磷酸鐵鋰行業(yè)專題報告

磷酸鐵鋰行業(yè)專題報告一、需求：鐵鋰回潮的高度與速度磷酸鐵鋰是當下鋰電主材產(chǎn)業(yè)鏈中需求邏輯最強的環(huán)節(jié)。動力電池主流技術(shù)路線的正極材料包括磷酸鐵鋰和三元材料。國內(nèi)方面，磷酸鐵鋰滲透率在

2019

年降至

33%低位（其

中乘用車僅占

5%），2020

年迎來觸底回升，拉開了鐵鋰回潮的大幕。2021

年磷酸鐵鋰

路線的強勢回歸進一步超出了市場預期，鐵鋰產(chǎn)量、裝機均在年中突破

50%大關(guān)。回潮歸因：補貼弱化，CTP與刀片的革新磷酸鐵鋰方案在

2019

年前偏弱的原因是補貼政策對于能量密度的傾斜，以及續(xù)航里程

區(qū)間快速抬升。2019

年以前，國內(nèi)補貼政策與能量密度呈強相關(guān)（高能量密度方案給

予更高的系數(shù)補貼，且逐年上調(diào)能量密度標準），同時車型結(jié)構(gòu)快速由

250km以下向

300-400km切換，使得質(zhì)量能量密度偏低的磷酸鐵鋰路線承受了較大的壓力；疊加商用

車補貼退坡帶來的產(chǎn)銷壓力，進一步致使磷酸鐵鋰需求承壓。2020年鐵鋰滲透率出現(xiàn)拐點的原因是補貼政策弱化以及

CTP對于鐵鋰系統(tǒng)能量密度短

板的改善。一方面國內(nèi)補貼經(jīng)歷大幅退坡之后，對于車企的技術(shù)方案選擇造成的擾動明

顯弱化，且補貼方案也不再強調(diào)能量密度提升。另一方面，也是更重要的是，電池龍頭

寧德時代、比亞迪先后推出了

CTP、刀片電池的封裝工藝革新，帶來了電芯到

PACK環(huán)

節(jié)成組效率的大幅抬升，進而使得電芯能量密度較低的磷酸鐵鋰，可以憑借新的封裝工

藝，適配于更長續(xù)航里程的車型。技術(shù)進步是鐵鋰回潮的重要推手。從定量分析來看，考慮

CTP工藝應用后，磷酸鐵鋰的體積能量密度接近常規(guī)

5

系三元

的水平，進而使得磷酸鐵鋰方案能夠覆蓋續(xù)航里程

400km左右的車型（針對緊湊型車

型分析，對于中型車、中大型車等高級別車型，可以覆蓋

500-600km續(xù)航里程），應用

范圍有了明顯的拓寬，也引發(fā)了部分車企開始轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰方案。趨勢判斷：鐵鋰、高鎳、鈉離子的競爭動力電池正極技術(shù)路線選擇是綜合考量的過程。正極材料在鋰電池中主要影響的是容量

性能（即能量密度），此外對于倍率、低溫、循環(huán)等性能指標也會造成影響。正極方案選擇中，能量密度是首要的考量因素，決定了新能源車續(xù)航里程的設(shè)計條件，

在此前磷酸鐵鋰能量密度較低時，車企難以在長續(xù)航車型上選用磷酸鐵鋰。其次是成本的考量，包括：1）電池的售價、對補貼/積分系數(shù)的影響；2）由于電池質(zhì)量

能量密度不同所帶來的整車電耗的影響；3）長期來看，還需要考慮回收價值，例如三元

電池金屬回收的收益，以及長循環(huán)磷酸鐵鋰梯次利用的收益。最后比較的是輔助性能，例如磷酸鐵鋰電池在倍率性能、低溫性能、日歷壽命、SOC估

算等方面較三元電池存在劣勢，但這些性能劣勢是可以通過綜合性方案加以解決的，例

如通過熱管理彌補低溫性能的劣勢，同時技術(shù)進步也使得鐵鋰的性能劣勢逐步得到彌補。當前時點看，磷酸鐵鋰在系統(tǒng)成本上要明顯低于三元。在能量密度能夠滿足續(xù)航里程要

