德方納米研究報(bào)告：磷酸鐵鋰龍頭前瞻性布局新產(chǎn)品

德方納米研究報(bào)告：磷酸鐵鋰龍頭，前瞻性布局新產(chǎn)品一、磷酸鐵鋰行業(yè)龍頭，業(yè)績隨行業(yè)高景氣度爆發(fā)（一）深耕磷酸鐵鋰數(shù)十年，發(fā)展規(guī)劃清晰深圳市德方納米科技股份有限公司是一家致力于鋰離子電池核心材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司創(chuàng)建于2007年，核心產(chǎn)品是納米磷酸鐵鋰，其可作為鋰離子電池正極材料，應(yīng)用于新能源汽車動力電池和儲能電池系統(tǒng)。公司總部位于深圳市南山區(qū)，并在廣東佛山、云南曲靖建有研發(fā)和生產(chǎn)基地。公司龍頭地位顯著。公司自創(chuàng)“自熱蒸發(fā)液相合成法”生產(chǎn)磷酸鐵鋰，是國內(nèi)唯一一家使用液相法生產(chǎn)的企業(yè)。產(chǎn)品具有生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢。公司憑借產(chǎn)品優(yōu)異的性能，自2014年起向?qū)幍聲r(shí)代大批量供貨。此外，比亞迪、億緯鋰能等鋰電池頭部企業(yè)均為公司客戶。近2年，公司磷酸鐵鋰國內(nèi)市場份額均在20%左右，排名保持在前2位，是行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)。公司目前無控股股東及無實(shí)際控制人，原有的5位一致行動人于2022年4月14日到期終止。孔令涌先生為當(dāng)前公司董事長及總經(jīng)理，擁有高級工程師職稱，主持多項(xiàng)科技部、工信部的科研項(xiàng)目，是納米技術(shù)領(lǐng)域的專家，也是公司核心技術(shù)發(fā)明人。（二）受益于行業(yè)高景氣，公司業(yè)績爆發(fā)受益于新能源車在2021年的快速滲透，公司的主要產(chǎn)品磷酸鐵鋰，作為一種主流的鋰電池正極材料，量價(jià)齊升，使得公司2021年業(yè)績爆發(fā)。公司2021年?duì)I收實(shí)現(xiàn)48.42億元，歸母凈利潤實(shí)現(xiàn)8.01億元，相較于2019年疫情之前分別增長359%和701%。公司2020年的業(yè)績虧損主要是受到疫情影響導(dǎo)致產(chǎn)銷不及預(yù)期，且需求較弱的情況下，產(chǎn)品價(jià)格降幅明顯。2022Q1，公司繼續(xù)保持高增長態(tài)勢，營收和歸母凈利率分別同比增長562%和1403%。業(yè)務(wù)構(gòu)成上，磷酸鐵鋰是公司的主要收入來源。公司碳納米管導(dǎo)電液在歷年?duì)I收占比低，磷酸鐵鋰貢獻(xiàn)主要營收。2021年3月，公司公告將碳納米管導(dǎo)電液業(yè)務(wù)出售給關(guān)聯(lián)方曲靖飛墨，從而更加聚焦主營業(yè)務(wù)。公司盈利能力不斷增強(qiáng)。毛利率方面，2020年由于疫情導(dǎo)致產(chǎn)銷量不及預(yù)期，疊加產(chǎn)品價(jià)格下降等因素，毛利率出現(xiàn)較大幅度的下降。但隨著2021年新能源車景氣度高漲，公司2021年的銷售毛利率和銷售凈利率快速恢復(fù)至28.9%和16.6%。2022Q1，碳酸鋰等原材料價(jià)格暴漲，公司受益于原材料的庫存收益，盈利能力再次提高，銷售毛利率和銷售凈利率分別達(dá)到34.8%和23.0%。費(fèi)用率方面，公司的管理費(fèi)用率在2020年有明顯增長，主要是由于該年新建生產(chǎn)基地導(dǎo)致員工人數(shù)增加，薪酬和辦公費(fèi)增加，且公司進(jìn)行股權(quán)激勵，股份支付金額增加所致。除去特殊情況，總體上來看，公司的費(fèi)用率呈現(xiàn)下降趨勢。二、磷酸鐵鋰動力端、儲能端需求高增長，眾多廠商大幅擴(kuò)產(chǎn)（一）受益于性能優(yōu)勢、成本優(yōu)勢和技術(shù)進(jìn)步，磷酸鐵鋰動力端、儲能端需求齊發(fā)力磷酸鐵鋰正極材料占據(jù)動力電池市場主流份額。