磷酸鐵鋰行業(yè)-德方納米研究報(bào)告：技術(shù)鑄公司護(hù)城河-產(chǎn)能擴(kuò)張促高成長

1、磷酸鐵鋰行業(yè)-德方納米研究報(bào)告：技術(shù)鑄公司護(hù)城河_產(chǎn)能擴(kuò)張促高成長一、多年積淀，純正磷酸鐵鋰標(biāo)的1.1 發(fā)展歷程：立足納米磷酸鐵鋰的龍頭企業(yè)國內(nèi)磷酸鐵鋰龍頭企業(yè)。公司的主營業(yè)務(wù)為鋰離子電池材料的研發(fā)、生 產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品為納米磷酸鐵鋰等磷酸鹽系正極材料，產(chǎn)品主要應(yīng) 用于動力電池、儲能電池等鋰離子電池的制造，最終應(yīng)用于新能源汽車 以及儲能等領(lǐng)域。公司的發(fā)展歷程主要可以分為 3 個(gè)階段。1）創(chuàng)立：主要產(chǎn)品研發(fā)成功并取得專利（2007-2008 年）。2007 年 德方納米成立于深圳，并于 2008 年開始將納米化技術(shù)應(yīng)用于制備鋰 離子電池材料，先后取得了納米磷酸鐵鋰、碳納米管導(dǎo)電液制備的 相關(guān)專

2、利。2）成長：主要產(chǎn)品研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)（2009-2013 年）。公司持 續(xù)優(yōu)化工藝技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)，公司的“自熱蒸發(fā)液相 合成納米磷酸鐵鋰技術(shù)”被認(rèn)定為國際領(lǐng)先水平。3）發(fā)展：產(chǎn)銷量大幅提升（2014 年及以后）。2014 年公司完成股 份制改革，銷售收入突破億元，開始向?qū)幍麓笠?guī)模供貨；2016 年突 破 5 億元，同年納米磷酸鐵鋰產(chǎn)能突破 10000 噸/年；2018 年曲靖 麟鐵成立；2019 年創(chuàng)業(yè)板 IPO 后曲靖德方成立；2021 年布局新型正 極材料及補(bǔ)鋰添加劑。公司始終重視研發(fā)和技術(shù)，專注于將納米化技術(shù)應(yīng)用于鋰離子電池材料， 先后成功研發(fā)、量產(chǎn)了碳納米管導(dǎo)電液、納米

3、磷酸鐵鋰等產(chǎn)品，并原創(chuàng) 取得了自熱蒸發(fā)液相合成法、非連續(xù)石墨烯包覆等多項(xiàng)核心技術(shù)。1.2 股權(quán)結(jié)構(gòu)：無控股股東及無實(shí)際控制人公司無控股股東及無實(shí)際控制人。原控股股東、一致行動人吉學(xué)文、孔 令涌和趙旭及其子女一致行動關(guān)系于 2022 年 4 月 14 日到期后終止。截 至 2022 年 4 月 14 日，除趙旭及其子女因存在親屬關(guān)系仍構(gòu)成一直行動 人外，其他各方不存在一致行動關(guān)系，公司由原五名一致行動人共同控 制變更為無控股股東及無實(shí)際控制人。公司創(chuàng)始人、董事長孔令涌先生具備多年在納米材料領(lǐng)域的研究經(jīng)歷。 孔令涌先生從事納米材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作多年，主持多項(xiàng)科技部、 工信部、深圳市科技創(chuàng)新委員

4、會等科研項(xiàng)目，為公司核心技術(shù)發(fā)明人。1.3 經(jīng)營表現(xiàn)：業(yè)績高增，規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)公司 21 年及 22 年 Q1 營收和業(yè)績大幅提升。2022 年 Q1 公司營收 33.74 億元，同比增長 561.88%；歸母凈利潤 7.62 億元，同比增長 1402.77%； 扣非凈利潤 7.56 億元，同比增長 2136.20%。2021 年公司營收 48.42 億元，同比增長 413.93%；歸母凈利潤 8.01 億元，同比增長 2918.83%； 扣非凈利潤 7.7 億元，同比增長 1325.82%，營收和業(yè)績大幅提升。1）按業(yè)務(wù)內(nèi)容拆分：納米磷酸鐵鋰為貢獻(xiàn)主體公司營收主要來源于納米磷酸鐵鋰（LFP）。

