一、磷酸鐵鋰基本概述
1、材料對比
鋰離子電池正極材料可以根據結構的不同分為三類，以磷酸鐵鋰為代表的聚陰離子型材料，以鈷酸鋰和三元為代表的的層狀結構材料，以及以錳酸鋰為代表的尖晶石結構材料。從目前的主流材料來看，磷酸鐵鋰由於性價比優勢突出有回暖趨勢，三元朝高鎳化方向發展符合高能量密度和降鈷降成本的趨勢。往後看，正極材料的發展定不會止步於此——在性價比方面磷酸鐵鋰可通過摻錳製備磷酸錳鐵鋰來提高電壓平台進而提高能量密度，而在高能量密度方面，除了高鎳三元外，鎳錳酸鋰、富鋰錳基正極等高壓材料也極具發展前景。
磷酸錳鐵鋰、磷酸鐵鋰和三元材料性能參數
資料來源：公開資料整理
多年政策扶持之下，電動車產業鏈已經逐漸發展起來。國家補貼政策持續退坡，2019年的補貼相比2018年減少了50-70%，並計劃在2022年徹底退出。電池企業降本壓力增大，磷酸鐵鋰材料具有更低的成本，性價比優勢明顯，重新獲得市場的關注，部分車型加快從三元轉鐵鋰路線。根據數據，截至21年9月末，每噸三元材料均價約是磷酸鐵鋰的3倍以上，磷酸鐵鋰電池具備成本優勢，在中重型車輛佔據主要市場。
2020-2021年鋰電池正極材料價格對比情況
資料來源：公開資料整理
2、製取工藝對比
磷酸鐵鋰製備方法較多，主要分為固相法和液相法。其中固相法是目前最為成熟且大規模商業化應用的方法，根據關鍵原材料不同可分為草酸亞鐵（圖表中未包括）、磷酸鐵（鈉法）和磷酸鐵（氨法）三大類。固相合成法設備和工藝簡單，製備條件容易控制，適合工業化生產；但原材料固相不均勻，化學反應產物顆粒較大，粒度分佈範圍寬，從而對產品導電性和安全性等產生不利影響。液相法優點是產品一致性好，循環次數高，質量相對更佳，缺點在於生產設備複雜，投資成本較高，擴產難度大；目前具備量產化能力的主要為德方納米的自熱蒸發液相法，這種合成法使得初始原料在分子水平上的混合和獲得的前驅體更均勻，但對生產條件控制的要求較高，此外壓實密度等方面存在一定劣勢。
磷酸鐵鋰主要工藝路線對比情況
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二、磷酸鐵鋰產業鏈整體簡析
1、產業鏈簡析
磷酸鐵鋰產業鏈的上游主要包括鋰源、鐵源、碳源、磷酸根等原材料，中游包括磷酸鐵鋰正極材料，下游包括磷酸鐵鋰電池及新能源汽車、儲能等應用。磷酸鐵鋰正極材料及磷酸鐵鋰電池環節格局更好，與行業景氣度的相關性更高。
磷酸鐵鋰產業鏈簡析
資料來源：華經產業研究院整理
2、上游端
磷酸鐵鋰上游原材料主要分為鋰元素和磷酸鐵的製取，其中碳酸鋰是鋰電池的關鍵上游原材料，整體需求較大，價格對磷酸鐵鋰成本影響較大。就碳酸鋰產量情況而言，隨着下游消費電子和新能源汽車燈行業需求持續增長，我國碳酸鋰需求逐年增長。根據數據，2020年我國碳酸鋰產量為16.6萬噸，同比2019年略有增長，2021年受新能源汽車銷量爆發式增長，碳酸鋰需求暴增，產量增長達37.98%，達22.9萬噸，然而整體產量仍供不應求，導致市場價格飆升，2022年3月一度超過每噸50萬元。就磷酸鐵供給情況而言，目前市場大規模生產磷酸鐵的方法主要為硫酸亞鐵經雙氧水氧化後與磷酸（鹽）反應沉澱，2021年1-5月我國磷酸鐵產量9.32萬噸，同比大增153.4%，產能約為29.1萬噸，行業集中度較低，其中市佔率最大的企業是湖南雅城，擁有6萬噸產能，
2019-2021年中國碳酸鋰產量及增長率
資料來源：公開資料整理
3、下游端
就磷酸鐵鋰下游主要應用動力電池裝機量情況而言，此前憑藉高能量密度的優勢三元材料在新能源乘用車市場快速放量，其佔動力電池比重在2019、2020年均超過60%。但隨着比亞迪刀片電池和寧德時代CTP等工藝技術的升級，以及國內財政補貼退坡，成本成為車企動力電池選擇的主要考量；而磷酸鐵鋰憑藉高安全性、高性價比的優勢得以在乘用車市場快速放量，比亞迪漢、特斯拉Model3、宏光MINI等爆款車型的湧現拉動磷酸鐵鋰裝機量逐步回升，2021年裝機量大79.8GWh，佔比總動力電池超51%，成功反超三元電池。