目前動力電池中，主流的正極材料為三元材料和磷酸鐵鋰正極材料。使用磷酸鐵鋰正極組裝的鋰電池具有生產(chǎn)成本低、安全性高、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但是其能量密度低于三元鋰電池。在新能源車推廣的初期，由于補(bǔ)貼金額與動力電池的續(xù)航里程掛鉤，故具有高能量密度，能提供長續(xù)航的三元電池成為市場主流的選擇。但是，自從補(bǔ)貼逐步退坡，新能源車市場化進(jìn)程加快，成本的考量成為廠商更為關(guān)注的因素。此外，隨著寧德時(shí)代

CTP技術(shù)，比亞迪刀片電池技術(shù)的突破，磷酸鐵鋰電池的能量密度顯著提升，與三元電池的差距縮小。再疊加其低成本、高安全性等優(yōu)勢，磷酸鐵鋰電池在2021年逆襲三元電池，占據(jù)市場約52%的主流份額，2022年1-4月，其市場份額進(jìn)一步提高到60%。2021年，磷酸鐵鋰正極材料產(chǎn)量同比增長185%，遠(yuǎn)高于三元正極的增速（為77%）。除了動力電池外，磷酸鐵鋰正極材料還常用于儲能鋰電池中。因?yàn)閮δ茈姵馗幼⒅仉姵爻杀镜慕?jīng)濟(jì)性、循環(huán)壽命、安全性等因素，而對于電池的能量密度、體積要求低，故磷酸鐵鋰正極是儲能鋰電池的首選?？稍偕茉窗l(fā)電拉動儲能需求。由于風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電具備不穩(wěn)定性，故其裝機(jī)量的增長會帶動儲能配套的剛需，從而平滑新能源發(fā)電的輸出功率。中國在儲能方面，政策頻繁發(fā)布。2021年8月發(fā)布的《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，鼓勵企業(yè)按照15%的配儲比例建設(shè)。在5G基站備用電源儲能方面，目前國內(nèi)已經(jīng)投運(yùn)的電源側(cè)儲能項(xiàng)目多采用磷酸鐵鋰電池。工信部于2020年8月表示，推動磷酸鐵鋰儲能電池在通信基站的使用，對于促進(jìn)通信行業(yè)綠色與高質(zhì)量發(fā)展具有積極意義，從官方層面確認(rèn)了其在5G基站儲能應(yīng)用領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。2021年，我國5G基站新增65萬個(gè)，預(yù)計(jì)未來3年將會呈現(xiàn)高增長態(tài)勢。以一個(gè)5G基站功耗3500W，應(yīng)急4小時(shí)計(jì)算，單個(gè)基站備用電源需要14KWh。2021年5G基站儲能市場能提供9.1GWh磷酸鐵鋰電池的需求空間。動力電池和儲能電池市場的高景氣度可帶動磷酸鐵鋰正極材料的需求。我們根據(jù)以下關(guān)鍵假設(shè)測算：（1）全球儲能鋰電池2022-2025年的增速分別為90%/80%/70%/60%；（2）全球動力鋰電池2022-2025年的增速分別為45%/30%/25%/20%；（3）1GWh磷酸鐵鋰電池需要磷酸鐵鋰正極材料2500噸。根據(jù)上述假設(shè)，我們推測，到2025年，全球磷酸鐵鋰的需求量為265萬噸，2021-2025年的年化復(fù)合增速為56.7%。（二）供給端長期產(chǎn)能過剩，短期現(xiàn)有企業(yè)仍將受益于磷酸鐵鋰的需求增量德方納米等第一梯隊(duì)企業(yè)市場份額較為穩(wěn)定。從供給端看，2021年，湖南裕能、德方納米是磷酸鐵鋰第一梯隊(duì)的生產(chǎn)企業(yè)，出貨量市占率維持在20%及以上。常州鋰源、湖北萬潤、融通高科等企業(yè)處于第二梯隊(duì)。對比2021年和2020年的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)中國磷酸鐵鋰的市場第一梯隊(duì)企業(yè)的市場份額較為穩(wěn)定，保持在20%及以上的水平，但是第二梯隊(duì)的企業(yè)排名變化較大，且市場份額有所減少，2021年份額均降至10%以下。供給端長期產(chǎn)能過剩，短期現(xiàn)有企業(yè)仍將受益于磷酸鐵鋰的需求增量。隨著2021年新能源

