磷酸鐵鋰行業(yè)研究：磷酸鐵鋰誰主沉浮

磷酸鐵鋰行業(yè)研究：磷酸鐵鋰，誰主沉??？1

磷酸鐵前驅(qū)體：成本分層，一體化增益路徑抉擇，分化明顯目前磷酸鐵生產(chǎn)工藝主要有鈉法、銨法、鐵粉、肥料磷酸、氧化鐵紅、磷酸氫鈣幾種工

藝。從工藝路徑對比來看，差異化主要體現(xiàn)在原材料（磷源、鐵源）、產(chǎn)品品質(zhì)、能耗、

三廢排放等方面。目前市面較為成熟的磷酸鐵生產(chǎn)路線為銨法和鈉法。我們通過對比主流的銨法與鈉法生

產(chǎn)工藝的盈利拆分，按照

2021

年產(chǎn)品平均價(jià)格水平，銨法具有更強(qiáng)成本優(yōu)勢（原材料

均考慮外購），而成本差異主要來自于原輔料成本中磷源（磷酸/磷酸一銨）和鐵源（硫

酸亞鐵/鐵紅/鐵粉）。因此，我們可以根據(jù)不同工藝路徑磷源與鐵源的價(jià)差核算，來刻畫

不同工藝的盈利變化。在

2021

年原材料均價(jià)水平下，不同工藝價(jià)差排序?yàn)椋毫姿釟溻}>肥料磷酸價(jià)差>銨法價(jià)

差>鈉法價(jià)差>鐵粉價(jià)差>氧化鐵紅價(jià)差，磷酸氫鈣路線與氧化鐵紅路線價(jià)差之差將近

4000

元，因此，不同路線成本差異顯著，選擇成本更低路線相對優(yōu)勢更強(qiáng)。從折舊角度看，對比不同企業(yè)的磷酸鐵投資情況，銨法與磷酸氫鈣路線相對于鈉法單噸

投資額更小，除了具有配套工程的項(xiàng)目（例如凈化磷酸、硫酸等），一般萬噸磷酸鐵的投

資額在

0.5-1.0

億元之間（湖南雅城除外），以

10

年折舊為期限，單噸磷酸鐵的折舊費(fèi)

用預(yù)計(jì)在

500-1000

元，但相對而言原材料成本影響更為關(guān)鍵。一體化加碼，分化加劇上一節(jié)我們主要分析，對于原材料均外購企業(yè)來說，不同工藝的選擇會帶來成本明顯分

層，優(yōu)勢企業(yè)有望勝出。但是，由于不同企業(yè)資源稟賦（磷源、鐵源及其他原材料自備）、

技術(shù)實(shí)力（循環(huán)一體化產(chǎn)業(yè)鏈）的差異，會將這種成本差異拉開的更加明顯。磷酸：在原材料黃磷供給受限，高耗能產(chǎn)能難以被審批的背景下，黃磷階段性供應(yīng)

緊張趨緩后，黃磷與磷酸仍保持在較高價(jià)格中樞，反應(yīng)了在能耗雙控、“碳中和”

的背景下，高耗能存量產(chǎn)品或?qū)㈤L期保持偏高盈利水平；磷酸一銨：原材料磷礦石全球供需格局緊張，展望未來將保持大周期上行，原材料

緊缺的背景下，疊加下游糧價(jià)高企的支撐，磷酸一銨有望價(jià)格維持在高位；磷酸氫鈣：原材料磷礦石全球供需格局緊張，展望未來將保持大周期上行，原材料

緊缺的背景下，疊加下游飼料需求恢復(fù)式增長，磷酸氫鈣有望保持較好的盈利；液氨、雙氧水、氫氧化鈉作為大宗化工原料，在階段性供給緊張寬松后，價(jià)格回歸

正常水平；硫酸亞鐵：為硫酸法鈦白粉廢產(chǎn)物，過去需要自費(fèi)處理，隨著磷酸鐵鋰需求激增，

硫酸亞鐵價(jià)格也有望迎來持續(xù)提升。整體來看，磷酸、磷酸一銨、磷酸氫鈣、硫酸亞鐵自備的企業(yè)既受益于主營產(chǎn)品價(jià)格盈

利提升，又在磷酸鐵領(lǐng)域布局顯著降低了物流等費(fèi)用，增強(qiáng)一體化優(yōu)勢。根據(jù)銨法

2021

年平均凈利潤，以及其他不同工藝的價(jià)差之間差值進(jìn)行測算不同路徑單

噸凈利潤，預(yù)計(jì)未來銨法、鈉法、磷酸氫鈣路線將保持較強(qiáng)的盈利優(yōu)勢，資源自備程度

越高，具備更強(qiáng)的成本優(yōu)勢（資源的利潤計(jì)算到磷酸鐵的利潤中去）。當(dāng)前由于磷酸較強(qiáng)

