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2025年4月25電力設備|證券研究報告2025年4月25磷酸鐵鋰行業深度報告新能源汽車和儲能需求有望帶動鐵鋰需求快速增長,頭部鐵鋰企業產能利用率處于高位,價格和成本改善下企業盈利有望得到修復。高壓實鐵鋰加速應用,磷酸錳鐵鋰滲透率有望逐步提升,產品升級迭代有望加速企業盈利和市占率分化。維持行業強于大市評級。n車儲需求強勁有望帶動鐵鋰材料需求快速增長,磷酸鐵鋰正極需求增速高于鋰電行業整體增速:2025年隨著需求復蘇、新車型持續推出、智能化、網聯化以及快充等新技術帶來的產品力提升,疊加政策端以舊換新的政策支持,國內新能源汽車銷量有望再創新高。成本優勢有望推動磷酸鐵鋰在動力電池裝機占比進一步提升,磷酸鐵鋰正極需求增速快于鋰電行業整體增速。2024年全球儲能電池市場呈現高速增長態勢,中國企業在其中占據主導地位。據GGII統計,2024年中國儲能鋰電池出貨量同比增長超60%,全球市場份額超過90%,我們預計2025年全球儲能需求保持強勁增長,帶動鐵鋰需求提升。n行業整體價格和盈利有望改善:磷酸鐵鋰技術路線較多,不同磷酸鐵路線成本受核心原材料價格波動影響,單一路線無法長期維持成本優勢,上游一體化是企業降本和增厚盈利的重要方式。磷酸鐵鋰盈利回落歷史底部區間,行業龍頭微利、二三線虧損,具備出清條件。成本端碳酸鋰等原料價格趨穩,對磷酸鐵鋰成本的影響減弱,價格端新一輪談價有望陸續落地,疊加頭部企業產能利用率處于高位,企業盈利和業績有望改善。n鐵鋰高壓密趨勢有望加速盈利和市占率分化:2024年儲能電芯容量主流指標正在由280Ah加速向314Ah演進,大容量儲能電芯的快速切換與產能釋放成為影響企業出貨的重要因素,帶動對高壓實密度磷酸鐵鋰需求提升。目前高壓實密度鐵鋰因技術壁壘僅有頭部企業能夠供應,加工費和盈利能力較普通鐵鋰具備優勢,鐵鋰高壓密趨勢有望加速鐵鋰企業盈利和市占率分化。n磷酸錳鐵鋰滲透率有望提升:磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰在性能上有一定的相似性,但在能量密度、循環次數以及度電成本上互有優劣。磷酸錳鐵鋰具備高能量密度,高安全、低成本等優勢,在存量替代需求以及下游差異化競爭下,傳統磷酸鐵鋰將通過高壓密產品維持競爭力,磷酸錳鐵鋰則依賴技術迭代打開高端市場,未來滲透率有望提升。中銀國際證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格中銀國際證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格電力設備證券分析師:武佳雄jiaxiong.wu@證券投資咨詢業務證書編號:S13005230證券分析師:李揚yang.li@證券投資咨詢業務證書編號:S13005230n車儲需求強勁有望帶動鐵鋰材料需求快速增長,磷酸鐵鋰正極需求增速高于鋰電行業整體增速。當前磷酸鐵鋰行業盈利處于歷史底部區間,具備出清條件。成本端碳酸鋰等原料價格趨穩,對磷酸鐵鋰成本的影響減弱,價格端新一輪談價有望陸續落地,疊加頭部企業產能利用率處于高位,旺盛需求帶動下企業盈利有望改善。高壓實鐵鋰和磷酸錳鐵鋰有望加速企業盈利和市占率分化,頭部企業憑借技術和成本優勢有望受益。建議關注湖南裕能、富臨精工、萬潤新能、龍蟠科技、德方納米等。n新能源汽車產業政策不達預期;新能源汽車產品力不達預期;產業鏈需求不2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告2 4正極材料是電池中的關鍵組分 4磷酸鐵鋰材料綜合性能較優 6 7新能源汽車:銷量穩步提升,鐵鋰裝機占比增長 7儲能:裝機高速增長,鐵鋰電池優勢明顯 9 磷酸鐵鋰工藝路線較為成熟,磷酸鐵法占據主流 單一路線無法長期維持成本優勢,上游一體化是重要降本方式 傳統鐵鋰盈利有望趨穩 高壓實產品具備優勢 錳鐵鋰具備應用潛力 4 5 6 7 7 8 8 8 8 9 10 10 12 12 12 13 13 14 15 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 222025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告3磷酸鐵鋰材料綜合性能較優正極材料為動力電池電化學體系提供鋰離子:動力電池作為鋰離子電池的一種產品形式,廣泛應用于新能源汽車和電化學儲能領域。鋰離子電池依靠鋰離子在正極和負極之間的移動來實現充放電,因此也被稱為“搖椅電池”。在充電過程中鋰離子從正極中脫出,嵌入到負極中;在放電過程鋰離子從負極中脫出,回到正極中,完成一次充放電過程。