5、2021 年納米磷酸鐵鋰營收 48.1 億元，同比增長 430.1%。拆分看，量價(jià)齊增，其中銷量 9.1 萬噸， 主因公司產(chǎn)能擴(kuò)張，平均售價(jià) 5.3 萬/噸，主要受碳酸鋰價(jià)格上漲及行業(yè) 供需偏緊影響。2）盈利能力：業(yè)績大幅提升 盈利能力持續(xù)提升。2022Q1 公司毛利率為 34.78%，同比+17.38pct， 環(huán)比+0.28pct。2021 年毛利率為 28.85%，同比+18.49pct；凈利率為 16.61%，同比增加 20.31pct，其中納米磷酸鐵鋰毛利率為 28.89%，同 比上升18.71pct。公司2021年納米磷酸鐵鋰單噸凈利約為0.88萬/噸（20 年為虧損 0.2 萬/噸

6、），盈利顯著增長。 期間費(fèi)用下降，規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)。2022Q1 年公司期間費(fèi)用率 7.52%，同 比 下 降 2.23pct ， 其 中 銷 售 / 管 理 / 研 發(fā) / 財(cái) 務(wù) 費(fèi) 用 率 分 別 為 0.27%/3.37%/2.97%/0.92%，同比-0.50/-1.24/-0.69/+0.22pct。二、動力+儲能雙重驅(qū)動，鐵鋰量價(jià)齊增LFP 正極材料出貨量高速增長。據(jù) GGII，2021 年全球 LFP 正極材料出貨量 48.5 萬噸，同比增長 239%，其中中國 LFP 正極材料出貨量為 48 萬噸。GGII 預(yù)計(jì) 2022 年全球 LFP 正極材料出貨量有望接近 100 萬噸。

7、LFP 正極材料出貨量高速增長主要受動力以及儲能電池市場高速增長， 且 LFP 電池占比提升帶動。2.1 動力電池市場需求景氣，LFP 趨勢加強(qiáng)動力電池裝機(jī)量高增長，LFP 滲透率提升。動力電池根據(jù)材料類別主要 分為三元、磷酸鐵鋰、錳酸鐵鋰、鈦酸鋰電池等，目前以三元電池和磷 酸鐵鋰電池為主。從產(chǎn)量看，2022 年 1-3 月，我國動力電池產(chǎn)量累計(jì) 100.6GWh，同比累計(jì)增長 206.9%，其中磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量累計(jì) 62.4GWh，占總產(chǎn)量 62.0%，同比累計(jì)增長 317.2%。從裝車量看，2022 年前 3 月，我國動力電池裝車量累計(jì) 51.3GWh，同比累計(jì)上升 120.7%。 其中磷

8、酸鐵鋰電池裝車量累計(jì) 29.8GWh，占總裝車量 58.2%，同比累計(jì) 上升 217.9%。磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量、裝機(jī)量占比分別于 2021 年 5 月、7 月反超三元電池后，保持領(lǐng)先地位。LFP 動力電池裝車電量同比增長兩倍的主要原因是：1）新能源補(bǔ)貼大幅退坡、新能源汽車市場降本增效進(jìn)程推進(jìn)在全面市場化時(shí)代，下游客戶更注重成本和性價(jià)比，部分微型車轉(zhuǎn)用成 本更低的 LFP 電池，Model3/Y、比亞迪漢、宏光 MINI EV 等為代表的 爆款車型銷量暴增帶動 LFP 電池裝車量攀升。2）技術(shù)進(jìn)步，LFP 能量密度顯著提升隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，CTP 高集成動力電池、刀片電池、JTM 電池等鋰 離子

9、動力電池制造技術(shù)的突破，以及新型磷酸鹽系正極材料的技術(shù)創(chuàng)新， 磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的能量密度顯著提升，與三元電池的差異日益縮小。 相比于三元材料，磷酸鐵鋰的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在安全性較高、生產(chǎn)成本相 對較低以及循環(huán)性能優(yōu)異等方面。2.2 儲能市場發(fā)展提速儲能市場駛?cè)肟燔嚨馈?jù) GGII 公布的數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球儲能電池 需求規(guī)模為26.7GWh，同比增長51.7%，2016-2020年CAGR達(dá)37.35%。 儲能鋰電池出貨增長明顯。2021 年全球儲能鋰電池出貨量 70GWh，同 比增長 159%，LFP 路線占比超 50%；2021 年中國儲能鋰電池出貨量 48GWh，同比增長 2.6 倍，