2015-2021年中國磷酸鐵鋰動力電池裝機量及增長率
資料來源：中國汽車動力電池產業創新聯盟，華經產業研究院整理
相關報告：華經產業研究院發佈的《2022-2027年中國磷酸鐵鋰行業市場調研及投資戰略規劃建議報告》；
三、磷酸鐵鋰市場現狀分析
1、產量
就我國磷酸鐵鋰產量情況而言，2016-2020年，我國磷酸鐵鋰產量較為波動，但整體呈上升態勢。2020年，我國磷酸鐵鋰產量為14.2萬噸，同比上升45.6%，2021年隨着下游新能源汽車產銷增長，磷酸鐵鋰需求裝機量三元電池，整體產量大幅度擴張，達41萬噸左右。預計隨着新能源汽車持續增長，磷酸鐵鋰產量仍有較大發展空間。
2018-2021年中國磷酸鐵鋰產量及增長率
資料來源：公開資料整理，SMM，華經產業研究院整理
2、出貨量
就我國磷酸鐵鋰出貨量情況而言，2016-2020年，我國磷酸鐵鋰銷量持續上升態勢。2020年，我國磷酸鐵鋰銷量為12.4萬噸，同比上升40.9%。2021年以來，隨着新能源汽車銷量實現大幅度上升，我國磷酸鐵鋰出貨量大幅度增長，達45萬噸左右。
2018-2021年中國磷酸鐵鋰出貨量及增長率
資料來源：GGII，華經產業研究院整理
3、產能
截止到2021年7月我國磷酸鐵鋰的產能總量為49.9萬噸，同比增長43%，已經連續五年正增長，2021年以來，開工率逐月升高 ，2021年7月全行業平均開工率達到87%，大的廠商接近滿產。整體來看，隨着磷酸鐵鋰需求增長，整體產能快速擴張。
2016-2021年7月磷酸鐵鋰產能情況
資料來源：公開資料整理
4、市場價格
就磷酸鐵鋰市場價格變動情況而言，隨着2021年磷酸鐵鋰下游需求量持續增長，加之上游原材料碳酸鋰價格暴漲，磷酸鐵鋰價格表現為快速增長趨勢，截至2022年3月已超過15萬元每噸。目前來看，上游碳酸鋰價格仍有表現出下降趨勢，整體價格在短期內將維持高位。從前兩個月新能源車產銷情況來看，需求整體維持高位，預計2022年價格下降幅度有限。
2020-2021年中國磷酸鐵鋰價格走勢圖
資料來源：華經產業研究院整理
四、磷酸鐵鋰競爭格局
1、市場集中度
2021年，磷酸鐵鋰材料產量主要被德方納米、湖南裕能、國軒高科、貝特瑞、湖北萬潤5家企業壟斷，CR5佔比達73%，較2020的CR5下降3pcts，磷酸鐵鋰材料企業產量集中度小幅度下降。主要原因是其他二線廠商鐵鋰產能開始放量，湖南裕能、湖北萬潤受益於寧德及比亞迪拉動，產量份額提升明顯，其中裕能為特斯拉-寧德項目主供，江西昇華進入特斯拉供應鏈，二線廠商開始崛起。
2021年中國磷酸鐵鋰市場格局佔比情況
注：按產量佔比
資料來源：公開資料整理
2、主要企業分析
就龍頭企業德方納米產能情況而言，截至2021德方納米產能12萬噸，3萬噸技改增量。此外億緯鋰能合資10萬噸、寧德時代合資8萬噸預計分別於2022年Q2、Q3投產，預計2022年年底公司產能可達33萬噸，疊加規劃44萬噸錳鐵鋰產能2023-2024年投產，總產能規劃達77萬噸。
2018-2022年德方納米產能及預測
資料來源：德方納米公報，華經產業研究院整理
五、磷酸鐵鋰發展趨勢
磷酸鐵鋰產業鏈逐步趨向於大化工體系，未來成本優勢主要靠原材料自產、副產利用、自備能源、新工藝等方式構築，垂直一體化和副產利用的公司將會有明顯優勢；加之鐵鋰屬於高耗能產業，在以渣定產等政策引導下，未來工業級磷酸一胺稀缺度較高，擁有磷酸一胺產能的公司將會有顯著優勢，預計隨着行業需求持續增長，行業市場集中度有望持續提升。
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