在組成鋰離子電池的原材料中,正極材料是鋰的化合物,為電池體系提供鋰離子。因此,從鋰離子電池的工作原理來看,正極材料是最關鍵的原材料。圖表1.鋰離子電池工作原理示意圖正極材料按照晶體結構大致可以分為三類:正極材料根據材料晶體結構可以分為橄欖石結構、層狀結構、尖晶石結構和固溶體結構等。LiFePO4是一種典型的橄欖石結構,其晶體沒有連續的FeO6共邊八面體網絡,故不能形成電子導電,其導電性比較差。一般通過摻雜或包覆等手段來提升材料的電子導電性能。鈷酸鋰和三元材料是典型的層狀結構的電極材料,LiCoO2在高電壓下有很好的循環性能,但是鈷具有毒性、成本比較高。因此在其基礎上采用鎳和錳替代鈷的方式發展出了三元材料,既能夠提升材料克容量,又能夠降低材料成本。LiMn2O4是典型的尖晶石結構電極材料,具有成本低、環境友好等優點,但是該材料在高溫下的循環性能較差。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告4圖表2.正極材料晶體結構分類橄欖石結構橄欖石結構磷酸鐵鋰材料綜合性能較優:正極材料的克容量對于動力電池的能量密度影響較大。在負極材料不變的情況下,磷酸鐵鋰做正極的電池能量密度較低;當正極材料換做克容量較高的5系、6系三元材料后,電池的能量密度也隨之提升,達到200Wh/kg以上;當正極材料采用克容量更高的NCM811材料后,電池能量密度能夠達到260Wh/kg。此外,正極材料還包括容量更高的高鎳材料,富鋰錳基等,搭配硅基負極后,其能量密度能夠進一步提升到300Wh/kg以上。因此不同的正極材料選擇對于組成動力電池的性能影響較大。鈷酸鋰是最早商業化的鋰離子電池正極材料:鈷酸鋰料制備簡單、比容量高、綜合性能好,目前廣泛應用于小型的數碼電子產品中。大量研究表明,Li1-xCoO2在0≤X≤0.5的范圍內循環時,具有優異的循環性能,當X≥0.8時,大多數電解質將會在4.3V附近發生氧化分解反應。鈷酸鋰的實際比容量約為130-140mAh/g,為理論比容量的50%-60%。在鋰離子電池的反復充放電過程中,多次收縮和膨脹會導致鈷酸鋰的結構從三方晶系向斜方晶系轉變,使得內阻變大,容量變小。此外,鈷比較昂貴,鈷酸鋰材料的安全性能較差,因此不適于在電動汽車和儲能電站中使用。錳酸鋰在新能源汽車中應用較少:尖晶石結構的錳酸鋰(LiMn2O4)制備簡單,原料豐富廉價,嵌鋰容量相對較低,且有兩個放電平臺,高溫循環性能較差,適合應用于一些比較低端的領域,如電動自行車等。雖然摻雜過渡金屬離子可以改善錳酸鋰的循環性能,但是在高溫下,容量衰減仍較明顯。錳酸鋰容量衰減的主要原因有如下三點1)材料中含有錳元素,材料粒子表面的三價錳會發生歧化反應生成二價的錳和四價的錳,歧化反應生成的二價錳會溶解在電解液中,造成錳的溶解,從而導致容量下降。(2)材料粒子表面發生的楊-泰勒效應會在放電末期擴散到錳酸鋰的整個組分中去。該體系在動力學條件下,并非屬于真正的熱力學平衡。因此相會發生一級轉變,從立方相到四方相,不論該形變有多么小,都足以對其結構造成破壞,變成無序性增加且對稱性低的四方相結構。(3)在充電末期,高度脫鋰的尖晶石粒子在有機溶劑中不穩定,四價錳的高氧化性,會導致錳酸鋰在4V平臺容量的衰減。因此,改善高溫下錳酸鋰的循環性能依舊是一個重要的課題。目前對于改善錳酸鋰的循環性能主要方法有表面處理、摻雜陰陽離子、電解液中加入添加劑、減少材料粒子的比表面積等。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告5三元材料能量密度高,應用廣泛:三元鎳鈷錳(鋁)酸鋰材料是目前廣泛應用于消費電子產品和動力電池的正極材料。它的研究可以追溯到上世紀90年代,是在對鈷酸鋰、鎳酸鋰等進行摻雜改性研究過程中逐漸發展起來的,最初的目的是為了減少正極材料中昂貴的鈷用量。例如,在鎳酸鋰正極材料中進行鈷元素摻雜研究時,制備出了一系列LiNi1-xCoxO2正極材料。隨后,研究人員為了降低LiNi1-xCoxO2正極材料中昂貴的金屬鈷用量,又在材料中摻雜了錳、鋁等元素,以減少鈷元素的用量,進一步降低材料的制備成本,如NCA和NCM。該正極材料中錳元素主要是保證了材料結構的穩定。鎳元素的電化學活性在材料中占主導位置,是保持三元鎳鈷錳(鋁)酸鋰材料高容量特性的根本。鈷元素可以增加離子導電性,降低材料的電化學極化及提高倍率特性。目前的制備方法主要是先用共沉淀法制備鎳鈷錳(鋁)氫氧化物前驅體,再通過與鋰源共混高溫焙燒反應合成。三元鎳鈷錳(鋁)酸鋰正極材料集中了鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰材料的各自優點,可逆比容量大、結構較穩定、循環性能較好,但還是含有鈷元素,成本相對較高,安全性較差。