新能源行業(yè)鋰電池系列報告之二：磷酸鐵鋰回暖趨勢已現(xiàn)磷酸鐵鋰春天到

1、正文目錄 HYPERLINK l _TOC_250029 總論 5 HYPERLINK l _TOC_250028 磷酸鐵鋰電池成本最優(yōu)、性能穩(wěn)定安全 9 HYPERLINK l _TOC_250027 磷酸鐵鋰正極材料成本低于三元 65-72% 9 HYPERLINK l _TOC_250026 極限測算：磷酸鐵鋰電芯成本低于高鎳三元 22% 11 HYPERLINK l _TOC_250025 磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝介紹 13 HYPERLINK l _TOC_250024 磷酸鐵鋰電池起步 15 HYPERLINK l _TOC_250023 國內(nèi)專利無效打消發(fā)展隱憂，限制海外發(fā)展核心專利將在

2、 2022 年到期 15 HYPERLINK l _TOC_250022 國內(nèi)最初以動力市場為主，19 年非動力市場開始爆發(fā) 17 HYPERLINK l _TOC_250021 降本提質(zhì)顯著，競爭力提升 19 HYPERLINK l _TOC_250020 后補(bǔ)貼時代鐵鋰將憑借高性價比回歸動力市場 20 HYPERLINK l _TOC_250019 補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，磷酸鐵鋰 PACK 成本低于三元 13-27% 20 HYPERLINK l _TOC_250018 刀片、CTP 技術(shù)提高能量密度，增強(qiáng)競爭力 21 HYPERLINK l _TOC_250017 磷酸鐵鋰車型占比提升，明星車型

3、引領(lǐng)動力鐵鋰回歸 22 HYPERLINK l _TOC_250016 儲能、船舶電動化、鉛酸替代打開鐵鋰新空間 25 HYPERLINK l _TOC_250015 5G 基站儲能貢獻(xiàn)確定性增量 25 HYPERLINK l _TOC_250014 新能源配儲能是未來方向 26 HYPERLINK l _TOC_250013 儲能藍(lán)海市場空間巨大 28 HYPERLINK l _TOC_250012 磷酸鐵鋰電池成本下降后打開鉛酸市場千億替代空間 29 HYPERLINK l _TOC_250011 船舶電動化時代即將來臨 30市場空間：2025 年磷酸鐵鋰電池需求超 300GWH，CAGR

4、34-55% 32 HYPERLINK l _TOC_250010 供給格局及展望 35 HYPERLINK l _TOC_250009 電池端集中帶動材料端集中，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩 35 HYPERLINK l _TOC_250008 磷酸鐵鋰價格下行空間有限，電池層面仍有降本空間 36 HYPERLINK l _TOC_250007 重點公司及介紹 38 HYPERLINK l _TOC_250006 比亞迪 38 HYPERLINK l _TOC_250005 國軒高科 38 HYPERLINK l _TOC_250004 德方納米 38 HYPERLINK l _TOC_250003 寧德

5、時代 38 HYPERLINK l _TOC_250002 億緯鋰能 39 HYPERLINK l _TOC_250001 鵬輝能源 39 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險提示： 39圖表目錄圖表 1 不同正極材料價格對比（萬元/噸） 5圖表 2 不同正極材料使用成本對比（元/WH） 5圖表 3 磷酸鐵鋰原材料成本測算（萬元/噸） 5圖表 4 NCM811 原材料成本測算（元/WH） 5圖表 5 高鎳三元和磷酸鐵鋰電芯原材料成本極限測算 5圖表 6 乘用車磷酸鐵鋰版本和三元版本成本對比 6圖表 7 2025 年磷酸鐵鋰電池需求預(yù)測（GWH） 7圖表 8 2025 年磷酸鐵鋰

6、正極材料需求預(yù)測 7圖表 9 磷酸鐵鋰正極材料市占率變化 8圖表 10 重點公司盈利預(yù)測及估值（8 月 28 日收盤價） 8圖表 11 鋰離子電池原理 9圖表 12 鋰電正極材料對比 9圖表 13 橄欖石型磷酸鐵鋰晶體結(jié)構(gòu) 10圖表 14 層狀鋰鎳鈷錳氧晶體結(jié)構(gòu) 10圖表 15 不同正極材料價格對比（萬元/噸） 11圖表 16 不同正極材料使用成本對比（元/WH） 11圖表 17 磷酸鐵鋰原材料成本測算（萬元/噸） 11圖表 18 NCM811 原材料成本測算（元/WH） 11圖表 19 2010-2020 年鈷鎳價格變化 12圖表 20 2019 年磷酸鐵鋰和三元非材料成本對比 12圖表 2

7、1 高鎳三元和磷酸鐵鋰電芯原材料成本極限測算 13圖表 22 固相法與液相法磷酸鐵鋰性能對比 13圖表 23 高溫固相法制備磷酸鐵鋰步驟 14圖表 24 液相法制備磷酸鐵鋰步驟 14圖表 25 磷酸鐵鋰專利申請路線圖 15圖表 26 磷酸鐵鋰專利無效案經(jīng)過 16圖表 27 磷酸鐵鋰專利授權(quán)情況 16圖表 28 2014-2019 年國內(nèi)正極材料出貨量情況（萬噸） 17圖表 29 2017-2019 年國內(nèi)動力電池裝機(jī)情況（GWH） 17圖表 30 2017-2019 年國內(nèi)磷酸鐵鋰電池測算（GWH） 18圖表 31 2020 年 1-7 月正極材料出貨量情況 18圖表 32 磷酸鐵鋰正極材料價

8、格 19圖表 33 磷酸鐵鋰動力電池包價格 19圖表 34 新能源車推廣目錄中客車動力電池能量密度變化 19圖表 35 2018-2020 年乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn) 20圖表 36 乘用車磷酸鐵鋰版本和三元版本成本對比 21圖表 37 CATL 的“CTP”方案 22圖表 38 比亞迪的“刀片電池”方案 22圖表 39 寧德時代“CTP”和比亞迪“刀片” 22圖表 40 2020 年 1-8 批推廣目錄中乘用車磷酸鐵鋰占比 23圖表 41 工信部目錄中三元改磷酸鐵鋰版車型 23圖表 42 2020 年 1-7 月動力電池分類型裝機(jī)數(shù)據(jù)（GWH） 23圖表 43 2020 年 1-7 月磷酸鐵鋰電池分車