10、LFP 路線占比約 98.5%。 2018 以來全球電化學(xué)儲能市場新增裝機(jī)規(guī)模放大，2020 年新增裝機(jī)數(shù) 量達(dá)到為 4.73GW，累計(jì)裝機(jī)數(shù)達(dá) 14.25GW，同比增長 50%。2.3 總結(jié)：量價(jià)齊增，市場空間廣闊動力+儲能雙重驅(qū)動下，市場空間廣闊。經(jīng)測算，我們預(yù)計(jì) 22-25 年中 國 LFP 正極材料出貨量分別為 98 萬噸/151 萬噸/214 萬噸/283 萬噸， 21-25 年 CAGR 為 48%。參考湖南裕能 IPO 第二輪審核問詢函回復(fù) 中對全球LFP正極材料出貨量的計(jì)算方法及GGII數(shù)據(jù)，我們對中國LFP 正極材料出貨量的預(yù)計(jì)方法如下： a1、d1：數(shù)據(jù)來源于 GGII 對

11、全球動力、儲能電池出貨量預(yù)測； a2、d2：根據(jù) GGII 預(yù)計(jì)，2022 年全球動力電池出貨量為 650 GWh， 中國動力電池出貨量為 450 GWh，占比 69%，我們預(yù)計(jì)中國市場占比維持在 69%。根據(jù) GGII 數(shù)據(jù)，2021 年全球儲能鋰電池出貨量 70GWh， 其中中國儲能鋰電池出貨量 48 GWh，占比 69%，我們預(yù)計(jì)該占比維持 在 69%；b：根據(jù) GGII 數(shù)據(jù)，2021 年中國動力電池 LFP 路線占比 52%，GGII 預(yù)計(jì) 2022 年占比有望超過 60%，我們保守預(yù)計(jì)為 58%，之后每年增長 2pct； e：根據(jù) GGII 數(shù)據(jù)，2021 年中國儲能電池 LFP

12、路線占比 98.5%，我們 預(yù)計(jì)未來維持在 98.5%； h：假設(shè)每 GWh 鋰離子電池耗用約 0.25 萬噸磷酸鐵鋰正極材料； i：場景拓展及備貨系數(shù) i=2021 年實(shí)際 j/（g*h）測算，考慮兩方面的因 素，其一，上述電池出貨量測算僅僅考慮了動力電池和儲能電池兩種應(yīng) 用場景，而磷酸鐵鋰應(yīng)用場景豐富，還包括輪船、兩輪車、叉車、特種 車、電動工具等場景以及換電市場的興起，系數(shù) i 考慮了應(yīng)用場景拓展； 其二，系數(shù) i 考慮了電池廠對磷酸鐵鋰正極材料的備貨需求。磷酸鐵鋰價(jià)格攀升，目前仍處于高位。從 10.3 萬/噸一路上行至 16.8 萬 /噸，上漲幅度達(dá) 63%，目前仍保持高位。頭部企業(yè)集

13、中度提升，德方納米保持行業(yè)龍頭地位。據(jù)鑫欏鋰電，按產(chǎn) 量計(jì)算，2020 年 CR3 為 49%，2021 年 CR3 為 52%，頭部企業(yè)市場集 中度提升。具體來看，德方納米連續(xù)兩年穩(wěn)居行業(yè)第一位，21 年市占率 為 21.6%；第二名湖南裕能市占率為 19.8%。三、技術(shù)為基，多重布局公司立足鐵鋰，不斷精進(jìn)技術(shù)、開拓產(chǎn)品。技術(shù)方面，公司獨(dú)創(chuàng)的液相 法相對大多商場使用的固相法有產(chǎn)品性能好、能耗低、原材料價(jià)格低的 優(yōu)勢；產(chǎn)品方面，開拓差異化產(chǎn)品，推出新型正極材料和補(bǔ)鋰添加劑， 有望成為新的增長點(diǎn)。3.1 液相法構(gòu)建產(chǎn)品及成本優(yōu)勢公司獨(dú)創(chuàng)“自熱蒸發(fā)液相合成磷酸鐵鋰技術(shù)”，形成差異化工藝。目前 磷酸