磷酸鐵鋰正極性價比高,性能較為均衡:磷酸鐵鋰材料是一種無機化合物,屬于正交晶系橄欖石結構,主要作為鋰離子電池正極材料使用。磷酸鐵鋰(LiFePO?)作為一種極具潛力的新型鋰離子電池電極材料,正受到廣泛關注。從結構上看,它屬于橄欖石結構,這種獨特的晶體結構賦予了它許多優異的性能。在能量密度方面,磷酸鐵鋰雖比不上一些高端的電池材料,但對于常規應用場景而言,完全能夠滿足需求。磷酸鐵鋰擁有極其出色的穩定性,在充放電的循環過程中,晶體結構變化微小,這不僅極大地延長了電池的使用壽命,還使其安全性能超過同類產品。即使在高溫、過充等極端情況下,也能保持穩定,不易發生起火、爆炸等危險狀況。此外,磷酸鐵鋰不含任何重金屬成分,在生產和使用過程中對環境十分友好,并且其制備成本相對較低,在大規模應用中具有成本優勢。鐵鋰三元價差長期存在,磷酸鐵鋰對三元成本優勢由材料構成決定:鈷鹽、鎳鹽和鋰鹽是制備三元材料的主要原材料,其中鈷鹽、鎳鹽價格較高,導致三元材料的生產成本較高。對于磷酸鐵鋰而言,主要原材料為鋰源、鐵源、磷源,由于鐵源和磷源資源較為豐富,磷酸鐵鋰具有成本優勢。磷酸鐵鋰安全性更好:三元材料通常在180攝氏度以上會出現自加熱,在約200攝氏度發生分解并釋放出氧氣,在高溫下電解液迅速燃燒,發生加劇連鎖反應。磷酸鐵鋰的安全性能相對較好,在250攝氏度以上才會出現熱現象,在700-800攝氏度時才會發生分解,且分解時不會釋放氧分子,燃燒不如三元材料劇烈。因此,磷酸鐵鋰正極材料安全性較高。圖表3.不同鋰電池正極材料性能對比理論密度理論密度/g·cm-3/振實密度/g·cm-3壓實密度壓實密度/g·cm-3理論容量/mA·h·g-1實際容量實際容量/mA·h·g-1質量比能量/Wh·kg-1好差2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告6需求端:車儲需求強勁,鐵鋰優勢凸顯政策+需求+技術共振,中國新能源汽車銷量有望保持高增:政策端,2025年1月8財政部發布《關于2025年加力擴圍實施大規模設備更新和消費品以舊換新政策的通知》,提出在《關于進一步做好汽車以舊換新有關工作的通知》基礎上,將符合條件的國四排放標準燃油乘用車納入可申請報廢更新補貼的舊車范圍;對個人消費者報廢符合條件的乘用車并購買新能源乘用車補貼2萬元,購買燃油乘用車的補貼1.5萬元。根據財經網報道,北京、河北、山西、湖北、湖南、江西、四川、貴州、廣東、廣西、海南等多個地方省市集中發布以舊換新銜接政策,宣布2025年繼續發放汽車以舊換新補貼。我們預計隨著系列政策出臺落地,政策組合效應不斷釋放,新能源汽車市場潛力有望進一步釋放。需求端,2025年多家主流車企加速多品牌戰略布局,新能源汽車車型矩陣將繼續擴容,滿足多元化的消費需求,有望帶動銷量增長。技術端,新能源汽車智能化發展進入全面加速期,比亞迪推出“智駕平權”,實現技術普惠,我們預計主流車企將陸續跟進,新能源汽車在智能化維度的競爭力有望進一步提升,推動新能源車滲透率提升。2025年中國新能源汽車銷量有望達到1,600萬輛,同比保持高增:根據中國汽車工業協會數據,2024年我國新能源汽車產量1,288.8萬輛,同比增長34.4%;銷量1,286.6萬輛,同比增長35.5%,新能源汽車新車銷量達到汽車新車總銷量的40.9%,較2023年提高9.3個百分點。在政策、需求、技術共同推動下,2025年中國新能源汽車產銷景氣延續,根據中汽協預測,2025年中國汽車總銷量將達到3,290萬輛,同比增長4.7%。其中,新能源汽車銷量預計將達到1,600萬輛,同比增長24.4%。圖表4.2024-2025年2月中國新能源汽車銷量90%90%70%60%50%40%30%20%0%-10%-20%1,600,0001,400,0001,200,0001,000,000800,000600,000400,000200,0000202401202403202405202407202409202411202501圖表5.2024-2025年2月中國新能源汽車滲透率60%50%40%30%20%23012304230723102401240424072410202501月度滲透率累計滲透率歐洲和美國新能源汽車銷量增長存在不確定性:根據SNEResearch統計,2024年除中國外全球新能源汽車銷量約601.1萬輛,同比增長6.1%;動力電池裝機量361.4GWh,同比增長13.1%。主要市場中,歐洲新能源汽車銷量310.4萬輛,同比增長51.6%,增速同比下降1.0個百分點;北美新能源汽車銷量183.6萬輛,同比增長30.5%,增速同比增長10.1個百分點。2025年歐洲碳排放目標考核可能放寬,美國市場銷量受加征關稅和補貼退坡影響存在不確定性,我們預計歐洲和美國新能源汽車銷量增長存在不確定性。