的盈利水平，鈉法（自產(chǎn)濕法凈化磷酸路徑）處于領(lǐng)先位置，隨著濕法凈化磷酸產(chǎn)能的

不斷擴(kuò)張，磷酸價(jià)格或有下調(diào)，加之硫酸亞鐵價(jià)值提升，預(yù)計(jì)磷酸氫鈣、銨法、鈉法（自

備原料一體化）三種工藝成本差異縮減，處于同一梯隊(duì)。此外，鐵粉路線雖然原材料價(jià)

格較高，但其最終產(chǎn)品品質(zhì)較高，廢產(chǎn)物主要為氫氣排放，環(huán)保壓力小，隨著安全環(huán)保

壓力的逐步加強(qiáng)，鐵粉路線也或?qū)⒊蔀橐豁?xiàng)主流工藝。中長期看，成本的差異將帶來磷酸鐵行業(yè)格局的重塑。磷酸鐵前驅(qū)體的擴(kuò)產(chǎn)周期在

1

年

左右，2020

年底國內(nèi)磷酸鐵前驅(qū)體年產(chǎn)能在

20

萬噸左右，2021H1、2021H2

或分別達(dá)

到

26、42

萬噸，2022H1、2022H2

或分別達(dá)到

65、160

萬噸。此外，磷酸鐵產(chǎn)能部分

為行業(yè)新進(jìn)入企業(yè)的落地，若只考慮原有企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張，則

2022H1、2022H2

產(chǎn)能

分別在

54、89

萬噸。從企業(yè)整體規(guī)劃產(chǎn)能來看，磷酸鐵行業(yè)產(chǎn)能有

600

萬噸/年以上的

整體規(guī)劃，如果產(chǎn)能投放順利的話，行業(yè)在

2022

年下半年開始將面臨過剩，但由于不

同企業(yè)的成本、品質(zhì)的差異，磷酸鐵行業(yè)或?qū)⒃?/p>

2023

年面臨一定的出清，行業(yè)格局有

望重塑。長期來看，磷化工企業(yè)與鈦白粉企業(yè)由于具備資源與技術(shù)優(yōu)勢有望在競爭中取

勝。投資分析：看好技術(shù)與資源占優(yōu)的優(yōu)質(zhì)公司龍佰集團(tuán)：依托技術(shù)與資源，開拓新能源第二主業(yè)公司是全球鈦白粉行業(yè)龍頭，依托鈦精礦—氯化鈦渣—氯化法鈦白粉—海綿鈦—鈦合金

全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，持續(xù)推動成本下降，擴(kuò)大氯化法鈦白粉與海綿鈦產(chǎn)能，并行開拓鈧釩

鋯業(yè)務(wù)的應(yīng)用場景，以及電池正負(fù)極材料，發(fā)展前景光明。在建項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)，多極發(fā)展。公司圍繞鈦白粉、金屬鈦、礦產(chǎn)品、新能源等產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

了超

500

億的營業(yè)目標(biāo)。原材料，50

萬噸攀西鈦精礦升級轉(zhuǎn)化氯化鈦渣創(chuàng)新工程建設(shè)

項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，將國產(chǎn)鈦精礦升級為氯化鈦渣，同時(shí)獲得高品質(zhì)鐵；鈦白粉，氯化法

鈦白粉生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目提升公司先進(jìn)產(chǎn)能，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；海綿鈦，轉(zhuǎn)子級海綿鈦智能

制造技改項(xiàng)目推進(jìn)公司融入高端制造供應(yīng)鏈。此外，公司通過資本運(yùn)作，向鈧、釩、鋯

等領(lǐng)域靠攏，發(fā)展高端領(lǐng)域新型材料，成立佰利新能源材料公司，吹響進(jìn)軍新能源電池

行業(yè)號角，合計(jì)規(guī)劃建設(shè)

35

萬噸/年磷酸鐵/磷酸鐵鋰與

30

萬噸/年石墨負(fù)極材料項(xiàng)目。云天化：國內(nèi)磷化工行業(yè)龍頭，礦石資源一騎絕塵云天化是國內(nèi)最大的磷礦采選及磷肥生產(chǎn)企業(yè)，亦是全球十大磷肥生產(chǎn)商，公司現(xiàn)擁有