車銷量爆發(fā)，磷酸鐵鋰正極企業(yè)利潤高增，極大地吸引了鈦白粉、磷化工、三元正極材料等生產(chǎn)企業(yè)的大規(guī)?？缃绮季帧Ｎ覀冋J(rèn)為未來劇增的產(chǎn)能或?qū)⑹沟眯袠I(yè)的市場格局重新塑造，擁有技術(shù)和成本優(yōu)勢的企業(yè)更能在激烈的競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。但就短期來看，由于產(chǎn)能建設(shè)和產(chǎn)品認(rèn)證所需要時(shí)間，故近1-2年，現(xiàn)有企業(yè)仍將受益于磷酸鐵鋰的需求增量。三、磷酸鐵鋰產(chǎn)品具備成本和性能優(yōu)勢，新型磷酸鹽系正極和補(bǔ)鋰劑開拓成長新格局（一）獨(dú)創(chuàng)“自熱蒸發(fā)液相合成法”，具備產(chǎn)品性能和成本優(yōu)勢德方納米采用液相法生產(chǎn)磷酸鐵鋰。其

“自熱蒸發(fā)液相合成法”的核心步驟如下：硝酸鐵的制備：純鐵和硝酸反應(yīng)，反應(yīng)完成后的硝酸鐵溶液經(jīng)過濾后蒸發(fā)濃縮，存儲待用。其中反應(yīng)得到的氮氧化物又可以回收利用制備稀硝酸，循環(huán)利用，降低成本，同時(shí)減輕環(huán)保負(fù)擔(dān)。前驅(qū)體的制備：配料罐中加入硝酸鐵溶液、磷酸一銨、碳酸鋰、蔗糖（碳源）與硝酸等原材料，攪拌均勻。將上述生成的混合溶液稀釋后，受熱，產(chǎn)物快速凝固成蜂窩狀的固體，得到前驅(qū)體。燒結(jié)：前驅(qū)體被還原成磷酸鐵鋰，且蔗糖等碳源發(fā)生熱分解形成碳包覆，增強(qiáng)導(dǎo)電性。以湖南裕能為代表的企業(yè)采用固相法生產(chǎn)磷酸鐵鋰。固相法的制備工藝其核心步驟如下：

研磨：將磷酸鐵（湖南裕能部分自制）、碳酸鋰、葡萄糖、石墨等碳源加入攪拌磨內(nèi)，進(jìn)行球磨混合，再轉(zhuǎn)入砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，使得物料粒度滿足特定要求。燒結(jié)：將三價(jià)鐵還原成亞鐵，在惰性氮?dú)夥諊?，高溫合成磷酸鐵鋰。德方納米首創(chuàng)“自熱蒸發(fā)液相法”生產(chǎn)工藝合成磷酸鐵鋰，是目前唯一一家使用液相法工藝生產(chǎn)磷酸鐵鋰的公司，相較于其它企業(yè)的固相法具備產(chǎn)品性能優(yōu)勢。液相法是將原料制備成溶液狀態(tài)，混合后反應(yīng)生成產(chǎn)物。產(chǎn)品性能上，由于液相反應(yīng)更加均勻，合成的產(chǎn)品粒徑小且均一，故所制成的電池循環(huán)壽命更好。固相法由于原材料混合不均勻，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物顆粒較大，粒徑分布范圍較寬。但固相反應(yīng)由于工藝簡單，研究成熟，被眾多廠商采用。德方納米液相法的生產(chǎn)成本低于競爭對手。2021年，德方納米的單噸總成本約3.77萬元/噸，其中直接材料成本約3.20萬元/噸，占比約85%。德方納米與湖南裕能的銷量均屬于國內(nèi)第一梯隊(duì)，兩者2021年基本處于滿產(chǎn)滿銷。從德方納米和湖南裕能的成本對比來看，德方納米生產(chǎn)單噸磷酸鐵鋰的成本低于湖南裕能，其直接材料成本更低。江西升華（富臨精工子公司）和常州鋰源（龍?bào)纯萍甲庸荆┯捎诋a(chǎn)銷量較低，原材料議價(jià)能力弱，且鐵源來自于外購，成本方面明顯高于前兩者。液相法成本相較于其他企業(yè)固相法更低，主要原因在于：