9、型裝機(jī)（GWH） 23圖表 44 5G 基站和 4G 基站單站能耗對比（W） 25圖表 45 5G 基站儲能需求測算 25圖表 46 中國移動 2020 年通信用磷酸鐵鋰電池集中采購中標(biāo)情況 26圖表 47 新能源發(fā)電比例將持續(xù)提升 26圖表 48 新能源發(fā)電配儲能相關(guān)政策 27圖表 49 北京市城區(qū)非居民銷售電價表及鋰電儲能套利空間（元/KWH） 29圖表 50 鋰離子電池性能和使用成本均優(yōu)于鉛酸電池 29圖表 51 我國鉛酸電池產(chǎn)量（GWH） 30圖表 52 全球鉛酸產(chǎn)品下游分布 30圖表 53 天能動力的“超級磷酸鐵鋰”電池 30圖表 54 不同船舶百公里運(yùn)行成本對比（元） 31圖表 5

10、5 近 40 年電動船舶建造情況 31圖表 56 2025 年磷酸鐵鋰動力電池需求測算 32圖表 57 2025 年儲能領(lǐng)域需求測算 32圖表 58 2025 年鉛酸替代領(lǐng)域需求測算 33圖表 59 2025 年船舶電動化市場需求測算 33圖表 60 2025 年磷酸鐵鋰電池需求預(yù)測（GWH） 34圖表 61 2025 年磷酸鐵鋰正極材料需求預(yù)測 34圖表 62 磷酸鐵鋰動力電池裝機(jī)市占率變化 35圖表 63 磷酸鐵鋰正極材料市占率變化 35圖表 64 動力電池生產(chǎn)產(chǎn)能利用率 36圖表 65 磷酸鐵鋰正極材料產(chǎn)能利用率 36圖表 66 磷酸鐵鋰部分在建產(chǎn)能統(tǒng)計 36圖表 67 磷酸鐵鋰價格及價

11、差（萬元/噸） 37圖表 68 德方納米和貝特瑞單噸人工和制造成本（萬元） 37圖表 69 電池級碳酸鋰價格情況 37圖表 70 磷酸鐵鋰電池四大材料成本測算 37總論磷酸鐵鋰能量密度雖低于三元，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，循環(huán)性能好，安全性能好，是極具性價比的正極材料。我們測算，當(dāng)前價格下正極材料磷酸鐵鋰比三元可以降本 65-72%。在考慮無鈷且三元價格大幅下降的極限測算下，假設(shè)三元價格降到 10 萬元/噸，其他均參考近期市場價格，磷酸鐵鋰使用成本仍顯著優(yōu)于三元，在正極和電芯層面分別有 55%和 22%的降本優(yōu)勢。由于不 鈷鎳等貴重金屬，磷酸鐵鋰價格波動遠(yuǎn)小于三元材料，利于成本管控。圖表 1 不同正極材料價

12、格對比（萬元/噸）圖表 2 不同正極材料使用成本對比（元/Wh）資料來源：GGII，華安證券研究所資料來源：wind，華安證券研究所測算圖表 3 磷酸鐵鋰原材料成本測算（萬元/噸）圖表 4 NCM811 原材料成本測算（元/Wh）資料來源：wind，華安證券研究所測算資料來源：wind，華安證券研究所測算圖表 5 高鎳三元和磷酸鐵鋰電芯原材料成本極限測算高鎳三元磷酸鐵鋰能量密度（mAh/g)190150正極理論耗量(g/Wh)1.462.05價格(萬元/噸）103.2使用成本（元/Wh）0.1460.066能量密度（mAh/g)305305負(fù)極理論耗量(g/Wh)0.9111.009價格(萬元

13、/噸）33使用成本（元/Wh）0.0270.030用量（g/Wh)0.830.90電解液價格(萬元/噸）3.73使用成本（元/Wh）0.0310.027用量（平/Wh)0.0150.015隔膜價格(元/平）1.61.6使用成本（元/Wh）0.0240.024集流體（元/Wh）0.0500.055其他材料（元/Wh）0.0400.045總材料成本（元/Wh）0.3180.247資料來源：鑫欏數(shù)據(jù)，華安證券研究所測算復(fù)盤磷酸鐵鋰發(fā)展歷程，此前磷酸鐵鋰相關(guān)專利糾紛和高昂專利費(fèi)用阻礙了其海外發(fā)展，但核心專利最晚在 2022 年到期，奠立后續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)；國內(nèi)專利案宣告核心專利無效，從而為國內(nèi)磷酸鐵鋰的發(fā)展

14、打消了顧慮。2014 年國內(nèi)磷酸鐵鋰出貨量 1.17 萬噸，到 2019 年 8.81 萬噸，五年復(fù)合增速 49.7%。最初國內(nèi)磷酸鐵鋰以動力市場為主，2017 年之后由于補(bǔ)貼政策向高能量密度的三元電池開始傾斜，磷酸鐵鋰動力電池占比下降，增速變緩。2019 年非動力市場開始爆發(fā)，測算當(dāng)年占比近四成，同比翻倍增長，2020 年預(yù)計以非動力市場為主。后補(bǔ)貼時代，磷酸鐵鋰性價比優(yōu)勢凸顯，強(qiáng)勢回歸動力市場。當(dāng)前補(bǔ)貼方案下，磷酸鐵鋰重獲經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，考慮補(bǔ)貼后仍可實現(xiàn)顯著降本。據(jù)我們測算，由三元換成鐵鋰版本電池成本下降 0.69-1.35 萬元，相當(dāng)于下降 13-27%，考慮補(bǔ)貼差異后成本下降 0.46-0

15、.56 萬元，相當(dāng)于下降 9-11%。此外，“刀片”、“CTP”等技術(shù)將磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度提升至 160Wh/kg。2020 年推廣目錄中磷酸鐵鋰車型占比提升，乘用車裝機(jī)占比提升顯著，在以特斯拉 Model 3 和比亞迪漢為代表的明星車型帶領(lǐng)下提升趨勢有望延續(xù)。圖表 6 乘用車磷酸鐵鋰版本和三元版本成本對比LFP三元PACK 價格（元/Wh）0.7950.92電池包能量密度（Wh/kg)140165方案一：同等電量單機(jī)帶電量（kWh)5555續(xù)航里程（km）405405電池成本（萬元）4.375.062020 年補(bǔ)貼2.032.25電池重量(Kg)392.86333.33LFP 方案降本（萬

16、元）0.69考慮補(bǔ)貼后降本（萬元）0.46LFP 方案增重（kg）59.52方案二：同等重量LFP三元電池重量(Kg)333.33333.33單機(jī)帶電量（kWh)46.6755.00續(xù)航里程（km）344405電池成本（萬元）3.715.062020 年補(bǔ)貼1.462.25LFP 方案降本（萬元）1.35考慮補(bǔ)貼后降本（萬元）0.56LFP 方案帶電量減少（kWh)8.33資料來源：真鋰研究，華安證券研究所測算非動力方面，鉛酸替代和儲能領(lǐng)域空間巨大，需求爆發(fā)在即。當(dāng)前磷酸鐵鋰電池性能和使用成本均低于鉛酸電池，替代大勢所趨。儲能方面，5G 基站建設(shè)高峰帶來確定性需求增量；新能源配儲能政策頻出，有