14、鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)主要包括固相合成法和液相合成法，大多數(shù)企業(yè)應(yīng)用的固相合成法。工藝路線不同會帶來產(chǎn)品性能差異和成本差異，其中成 本差異體現(xiàn)在能耗差異和原材料成本差異。1）產(chǎn)品優(yōu)勢公司的液相法為全球首次開發(fā)，屬于國際領(lǐng)先水平，所得產(chǎn)品倍率性能 及低溫性能優(yōu)、批次穩(wěn)定性好。相比其他公司生產(chǎn)工藝，液相法生產(chǎn)的 LFP 粒徑最小，且產(chǎn)品一致性好，循環(huán)壽命更長。液相法將原材料全部 溶解，能夠?qū)崿F(xiàn)分子級的結(jié)合，而固相法借助機(jī)械混合破碎實(shí)現(xiàn)原材料 的混合，由于混合不充分，顆粒細(xì)化程度不同，導(dǎo)致產(chǎn)品一致性較差。2）能耗低液相法相對固相法能耗低。液相法將原材料在液體中混合，利用自發(fā)熱 制備成前驅(qū)體，同時(shí)因顆粒納米化也

15、無需球磨等工序，而固相法在制備 前驅(qū)體過程中，需要反復(fù)研磨、分選、噴霧干燥等工序混合原材料，過 程相對繁瑣、能耗高。此外，在進(jìn)行破碎干燥和燒結(jié)等后續(xù)工藝時(shí)，液 相法燒結(jié)溫度為 650-680，而固相法燒結(jié)溫度更高為 700-730。3）原材料價(jià)格低LFP 各工藝間的原材料成本差異來自磷源、鋰源及鐵源的不同。固相法 與液相法磷源相同，都使用碳酸鋰；鐵源及磷源不同，液相法使用硝酸 鐵作為鐵源，磷酸一銨作為磷源，而固相法使用磷酸鐵，目前磷酸鐵價(jià) 格維持高位，公司液相法有成本優(yōu)勢。此外，據(jù) 2021 年公司環(huán)評顯示， 公司所用碳酸鋰為工業(yè)級，而其他公司如湖南裕能所用碳酸鋰為電池級， 近一年均價(jià)差為 1

16、.04 萬元/噸。3.2 布局新型正極磷酸鹽，強(qiáng)化競爭力公司于 2021.9 及 2022.1 分別公布 10 萬噸及 33 萬噸新型磷酸鹽系正極 材料項(xiàng)目，該新型材料或?qū)榱姿徨i鐵鋰。 背景：針對磷酸鐵鋰電壓平臺低、能量密度低的缺陷，采用部分 Mn 替 換 Fe 合成磷酸錳鐵鋰（LiMnxFe1-xPO4）正極材料。LMFP 與 LFP 一 樣也屬于橄欖石型結(jié)構(gòu)，其中的 PO4 四面體很穩(wěn)定，從而使 LMFP 具 有優(yōu)異的熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)通過提高電壓提升能量密度。相對 LFP 優(yōu)勢：電壓高，能量密度高。LMFP 能量密度相對 LFP 提升 10%以上，并且保留了高安全性和低成本的優(yōu)

17、勢。相對三元優(yōu)勢：雖然 具有相近的能量密度，但 LMFP 更安全，材料價(jià)格也更便宜。 劣勢：導(dǎo)電性差，純磷酸錳鐵鋰幾乎為絕緣體；低溫性能、倍率充放電 性能相對較差;壓實(shí)密度也相對較低，這些都很大程度地影響了其在動力電池中的應(yīng)用。經(jīng)改性技術(shù)提高電化學(xué)性質(zhì)后，LMFP 有更強(qiáng)競爭力。LMFP 過去受限 于其較低的導(dǎo)電性能與倍率性能，而隨著碳包覆、納米化、補(bǔ)鋰技術(shù)等 改性技術(shù)的進(jìn)步，LMFP 電化學(xué)性能有望得到改善。研究人員通常采用減小顆粒尺寸、導(dǎo)電物質(zhì)包覆、體相離子摻雜、材料 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與形貌調(diào)控等單一措施或者利用多種措施的協(xié)同作用對 LMFP 進(jìn)行性能改良。根據(jù)專利信息，公司采用液相法制備 LMF

18、P，并于 2014、2017 及 2018 年申請 LMFP 改性專利，通過納米化、表面包覆的措施提升 LMFP 導(dǎo)電 性。2014 專利：磷酸錳鐵鋰復(fù)合正極材料顆粒為納米級，從縮小一次粒徑方 面縮短 Li+和電子的遷移路徑，從而提高材料的導(dǎo)電性，改善了材料的電化學(xué)性能。采用石墨炔復(fù)合技術(shù)，相比顆粒表面碳包裹提高磷酸錳鐵 鋰材料的內(nèi)部導(dǎo)電性。2017 專利：將導(dǎo)電包覆層前驅(qū)體溶液原位包覆磷酸鐵錳鋰，并在 LMFP 前驅(qū)體溶液中添加的所述助劑，使得各金屬離子在原子水平均勻分散, 同時(shí)起到碳源的作用,以解決現(xiàn)有導(dǎo)電層包覆的磷酸鐵錳鋰正極材料依 然存在包覆層包覆率低，導(dǎo)電性改善有限而導(dǎo)致電化學(xué)性能不