采礦權(quán)的磷礦石儲量近

8

億噸，原礦生產(chǎn)能力

1450

萬噸/年，擦洗選礦生產(chǎn)能力

618

萬噸/年，浮選生產(chǎn)能力

750

萬噸/年，擁有針對于中低品位磷礦的先進(jìn)的浮選采選技術(shù)，

近年來致力于提升浮選技術(shù)水平，提高磷礦利用率，降低生產(chǎn)成本。興發(fā)集團(tuán)：產(chǎn)業(yè)鏈一體化完備，精細(xì)磷化工布局深遠(yuǎn)興發(fā)集團(tuán)在國內(nèi)率先建立起“礦電化一體”運(yùn)行模式，具備磷礦-黃磷-磷酸-磷酸鹽-磷肥

的“礦肥化結(jié)合”完整產(chǎn)業(yè)鏈以及甘氨酸-草甘膦-氯甲烷-有機(jī)硅-廢酸-草甘膦的“磷硅

鹽協(xié)同”經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。公司產(chǎn)業(yè)鏈豐富，顯著降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增厚企業(yè)利潤。公司擁有采礦權(quán)的磷礦石儲量

4.29

億噸，還持有荊州荊化（探明儲量

2.89

億噸，探礦

階段）70%股權(quán)，橋溝礦業(yè)（探明儲量

1.88

億噸，探礦階段）50%股權(quán)，宜安實(shí)業(yè)（探

明儲量

3.15

億噸，采礦工程建設(shè)階段）26%股權(quán)。公司目前磷礦石產(chǎn)能規(guī)模

415

萬噸/

年，在建后坪磷礦

200

萬噸/年采礦工程項(xiàng)目，計(jì)劃

2022

年下半年建成投產(chǎn)。同時(shí)擁有水電站

32

座，總裝機(jī)容量

17.85

萬千瓦，豐富的水電資源能夠?yàn)榕d山區(qū)域化工生產(chǎn)提

供成本低廉、供應(yīng)穩(wěn)定的電力保障。同時(shí)，公司在濕電子化學(xué)品領(lǐng)域多年耕耘，目前已建成

3

萬噸/年電子級磷酸（含

IC級

1

萬噸）、2

萬噸/年電子級硫酸（全部為

IC級）、3

萬噸/年電子級蝕刻液產(chǎn)能（含

IC級

1

萬噸），產(chǎn)能規(guī)模居行業(yè)前列，產(chǎn)品質(zhì)量總體處于國際先進(jìn)水平。目前興福電子正在新

建

4

萬噸/年

IC級硫酸項(xiàng)目，計(jì)劃

2022

年上半年前分期投產(chǎn)。另外，公司聯(lián)營公司興

力電子

1.5

萬噸/年

IC級氫氟酸裝置已建成投產(chǎn)，產(chǎn)品品質(zhì)已達(dá)到

G5

等級，目前正在

加快客戶導(dǎo)入。興發(fā)集團(tuán)與華友鈷業(yè)簽署合作框架協(xié)議，圍繞新能源鋰電材料全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行合作，按照

一次規(guī)劃、分步實(shí)施的原則，在湖北宜昌合作投資磷礦采選、磷化工、濕法磷酸、磷酸

鐵及磷酸鐵鋰材料的一體化產(chǎn)業(yè)，計(jì)劃建設(shè)

50

萬噸/年磷酸鐵、50

萬噸/年磷酸鐵鋰及

相關(guān)配套項(xiàng)目，新能源落子布局深遠(yuǎn)。川恒股份：磷礦增長空間巨大，新能源插上飛翔羽翼川恒股份依托甕福地區(qū)豐富的磷礦資源和自主創(chuàng)新的半水濕法磷酸技術(shù)，優(yōu)化工藝，強(qiáng)

化市場競爭力，生產(chǎn)的飼料級磷酸二氫鈣的國內(nèi)市場份額和出口數(shù)量，以及生產(chǎn)的消防

用磷酸一銨的國內(nèi)市場份額均處于行業(yè)首位。公司四大磷礦總儲量達(dá)

5.30

億噸。產(chǎn)能方面，公司目前小壩磷礦和新橋磷礦的合計(jì)產(chǎn)

能為

300

萬噸/年，同時(shí)規(guī)劃或建設(shè)有雞公嶺磷礦

250

萬噸/年和老虎洞磷礦

500

萬噸/

年產(chǎn)能，公司未來整體四大磷礦產(chǎn)能將達(dá)到千萬噸級別，規(guī)劃產(chǎn)能居行業(yè)首位。公司依托磷化工資源以及技術(shù)優(yōu)勢，布局磷酸鐵電池正極材料前驅(qū)體業(yè)務(wù)，10