（1）鐵源、磷源的種類不同。固相法大多使用的磷酸鐵需要磷酸合成，其價(jià)格在2021Q3以來跟隨磷酸價(jià)格上漲顯著。與此相比，液相法使用磷酸一銨作為磷源，其價(jià)格波動相對弱于磷酸。此外，液相法使用硝酸鐵作為鐵源。硝酸鐵使用硝酸合成，硝酸的價(jià)格波動同樣較弱。（2）液相法在原料的純度方面的要求相對更低。碳酸鋰方面，液相法可以使用更為便宜的工業(yè)級別碳酸鋰，而固相法由于是固體混合反應(yīng)，除雜更難，對原料純度要求高，需要使用電池級別碳酸鋰。（3）液相法能耗更低。德方納米采用液相法，燒結(jié)溫度650-680℃，低于固相法的700-730℃，故能源方面成本更低。此外，固相法采用物理研磨方式混合原料，需要反復(fù)研磨、分選、噴霧干燥等工序，工藝繁瑣，能耗高。（二）深度綁定鋰電池龍頭企業(yè)，具有客戶結(jié)構(gòu)優(yōu)勢公司深度綁定鋰電池龍頭寧德時(shí)代。公司自2014年起與寧德時(shí)代大規(guī)模合作，向其提供納米磷酸鐵鋰。近5年，公司向?qū)幍聲r(shí)代的銷售額占比維持在60%-70%，寧德時(shí)代是公司第一大客戶，雙方合作較為穩(wěn)定。此外，公司還與億緯鋰能、比亞迪等優(yōu)質(zhì)客戶合作。公司前5大客戶銷售額占比較高，維持在90%左右的水平，這是由于鋰電池生廠商市場份額較為集中所導(dǎo)致的

（2021年國內(nèi)前五大電動汽車用磷酸鐵鋰電池企業(yè)的裝機(jī)量合計(jì)占比為94.7%）。公司綁定優(yōu)質(zhì)客戶，可以伴隨優(yōu)質(zhì)客戶穩(wěn)定成長，穩(wěn)健財(cái)務(wù)狀況，還有利于增加公司的知名度。與鋰電池龍頭成立合資公司，保障長期發(fā)展。曲靖麟鐵是由德方納米控股的、與寧德時(shí)代共同投資的合資公司，宜賓德方時(shí)代是曲靖麟鐵的全資子公司。德枋億緯是與億緯鋰能合資建設(shè)的控股子公司。上述合資公司所投產(chǎn)的磷酸鐵鋰優(yōu)先供給各自對應(yīng)的電池企業(yè)。上下游深度合作，為產(chǎn)品保障了長期穩(wěn)定的銷售客戶。（三）大力布局新型磷酸鹽系正極，產(chǎn)品具備更高的電壓平臺和更優(yōu)的低溫性能作為“升級版”的磷酸鐵鋰，磷酸錳鐵鋰的優(yōu)勢如下：

1、磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有能量密度優(yōu)勢。磷酸錳鐵鋰的電壓平臺高達(dá)4.1V，其值顯著高于磷酸鐵鋰（3.4V）。將磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰相比，由于其理論比容量相同，故高電壓平臺可以提高對應(yīng)電池的能量密度，相當(dāng)條件下其理論能量密度比磷酸鐵鋰高15%-20%，基本能夠達(dá)到三元電池NCM523的水平，從而可以為電動車提供較磷酸鐵鋰電池更高的續(xù)航里程。2、磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有低溫性能優(yōu)勢。磷酸錳鐵鋰在-20℃下容量保持率能夠達(dá)到約75%，而磷酸鐵鋰的容量保持率為60%-70%。3、磷酸錳鐵鋰相較于三元正極具有安全性優(yōu)勢。與三元相比，磷酸錳鐵鋰具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，充放電時(shí)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，比三元有更好的安全性和循環(huán)穩(wěn)定性。4、磷酸錳鐵鋰具有成本優(yōu)勢。因全球錳礦資源豐富，磷酸錳鐵鋰成本較磷酸鐵鋰僅增加5%-10%左右，考慮到錳鐵鋰能量密度的提升，電池裝機(jī)成本上，磷酸錳鐵鋰單瓦時(shí)成本略低于磷酸鐵鋰，并大幅低于三元電池。磷酸錳鐵鋰的缺點(diǎn)在于其較低的電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散速度，這會導(dǎo)致其容量難以完全發(fā)揮，倍率性能較差。