17、望迎來爆發(fā)增長。在不同的情景假設(shè)下， 我們預(yù)計 2025 年磷酸鐵鋰電池出貨量將達(dá)到217532GWh，對應(yīng) 6 年復(fù)合增速 35-56%。樂觀假設(shè)下，預(yù)計 2025 年磷酸鐵鋰電池出貨量達(dá)到 532GWh，其中動力 300GWh，基站約 10GWh，儲能約 48GWh，電動化船舶約 38GWh，鉛酸替代領(lǐng)域約 136GWh。對應(yīng)磷酸鐵鋰需求 125 萬噸，6 年復(fù)合增速 56%。按 0.5 元/Wh 算，電池端市場空間將達(dá) 2662 億，按 3 萬元/噸算，正極材料市場空間 376 億。中性假設(shè)下，預(yù)計 2025 年磷酸鐵鋰電池出貨量將達(dá)到 343GWh，其中動力約 188GWh，基站約 1

18、0GWh，儲能約 28GWh，電動化船舶約 35GWh，鉛酸替代領(lǐng)域約 82GWh。對應(yīng)磷酸鐵鋰正極材料需求約 81 萬噸，6 年復(fù)合增速 45%。電池端市場空間將達(dá)到 1713 億元，磷酸鐵鋰正極約對應(yīng) 242 億市場空間。悲觀假設(shè)下，預(yù)計 2025 年磷酸鐵鋰電池出貨量達(dá)到 217GWh，其中動力 122GWh，基站 10GWh，儲能 22GWh，電動化船舶約 19GWh，鉛酸替代 45GWh。對應(yīng)磷酸鐵鋰需求 51 萬噸，6 年復(fù)合增速 35%。電池端市場空間 1086 億，正極材料市場空間 153 億。圖表 7 2025 年磷酸鐵鋰電池需求預(yù)測（GWh）圖表 8 2025 年磷酸鐵鋰正

19、極材料需求預(yù)測資料來源：華安證券研究所測算資料來源：華安證券研究所測算磷酸鐵鋰電池端集中度提升帶動材料端集中度提升。2019 年磷酸鐵鋰動力電池 CR3 為 85%，2020 年 1-7 月 CR3 為 86%。2019 年磷酸鐵鋰材料 CR3 為 61%， 2020 年 1-7 月 CR3 為 45%。隨著非動力占比提升，下游客戶趨于分散，材料端集中度短期也有所下降。行業(yè)競爭激烈，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩，但頭部廠家滿產(chǎn)滿銷，優(yōu)勢明顯。磷酸鐵鋰電池環(huán)節(jié)和材料環(huán)節(jié)競爭都十分激烈，行業(yè)產(chǎn)能過剩，利用率低下。但頭部廠家基本滿產(chǎn)滿銷，產(chǎn)能利用率高。高產(chǎn)能利用率攤薄生產(chǎn)成本，進(jìn)一步加強(qiáng)頭部廠家競爭力。圖表 9

20、磷酸鐵鋰正極材料市占率變化資料來源：GGII，真鋰研究，華安證券研究所隨著非動力電池占比提升，電池端整體格局預(yù)計短期會趨于分散，材料端集中度也有下降風(fēng)險。但長期來看，頭部企業(yè)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品終將接受市場考驗，隨著產(chǎn)能有序釋放將繼續(xù)擴(kuò)大市場份額。磷酸鐵鋰材料價格下降空間有限，電池層面仍有降本空間，看好磷酸鐵鋰路線的競爭力和未來發(fā)展。磷酸鐵鋰行業(yè)利潤空間已十分有限，碳酸鋰價格觸底回升，為磷酸鐵鋰價格提供成本支撐。電池層面通過“CTP”、“刀片電池”等技術(shù)仍有降本空間。投資建議建議關(guān)注磷酸鐵鋰電池環(huán)節(jié)頭部企業(yè)比亞迪、國軒高科、寧德時代、億緯鋰能、鵬輝能源，材料環(huán)節(jié)龍頭德方納米。圖表 10 重點公司盈利預(yù)測

21、及估值代碼名稱收盤價(元)總股本（億股）市值（億元）EPS（元）PE（倍）20192020E2021E20192020E2021E002594.SZ比亞迪92.5027.282523.530.501.181.461857963002074.SZ國軒高科22.6512.81290.040.050.370.504536146300769.SZ德方納米81.850.7863.732.561.342.28326136300750.SZ寧德時代192.7823.294490.762.092.263.01928564300014.SZ億緯鋰能48.3618.40890.031.641.071.492945

22、32300438.SZ鵬輝能源16.984.2071.240.600.831.18282014資料來源：wind 一致預(yù)期，華安證券研究所磷酸鐵鋰電池成本最優(yōu)、性能穩(wěn)定安全磷酸鐵鋰正極材料成本低于三元 65-72%正極材料對于鋰離子電池性能至關(guān)重要。鋰離子電池的本質(zhì)是利用鋰離子參與的氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換。在電池中，參與反應(yīng)的活性材料為正極、負(fù)極以及電解液或電解質(zhì)。鋰電的評價指標(biāo)包括能量密度、循環(huán)壽命、倍率性能、安全性能等。其中能量密度取決于正負(fù)極的相對電壓和克容量，對于特定的材料體系，理論電壓和理論容量都是一定的。正極材料的種類和性能直接關(guān)系倒鋰離子電池的電壓和能量密度、循環(huán)

23、壽命和倍率性能等。圖表 11 鋰離子電池原理資料來源：鋰電網(wǎng)，華安證券研究所磷酸鐵鋰能量密度稍低，但性能穩(wěn)定安全。目前常見的正極材料主要有鈷酸鋰（LCO）、磷酸鐵鋰（LFP）和三元（NCM）。鈷酸鋰是最先商業(yè)化的正極材料，電壓高、振實密度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好，但成本高且克容量低。三元材料根據(jù)鎳鈷錳的含量不同，容量和成本有所差異，整體能量密度高于磷酸鐵鋰和鈷酸鋰。鎳含量越高、鈷含量越低，克容量越高，初始原材料成本越低。磷酸鐵鋰克容量介于兩者中間，循環(huán)性能好，安全性好。圖表 12 鋰電正極材料對比鈷酸鋰磷酸鐵鋰鎳鈷錳酸鋰化學(xué)式LiCoO2LiFePO4LiNi1-x-yCoxMnyO2結(jié)構(gòu)層狀橄