求的情況下，成本成為車企對于技術(shù)路線選擇的首要考量因素。磷酸鐵鋰物料成本更低，

電芯成本上較三元電池方案低

15%-20%。如果考慮鐵鋰率先應用

CTP工藝，而三元尤其是高鎳應用

CTP穩(wěn)步推進，則磷酸鐵鋰的成本優(yōu)勢階段性達到

20%以上，定價上也

具備

15%以上的價格優(yōu)勢。這也是鐵鋰回潮的本質(zhì)。隨三元技術(shù)進步，成本差距有所收窄，但

2025

年前鐵鋰仍占據(jù)優(yōu)勢。不過對于磷酸鐵

鋰和三元材料滲透率演繹，我們還是要站在動態(tài)降本的角度考量，磷酸鐵鋰方案相對成

熟，能量密度有一定幅度的提升空間；而三元技術(shù)進步的潛力更大，能量密度的持續(xù)提

升，能夠帶來材料單耗的攤薄，同時產(chǎn)業(yè)化有望逐步走向成熟，進一步帶來成本改善。

根據(jù)測算，在考慮高鎳三元技術(shù)進步且應用

CTP工藝的情況下，2025

年與磷酸鐵鋰的

成本差距有望收窄至

10%左右；如果進一步考慮鎳資源冶煉的成本下降（硫酸鎳是高鎳

三元的重要成本項，考慮硫酸鎳產(chǎn)業(yè)成熟后售價降至

22

元/kg），則高鎳三元有望在

2025

年較磷酸鐵鋰的成本差距收窄至

5%-10%。在

2025

年

5%-10%的成本差距下，考慮到高鎳三元質(zhì)量能量密度更高，因而整車電耗

具備優(yōu)勢（預計續(xù)航里程

500km以上的車型中，高鎳方案的單車帶電量可以節(jié)約

5%-

10%），則考慮性能優(yōu)勢后高鎳能夠穩(wěn)定其在中長續(xù)航車型中的供應鏈份額。此外，還沒有進一步探討和考慮的是三元電池的回收價值和磷酸鐵鋰的梯次利用，目前

上述商業(yè)模式還有待進一步完善，有可能影響三元、鐵鋰中期的生命周期成本。鈉離子有望與磷酸鐵鋰、三元在中長期格局中形成互補。除了與高鎳方案的競爭，鈉離

子也是今年由寧德時代發(fā)布后引起關(guān)注的技術(shù)路線。根據(jù)寧德時代在發(fā)布會上的信息，

其第一代鈉離子電池可以實現(xiàn)單體能量密度

160Wh/kg，第二代有望達到

200Wh/kg，

且在循環(huán)壽命上有望接近磷酸鐵鋰，快充性能、低溫性能更加突出，性能參數(shù)逼近磷酸

鐵鋰的水平。同時寧德時代提出

AB電池的構(gòu)想，未來可能與磷酸鐵鋰混合共用，以達

到互補的作用。不過從產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏上看，目前寧德時代完成了第一代方案，希望在

2023

年開始培育鈉離子的供應鏈體系，考慮到產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建，以及規(guī)?；蟛拍軒沓杀鞠?/p>

降，預計鈉離子與磷酸鐵鋰的競爭在

2025

年后才會出現(xiàn)，且因鋰電差異化、分層的需

求，與磷酸鐵鋰形成共存、競爭與互補?？偨Y(jié)來看，磷酸鐵鋰當前成本優(yōu)勢顯著，對于三元的替代將持續(xù)演繹。在

2025

年可預

見的技術(shù)進步下，高鎳三元與磷酸鐵鋰成本差距在

5%-10%，磷酸鐵鋰仍具備成本優(yōu)勢，

即使考慮電耗的影響，在

500km以下的車型中可以廣泛應用。而寧德時代近期提出的

鈉離子電池，是對于磷酸鐵鋰的有效補充，但在大規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化階段的競爭預計也在

2025

年之后。因而磷酸鐵鋰是動力電池中期技術(shù)路線最確定的環(huán)節(jié)。進度推演：國內(nèi)明顯提速，海外逐步跟隨經(jīng)過以上分析，可以得出磷酸鐵鋰憑借