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告7圖表6.2017-2024年海外新能源汽車交付量7,0006,0005,0004,0003,0002,00002017201820192020202120222023202490%75%60%45%30%0%圖表7.2017-2024年海外動力電池裝機量100%80%60%100%80%60%40%20%0%400300200020172018201920202021202220232024裝機量——同比增長全球動力電池裝機量持續增長:2024年全球動力電池裝機量持續增長,中國電池企業以內需為基礎擴大全球市場份額,日韓企業受歐美市場需求波動影響全球市占率進一步下降。根據SNEResearch統計,2024年全球動力電池裝機量894.4GWh,同比增長27.2%。前十名中中國電池企業裝機量市占率合計67.1%,同比增長3.7個百分點,日韓企業裝機量市占率合計22.5%,同比下降6.8個百分點。我們預計2025年全球動力電池裝機量將繼續保持增長,其中中國動力電池裝機量在全球市占率有望進一步提升。動力電池產銷兩旺,磷酸鐵鋰電池占比提升:根據中國汽車動力電池產業創新聯盟數據,2024年我國動力和其他電池累計裝車548.4GWh,同比增長41.5%。其中,三元電池累計裝車139.0GWh,同比增長10.2%,占總裝車量的25.3%,同比下降7.3個百分點;磷酸鐵鋰裝車409.0GWh,同比增長56.7%,占總裝車量的74.6%,同比提升7.3個百分點。圖表8.2020-2024年中國動力電池裝機量6004003002000(GWh)2020202120222023202460%40%20%0%裝機量——同比增長圖表9.2020-2024年中國三元和鐵鋰動力電池裝機占比100%80%60%40%20%0%20202021202220232024鐵鋰占比三元占比需求、政策和技術共同推動了三元和鐵鋰占比變化:2016年以前,LFP電池憑借其成熟的技術、低廉的價格迅速占據電池正極材料主流的位置,為同期正極材料出貨量貢獻了主要增量。2016年至2019年,新能源補貼向高能量密度傾斜,三元電池因其能量密度優勢,占比迅速提升。2019年下半年,受補貼退坡等政策影響,電池行業降本增效的需求高漲,寧德時代和比亞迪分別推出“CTP”和“刀片電池”技術,顯著提升了電池包的能量密度,使部分LFP電動車理論續航已經達到NCM材料電動車水平。同時,原有低成本、安全性能高的優勢更進一步促進了磷酸鐵鋰需求放量。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告8鐵鋰和三元電池價差長期存在,成本優勢有望推動磷酸鐵鋰裝機占比進一步提升:根據乘聯會統計,2024年全年降價車型達227款,其中新能源車新車降價車型的平均降價力度為1.8萬元,降價幅度達9.2%;常規燃油車新車降價車型的平均降價力度為1.3萬元,降價幅度為6.8%。新能源汽車價格整體下探將倒逼車企不斷降本。作為電動車核心零部件,電池成本占據整車成本的40%以上??紤]到磷酸鐵鋰電池成本優勢明顯,“刀片”和“CTP”等技術的出現使部分LFP電動車理論續航已經達到中鎳三元電池水平,我們預計2025年動力領域磷酸鐵鋰市占率仍有望進一步提升。圖表10.磷酸鐵鋰和三元電芯價格0.600.500.400.300.20(元/Wh)2024-01-022024-04-022024-07-022024-10-022025-01-022025-04-02——三元電池價格磷酸鐵鋰電池價格2024年新型儲能累計裝機78.3GW,規模首超抽蓄:根據CNESADataLink全球儲能數據庫不完全統計,截至2024年底,我國電力儲能累計裝機首超百吉瓦,達到137.9GW。新型儲能裝機規模首次超過抽水蓄能,達到78.3GW/184.2GWh,功率和能量規模同比分別增長126.5%和147.5%。鐵鋰電池儲能在多種儲能技術中優勢明顯:與其他儲能技術相比,電池儲能部署靈活性強,無需依賴地理條件(如水電站或鹽穴),可模塊化適配家庭、工商業及電網級場景;能量轉換效率高,減少能量損耗;響應速度快,精準匹配電網調頻、削峰填谷等動態需求;環保性突出,運行過程零排放,且與風光發電協同性強,助力能源清潔化轉型;成本持續優化,疊加循環壽命延長,全生命周期經濟性顯著提升。這些特性使其成為構建新型電力系統的核心支撐技術。2025年全球儲能需求預計持續強勁增長:2024年全球儲能電池市場呈現高速增長態勢,中國企業在其中占據主導地位。據GGII統計,2024年中國儲能鋰電池出貨量同比增長超60%,全球市場份額2027年)》支持新型儲能發展,美國因2026年關稅上調預期可能引發搶裝潮,中東、東南亞等新興市場在大型光儲項目推動下成為增長亮點。