24、欖石狀層狀比容量（mAh/g）140-155140-155155-190壓實密度(g/cm3)3.6-4.22.1-2.53.7-3.9電壓(V)3.63.23.6循環(huán)壽命（次）500-10002000500-2000資料來源：華安證券研究所整理獨特的橄欖石結(jié)構(gòu)賦予磷酸鐵鋰優(yōu)異的循環(huán)性能和安全性。磷酸鐵鋰晶體為橄欖石型結(jié)構(gòu)，每個鐵原子與周圍的六個氧原子結(jié)合，形成八面體的FeO610-結(jié)構(gòu)，與四面體的磷酸根PO43-共同組成空間骨架，而鋰原子則分布于空間骨架中的八面體空隙位置。由于磷酸根中P-O 化學(xué)鍵結(jié)合能力強(qiáng)，因此在鋰離子嵌入-脫出時，磷酸鐵鋰的空間骨架結(jié)構(gòu)不易發(fā)生形變，使得磷酸鐵鋰具有良好

25、的循環(huán)穩(wěn)定性。即使在高溫或過充條件下，磷酸鐵鋰仍能夠保持結(jié)構(gòu)骨架穩(wěn)定，因此磷酸鐵鋰電池具有較好的安全性。而在三元鋰鎳鈷錳氧材料中，鎳、鈷、錳金屬原子與氧結(jié)合成層狀結(jié)構(gòu)，鋰則分布于層間。顯然這種層狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性弱于具有穩(wěn)定空間骨架的磷酸鐵鋰，這也導(dǎo)致三元材料的循環(huán)穩(wěn)定性弱于磷酸鐵鋰。更之，三元鋰鎳鈷錳氧的安全性也弱于磷酸鐵鋰。在高溫或高壓條件下，三元材料會分解產(chǎn)生大量氧氣，并放出大量熱，導(dǎo)致電解質(zhì)被點燃，引發(fā)危險。三元材料在 150-250 攝氏度即有氧氣放出，而磷酸鐵鋰的分解溫度大概在 600 攝氏度左右。圖表 13 橄欖石型磷酸鐵鋰晶體結(jié)構(gòu)圖表 14 層狀鋰鎳鈷錳氧晶體結(jié)構(gòu)資料來源：村田制作

26、所，華安證券研究所資料來源：村田制作所，華安證券研究所磷酸鐵鋰不含鈷等貴金屬，價格低廉且相對穩(wěn)定。在 2016-2017 年間上游鈷鋰價格大幅上漲，三元和鈷酸鋰價格也大幅上漲，最高點漲幅較 15 年接近翻倍。相比之下，磷酸鐵鋰價格相對穩(wěn)定，并持續(xù)低于三元和鈷酸鋰，對于下游甚至終端客戶而言價格風(fēng)險大大減小。由于磷酸鐵鋰的電壓平臺差異，為了更好的進(jìn)行比較，我們把正極材料價格換算成單 Wh 使用成本，在理論耗量基礎(chǔ)上考慮 10%損耗。目前磷酸鐵鋰的使用成本約為 0.08 元/Wh， 三元 811 、622 和 523 分別為 0.29/0.24/0.23 元/Wh，使用磷酸鐵鋰在正極上可以節(jié)省 0.

27、15-0.21 元/Wh，對應(yīng)節(jié)省 65-72%的正極成本。圖表 15 不同正極材料價格對比（萬元/噸）圖表 16 不同正極材料使用成本對比（元/Wh）資料來源：GGII，華安證券研究所資料來源：wind，華安證券研究所測算極限測算：磷酸鐵鋰電芯成本低于高鎳三元 22%磷酸鐵鋰原材料成本大幅低于三元材料，主要差異在鎳鈷。磷酸鐵鋰原材料主要為碳酸鋰和正磷酸鐵，并以碳酸鋰為主；其中正磷酸鐵價格相對穩(wěn)定，碳酸鋰價格有一定波動。NCM811 原料主要為氫氧化鋰、硫酸鎳、硫酸錳、硫酸鈷。其中硫酸鎳占據(jù)大部分份額，硫酸鈷占比不足 20%。目前磷酸鐵鋰主要原材料成本約2.17 萬元/噸，其中正磷酸鐵約 1.

28、12 萬元/噸，碳酸鋰約 1.04 萬元/噸。NCM811 主要原材料成本約 8.93 萬元/噸，其中氫氧化鋰約 1.17 萬元/噸，硫酸鎳約 6.05 萬元/噸，硫酸鈷約 1.61 萬元/噸。即使是無鈷材料，將硫酸鈷替換為等量硫酸鎳，無鈷三元原材料成本為 8.13 萬元/噸，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰。圖表 17 磷酸鐵鋰原材料成本測算（萬元/噸）圖表 18 NCM811 原材料成本測算（元/Wh）資料來源：wind，華安證券研究所測算資料來源：wind，華安證券研究所測算鎳鈷價格波動大，三元原材料風(fēng)險高，鐵鋰成本相比之下更為穩(wěn)定。過去十年，鈷鎳價格波動巨大，電解鎳的價格高點在 2011 年初，接近 2

29、3 萬元/噸，低點在 2016 年初，接近 7 萬元/噸，高低點價差三倍多；電解鈷的高點在 2018 年初，達(dá)到 66 萬元/噸，低點在 2016 年，為 19 萬元/噸左右，高低點價差也在三倍以上。當(dāng)前電解鎳價格在 12 萬元/噸左右，電解鈷價格為 27 萬元/噸左右，均位于歷史低位區(qū)間，長期來看向上波動風(fēng)險大，不利于正極材料及電池整體的成本控制。圖表 19 2010-2020 年鈷鎳價格變化資料來源：wind，華安證券研究所磷酸鐵鋰制造費(fèi)用和人工成本也低于三元。固相法生產(chǎn)磷酸鐵鋰和三元材料基本都需要經(jīng)過配料燒結(jié)破碎分級等工藝。德方納米和貝特瑞的鐵鋰加工成本分別 0.92 萬/噸和 1.07

30、 萬/噸，當(dāng)升科技和容百科技的三元及少量前驅(qū)體加工成本分別為 1.38 和 1.81 萬/噸。鐵鋰加工成本低于三元材料，此外，高鎳三元需要經(jīng)過兩次燒結(jié)，還需要通氧氣，加工成本高于普通三元。圖表 20 2019 年磷酸鐵鋰和三元非材料成本對比資料來源：wind，華安證券研究所極限測算下，磷酸鐵鋰仍是成本最低。根據(jù)上面的成本測算，考慮加工成本和合理利潤，我們假設(shè)高鎳三元極限價格為 10 萬元/噸；保守測算我們使用磷酸鐵鋰當(dāng)前最低價格 3.2 萬元/噸，其余材料均參考鑫欏數(shù)據(jù)近期最低價格。測算下來的理論使用成本，高鎳三元為 0.146 元/Wh，依舊遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰的使用成本 0.066元/Wh，意味