CTP技術(shù)實現(xiàn)了能量密度的提升，進而拓寬了

續(xù)航里程的覆蓋范圍，同時在領(lǐng)先的成本競爭力下，成為車企優(yōu)先的方案選擇。從新車

目錄上看，近幾批次鐵鋰乘用車車型申報占比穩(wěn)定在

50%左右的水平。在鐵鋰回潮的過程中，也不乏明星車型的助推，例如比亞迪漢、特斯拉

Model3、ModelY、宏光

MINI、小鵬

P7/P5

等，目前磷酸鐵鋰方案已經(jīng)覆蓋了特斯拉、新興造車、自主

品牌，且車型級別跨越了

A00

級到

C級車，國內(nèi)車企接受度高。從海外的情況看，磷酸鐵鋰方案也在逐步納入考量，其中最積極的是特斯拉，其在

2020

年即計劃在長循環(huán)方案中導入磷酸鐵鋰，2021

年更是表示磷酸鐵鋰的應用占比將超過

60%。除了特斯拉外，大眾、Stellantis、戴姆勒也明確表示磷酸鐵鋰方案的導入，不過

也有雷諾等車企暫時不會考慮磷酸鐵鋰，預計海外車企對磷酸鐵鋰的應用會相對滯后

（本身也要考慮到車型開發(fā)的周期），不過滲透率提升的趨勢明確。綜上，我們預計磷酸鐵鋰在新能源車上的滲透率有望逐步提升，其中國內(nèi)在

2021-2023

年有望持續(xù)上行，乘用車中的磷酸鐵鋰占比或超過

50%，整體占比有望達到

55%左右；

海外磷酸鐵鋰的應用有望在

2023

年前后加速（特斯拉存在超預期可能），在

2025

年有

望達到

20%-30%的滲透率水平，進而帶動全球磷酸鐵鋰占比趨于

40%。增量市場：儲能的拐點，助推鐵鋰的阿爾法除了動力電池的應用外，儲能也是未來磷酸鐵鋰的重要增量，全球儲能市場正處于拐點

階段，美國

2020H2

以來實現(xiàn)爆發(fā)式增長，表前市場在

RA合同、PPA模式驅(qū)動下，商

業(yè)模式理順、經(jīng)濟性顯著提升，有望連續(xù)翻兩倍增長，2021

年突破

10GWh裝機大關(guān)。

歐洲過去幾年保持平穩(wěn)增長，戶用儲能由于居民電價高企具備經(jīng)濟性，增長持續(xù)性較強，

表前項目伴隨歐洲傳統(tǒng)調(diào)峰方式的退出，也有望迎來增長拐點。相較于美國、歐洲出現(xiàn)的市場增長拐點，國內(nèi)的政策拐點也愈發(fā)清晰，發(fā)改委發(fā)布了儲

能指導意見，在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)均給予了商業(yè)機制完善的方向，核心在于解決

了責任主體和成本分攤的問題，國內(nèi)儲能加速發(fā)展可期。預計在中國、美國、歐洲三大市場的驅(qū)動下，2025

年全球鋰電儲能需求有望達到

180-

200GWh，相較于

2020

年

20GWh左右的出貨量，實現(xiàn)五年十倍的高速增長。此外值

得一提的是，目前海外儲能以三星

SDI、LG化學供應為主，采用三元方案，而磷酸鐵

鋰方案循環(huán)壽命更長、安全性具備優(yōu)勢，且成本更為領(lǐng)先，儲能領(lǐng)域磷酸鐵鋰占比提升

的趨勢相較于動力電池市場更為明確。綜上，預計

2025

年全球磷酸鐵鋰電池出貨量達到

770GWh，較

2020

年實現(xiàn)

70%左右

的復合增長，磷酸鐵鋰正極需求接近

180

萬噸，是鋰電產(chǎn)業(yè)鏈需求阿爾法最強的環(huán)節(jié)。二、供給：本輪產(chǎn)業(yè)鏈緊缺能走多久2021

年以來，磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈供給轉(zhuǎn)為緊缺，庫存維持低位，疊加原材料碳酸鋰、磷酸

等價格的上漲，帶動磷酸鐵鋰產(chǎn)品價格持續(xù)上行。磷酸鐵鋰價格由

2020

下半年低點

34000

元/噸上漲至

62000

元/噸（2021.9.13），漲幅達

82.4%，且仍處于上行趨勢。磷

酸鐵作為大部分磷酸鐵鋰產(chǎn)能的前驅(qū)體，表現(xiàn)與磷酸鐵鋰相當一致，價格也處于上行通

道?？紤]到磷酸鐵鋰正極除了供給緊缺，亦有成本推動，按照市場價格擬合單噸毛利來看，

2020

年底至

2021

年中鐵鋰正極單噸毛利提升約

70%，不過

8

月起有所回落。磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈的價格和盈利趨勢本質(zhì)上取決于各環(huán)節(jié)供需，具體來看：磷酸鐵鋰正極的擴產(chǎn)周期在