車儲需求強勁有望帶動鐵鋰材料需求快速增長:根據起點研究院統計,2024年全球鋰電池正極材料出貨365.1萬噸,同比增長32.1%。其中三元正極出貨量95.1萬噸,同比增長1.0%;磷酸鐵鋰正極出貨量超240萬噸,同比增長50.4%。2025年隨著全球新能源汽車滲透率持續提高,整體三元電池及三元正極需求仍有所增長,磷酸鐵鋰在新能源汽車、儲能和輕型動力市場磷滲透率有望繼續提升,需求增速有望高于正極行業平均增速,預計2025年全球磷酸鐵鋰正極出貨量有望達到340萬噸,同比增長40.4%。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告9圖表11.2021-2025年全球鋰電池出貨量及預測(GWh)2000800400020212022202320242025EEV動力電池ESS儲能電池3C電池輕型動力電池圖表12.2021-2025年全球正極材料出貨量及預測020212022202320242025ELFP(左軸)NCM(左軸)LFP同比(右軸)NCM同比(右軸)2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告10供給端:工藝路線百花齊放,市場格局基本穩定磷酸鐵鋰工藝路線較為成熟:磷酸鐵鋰正極材料的性能在一定程度上取決于材料的形態、顆粒的尺寸以及原子排列,因此制備工藝尤為重要。目前工業生產磷酸鐵鋰的主流工藝有:磷酸鐵法、草酸亞鐵法、鐵紅法,全濕法(水熱合成)、自熱蒸發液相法。1)磷酸鐵法:磷酸鐵法首先由廢鐵先與硫酸反應制得FeSO4,再與(NH4)3PO4反應制得FePO4,最后加入鋰源燒結制得磷酸鐵鋰。圖表13.磷酸鐵法磷酸鐵工藝碳酸鋰碳源磷酸鐵燒結粉碎磷酸鐵鋰均勻混合液相球磨干燥燒結粉碎磷酸鐵鋰2)草酸亞鐵法:草酸亞鐵法是早期常見的制備工藝,以碳酸鋰、氫氧化鋰為鋰源,草酸亞鐵為鐵源,將原料球磨干燥后,在惰性氣體或者還原氣氛中,以一定的升溫加速加熱到某一溫度,反應一段時間冷卻后得到產品。圖表14.草酸亞鐵法草酸亞鐵工藝草酸亞鐵鋰源磷源均勻混合預燒結燒結粉碎磷酸鐵鋰3)鐵紅法:鐵紅法由廢鐵先后和硫酸、氫氧化鈉反應,經燒結、水洗后得到Fe2O3(鐵紅),再將鐵紅與磷酸二氫銨和碳酸鋰燒結制得磷酸鐵鋰。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告11圖表15.鐵紅工藝法鐵紅工藝三氧化二鐵碳源磷酸二氫鋰燒結粉碎磷酸鐵鋰均勻混合液相球磨干燥燒結粉碎磷酸鐵鋰4)全濕法:全濕法(水熱)是一種比較先進的制備工藝,是將硫酸亞鐵、氫氧化鋰和磷酸溶于水中或其他溶劑中,通過水熱過程進行反應合成磷酸鐵鋰的工藝。圖表16.全濕法工藝全濕法工藝溶劑鋰源反應釜磷源鐵源溶劑鋰源反應釜磷源燒結粉碎磷酸鐵鋰過濾升溫保持燒結粉碎磷酸鐵鋰過濾5)硝酸鐵法:硝酸鐵法分別由硝酸與純鐵和碳酸鋰反應制得硝酸鐵和硝酸鋰,制備磷酸鐵鋰時向硝酸鋰中加入鐵源、磷源(磷酸或磷酸銨),加熱反應,生成LiFePO4·NH3,經輥道窯燒結分解LiFePO4·NH3得到磷酸鐵鋰。圖表17.磷酸鐵鋰工藝路線比較2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告12圖表18.部分企業工藝路線對比磷酸鐵是制備磷酸鐵鋰的關鍵前驅體:磷酸鐵工藝主要分為銨法、鈉法和鐵法。其中銨法是硫酸亞鐵溶液與磷酸一銨反應,經沉淀過濾后再用氨水中和過量的酸得到磷酸鐵;鈉法是硫酸亞鐵用磷酸酸化后與雙氧水反應,生成磷酸二氫鐵,再通過氫氧化鈉溶液生成磷酸鐵;鐵法是通過磷酸和鐵粉反應,在酸性環境下,加入雙氧水,將磷酸亞鐵鹽氧化成磷酸鐵。銨法和鈉法都屬于亞鐵路線,亞鐵路線的磷酸鐵制備過程中需要氨水或氫氧化鈉調節pH值,按照使用pH值調節劑的不同分為銨法和鈉法,前者使用氨水,后者使用氫氧化鈉。鐵法是通過磷酸和鐵粉反應,屬于純鐵路線,廢產物主要為氫氣排放,廢水少、環保壓力小。圖表19.磷酸鐵工藝路線對比磷酸一銨/精制磷酸+硫酸亞鐵+精制磷酸+硫酸亞鐵+雙氧水+氫精制磷酸+鐵粉+雙氧水→磷反應產物純度稍差,主要副產為反應產物純度稍差,主要副產品主要副產品會產生工業廢水,需配套水回用會產生工業廢水,需配套水回用廢產物主要為氫氣排放,廢水主要原材料為精制磷酸,其次為硫酸亞鐵,磷酸可來自磷化工企主要原材料為精制磷酸,其次為硫酸亞鐵,磷酸可來自磷化工企業自產,硫酸亞鐵來自鈦白粉企酸一銨、磷酸可來自磷化工企業對原料品質要求高,磷酸可來技2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告13不同磷酸鐵路線成本受核心原材料價格波動影響,單一路線無法長期維持成本優勢:當前國內磷酸鐵工藝路線中,銨法、鈉法和鐵法都是較為成熟的工藝。