萬噸磷酸

鐵項(xiàng)目有望明年建成投產(chǎn)。同時(shí)，公司與國軒高科（合作

50

萬噸/年磷酸鐵）、富臨精

工、萬鵬公司（合作

10

萬噸/年磷酸鐵鋰）、欣旺達(dá)（合作

30

萬噸/年磷酸鐵）開展磷酸

鐵、磷酸鐵鋰、六氟磷酸鋰等項(xiàng)目合作，得益于磷礦自產(chǎn)，打開未來成長空間。湖南雅城（合縱科技）、天賜材料：第三方磷酸鐵龍頭在當(dāng)前磷酸鐵第三方市場的供應(yīng)中，湖南雅城、天賜材料為頭部企業(yè)之一，兩家均采用

氨法工藝，且目前得到的產(chǎn)品壓實(shí)密度高、電化學(xué)性能及批次穩(wěn)定性良好，持續(xù)供應(yīng)行

業(yè)頭部企業(yè)。未來兩家也都將保持高速的產(chǎn)能擴(kuò)張，其中湖南雅城在寧鄉(xiāng)

6

萬噸/年的

產(chǎn)能基礎(chǔ)上，計(jì)劃在四川宜賓擴(kuò)產(chǎn)

5+5

萬噸/年磷酸鐵產(chǎn)能，此外合縱科技與華友鈷業(yè)

簽署戰(zhàn)略合作，雙方將在宜賓電池級磷酸鐵產(chǎn)能、產(chǎn)業(yè)鏈合作等方面夯實(shí)戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。

天賜材料方面，目前公司磷酸鐵產(chǎn)能為江西

3

萬噸/年，后續(xù)計(jì)劃在宜昌擴(kuò)產(chǎn)

30

萬噸/年

（其中

2022

年有望落地

10

萬噸/年），此外公司在四川規(guī)劃了

10

萬噸/年磷酸鐵鋰電池

回收產(chǎn)能，落地后將貢獻(xiàn)

2.5

萬噸/年磷酸鐵。2

磷酸鐵鋰正極：探討工藝差異，尋找技術(shù)進(jìn)步工藝對比：著力于性能與成本，液相、固相各有千秋磷酸鐵鋰正極的生產(chǎn)工藝按大類可以分為液相法和固相法，其中液相法包括水熱法、溶

膠凝膠法、溶劑蒸發(fā)法等，固相法包括高溫固相法、碳熱還原法、噴霧熱解法等。

結(jié)合工藝路線的應(yīng)用成熟度，以及上市公司的應(yīng)用情況，我們對其中部分工藝進(jìn)行分析，

著重于產(chǎn)品性能與生產(chǎn)成本兩個(gè)維度，具體來看：德方納米所采用的工藝是“自熱蒸發(fā)液相合成法”，屬于液相法的改良工藝。從常見的

液相法生產(chǎn)工藝來看，1）首先進(jìn)行的是混料、溶解配料的工序。2）隨后加入磷源、鋰

源進(jìn)行關(guān)鍵的前驅(qū)體制備，該工序?qū)τ诹姿徼F鋰的性能影響至關(guān)重要，屬于核心工序，

德方納米在該環(huán)節(jié)的核心技術(shù)包括：自熱蒸發(fā)液相合成法，與常規(guī)液相法相比，德方納

米的工藝在常壓、無外部加熱的條件下反應(yīng)（傳統(tǒng)液相法為高溫高壓、工藝復(fù)雜），且無

需球磨；離子摻雜技術(shù)，即在液相反應(yīng)中引入其他離子取代磷酸鐵鋰晶格中的元素更為

容易；納米化技術(shù)，即制備粒徑更小的顆粒。3）在經(jīng)過破碎、干燥后，進(jìn)入預(yù)燒結(jié)、燒

結(jié)工序，通常引入蔗糖、甲醇作為碳源進(jìn)行包覆，其中石墨烯結(jié)構(gòu)包覆同樣為德方納米

的核心技術(shù)。4）對于德方納米而言，由于采用了硝酸工藝，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生

NOx，

因而還涉及到尾氣吸收、酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶等處理過程。湖南裕能采用的工藝是“碳熱還原法”，屬于固相法工藝，該工藝會使用到前驅(qū)體磷酸

鐵，由硫酸亞鐵、磷酸、液堿等經(jīng)鈉法或氨法工藝生成，磷酸鐵的品質(zhì)對磷酸鐵鋰有比

較大的影響，包括鐵磷比、純度、形貌等，磷酸鐵可以通過引入表面活性劑等方式制備

納米磷酸鐵，可以提升產(chǎn)品性能。得到的磷酸鐵與碳酸鋰、碳源混合、研磨、干燥后進(jìn)

入關(guān)鍵的燒結(jié)工序，燒結(jié)環(huán)節(jié)湖南裕能的核心技術(shù)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了能量密度的提升，同時(shí)保

持動力學(xué)性能改進(jìn)，涉及的路徑包括碳源配方選擇、碳包覆工藝改進(jìn)（長循環(huán)壽命、低

溫性能改善等）、添加劑引用以及級配理論的應(yīng)用（大小顆粒的混合）。富臨精工采用的工藝是“高溫固相法”，以草酸亞鐵、磷酸二氫銨、碳酸鋰及復(fù)合碳源為