31、著磷酸鐵鋰在正極可以降低 55%的使用成本。電芯層面，由于磷酸鐵鋰電池電壓較低，相應(yīng)的負(fù)極、電解液和隔膜用量都會稍多，但電解液價格會稍低。整體來看，綜合考慮電芯的成本，磷酸鐵鋰的總材料成本為 0.247 元/Wh，三元的總材料成本為 0.318 元/Wh，磷酸鐵鋰在電芯層面仍能降低 22%的成本。圖表 21 高鎳三元和磷酸鐵鋰電芯原材料成本極限測算高鎳三元磷酸鐵鋰能量密度（mAh/g)190150正極理論耗量(g/Wh)1.462.05價格(萬元/噸）103.2使用成本（元/Wh）0.1460.066能量密度（mAh/g)305305負(fù)極理論耗量(g/Wh)0.9111.009價格(萬元/噸）

32、33使用成本（元/Wh）0.0270.030用量（g/Wh)0.830.90電解液價格(萬元/噸）3.73使用成本（元/Wh）0.0310.027用量（平/Wh)0.0150.015隔膜價格(元/平）1.61.6使用成本（元/Wh）0.0240.024集流體（元/Wh）0.0500.055其他材料（元/Wh）0.0400.045總材料成本（元/Wh）0.3180.247資料來源：鑫欏數(shù)據(jù)，華安證券研究所測算2.3 磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝介紹磷酸鐵鋰的規(guī)?；纳a(chǎn)工藝可以分為固相法與液相法兩類。固相法與液相法各有優(yōu)劣。固相法的主要優(yōu)勢在于工藝步驟簡單，壓實密度較高；但需要兩步燒結(jié)，成本較高，同一批次產(chǎn)

33、品的粒徑大小也較難控制。而液相法產(chǎn)品粒徑均一，批次穩(wěn)定性好；但壓實密度較低。國內(nèi)磷酸鐵鋰生產(chǎn)廠商中，固相法的代表為貝特瑞、湖南裕能；液相法的代表為德方納米。圖表 22 固相法與液相法磷酸鐵鋰性能對比固相法液相法D50 (m）480.61.8極片壓實密度（g/cm3)2.32.4比表面積 （m2/g）6108.511.5碳含量（%）1.31.71.01.5比容量（mAh/g）145150循環(huán)壽命2000 圈 90%5000 圈 84%資料來源：貝特瑞官方網(wǎng)站、德方納米官方網(wǎng)站、華安證券研究所固相法可以分為碳熱還原法與高溫固相法兩類。其基本步驟為：首先將鋰源、磷源、鐵源以一定比例球磨混合，在較低溫

34、度下預(yù)燒結(jié)，而后粉碎、添加碳源后，再次在較高溫度下燒結(jié)，最后粉碎、過篩，即得到納米磷酸鐵鋰產(chǎn)品。兩種方法最大的區(qū)別是碳熱還原法使用的鐵源是三價鐵，借助碳的還原作用，高溫條件下三價鐵還原為二價鐵，并與鋰源、磷源發(fā)生反應(yīng)。而高溫固相法使用的鐵源本身即為二價鐵，高溫條件下可以直接反應(yīng)生成磷酸鐵鋰。碳熱還原法存在最大問題在于反應(yīng)時間過長，同時溫度難以控制。因為磷酸鐵鋰本身合成溫度范圍較窄：反應(yīng)溫度過低則反應(yīng)不完全，導(dǎo)致產(chǎn)品雜質(zhì)過多；而反應(yīng)溫度過高則會使磷酸鐵鋰分解，降低產(chǎn)品電化學(xué)性能。因此目前的固相法合成磷酸鐵鋰主要以高溫固相法為主。圖表 23 高溫固相法制備磷酸鐵鋰步驟資料來源：貝特瑞專利文檔，華安

35、證券研究所液相法規(guī)?；a(chǎn)存在一定技術(shù)壁壘。傳統(tǒng)液相法為共沉淀法、水熱法、溶膠凝膠法等，其本身存在危險系數(shù)大、生產(chǎn)效率低等問題，因此逐漸被棄用。而德方納米改進(jìn)了傳統(tǒng)的液相制備方法，形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的自熱蒸發(fā)液相合成法。其主要步驟為：將鋰源、鐵源、磷源與絡(luò)合劑按照一定比例溶解在溶劑中，利用其反應(yīng)熱使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，將溶劑蒸干反應(yīng)即停止，形成前驅(qū)體。添加碳源、球磨、干燥后，高溫?zé)Y(jié)、粉碎、篩分，即得到納米磷酸鐵鋰終產(chǎn)物。德方納米利用液相法具有的原料來源廣泛優(yōu)勢，利用外購鐵塊與硝酸自制硝酸鐵，有效降低了合成成本。圖表 24 液相法制備磷酸鐵鋰步驟資料來源：德方納米招股說明書，華安證券研究所磷酸鐵

36、鋰電池起步國內(nèi)專利無效打消發(fā)展隱憂，限制海外發(fā)展核心專利將在 2022 年到期基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、碳包覆和碳還原三大核心專利構(gòu)筑壁壘，最晚將于 2022 年到期。國際上第一個明確的磷酸鐵鋰專利為 1997 年德州大學(xué) John B Goodenough 教授作為發(fā)明人申請的，該專利延伸了數(shù)十個專利，在美國、加拿大、日本、歐洲等國家和地區(qū)均得到了授權(quán)，該專利主要保護(hù)了磷酸鐵鋰的結(jié)構(gòu)組成和制備方法，是磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)性專利。魁北克水力公司（Hydro-Quebec）從德州大學(xué)獲得了獨家授權(quán)。由于磷酸鐵鋰本身電導(dǎo)率差，用作電池材料需進(jìn)行改進(jìn)，關(guān)鍵手段就在于碳包覆。2000 年第一篇采用包碳方法改進(jìn)磷酸鐵鋰由魁北

37、克水力公司作為申請人申請，該專利也在多國和地區(qū)都進(jìn)行了申請并拿到了授權(quán)，該專利為磷酸鐵鋰的第二個關(guān)鍵專利。此后，在磷酸鐵鋰中摻雜其他金屬等其他改性方式也被一一申請。第三個磷酸鐵鋰的核心專利為碳熱還原，魁北克水力（CA2320661）和 Valence 公司（CA2395115）分別于 2002 年和 2000 年申請了相關(guān)專利，Valence 后于 2007 年提起訴訟并勝訴。該專利也在多個國家和地區(qū)進(jìn)行了申請并獲得了授權(quán)。圖表 25 磷酸鐵鋰專利申請路線圖資料來源：CNKI，華安證券研究所國內(nèi)宣告核心專利無效，為國內(nèi)磷酸鐵鋰的蓬勃發(fā)展奠立了基礎(chǔ)。2003 年，魁北克水力等專利權(quán)利人在國際專利