銨法主要受工業磷酸一銨、濃磷酸價格影響;鈉法主要受濃磷酸、液堿價格影響;鐵法主要受濃磷酸、鐵塊價格影響??紤]副產品硫酸銨外售和銨法磷酸采用相對便宜的工業磷酸一銨,而磷酸一銨作為農業必需品價格受到國家控制價格相對穩定,當前銨法工藝具有成本優勢。圖表20.不同工藝制備磷酸鐵BOM成本對比(2025年3月)噸噸噸噸噸噸噸噸噸噸噸產能分布在低電價地區企業更有利:根據證券時報報道,一噸磷酸鐵耗電約1,500度,一噸磷酸鐵鋰耗電約6,000度,在低電價地區布局產能生產成本更具優勢。根據高工鋰電統計,截至2023年4月底,我國已建成的磷酸鐵鋰產能約322萬噸,其中云南、四川、湖北合計占全國總產能的49%;已建成的磷酸鐵材料產能約265萬噸,云南、湖北、貴州合計占全國總產能的63%。上游一體化可穩定成本,降低原料價格波動影響:磷酸鐵鋰成本受磷源和鋰源價格影響較大。磷酸鐵鋰企業中磷源一體化的代表企業有湖南裕能,公司布局貴州黃家坡磷礦和打石場磷礦,基于生產1噸磷酸鐵鋰約需磷精礦2.26噸,公司對磷礦布局充分,未來有望實現磷源全自供,通過磷源一體化降本。龍蟠科技是鋰源一體化代表型企業,公司與寧德時代合資布局鋰礦加工產能,通過鋰源一體化降本。龍蟠科技的鋰鹽加工廠一方面可穩定產品原材料的成本與供應,另一方面通過合資建廠,也可加強對合作方磷酸鐵鋰正極材料的銷售,形成產業上的協同;此外,公司通過收購山東美多加強電池回收布局,對原料自給形成補充。磷化工企業制備磷酸鐵具有成本優勢,鐵源在磷酸鐵成本占比較?。耗壳皬氖禄蛘哂媱澾M入磷酸鐵市場的企業主要分為兩類,一類是云天化、中核鈦白、川發龍蟒等化工企業,該類企業具有上游配套原料,具有一定的成本優勢;另一類是磷酸鐵鋰及相關鋰電池材料企業,如湖南裕能、萬潤新能、龍蟠科技等,這類企業具有相對穩定的下游銷售渠道和客戶。根據BOM表中測算,磷源對總成本起決定性作用,鐵源在成本中占比較小,因此磷化工企業在磷酸鐵制備上具有一定的成本優勢。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告14圖表21.鈦白粉、磷化工和磷酸鐵鋰產業鏈關系圖磷化工鈦白粉磷化工鈦精礦磷礦鈦精礦磷礦除鎂廢硫酸鈦白粉磷酸合成氨硫酸亞鐵工業級磷酸一銨硫酸銨肥料級磷酸一銨碳酸鋰磷酸鐵磷酸鐵/磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰產銷保持高增,市場份額有望向頭部和低成本企業集中:根據EVTank數據,2024年中國磷酸鐵鋰材料出貨量達到242.7萬噸,同比增長48.2%。出貨量排名前四的企業與2023年保持不變,其中湖南裕能以接近70萬噸的出貨量排名第一,總體市場份額高達28.8%,其次為德方納米、萬潤新能和龍蟠科技,四家企業的合計市場份額較2023年下降6.1個百分點。出貨量排名前十的企業還包括友山科技、江西升華、國軒高科、金堂時代、北大先行和融通高科。2024年中國磷酸鐵鋰企業出貨量前十門檻由2023年的5萬噸上升到2024年的6萬噸。考慮到傳統鐵鋰競爭較為激烈,當前盈利水平下部分落后產能已具備出清條件。高壓密和磷酸錳鐵鋰對技術積淀要求較高,目前僅有頭部幾家企業實現批量出貨,我們預計2025年磷酸鐵鋰市場將進一步向頭部和低成本企業集中。圖表22.2018-2024年中國磷酸鐵鋰出貨量6004003002000(GWh)2020202120222023202460%40%20%0%裝機量同比增長圖表23.2024年中國磷酸鐵鋰市占率f-融通高科 能2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告15高壓實產品逐步起量,錳鐵鋰具備潛力磷酸鐵鋰主要采用公式定價,碳酸鋰對價格和成本影響較大:磷酸鐵鋰定價公式為:電池級碳酸鋰月均價*單耗*鋰鹽折扣系數+固定費用(磷酸鐵+磷酸鐵鋰正極加工費)。磷酸鐵鋰成本主要由直接材料、直接人工、制造費用、燃料動力和運輸費用構成,根據湖南裕能和萬潤新能招股說明書,在剔除直接材料后其他成本規模相對固定,我們預計合計約0.92萬元/噸。材料成本中,1噸磷酸鐵鋰需要約0.97噸磷酸鐵和0.25噸碳酸鋰。以磷酸鐵1.05萬元/噸、碳酸鋰7.42萬元/噸計算,磷酸鐵和碳酸鋰成本分別為1.02萬元和1.86萬元。企業生產經營過程中通常需要備庫,假設磷酸鐵鋰價格不變,在碳酸鋰價格快速上漲時,若企業不能及時順價則盈利受損,反之,在碳酸鋰價格下跌時產生庫存收益,盈利增加。碳酸鋰等主要原料價格趨穩,對鐵鋰成本影響減弱:在經歷2023年碳酸鋰價格急漲急跌后,磷酸鐵鋰企業普遍縮短庫存周期,減少碳酸鋰備庫,通過快進快出的方式規避原料價格波動對成本的影響。