原材料，首先經(jīng)過混料和球磨工序，實(shí)現(xiàn)原料的均勻混合，其中球磨環(huán)節(jié)可采用乙醇或

純水作為球磨劑，主要是為了得到粒徑更小、分布更為均勻的顆粒，對電化學(xué)性能影響

較大。隨后經(jīng)干燥進(jìn)入高溫?zé)Y(jié)階段，通過控制燒結(jié)條件等實(shí)現(xiàn)高容量、高壓實(shí)同時(shí)電

化學(xué)性能良好的正極材料。該工藝因采用磷酸二氫銨作為原材料，會涉及副產(chǎn)品

NH3

的

回收，因而后續(xù)將通過稀硫酸吸收處理燒結(jié)尾氣。磷酸鐵鋰合成的工藝路線較多，但本質(zhì)上都是為了得到性能突出、具備商業(yè)化價(jià)值的產(chǎn)

品，因而我們從性能和成本兩個(gè)角度，對上述技術(shù)路線進(jìn)行分析：產(chǎn)品性能對比磷酸鐵鋰正極的性能指標(biāo)包括比容量、壓實(shí)密度、循環(huán)壽命、倍率性能、低溫性能等，

其中乘用車磷酸鐵鋰對于容量性能最為重視，因?yàn)槔m(xù)航里程是消費(fèi)者重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)，

這也就要求磷酸鐵鋰正極具備高容量、高壓實(shí)的特征。儲能磷酸鐵鋰則強(qiáng)調(diào)循環(huán)壽命，

因儲能核心度量指標(biāo)為度電成本，與正極材料粒徑大小、一致性、內(nèi)阻等有關(guān)。從各工藝路線對比來看，德方納米的液相法一次顆粒粒徑最小，且分布均勻，產(chǎn)品一致

性好，因而在電化學(xué)性能及循環(huán)壽命上具備明顯優(yōu)勢，不過量產(chǎn)最新一代方案（DF-5）

的壓實(shí)密度僅

2.45-2.5g/cm3，要低于固相法的參數(shù)。固相法中湖南裕能磷酸鐵路線已量產(chǎn)的高容量方案壓實(shí)密度可以達(dá)到

2.45-2.65

g/cm3，富臨精工的草酸亞鐵方案在研

項(xiàng)目的壓實(shí)密度可達(dá)到

2.7

g/cm3

以上，均要高于液相法，不過從粒徑大小和分布來看，

則距離液相法產(chǎn)品有一定距離。故上述產(chǎn)品存在一定的差異化定位。性能的差異化本質(zhì)上由工藝路線決定，液相法是將原材料在液態(tài)的漿料中反應(yīng)，并蒸發(fā)

溶液凝固為固體，反應(yīng)過程充分且一致；而固相法可以通過磷酸鐵納米化、球磨等工藝

降低粒徑大小，但本身粒徑較大的限制決定了無法達(dá)到液相法的參數(shù)，因而循環(huán)壽命液

相法有明顯優(yōu)勢。不過液相法因粒徑較小，壓實(shí)密度會偏低，盡管可以通過二次造粒等

方式提升壓實(shí)密度，但也很難達(dá)到固相法的參數(shù)。從企業(yè)研發(fā)方向上也可以看出，基本

思路是基于自身工藝的優(yōu)勢，彌補(bǔ)相應(yīng)的短板（例如液相法高壓實(shí)，固相法納米化），或

者保持性能劣勢可控的情況下，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢性能的進(jìn)一步放大（超高壓實(shí)材料）。工藝成本對比工藝路線不同也會帶來成本差異，體現(xiàn)在原材料差異（品味要求、循環(huán)化工）、工藝差異

（能耗、折舊成本）、廢料處理成本（環(huán)保等因素）。

從磷酸鐵鋰正極企業(yè)的毛利率對比來看，企業(yè)之前的差異并不明顯，德方納米、湖南裕

能的毛利率相對較高，不過也會受到產(chǎn)能利用率、庫存價(jià)格等因素的擾動。具體來看：

液相法在成本端的優(yōu)勢則體現(xiàn)在：1）能耗較低，德方納米采用“自熱蒸發(fā)液相合成法”，

在前驅(qū)體合成工序無需外部條件加熱，同時(shí)因?yàn)轭w粒納米化，也無需球磨工序；因而從

各企業(yè)披露的單噸電耗來看，德方納米較固相法方案同期的電耗水平最低。2）原材料

品味優(yōu)勢，鋰源是磷酸鐵鋰最主要的成本項(xiàng)，目前企業(yè)多以采購電池級碳酸鋰為主，包

括德方納米招股說明書披露的原材料也為電池級碳酸鋰，不過理論上講液相法的工藝反

應(yīng)更加均勻，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的情況下對原材料的品味要求可以更低，包括應(yīng)用鹽湖、