38、的基礎(chǔ)上向中國國家知識產(chǎn)權(quán)局提出發(fā)明專利申請“控制尺寸的涂覆碳的氧化還原材料的合成方法”，并于 2008 年獲得專利授權(quán)。2010 年 8 月，中國電池工業(yè)協(xié)會針對以上專利向國家專利復(fù)審委員會提出無效請求。2011 年 3 月開庭審理，5 月底國家專利專利復(fù)審委員會作出無效決定，對加方修改后的 111 項權(quán)利要求宣告全部無效。此后又經(jīng)歷一審和二審，全部維持全部無效決定。該判決結(jié)果打消了需要付高額專利費(fèi)的顧慮，為國內(nèi)磷酸鐵鋰行業(yè)的壯大發(fā)展奠立了基礎(chǔ)。圖表 26 磷酸鐵鋰專利無效案經(jīng)過資料來源：工信部電子知識產(chǎn)權(quán)中心，華安證券研究所整理訴訟糾紛和高昂專利費(fèi)阻遏磷酸鐵鋰海外進(jìn)程，核心專利將于 202

39、2 年到期。從 2000 年起，磷酸鐵鋰相關(guān)專利的訴訟糾紛就持續(xù)不斷。2001 年德州大學(xué)和魁北克向日本電報公司（NTT）提起訴訟，于 08 年庭外和解，NTT 支付 3000 萬美金和解金，此后還有德州大學(xué)和魁北克水力公司對 A123 訴訟等。目前磷酸鐵鋰核心專利主要掌握在 LiFePO4+C LICENSING AG 手中，其為魁北克水力公司、蒙特利爾大學(xué)、法國國家科學(xué)研究中心專利權(quán)所有人授權(quán)的許可機(jī)構(gòu)，目前已經(jīng)授權(quán)給臺灣立凱、日本住友、日本三井和德方納米等公司。臺灣立凱于 2011 年 7 月與 LiFePO4+C LICENSING AG 簽訂專利授權(quán)合約，授權(quán)期間到 2023 年 4

40、 月 9 日止。根據(jù)該合約，臺灣立凱需首次支付固定授權(quán)金，在授權(quán)期間還需根據(jù)銷售額按比例支付權(quán)利金，并在加拿大魁北克省建設(shè) 1000 噸磷酸鐵鋰產(chǎn)能。該專利授權(quán)在臺灣立凱帶來約 3 億新臺幣（近 7000 萬人民幣）的專利授權(quán)金，每年攤銷 2558.4 萬新臺幣（近 600 萬人民幣），在 19 年營業(yè)成本中占比 6.15%。德方納米于 2019 年 11 月與 LiFePO4+C LICENSING AG 簽署許可協(xié)議，為磷酸鐵鋰海外市場拓展奠立基礎(chǔ)。專利有效期最長 20 年，磷酸鐵鋰三大核心專利最晚在 2022 年到期，屆時磷酸鐵鋰海外發(fā)展之路將順暢許多。圖表 27 磷酸鐵鋰專利授權(quán)情況資

41、料來源：CNKI，華安證券研究所整理國內(nèi)最初以動力市場為主，19 年非動力市場開始爆發(fā)根據(jù) GGII 數(shù)據(jù)，2014 年磷酸鐵鋰出貨量 1.17 萬噸，到 2019 年 8.81 萬噸，五年復(fù)合增速 49.7%。2019 年我國正極材料總出貨量 34.67 萬噸，同比 33.7%；其中磷酸鐵鋰出貨量 8.81 萬噸，同比 29.30%，占比 25.4%。從 2014 年開始，磷酸鐵鋰出貨量增速呈現(xiàn)前高后低趨勢，2017 年增速最低僅 5.7%，之后又開始回升。從占比上看，磷酸鐵鋰在正極中占比也呈現(xiàn)波動，在 2016 年到達(dá) 38.1%高點后緩慢回落，2019 年占比下降幅度放緩。圖表 28 2

42、014-2019 年國內(nèi)正極材料出貨量情況（萬噸）資料來源：GGII，華安證券研究所2019 年磷酸鐵鋰動力裝機(jī) 19.98GWh，同比微降，占比 32.0%。自從 2016 年 12月首次將能量密度納入考核標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)貼對能量密度的要求逐步提高，2017-2019 年乘用車補(bǔ)貼最低能量密度為 90/105/125Wh/kg ，最高系數(shù)對應(yīng)能量密度為 120/160/160Wh/kg。在補(bǔ)貼驅(qū)動的市場環(huán)境下，磷酸鐵鋰由于其能量密度劣勢占比顯著下降，從 2017 年的 49.4%下降至 2019 年的 32.0%。圖表 29 2017-2019 年國內(nèi)動力電池裝機(jī)情況（GWh）資料來源：GGII，華

43、安證券研究所2019 年非動力領(lǐng)域磷酸鐵鋰開始爆發(fā)，同比翻倍增長，占比達(dá)四成。假設(shè)磷酸鐵鋰單耗 0.24 萬噸/GWh，根據(jù)磷酸鐵鋰出貨量推算出當(dāng)年磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量，再減去當(dāng)年動力裝機(jī)數(shù)據(jù)可以大致推算出非動力電池數(shù)據(jù)。我們測算 2019 年非動力領(lǐng)域磷酸鐵鋰裝機(jī)約 16.71GWh，同比+145.5%，占比達(dá)到 45.5%。圖表 30 2017-2019 年國內(nèi)磷酸鐵鋰電池測算（GWh）資料來源：GGII，華安證券研究所測算2020 年磷酸鐵鋰逆勢增長，非動力貢獻(xiàn)主要增量。鑫欏數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020 年 1-7 月正極材料總產(chǎn)量 21.56 萬噸，同比減少 11.0%；其中磷酸鐵鋰正極產(chǎn)量約 5

44、.86萬噸，實現(xiàn)同比增長 6.0%?？紤]到 2020 年 1-7 月磷酸鐵鋰動力電池裝機(jī)量僅6.69GWh，同比下降 36.9%；增長主要由非動力貢獻(xiàn)。圖表 31 2020 年 1-7 月正極材料出貨量情況資料來源：鑫欏數(shù)據(jù)，華安證券研究所3.3 降本提質(zhì)顯著，競爭力提升過去 7 年磷酸鐵鋰正極材料價格下降超 60%，磷酸鐵鋰動力電池包價格下降近 70%。14Q1 磷酸鐵鋰正極材料價格為 9 萬元/噸，19Q4 為 4.3 萬元/噸，最近報價為 3.4 萬元/噸，相較于 14 年初，降幅達(dá)到 62.2%。14 年磷酸鐵鋰動力電池價格為 2.75 元/Wh，19Q4 為 0.85 元/Wh，最近

45、報價多在 0.805 元/Wh，相較于 14 年降幅達(dá)到 70.7%。圖表 32 磷酸鐵鋰正極材料價格圖表 33 磷酸鐵鋰動力電池包價格資料來源：GGII，華安證券研究所資料來源：GGII，華安證券研究所磷酸鐵鋰電池能量密度大幅提高，目前客車電池組高于 160Wh/kg?？蛙囉捎谄浒踩砸?，一直以磷酸鐵鋰電池為主。2017 年的新能源車推廣目錄中，能量密度小于 120Wh/kg 的車型占比 57.3%，超過一半；到 2020 年 1-5 批推廣目錄中，能量密度超過 160Wh/kg 的車型占比達(dá)到 47.9%，所有車型能量密度都在 140Wh/kg以上。圖表 34 新能源車推廣目錄中客車動力