2025年碳酸鋰價格波動趨緩,根據iFinD數據,2025年2月27日電池級碳酸鋰均價報7.60萬元/鋰鹽湖項目一期和非洲馬里Goulamina鋰輝石項目一期正式投產,國內的其他鋰鹽項目也在推進爬坡,短期盡管上游礦商和鋰鹽廠有較強挺價情緒,我們預計碳酸鋰供需拐點仍未到來,價格上漲仍有壓力,磷酸鐵鋰成本變化將趨于平穩。圖表24.2023-2025年2月磷酸鐵鋰和碳酸鋰價格20)(4502023/2/22023/5/22023/8/22023/11/22024/2/22024/5/22024/8/22024/11/22025/2/2磷酸鐵鋰(動力型,左軸)碳酸鋰(電池級,右軸)盈利回落歷史底部區間,行業龍頭微利、二三線虧損,具備出清條件:目前磷酸鐵鋰正極材料價格基本接近歷史低位,相較2023年高點明顯回落。行業受碳酸鋰等原料跌價和加工費下行影響,整體盈利普遍承壓。觀察毛利率水平,主要企業中湖南裕能毛利率較高,其他鐵鋰廠毛利率均處于虧損或微利狀態。根據各公司2024年中報披露的產能利用率,均顯著高于行業平均,反映出頭部企業訂單更為飽滿,在價格處于低位、訂單不飽滿的情況下中小企業盈利將面臨較大壓力,行業出清有望加速。圖表25.磷酸鐵鋰企業毛利率(%)2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告16圖表26.截至2024H1磷酸鐵鋰企業產能及利用率圖表27.2025年磷酸鐵鋰新增、未來擬建產能(萬噸)-512-581----5-----3-6---5---1--55-2----傳統產品競爭壓力較大,新品開發應用加快:根據湖南裕能投資者活動關系記錄表披露,公司新產品CN-5系列主要針對儲能場景,兼具長循環壽命和低溫性能優異等特性,能較好地滿足儲能電池轉向大電芯的趨勢需求;新產品YN-9系列則主要面向動力電池應用場景,通過改進粒徑級配技術,有效提高壓實密度的同時保證了材料的容量和倍率性能。公司新產品銷量創新高,2024年前三季度CN-5系列及YN-9系列實現銷售約9.4萬噸,在產品銷量占比約19.76%。在價格方面,新產品較普通產品具有一定的優勢。314Ah儲能電芯的快速切換與產能釋放成為影響企業出貨的重要因素:314Ah電芯在保持與280Ah電芯相近外形尺寸的前提下,通過優化極片長度、卷繞/疊片工藝和壓實密度,提升容量。其中314Ah電芯正極材料采用了高壓實磷酸鐵鋰。根據高工鋰電統計和預測,2024年儲能電芯容量主流指標正在由280Ah加速向314Ah演進,314Ah電芯在國內與海外大儲應用均快于預期,2024年314Ah電芯在電力儲能電池滲透率達40%,預計2025年滲透率超70%。高性能電芯對鐵鋰正極提出更高要求,高壓密成為技術迭代方向:高性能電芯對于鐵鋰正極提出更高壓實密度要求。壓實密度指的是在一定的壓力下,電池極片單位體積內所含材料的質量,與極片比容量、效率、內阻以及電池循環性能有密切的關系。在體積不變的前提下,要提升電池的能量密度,需要提升鐵鋰正極片的極片壓實密度。行業內普遍將磷酸鐵鋰劃分為五代產品,目前市場以第二代、第三代產品為主流,第四代需求增長迅速,第五代處于研發或小規模試驗階段,尚未實現商業化量產。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告17圖表28.不同代際鐵鋰產品對比粉末壓實密度(g/cm3)四代高壓密磷酸鐵鋰可以通過前驅體顆粒形貌控制、二次燒結等工藝來實現:以富臨精工為代表的草酸亞鐵工藝較其他技術路線,能夠直接生成純度高、結晶度高的材料,并且有助于獲得更細小、更均勻的顆粒。湖南裕能采用二燒工藝,即采用兩次不同溫度,和(或)不同氣氛下的燒結步驟來優化材料微觀結構。固相工藝路線中,相較于草酸法,二燒法更為主流,龍蟠科技、萬潤新能、國軒高科等均采用二燒法。液相法公司中德方納米通過控制磷酸鐵鋰顆粒形貌及大小顆粒級配提高磷酸鐵鋰壓實密度,公司的動力型高壓密新產品已經實現批量出貨,超高壓密新產品驗證進展順利。圖表29.主要鐵鋰企業高壓密產品進展實密度、高容量及快充性能優勢,可顯著提升電芯能量密求。此外,公司第五代磷酸鐵鋰產品研發進展順利公司高壓實磷酸鐵鋰產品得到了核心客戶和一線主機廠推出第四代高壓實磷酸鐵鋰正極材料S526,粉體壓實密度2.62g/cm3。S526通過“一次燒結”高壓實鐵鋰整體盈利更優:以新能源汽車為代表的磷酸鐵鋰需求增長仍表現出較強確定性,在2024-2025年虧損壓力下,磷酸鐵鋰加工費有望迎來回升,磷酸鐵鋰壓實密度越高,議價權越高。根據高工鋰電報道,2024年下半年來,高壓實鐵鋰出貨占比提升明顯。高壓實鐵鋰制備所需二燒工藝有待生產經驗積累、供給處于相對緊張狀態,帶動加工費上漲。此外,電池廠商愿意并已落實對高壓實鐵鋰產品支付較高溢價,壓實密度達2.5-2.7g/cc的鐵鋰普遍可獲得1,000-3,000元溢價。