4，以下簡稱

LMP）相結(jié)合的產(chǎn)物。LMFP與

LFP同為橄欖石結(jié)構(gòu)，

將

Mn和

Fe摻雜形成均勻的

LMFP固溶體，其中

Mn和

Fe的比值可以調(diào)整，兩者加起

來等于

1

就行，整體

LMFP性能和成本受制于鐵和錳的比值。LMFP相比于

LFP，能量密度提升

20%，成本略微提升，循環(huán)壽命、導(dǎo)電能力及倍率性

能略有下降。LMFP作為

LFP的升級方向，其電壓平臺達(dá)到

4.1V，相比于

LFP的

3.4V高出

20%，因此相同條件下理論能量密度相比于

LFP可以提升

20%左右，但是由于錳元

素的加入，錳的溶出會導(dǎo)致循環(huán)壽命變短，充放電能力和壽命變差。從成本上看，LMFP中鐵的含量高，整體成本會較

LMP低一些，性能上更偏向于

LFP的性能。針對導(dǎo)電能

力弱以及倍率性能差的缺點(diǎn)，隨著現(xiàn)階段碳包覆、顆粒納米化、補(bǔ)鋰等材料改性技術(shù)快

速發(fā)展，我們認(rèn)為

LMFP的缺點(diǎn)也會被逐漸彌補(bǔ)。LMP中摻雜

Fe可以改善電化學(xué)性能。根據(jù)郭隆泉LiMnPO4

的溶劑熱合成與電化學(xué)性

能研究論文中的數(shù)據(jù)，在

Mn與

Fe比例為

8:2

制備了

LMFP正極材料，并在

0.2C倍

率下放點(diǎn)，從圖

25

中可以看出：LMFP/C材料的初始放電比容量為

147.1

mAh/g，而

LMP/C材料僅為115.8

mAh/g，并且在循環(huán)過程中LMFP/C材料曲線更為平緩，說明其衰減緩慢，

具有良好的循環(huán)性能。Mn/Fe比例為

2:3

的

LMFP材料具有最佳的電化學(xué)性能。Mn/Fe比例不同的

LMFP均具有優(yōu)

異的循環(huán)性能，50

次循環(huán)后，容量保持率均在

90%以上，而當(dāng)

Mn/Fe比例為

2:3

的材料

具有最佳的電化學(xué)性能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，LM0.4F0.6P其初始比容量，首次及庫倫效率分別

為

124.3mAh/g和

92%。所得材料具有橄欖石結(jié)構(gòu)，碳包覆很好地控制了顆粒的大小，并

且增加了表面的導(dǎo)電性，從而使得材料的初始比容量和首次放電效率都在較高的水準(zhǔn)。LMP中不同離子的摻雜得到的材料性能不一。不同體相摻雜是在整個本征材料的內(nèi)部加

入其他金屬離子取代

LMP的部分元素，形成均勻的摻雜，該方法會對材料本身的電子結(jié)

構(gòu)產(chǎn)生大的影響。根據(jù)李俊豪等人編寫的高性能磷酸錳鋰正極材料的研究進(jìn)展論文

中的數(shù)據(jù)，體相摻雜包括

Li位摻雜、Mn位摻雜和

P位摻雜等，目前的研究主要集中于

Mn位摻雜。Mn位摻雜能夠有效減弱

Mn3+的

Jahn-Teller效應(yīng)影響，用其他金屬離子占據(jù)

Mn的

4c位，并形成固溶體。常用的陽離子有

Fe2+、Mg2+、Zn2+、Co2+、Cu2+、Cr3+、V3+、

Zr4+、Ti4+等。由于不同離子的原子半徑、性質(zhì)存在差異，所以摻雜不同的離子和以不同

的比例摻雜都能夠獲得性質(zhì)不一樣的材料。大部分國內(nèi)

LFP電池廠及正極材料廠均有

LMFP的技術(shù)儲備。目前國內(nèi)磷酸錳鐵鋰材

料研究進(jìn)度較快的公司代表為天津斯特蘭，2014

年便具備磷酸錳鐵鋰材料噸級量產(chǎn)的能

力，寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科等電池企業(yè)及德方納米、當(dāng)升科技、光華科技、廈鎢

新能等正極材料廠也早早布局磷酸錳鐵鋰材料專利儲備。（二）磷酸鋰：潛