磷酸鐵行業(yè)深度報(bào)告

磷酸鐵行業(yè)深度報(bào)告1.

磷酸鐵需求迎來(lái)高速增長(zhǎng)期1.1

磷酸鐵鋰是近年熱門鋰離子電池正極材料之一鋰離子正極材料作為制約鋰離子電池發(fā)展的瓶頸，正極材料的好壞，直接決定了鋰離子電池產(chǎn)品最終

性能指標(biāo)。與三元材料相比，磷酸鐵鋰正極材料在大電流放電（5~10C倍率放電）時(shí)放電電壓平穩(wěn)，

熱穩(wěn)定性好、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性好，廣泛適用于儲(chǔ)能等大容量電池領(lǐng)域。1.2

國(guó)內(nèi)新能源車的發(fā)展帶動(dòng)磷酸鐵鋰需求高速增長(zhǎng)國(guó)內(nèi)新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油車趨勢(shì)持續(xù)向上。隨全球碳中和碳達(dá)峰目標(biāo)的提

出，各國(guó)都將新能源汽車發(fā)展作為重要的戰(zhàn)略部署,

2020年國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)

量為131萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)5.7%，銷量達(dá)132.3萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)9.7%，2021年1-

6月國(guó)內(nèi)新能源車產(chǎn)量為96.65萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)161.9%。動(dòng)力電池裝機(jī)方面，

2020年累計(jì)裝機(jī)量達(dá)63.61Gwh，同比增長(zhǎng)2.3%，2021年1-5月累計(jì)裝機(jī)量達(dá)

40.93Gwh，同比增長(zhǎng)220.37%。1.3

國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能的發(fā)展帶動(dòng)磷酸鐵鋰需求高速增長(zhǎng)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)儲(chǔ)能應(yīng)用高速發(fā)展，磷酸鐵需求邊際增速不斷抬升。國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)和家用層面同時(shí)需要儲(chǔ)

能來(lái)提升消納可再生能源，疊加電力市場(chǎng)化和相關(guān)政策的持續(xù)加碼，儲(chǔ)能規(guī)?？焖偕仙?。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，2013-2020年，電力系統(tǒng)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模增加量從0.03GWh，上升到1.45Gwh，七年復(fù)合增速

達(dá)76.7%，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模從0.07Gwh快速上升到3Gwh，成為磷酸鐵未來(lái)需求的新增長(zhǎng)點(diǎn)。1.4

國(guó)內(nèi)外需求共振帶動(dòng)磷酸鐵鋰需求持續(xù)拉升隨美國(guó)持續(xù)加碼新能源汽車領(lǐng)域，全球鋰離子電池需求迎新增長(zhǎng)點(diǎn)。美國(guó)拜登政府上

臺(tái)之后，高度提倡清潔能源的發(fā)展，包括新能源領(lǐng)域，并在2021年5月27日再次加碼

電動(dòng)汽車稅收提案。目前來(lái)看，全球鋰離子電池需求中，動(dòng)力電池從2016年的34Gwh快速上漲到2020年123Gwh，四年復(fù)合增速38%，2021有望到150Gwh。疊加全球的

化學(xué)儲(chǔ)能、通信儲(chǔ)能等非動(dòng)力類電池的廣闊市場(chǎng)，整體全球鋰離子電池需求受動(dòng)力電

池影響，處于高速上升區(qū)間。磷酸鐵鋰電池快速發(fā)展，內(nèi)外需求共振帶動(dòng)磷酸鐵高速增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰市場(chǎng)前期

受制于高成本及低比容量，表觀消費(fèi)量長(zhǎng)時(shí)間維持5000噸左右的低位水平，隨磷酸鐵

工藝規(guī)?；厔?shì)逐漸顯現(xiàn)，磷酸鐵鋰電池成本持續(xù)下降，并于2021年首次低于0.5元

/Wh。疊加國(guó)外需求高企，磷酸鐵鋰需求有望迎來(lái)上行區(qū)間。1.5

全球?qū)⒂瓉?lái)磷酸鐵需求的高速增長(zhǎng)根據(jù)我們測(cè)算，2020-2025年磷酸鐵需求的

CAGR預(yù)計(jì)將高達(dá)75%。隨著下游動(dòng)力電池、

儲(chǔ)能和通信類等需求的高速增長(zhǎng)，磷酸鐵鋰

需求爆發(fā)，預(yù)計(jì)到2025年全球磷酸鐵鋰裝機(jī)

量有望達(dá)到912Gwh。假設(shè)單Gwh磷酸鐵鋰

動(dòng)力電池單耗2200噸磷酸鐵鋰，單噸磷酸鐵

鋰單耗0.98噸磷酸鐵。預(yù)計(jì)2025年全球整體

磷酸鐵鋰電池需求約201萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)磷酸鐵

需求197萬(wàn)噸，按照1.4萬(wàn)元/噸的價(jià)格算，市

場(chǎng)規(guī)模將達(dá)275億元。2.