46、電池能量密度變化資料來源：工信部，華安證券研究所后補(bǔ)貼時代鐵鋰將憑借高性價比回歸動力市場補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，磷酸鐵鋰Pack 成本低于三元 13-27%補(bǔ)貼效應(yīng)弱化，低成本磷酸鐵鋰重獲競爭力。新能源車補(bǔ)貼中對于能量密度和續(xù)航里程有要求，能量密度越高、續(xù)航里程越長，相應(yīng)補(bǔ)貼越高。此前在補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)下，高能量密度的三元電池滲透率迅速提升，壓制了磷酸鐵鋰在乘用車中的應(yīng)用。2019 年 3 月公布的補(bǔ)貼政策，額度相比于 2018 年大幅退坡。2020 年 4月 23 日四部委繼續(xù)出臺政策，將補(bǔ)貼政策期限延長至 2022 年底，2020-2022 年分別在上一年基礎(chǔ)上退坡 10%、20%、30%。目前乘用車

47、單車補(bǔ)貼最高 2.25 萬元/輛，較 18 年 6 萬元/輛大幅減少，補(bǔ)貼效應(yīng)弱化。在后補(bǔ)貼時代，市場回歸性價比，具備成本優(yōu)勢的磷酸鐵鋰路線將重獲競爭力。圖表 35 2018-2020 年乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)乘用車分檔標(biāo)準(zhǔn)2018 年補(bǔ)貼金額（萬元/輛）/系2019 年補(bǔ)貼金額（萬元/輛）/系2019 年同比下降幅2020 年補(bǔ)貼金額2020 年同（萬元/輛）/系比下降幅度數(shù)數(shù)度數(shù)150R2001.5-100%-續(xù)航里程200R2502.4-100%-（km）250R3003.41.8-47%-100%300R4004.51.8-60%1.62-10%R40052.5-50%2.25-10%E105

48、-105E1200.6-100%-能量密度120E1251-100%-（Wh/kg)125E14010.8-20%0.80%140E1601.10.9-18%0.90%E1601.21-17%10%插混R502.21-55%0.85-15%乘用車資料來源：財政部，華安證券研究所當(dāng)前的補(bǔ)貼方案下磷酸鐵鋰經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)凸顯。假設(shè)一款帶電量 55kWh，續(xù)航405km 的乘用車，采用真鋰研究近期 PACK 價格數(shù)據(jù)。據(jù)我們測算，由三元換成鐵鋰版本電池成本下降 0.69-1.35 萬元，相當(dāng)于下降 13-27%，考慮補(bǔ)貼差異后成本下降 0.46-0.56 萬元，相當(dāng)于下降 9-11%。若采用同等電量替換，

49、整車增重 59.52kg，降本 0.69 萬元，考慮補(bǔ)貼差異后降本 0.46 萬元。若采用同等重量替換，整車帶電量減少 8.33kWh。降本 1.35 萬元，考慮補(bǔ)貼差異后降本 0.56 萬元。圖表 36 乘用車磷酸鐵鋰版本和三元版本成本對比LFP三元PACK 價格（元/Wh）0.7950.92電池包能量密度（Wh/kg)140165方案一：同等電量單機(jī)帶電量（kWh)5555續(xù)航里程（km）405405電池成本（萬元）4.375.062020 年補(bǔ)貼2.032.25電池重量(Kg)392.86333.33LFP 方案降本（萬元）0.69考慮補(bǔ)貼后降本（萬元）0.46LFP 方案增重（kg）5

50、9.52方案二：同等重量LFP三元電池重量(Kg)333.33333.33單機(jī)帶電量（kWh)46.6755.00續(xù)航里程（km）344405電池成本（萬元）3.715.062020 年補(bǔ)貼1.462.25LFP 方案降本（萬元）1.35考慮補(bǔ)貼后降本（萬元）0.56LFP 方案帶電量減少（kWh)8.33資料來源：真鋰研究，華安證券研究所測算刀片、CTP 技術(shù)提高能量密度，增強(qiáng)競爭力寧德時代推出“CTP”方案，將磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度提升至 160Wh/kg。傳統(tǒng)的電池包是由電芯和金屬蓋板端板、線束、粘合劑、導(dǎo)電膠、模組控制單元等部件組合形成一個電池模組，再由模組構(gòu)成電池包（Pack）。在這樣

51、的三層結(jié)構(gòu)里面，模組起到了保護(hù)支撐并集成電芯的作用，也有助于溫度控制和便于維修。但模組的存在使得整個電池包空間利用率下降，導(dǎo)致了成組效率較低。寧德時代 CTP 技術(shù)由于省去了模組的線束、蓋板等零部件，將整個電池包零件數(shù)量減少了 40%，生產(chǎn)效率提升了 50%，系統(tǒng)能量密度提升了 10-15%?！癈TP”方案在卡客車以及混動游船中都有應(yīng)用，乘用車首款車型將為北汽 EU5。比亞迪推出“刀片電池”方案，提高安全性，系統(tǒng)能量密度可達(dá) 160Wh/kg。 “刀片電池”將電芯的寬度拉長、厚度降低，再通過少數(shù)幾個大模塊組合成電池包。刀片電池主要是基于磷酸鐵鋰體系，可以將體積利用率提高 50%以上，制造成本降

52、低 30%，系統(tǒng)能量密度達(dá)到 160Wh/kg?！暗镀姵亍狈桨缸钕葢?yīng)用在比亞迪“漢”的純電動車型中。圖表 37 CATL 的“CTP”方案圖表 38 比亞迪的“刀片電池”方案資料來源：寧德時代專利，華安證券研究所資料來源：比亞迪專利，華安證券研究所“CTP”和“刀片電池”提高能量密度、降低成本，利好磷酸鐵鋰發(fā)展。兩個方案有異曲同工的效果，本質(zhì)上都是通過提高體積利用率，簡化電池包結(jié)構(gòu)達(dá)到提高能量密度和降低成本的效果。兩者都能將磷酸鐵鋰的能量密度提高到 160Wh/kg。主要區(qū)別在于 “刀片”的核心在于大尺寸電芯，而“CTP”的重點是簡化模組結(jié)構(gòu)?！暗镀奔夹g(shù)本身就是基于磷酸鐵鋰的材料體系，利好