雖然磷酸錳鐵鋰相比于三元有更好的穩(wěn)定性，但是與磷酸鐵鋰相比，由于有錳元素的加入，錳的溶出會導(dǎo)致其與磷酸鐵鋰相比，充放電的循環(huán)壽命有所減弱。鑒于以上缺點(diǎn)，目前常采用摻雜、碳包覆、納米化技術(shù)改性，從而改善磷酸錳鐵鋰材料的性能。磷酸錳鐵鋰可通過多種方式應(yīng)用于動力電池端。目前磷酸錳鐵鋰主要應(yīng)用于兩輪車中，目前小牛電動車中部分車型已應(yīng)用此電芯。未來，磷酸錳鐵鋰或以與其它主流正極材料復(fù)合的方式，進(jìn)軍電動汽車領(lǐng)域。將磷酸錳鐵鋰與三元正極材料相復(fù)合，一方面使得復(fù)合材料具有三元較高的能量密度，另一方面相較于純?nèi)痔嵘税踩院脱h(huán)穩(wěn)定性，降低材料成本。將磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰復(fù)合，復(fù)合材料的能量密度可以優(yōu)于純磷酸鐵鋰。若將磷酸錳鐵鋰作為單一活性成分應(yīng)用于電動車鋰電正極，則或?qū)⑹褂锰及驳雀男苑椒ㄌ幚怼Ｕ龢O材料廠商和電池廠商對磷酸錳鐵鋰均有布局，但大多處于早期階段。其中，力泰鋰能主打產(chǎn)品為磷酸錳鐵鋰正極。寧德時(shí)代通過增資、受讓股權(quán)等方式，獲得力泰鋰能60%股權(quán)，成為第一大股東。寧德時(shí)代作為行業(yè)標(biāo)桿性企業(yè)，具有技術(shù)引領(lǐng)的作用，其大舉入股磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)，可見其對此材料的發(fā)展較為看好。德方納米作為較早大規(guī)模生產(chǎn)磷酸錳鐵鋰的企業(yè)，有望充分受益于先發(fā)者紅利。（四）前瞻性布局補(bǔ)鋰劑，搭配正極材料使用可提高電池性能公司前瞻性布局補(bǔ)鋰劑。公司于2021年9月和2022年1月相繼宣布投產(chǎn)補(bǔ)鋰劑，產(chǎn)能合計(jì)4.5萬噸/年，預(yù)計(jì)于2023年產(chǎn)能能夠逐漸釋放。補(bǔ)鋰劑是公司未來對差異化競爭而布局的又一重要舉措。補(bǔ)鋰劑可以補(bǔ)充因SEI膜的形成導(dǎo)致的鋰損失，從而提高電極容量。在鋰電池首次充電時(shí)，電解液會在負(fù)極石墨表面發(fā)生反應(yīng)，形成固體電解質(zhì)界面膜，即SEI膜。SEI膜的成分主要為LiF、Li2CO3、R-COOLi、R-CH2OLi等鋰鹽材料。此膜具有固體電解質(zhì)的屬性，鋰離子可以通過，但電子無法通過。此過程使得來自正極的鋰離子被永久性地消耗，是不可逆的過程，造成容量損失。故需要添加補(bǔ)鋰劑，來補(bǔ)充因SEI導(dǎo)致的鋰損耗，提高電極容量和電池的能量密度。在首次化成階段，充電至目標(biāo)電壓以便將補(bǔ)鋰劑中的鋰充分脫出，后期按電池正常充放電工序進(jìn)行。正極補(bǔ)鋰劑具有工藝兼容性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。補(bǔ)鋰劑可分為正極補(bǔ)鋰劑和負(fù)極補(bǔ)鋰劑。負(fù)極補(bǔ)鋰劑大多需要使用鋰箔和惰性鋰粉，故雖然其效果顯著，但是存在價(jià)格高、安全性風(fēng)險(xiǎn)等問題。而正極補(bǔ)鋰劑工藝簡單、安全性高，操作上在攪漿環(huán)節(jié)與正極混合加入即可，無需改造產(chǎn)線，工藝兼容性好。根據(jù)德方納米的專利顯示，其所用的補(bǔ)鋰劑或?yàn)楦讳囪F酸鋰（LFO）。富鋰鐵酸鋰（LFO）補(bǔ)鋰劑具有合成工藝簡單、價(jià)格低廉，補(bǔ)鋰安全性高等優(yōu)點(diǎn)。此外，電解液溶劑龍頭石大勝華，也在今年宣布投產(chǎn)正極補(bǔ)鋰劑，預(yù)計(jì)2024年建成。綜上，正極補(bǔ)鋰劑仍是處于發(fā)展的較早階段，但是作為提高能量密度的有效方法，其規(guī)?；瘧?yīng)用值得期待。德方納米布局正極補(bǔ)鋰劑，具有前瞻性，有利于其差異