漲價背后是成本與效益的權衡。高壓實鐵鋰生產中的二燒工藝導致耗電量上升,同時生產效率下降帶來單位折舊增加,但總體而言,由于高壓實產品價格上漲帶來的收益超過了成本增加,高壓實磷酸鐵鋰的盈利能力相對更強。高壓密或推動市場格局進一步集中:相較于2.6g/cm3以下僅需一次燒結的磷酸鐵鋰,高壓實鐵鋰的技術門檻主要體現在兩個方面:一是顆粒分布難以精準控制,高溫燒結易產生磷化鐵雜相;二是產氣量大易損壞碳包覆,導致比表面積和阻抗增大、鐵溶出升高。此外,高壓實鐵鋰也帶來了一些新的技術挑戰,例如可能導致孔隙率低導致電解液滲透不充分、應力分布不均導致極片機械強度降低等問題。因此,掌握包覆、摻雜、大小顆粒級配(梯度設計)等關鍵技術也構成了磷酸鐵鋰廠商的工藝技術壁壘。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告18LFP與LMFP在能量密度、循環次數等性能上互有優劣:從性能方面看,兩者相比較三元電池具有較高的熱穩定性與安全性。從低溫容量保持率看,磷酸錳鐵鋰低溫性能優于磷酸鐵鋰。從能量密度看,磷酸錳鐵鋰由于摻加了錳源,擁有了較高的理論工作電壓,電壓可以到4.1V,相比較磷酸鐵鋰高出0.7V,因此在理論能量密度上比磷酸鐵鋰高15%左右,但由于錳粒與鐵粒半徑不同,微粒間存在間隙,磷酸錳鐵鋰壓實密度不如磷酸鐵鋰,導致實際能量密度提升較理論值需要打一定折扣。循環次數方面,由于額外摻加了錳源,錳晶體易析出損傷了電池的循環壽命,各廠商在工藝和配方上有較大差別,導致磷酸錳鐵鋰的循環次數差異性也較大。圖表30.磷酸錳鐵鋰、磷酸鐵鋰、三元正極比較橄欖石橄欖石好好好好低低磷酸錳鐵鋰性能仍有改善空間:磷酸錳鐵鋰具備高能量密度,高安全、低成本等優勢,但是磷酸錳鐵鋰依然存在一些缺點,其中最主要的是導電性較差,幾乎屬于絕緣體。由于極差的導電性、高電阻使磷酸錳鐵鋰在充放電過程中的極化程度較大,電池在循環過程中出現各種副反應,直接導致電池的循環性能較差。此外,磷酸錳鐵鋰材料在充放電過程中,容易發生Mn2+轉變成Mn3+的Jahn-Teller效應,使得體積發生變化,以上問題使磷酸錳鐵鋰在使用過程中達不到理想狀態。圖表31.磷酸錳鐵鋰產業化難題和解決方法碳包覆碳納米管磷酸錳鐵鋰電池已實現裝車:據起點研究院月度裝機量數據顯示,目前磷酸錳鐵鋰+三元材料的混合電池已經裝機上車。其中以寧德時代為主要裝機電池廠,配套以三元+磷酸錳鐵鋰混用為主,配套包括奇瑞星紀元ES、智界S7,以及享界S9等。國軒高科2023年5月發布的磷酸錳鐵鋰L600啟晨電池,電芯實現240Wh/kg的能量密度。欣旺達研發的磷酸錳鐵鋰電芯產品,能量密度達到235Wh/kg;中創新航已發布One-Stop高錳鐵鋰電池,支持整車續航達到700km。除車用外,磷酸錳鐵鋰在兩輪車等市場推進較快,在小儲能場景中錳鐵鋰也開始逐步滲透。磷酸錳鐵鋰滲透率有望提升:受材料自身特性影響,現有技術條件下磷酸錳鐵鋰主要和三元材料摻雜使用,更像是三元材料的差異化產品,而非磷酸鐵鋰的替代品。受三元電池終端裝機市占率下滑影響,2023-2024年磷酸錳鐵鋰未能實現大規模放量。隨著快充成為行業焦點,磷酸錳鐵鋰較差的倍率性能也阻礙了其在終端市場滲透率提升。隨著技術進步,德方納米、容百科技、當升科技、湖南裕能、萬潤新能等公司在磷酸錳鐵鋰上取得積極進展??紤]到存量替代以及下游差異化競爭訴求,相比于現有磷酸鐵鋰內卷式競爭,磷酸錳鐵鋰存在技術溢價,我們認為在供需兩端雙重推動下,磷酸錳鐵鋰滲透率有望提升。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告19圖表32.部分LMFP企業產能布局11萬噸/年,計劃2025年將產能提升至442023年中,已實現正式量產出貨,全年/2/2024年4月開工襄陽規劃新產線推出“錳鋰1號”2023年實現磷酸錳鐵鋰前驅體千噸級產2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告20投資建議車儲需求強勁有望帶動鐵鋰材料需求快速增長,磷酸鐵鋰正極需求增速高于鋰電行業整體增速。當前磷酸鐵鋰行業盈利處于歷史底部區間,具備出清條件。成本端碳酸鋰等原料價格趨穩,對磷酸鐵鋰成本的影響減弱,價格端新一輪談價有望陸續落地,疊加頭部企業產能利用率處于高位,旺盛需求帶動下企業盈利有望改善。高壓實鐵鋰和磷酸錳鐵鋰有望加速企業盈利和市占率分化,頭部企業憑借技術和成本優勢有望受益。建議關注湖南裕能、富臨精工、萬潤新能、龍蟠科技、德方納米等。2025年4月25日磷酸鐵鋰行業深度報告21附錄圖表33.報告中提及上市公司估值表2023A2024E///////注:股價截止日
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