云母的碳酸鋰，以及工業(yè)級碳酸鋰，進(jìn)而帶來成本優(yōu)勢。3）鋰源單耗較低，固相法燒結(jié)

后可能存在殘鋰，因而通常需要過量配置

2%-5%的鋰源；液相法元素配置更為精確。磷酸鐵固相法在成本端的優(yōu)勢則體現(xiàn)在：1）磷酸鐵路線對于相關(guān)原料的元素使用充分，

均體現(xiàn)在成品磷酸鐵鋰或副產(chǎn)品中，基本沒有作為廢氣、廢水排放的部分；而液相法中

的硝酸根則較多形成氮?dú)馀欧牛菟崧肪€的草酸根也會以碳氧化合物排放。2）磷酸鐵

路線廢氣處理成本較低，液相法需要對

NO、NO2

進(jìn)行回收處理，草酸路線也需要對

NH3

進(jìn)行處理。3）磷酸鐵路線可以借力的化工副產(chǎn)品更多，例如硫酸亞鐵為鈦白粉企

業(yè)的副產(chǎn)品，獲取鐵源的成本極低；且磷酸鐵路線涉及的原材料均為大宗品。草酸亞鐵路線目前成本最高，不過存在改善空間：1）草酸是相對比較小眾的化工原材

料，主要應(yīng)用于制藥、稀土等傳統(tǒng)行業(yè)，且今年以來價(jià)格出現(xiàn)較大幅度上漲，影響了草

酸亞鐵路線的成本。2）不過從趨勢上看，乙二醇減產(chǎn)轉(zhuǎn)為草酸的路線開始被企業(yè)嘗試，

典型企業(yè)包括華魯恒升等，丹化科技子公司也有相應(yīng)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。從產(chǎn)能規(guī)劃上看，未

來草酸供給未來將形成明顯增量，有望帶動草酸亞鐵路線的成本改善。總結(jié)來看，不同磷酸鐵鋰技術(shù)路線的理論成本曲線相對平緩，磷化工價(jià)格高企階段磷酸

鐵路線成本較高，磷化工處于低位則磷酸鐵因鐵源副產(chǎn)物利用具備一定的成本優(yōu)勢。液

相法因使用硝酸，常規(guī)路線的成本會高于磷酸鐵，但如能實(shí)現(xiàn)鋰源品味上的差異，則會

形成成本優(yōu)勢。草酸路線更多體現(xiàn)在草酸價(jià)格方面，目前成本會相對較高。磷酸錳鐵鋰：下一代發(fā)力方向，靜待性能的平衡點(diǎn)磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰重要的技術(shù)進(jìn)步方向，核心原因在于能量密度在正極方面主要由

克容量、壓實(shí)密度、電壓平臺三個(gè)因素決定，而磷酸鐵鋰的克容量、壓實(shí)密度方面的技

術(shù)進(jìn)步已經(jīng)挖掘的比較充分，電壓平臺提升成為最有潛力進(jìn)一步提高磷酸鐵鋰能量密度

的路徑。磷酸錳鐵鋰即在制備磷酸鐵鋰的過程中加入錳元素，憑借著錳元素高充電電壓

的特性，磷酸錳鐵鋰正極材料的充電電壓由磷酸鐵鋰的

3.4V提升至

4.1V，在具有相同

的理論比容量以及壓實(shí)密度的情況下，使得電池能量密度提升

10%以上的幅度，進(jìn)而使

得磷酸鐵鋰的續(xù)航里程上限進(jìn)一步突破，且惰性材料單耗攤薄也將降低電池成本。不過磷酸錳鐵鋰也存在性能缺陷和產(chǎn)業(yè)化瓶頸：1）導(dǎo)電性能較差：錳接近絕緣體的特

性導(dǎo)致磷酸錳鐵鋰的導(dǎo)電性能較差，磷酸錳鋰電導(dǎo)率為

10^(-14)S/cm，與磷酸鐵鋰相比

存在數(shù)量級差異；2）壓實(shí)密度較低：為了提升錳鐵鋰導(dǎo)電性，需要將材料粒徑做到相對

較小，從而導(dǎo)致成品的壓實(shí)密度相對較低，如果磷酸錳鐵鋰的壓實(shí)密度低于磷酸鐵鋰，

則將弱化電壓平臺提升帶來的收益；3）循環(huán)性能較差：一方面由于錳元素的存在，鋰離

子脫嵌與移動難度上升，從而導(dǎo)致較差的導(dǎo)電性能，另一方面由于常規(guī)電解液體系與錳

發(fā)生副反應(yīng)，表面形成鈍化層，兩方面因素共同造成錳鐵鋰的循環(huán)性能降低。針對目前存在的產(chǎn)業(yè)化瓶頸，理論上可以通過小粒徑、碳包覆以及添加碳納米管來改善