磷化工企業(yè)制備磷酸鐵擁有最強(qiáng)成本優(yōu)勢(shì)2.1

磷酸鐵主要制備工藝磷酸鐵制備工藝重點(diǎn)在磷源和鐵源。磷源：凈化磷酸是基本磷源，是磷酸鐵制備工藝不可或缺的原

料；鐵源：零價(jià)鐵（鐵粉）或二價(jià)鐵鹽；氧化劑：多選擇沒有副產(chǎn)的雙氧水。二價(jià)鐵路線中，根據(jù)PH值調(diào)節(jié)劑的選擇不同，可以細(xì)分多種不同實(shí)現(xiàn)方法。磷酸鐵在

PH值較低的時(shí)候不沉淀，PH值較高的時(shí)候會(huì)水解生成氫氧化鐵沉淀。目前工藝普遍

調(diào)節(jié)成PH≈2的環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)磷酸鐵的沉淀制備，主流的PH值調(diào)節(jié)劑包括氫氧化鈉、工

業(yè)一銨、氨水和碳酸鈉等。2.2

二價(jià)鐵工藝路線擁有明顯的成本優(yōu)勢(shì)零價(jià)鐵工藝原料成本顯著高于二價(jià)鐵工藝，兩者單噸能耗成本基本持平。根據(jù)相關(guān)項(xiàng)

目環(huán)評(píng)的物料配比，我們測(cè)算零價(jià)鐵工藝中，單噸原料成本8027元，占總成本的74%，

顯著高于二價(jià)鐵工藝。同時(shí)二者的單噸能耗成本基本持平，成本差距主要來(lái)自原料端。原料端成本中，磷源貢獻(xiàn)顯著，零價(jià)鐵的鐵源成本是導(dǎo)致兩種工藝成本差距的主要原

因。零價(jià)鐵和二價(jià)鐵的鐵源成本明顯較磷源成本小，分別占整體原料成本的21%和

8.2%，由于零價(jià)鐵原料端的鐵粉價(jià)格較高，二者差異顯著。2.3

磷化工企業(yè)制備磷酸鐵擁有最強(qiáng)成本優(yōu)勢(shì)我們比較了三類不同磷酸鐵企業(yè)的二價(jià)鐵工藝成本：原料外購(gòu)企業(yè)，鐵源自備企業(yè)（鈦白粉企業(yè)），

磷源自備企業(yè)（磷化工企業(yè)）：原料外購(gòu)企業(yè)：我們根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格測(cè)算磷酸鐵的制備成本，其中磷源成本占總成本53%，對(duì)總成本

起決定性作用，約9989元/噸磷酸鐵，鐵源成本僅占總成本的6%。鐵源自備企業(yè)：我們假定鐵源自備企業(yè)（鈦白粉企業(yè)）的二價(jià)鐵成本0元，測(cè)算單噸成本約9389元，

節(jié)省600元單噸成本。磷源自備企業(yè)：我們以核心磷源凈化磷酸作為測(cè)算目標(biāo)，單噸磷酸鐵消耗0.85t磷酸，自產(chǎn)凈化磷

酸成本約3500元/噸，單噸成本約7643元，節(jié)省2346元單噸成本，擁有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。3.

長(zhǎng)期看磷化工未來(lái)供需緊平衡3.1

磷酸鐵帶動(dòng)凈化磷酸和工業(yè)一銨的需求增長(zhǎng)磷酸鐵需求的爆發(fā)將帶來(lái)凈化磷酸和工業(yè)一銨的需求增長(zhǎng)。假設(shè)磷酸鐵在2025年需求量增長(zhǎng)至197

萬(wàn)噸，則將帶來(lái)折純103萬(wàn)噸的P2O5需求。若全部由凈化磷酸提供則增加凈化磷酸的需求量為167萬(wàn)噸，2025年相較2020年需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)

157萬(wàn)噸。若全部由工業(yè)級(jí)磷酸一銨提供則增加工業(yè)級(jí)磷酸一銨需求量為151萬(wàn)噸，2025年相較2020年需求預(yù)

計(jì)將增長(zhǎng)142萬(wàn)噸。3.2

磷酸鐵磷源主要來(lái)自高純度磷酸和工業(yè)級(jí)磷酸一銨高純度磷酸的制備工藝主要有兩種，一類是通過濕法磷酸萃取凈化制備的濕法凈化磷酸，另

一類是通過黃磷燃燒和水反應(yīng)制備得到的熱法磷酸。工業(yè)級(jí)磷酸一銨的主要制備工藝為三種，其中通過濕法凈化磷酸和熱法磷酸的制備工藝成本

較高，大多企業(yè)使用濕法磷酸作為原材料通過兩步中和法制備。工業(yè)級(jí)磷酸一銨按原料來(lái)源主要分為三種。磷

酸原料可以是熱法磷酸、濕法凈化磷酸和濕法

磷酸。其中熱法磷酸和濕法凈化磷酸可以通過

直接和液氨反應(yīng)制備得到，產(chǎn)品純度高，但成

本較高。3.3

濕法凈化磷酸將是未來(lái)磷酸鐵磷源的主要來(lái)源熱法磷酸以工業(yè)黃磷作為生產(chǎn)的原材料，經(jīng)過燃燒和水化制備。主要工藝分為三段，分別是熔磷工

段、燃磷及水合工段和脫砷工段。其中熔磷工段需要保持黃磷溶液狀態(tài)，同時(shí)需要大量水隔絕空氣；

燃磷及水合工段需要在空氣助燃下生成P2O5氣體，并在冷卻水噴灑的情況下與稀硫酸反應(yīng)生成磷

酸。兩者均屬于高耗能工藝，同時(shí)單噸黃磷額外需要耗電約150