53、磷酸鐵鋰發(fā)展。而“CTP”的簡化模組的前提在于電芯層面的良品率和一致性達(dá)到一定高度，也正是磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢所在。寧德時代 Cell to Pack (CTP)比亞迪刀片電池圖表 39 寧德時代“CTP”和比亞迪“刀片”實現(xiàn)方式簡化模組，直接將電芯放在整個PACK 中將電芯寬度拉長，厚度降低，同時借助緊密排列的電池結(jié)構(gòu)以及蜂窩鋁板的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度生產(chǎn)效率提升 50%-三元電池 200 Wh/kg 以上度達(dá)到 160Wh/kg，體積能量密度 330Wh/L體積利用率傳統(tǒng)動力電池包體積利用率為40%，CTP 技術(shù)可以在此基礎(chǔ)上提高 50%以上，體積利用率可達(dá) 60%提高 15-20%至 4

54、6-48%零部件數(shù)量減少 40%-制造成本大幅降低比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池降低 30%能量密度磷酸鐵鋰電池 160 Wh/kg 以上，單體能量密度達(dá)到 180Wh/kg，系統(tǒng)能量密安全性-經(jīng)過針刺穿透測試，無明火、無煙，電池表面溫度僅有 30-60資料來源：公司官網(wǎng)，華安證券研究所磷酸鐵鋰車型占比提升，明星車型引領(lǐng)動力鐵鋰回歸推廣目錄中磷酸鐵鋰車型占比提升，磷酸鐵鋰版車型頻出。從 20 年工信部乘用車推廣目錄看，磷酸鐵鋰乘用車車型占比顯著高于 18 和 19 年；專用車上磷酸鐵鋰占比提升趨勢也十分明顯；客車領(lǐng)域由于其更高的安全性要求，一直是磷酸鐵鋰為主。2020 年以來，工信部公示的新車目錄中頻繁出

55、現(xiàn)三元換鐵鋰版車型，上汽榮威Ei5、長城好貓、北汽 EU5、比亞迪元唐等。 331東風(fēng)汽車俊風(fēng)e11k江蘇時代 圖表 40 2020 年 1-8 批推廣目錄中乘用車磷酸鐵鋰占比 圖表 41 工信部目錄中三元改磷酸鐵鋰版車型批次生產(chǎn)企業(yè)車型電池供應(yīng)商336上汽集團(tuán)榮威Ei5換電版捷新動力336長城汽車好貓江蘇時代336比亞迪唐重慶弗迪336上汽通用五菱MINI華霆動力336上汽通用五菱寶駿E100寧德時代336北汽瑞麗EU5江蘇時代335江淮汽車iEV7華霆動力335比亞迪元重慶弗迪333特斯拉Model 3寧德時代333比亞迪宋Plus EV比亞迪331東風(fēng)汽車風(fēng)神E70江蘇時代資料來源：工信

56、部，華安證券研究所資料來源：工信部，華安證券研究所2020 年以來磷酸鐵鋰動力電池裝機(jī)占比回升，乘用車占比提升顯著。2020 年1-7 月磷酸鐵鋰裝機(jī) 6.69GWh，占比 29.4%，低于 19 年的 33.8%。但從月度數(shù)據(jù)看，7 月磷酸鐵鋰裝機(jī) 1.7GWh，在動力電池中裝機(jī)占比 34.56%，占比整體呈提升趨勢。2020 年 1-7 月磷酸鐵鋰裝機(jī)中，乘用車裝機(jī)占比 16.3%，高于 2019 年的 12.2%。7月磷酸鐵鋰裝機(jī)中，仍以客車為主，占比 57.%，乘用車占比提升至 20.72%。從乘用車角度看，2020 年 1-7 月磷酸鐵鋰占比 7.2%，高于 2019 年的 6.5%

57、；7 月磷酸鐵鋰比例提升至 10.8%。整體看，磷酸鐵鋰在乘用車中回暖趨勢已現(xiàn)，隨著下半年多款磷酸鐵鋰爆款車型交付，占比將繼續(xù)提升。圖表 42 2020 年 1-7 月動力電池分類型裝機(jī)數(shù)據(jù)（GWh） 圖表 43 2020 年 1-7 月磷酸鐵鋰電池分車型裝機(jī)（GWh）資料來源：真理研究，華安證券研究所資料來源：真理研究，華安證券研究所特斯拉和比亞迪引領(lǐng)動力鐵鋰回歸。在動力鐵鋰的回歸浪潮中，不僅有中低續(xù)航車型，更有高續(xù)航明星車型助力。特斯拉推出了磷酸鐵鋰版 Model 3，電池能量密度 125Wh/kg，續(xù)航 468km，高于三元版的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航 445km。比亞迪推出旗艦轎車漢，搭載最新“刀片”

58、電池，系統(tǒng)能量密度 140Wh/kg，續(xù)航 605km。圖表 33 LFP 版 Tesla Model3 和比亞迪 漢三元版 Tesla ModelLFP 版 TeslaLFP 版比亞迪3 標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航（LG）Model 3漢外廓尺寸長（mm）469446944980外廓尺寸寬（mm）185018501910外廓尺寸高（mm）144314431495總質(zhì)量（kg）201721702395整備質(zhì)量（kg）161417452020最高車速（km/h）22522518530 分鐘最高車速（km/h）180180140續(xù)駛里程（km，工況法）445468605電池系統(tǒng)能量密度（Wh/kg）14512514

59、0工況條件下百公里耗電量（Y） （kWh/100km）12.412.614.1儲能裝置種類三元鋰離子電池磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池驅(qū)動電機(jī)類型永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)驅(qū)動電機(jī)峰值功率/轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩（kW /r/min/N.m）202/5000/404202/5000/404163/15500/330資料來源：工信部，華安證券研究所儲能、船舶電動化、鉛酸替代打開鐵鋰新空間5G 基站儲能貢獻(xiàn)確定性增量5G 基站能耗高于 4G，對應(yīng)儲能市場空間更大。根據(jù)運(yùn)營商實測，5G 基站的單站功耗為 4G 基站的 2.5-3.5 倍，目前單站滿載功率達(dá)到 3700W，按單個基站備用電源 4h 測算，單站

60、對應(yīng)的儲能需求為 14.8kWh。5G 的頻率高、功率衰減快、傳輸距離短，若實現(xiàn)全覆蓋，所需基站數(shù)目為 4G 的 3 倍左右。2019 年末，我國 4G基站總數(shù)達(dá)到 544 萬個，未來 5G 基站或?qū)⒊^ 1200 萬個，對應(yīng) 177GWh 的儲能需求空間。以 0.6 元/Wh 測算，對應(yīng) 1066 億市場空間。圖表 44 5G 基站和 4G 基站單站能耗對比（W）資料來源：華安證券研究所整理未來 3-5 年為基站建設(shè)高峰，年均超 10GWh 需求。2019 年底，我國 5G 基站數(shù)為 13 萬個；2020 年中國電信和中國聯(lián)通確定合建 25 萬座 5G 基站，中國移動計劃建成 30 萬個，合