導(dǎo)電性能，通過燒結(jié)工藝優(yōu)化提升壓實(shí)密度，以及通過補(bǔ)鋰技術(shù)提升循環(huán)性能。不過本

質(zhì)上是要做到性能指標(biāo)的平衡以及成本的可控性，例如液相法更利于做出小粒徑材料，

但需要通過燒結(jié)二次結(jié)晶以提升壓實(shí)密度；碳納米管的添加、補(bǔ)鋰技術(shù)的應(yīng)用會改善導(dǎo)

電性能、循環(huán)次數(shù)，但也要考慮工藝、材料應(yīng)用所帶來成本增加。從產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度上來看，磷酸錳鐵鋰可以摻雜三元使用，因磷酸鐵錳鋰的電壓平臺與三元

接近，可以提升三元方案的安全性，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)如比亞迪、德方納米分別于

2016

年、

2018

年申請磷酸鐵錳鋰摻雜技術(shù)的相關(guān)專利。磷酸錳鐵鋰作為動力電池材料目前在兩輪車上有所運(yùn)用，如天能股份

18650

錳鐵鋰電

池應(yīng)用在小牛

F0

系列電動車上，此外還有星恒電源。寧德時(shí)代將

LxFP作為下一代磷

酸鐵鋰方案進(jìn)行研發(fā)推動，同時(shí)在

2021

年

11

月增資力泰鋰能布局磷酸錳鐵鋰正極企

業(yè)；比亞迪早在

2013

年即申請過磷酸錳鐵鋰專利，已有多年研發(fā)布局。磷酸鋰：鋰源成本優(yōu)化，液相、草酸路線相對占優(yōu)鋰源是磷酸鐵鋰成本結(jié)構(gòu)中占比最高的原材料，關(guān)于鋰源方案的優(yōu)化一直也是磷酸鐵鋰

企業(yè)探索成本下降的重要方向，磷酸二氫鋰/磷酸鋰，因同時(shí)包含鋰源和磷源，可能成為

后續(xù)磷酸鐵鋰選用的原材料方案。在成熟工藝路線中，鐵紅法即是采用磷酸二氫鋰、氧

化鐵進(jìn)行磷酸鐵鋰的制備，液相法、草酸亞鐵等路線理論上也可以采用磷酸鋰作為原料。磷酸鋰目前是比較小眾的原料，其來源主要包括：1）碳酸鋰、氫氧化鋰加工的廢液；

2）鋰礦及鹽湖直接加工成磷酸鋰；3）回收磷酸鐵鋰廢舊電池時(shí)提煉出磷酸鋰。采用碳酸鋰或氫氧化鋰的廢液生產(chǎn)磷酸鋰，是相對比較成熟的技術(shù)方案，且原材料獲取

成本較低，因而售價(jià)具備競爭力（由于產(chǎn)品小眾暫無公開報(bào)價(jià)，產(chǎn)業(yè)鏈信息價(jià)格大約是

碳酸鋰的

60%左右）。然而這種價(jià)差更多是因?yàn)槿狈α姿徜囆枨笏拢粑磥砹姿徼F鋰

成規(guī)模的應(yīng)用磷酸鋰作為原料，可以預(yù)見的是磷酸鋰與碳酸鋰的價(jià)差將會收窄。鋰礦及鹽湖直接加工成磷酸鋰，由于目前碳酸鋰和磷酸鋰價(jià)差較大，且碳酸鋰的應(yīng)用場

景更加多元，目前主流的鋰鹽企業(yè)都會生產(chǎn)成碳酸鋰，但碳酸根在制備磷酸鐵鋰時(shí)并不

需要，如通過添加磷源溶液制備成磷酸鋰，則可以節(jié)約原料成本。此外，磷酸鋰的溶解

性較碳酸鋰更差，因而理論上制備磷酸鋰對于鋰的提取率更高（不過鹽湖制備碳酸鋰也

可以循環(huán)使用），也是潛在的成本改善。從當(dāng)前鹽湖提鋰的主流工藝對比看，前段工序主要為了去除鎂等鹵水中的雜質(zhì)，德方納

米的專利更多考慮了草酸加熱分解形成性能更好的納米多孔磷酸鋰，工藝本身的差異體

現(xiàn)在現(xiàn)有方案增加了純堿成本，按照

1kg磷酸鐵鋰需要

0.24kg碳酸鋰，1kg碳酸鋰需

要

2kg左右純堿計(jì)算，當(dāng)前價(jià)格下純堿的節(jié)約可以帶來

1500-2000

元/噸（磷酸鐵鋰口

徑）的成本改善，如果在純堿

2000

元左右的歷史中樞價(jià)格下，對應(yīng)的成本節(jié)約大約在

1000

元/噸。如果磷酸鋰的提取效率在產(chǎn)業(yè)化后更高，則潛在的成本改善幅度可能更大。此外，據(jù)德方納米專利信息，津巴布韋和納米比亞蘊(yùn)含較大儲量的鋰磷鋁石（一種含鋰、