19、理想的問 題。2018 專利：LMFP 復(fù)合正極材料，包括由磷酸錳鐵鋰聚集形成的內(nèi)核， 和包覆在所述內(nèi)核表面的外殼鎳鈷錳酸鋰和/或鎳鈷鋁酸鋰。LMFP 基復(fù) 合正極材料具有高能量密度、良好的低溫性能、良好的倍率放電性能和 良好的循環(huán)性能。公司開始進(jìn)行新型磷酸鹽系正極材料量產(chǎn)布局。公司于 2021.9 及 2022.1 分別公布 10 萬噸及 33 萬噸新型磷酸鹽系正極材料項(xiàng)目，我們預(yù) 計(jì)有可能為 LMFP。3.3 布局補(bǔ)鋰添加劑產(chǎn)業(yè)化，拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域?yàn)楹窝a(bǔ)鋰？鋰離子電池在首次充電過程中會消耗大量從正極脫出的鋰離 子來形成負(fù)極表面的 SEI 膜，同時(shí)在正常使用過程中也會持續(xù)消耗活性 鋰，造成電池容

20、量降低及壽命減少。從未來需求看，硅碳負(fù)極比容量顯 著高于石墨負(fù)極，但首次庫倫效率低是制約硅碳負(fù)極的原因，首次充放 電會有高達(dá) 40%左右的 SEI 成膜消耗導(dǎo)致的不可逆容量損失，預(yù)補(bǔ)鋰技 術(shù)有望補(bǔ)齊硅碳負(fù)極短板，并伴隨硅碳負(fù)極放量實(shí)現(xiàn)增長。如何補(bǔ)鋰？可通過預(yù)補(bǔ)充鋰的方式彌補(bǔ)容量損失。目前解決方案主要有 兩種：正極材料補(bǔ)鋰、負(fù)極補(bǔ)鋰。負(fù)極補(bǔ)鋰過程中無論是使用鋰箔、穩(wěn) 定化鋰金屬粉末（SLMP）還是硅化鋰粉，都要涉及金屬鋰的使用，金 屬鋰價(jià)格高、活性大，操作困難，儲存與運(yùn)輸要高額的費(fèi)用用于保護(hù)。公司正極補(bǔ)鋰劑為鐵酸鋰（LiFeO4），可適用于各種體系的鋰離子電池 正極，能有效提高電池能量密度和循環(huán)

21、壽命。相對固相法正極補(bǔ)鋰技術(shù) 步驟簡單易行，適合工業(yè)化生產(chǎn)：公司采用溶劑法，能獲得粒徑較小的 氫氧化鐵膠體，更有利于鋰鹽均勻附著在其表面，因此干燥后僅需一次 燒結(jié)處理即可得到純度較高的鐵酸鋰，解決了固相法需要多次燒結(jié)、燒 結(jié)時(shí)間長的問題。 公司布局補(bǔ)鋰劑項(xiàng)目，推動產(chǎn)業(yè)化。公司于 2021 年 9 月 29 日公告，擬 在曲靖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)“年產(chǎn) 2.5 萬噸補(bǔ)鋰劑項(xiàng)目”，又于 2022 年 1 月 20 日公告擴(kuò)產(chǎn) 2 萬噸補(bǔ)鋰劑。3.4 下游綁定大客戶，產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張公司深度綁定寧德時(shí)代。2021 年寧德時(shí)代占公司營收達(dá) 69.66%，同時(shí) 公司不斷深化與客戶的合作，2021 年寧德時(shí)代共同對子公司曲靖麟鐵增 資 9 億元；與億緯鋰能成立合資子公司德枋億緯。截至 2022 年 2 月，公司正極材料 LFP 產(chǎn)能為 15.5 萬噸，在建及擬建產(chǎn) 能為 62 萬噸，其中 LFP 產(chǎn)能 18 萬噸，新型磷酸鹽系正極材料產(chǎn)能 44 萬噸，建設(shè)完成后公司將合計(jì)擁有正極材料產(chǎn)能 77.5 萬噸。按照新型磷 酸鹽系正極材料比磷酸鐵鋰能量密度高 10%換算，1 萬噸新型磷酸鹽系 正極