鋁的氟磷酸鹽），如果未來鋰礦來源上出現(xiàn)變化，有望為磷酸鋰帶來進(jìn)一步成本改善。回收磷酸鐵鋰廢舊電池時(shí)提煉出磷酸鋰。鋰電池回收可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，但由于磷酸

鐵鋰中貴重金屬含量較少，回收磷酸鐵鋰往往缺乏經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而有賴于鋰的回收率提升

以及磷、鐵元素的充分應(yīng)用。磷酸鐵鋰回收有高溫固相法（修復(fù)或再生）、化學(xué)沉淀法。

高溫固相法對原料要求較高，需雜質(zhì)含量少；化學(xué)沉淀法對原料要求較低，但回收流程

長，成本較高。化學(xué)沉淀法的主流路線是提取碳酸鋰，即先通過硫酸和鹽酸進(jìn)行磷酸鐵

的分離，在加入碳酸鈉得到碳酸鋰固體；另一種路徑是引入草酸得到草酸亞鐵，同時(shí)加

入沉淀得到磷酸二氫鋰（也可以得到磷酸鋰）。理論上講，磷酸鋰的溶解性差，比較容易

析出，因而能夠得到更高的回收率，因而理論經(jīng)濟(jì)性更好。磷酸鋰作為原料一定程度上可以降低磷酸鐵鋰的成本，目前因碳酸鋰和磷酸鋰價(jià)差較大，

降本幅度顯著；未來考慮鋰資源冶煉端的成本節(jié)約可降低磷酸鐵鋰成本

1000-2000

元/

噸。不過使用磷酸鋰工藝制備的產(chǎn)品，或存在比容量較低、循環(huán)穩(wěn)定性能差的問題，主

要的原因在于：1）常規(guī)工藝中，磷、鐵率先進(jìn)行配比，產(chǎn)品的磷、鐵、鋰的比例能夠更

好的計(jì)量和調(diào)整，而采用磷酸鋰時(shí)，磷和鋰進(jìn)行配比隨后與鐵源混合，且在火法環(huán)境中

反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量和均勻混合的難度較大；2）為了實(shí)現(xiàn)均勻混合，需要將混合料進(jìn)行超細(xì)

研磨，會帶來額外的成本增加。因此，液相法工藝最適合應(yīng)用磷酸鋰作為原料，主要是

得益于元素配比能夠精確控制；草酸路線更容易研磨且形成多孔結(jié)構(gòu)，也可以應(yīng)用磷酸

鋰作為原料；常規(guī)固相法工藝則需采用氧化鐵（磷酸亞鐵作為原料將難以分離硫酸根）

作為鐵源與磷酸鋰燒結(jié)，但氧化鐵研磨相對困難，電化學(xué)性能較差，仍有待技術(shù)進(jìn)步。投資分析：看好差異化和引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步的公司德方納米：液相法帶來儲能差異化優(yōu)勢，期待磷酸錳鐵鋰突破德方納米是國內(nèi)磷酸鐵鋰正極龍頭，公司以納米化為根基，在磷酸鐵鋰方面采用液相法

工藝，得到一致性好、循環(huán)壽命長的磷酸鐵鋰材料，進(jìn)而在儲能市場有明顯的性能優(yōu)勢，

伴隨儲能市場的爆發(fā)，預(yù)計(jì)公司

2021

年出貨結(jié)構(gòu)中接近

60%為儲能產(chǎn)品，其成為出貨

的重要驅(qū)動力。公司主要客戶為寧德時(shí)代、億緯鋰能，公司已規(guī)劃與寧德時(shí)代在曲靖、

宜賓分別合資

2、8

萬噸/年產(chǎn)能，與億緯鋰能在曲靖合資

10

萬噸/年產(chǎn)能，同時(shí)疊加自

身的產(chǎn)能擴(kuò)張，預(yù)計(jì)公司將在

2021、2022

年底形成

12、35

萬噸/年產(chǎn)能，后續(xù)成長有

望進(jìn)一步提速。除了憑借液相法產(chǎn)品優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)儲能領(lǐng)