6-12

個月，2020

年底國內(nèi)磷酸鐵鋰正極產(chǎn)能在

28

萬噸左

右，2021H1、2021H2

或分別達到

32、56

萬噸，2022H1、2022H2

或分別達到

74、

100

萬噸，以匹配高速增長的磷酸鐵鋰需求。磷酸鐵前驅(qū)體的擴產(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

或分別達到

25、45

萬噸，2022H1、2022H2

或分別達到

66、

100

萬噸。此外，磷酸鐵產(chǎn)能部分為行業(yè)新進入企業(yè)的落地，若只考慮原有企業(yè)的產(chǎn)能

擴張，則

2022H1、2022H2

產(chǎn)能分別在

57、81

萬噸。由此，我們根據(jù)行業(yè)需求增長的預期與企業(yè)規(guī)劃的磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能落地情況，對行

業(yè)的產(chǎn)能利用率進行估算，磷酸鐵鋰正極方面，預計

2021H1

供給緊張，2021H2

即有

所緩解，2022

年或難構(gòu)成供給瓶頸，不過頭部企業(yè)仍有望保持

80%左右的產(chǎn)能利用率。

磷酸鐵由于擴產(chǎn)周期較長，2021

年預計都將保持偏緊狀態(tài)，2022H1

供需依舊緊張，預

計

2022H2

才有所緩解；考慮到磷酸鐵行業(yè)新進入者較多，從投產(chǎn)到滿產(chǎn)預計存在一定

的周期，如果僅考慮現(xiàn)有企業(yè)的產(chǎn)能擴張，2022H2仍有望保持80%以上的產(chǎn)能利用率。此外目前的估算基于中性的行業(yè)需求預期，以及企業(yè)規(guī)劃的產(chǎn)能擴張，考慮到新能源車、

儲能行業(yè)處于拐點階段，同時環(huán)評、能評等流程或一定程度上影響企業(yè)擴產(chǎn)節(jié)奏，行業(yè)

實際的供需變化還需要進一步密切跟蹤。三、格局：中期保持差異化，長期聚焦一體化從生產(chǎn)工藝的技術(shù)路線劃分，磷酸鐵鋰包括固相法（磷酸鐵、草酸鐵）、液相法、鐵紅等

四種路線。由于制備流程、原料、工藝、能耗存在差異，最終生成的磷酸鐵鋰正極會在

性能指標、綜合成本上存在優(yōu)劣勢，對于磷酸鐵鋰的格局演繹會造成影響。差異化：高壓實與長循環(huán)，中期產(chǎn)品分層磷酸鐵鋰正極過去被視為偏同質(zhì)化產(chǎn)品，很大程度上是過去磷酸鐵鋰主要應用于商用車，

而商用車對于鋰電池的需求偏同質(zhì)化。伴隨乘用車鐵鋰以及儲能鐵鋰需求的啟動，磷酸

鐵鋰正極也展現(xiàn)出一定的差異化，例如乘用車鐵鋰對于能量密度敏感，電池企業(yè)愿意選

擇高壓實的磷酸鐵鋰正極。在各工藝路線中，固相法能夠達到的壓實密度較高，尤其是

草酸鐵路線具備一定的比較優(yōu)勢，未來可以期待的技術(shù)迭代還包括磷酸鐵錳鋰方案。儲

能用的鋰電池則強調(diào)長循環(huán)壽命，液相法工藝憑借更加充分的混合帶來的一致性優(yōu)勢，

在長循環(huán)上領(lǐng)先于其他工藝路線。我們判斷磷酸鐵鋰正極中期將保持差異化屬性，除了產(chǎn)品層面外，動力電池企業(yè)也選擇

與磷酸鐵鋰正極企業(yè)形成合資產(chǎn)能、參股入股的深度合作，或進一步夯實供應鏈關(guān)系。

目前寧德時代合資、入股的磷酸鐵鋰正極企業(yè)為德方納米（長循環(huán)、新型磷酸鹽系）、湖南裕能（高壓實）、江西升華（高壓實），比亞迪參股湖南裕能，億緯鋰能與德方納米合

資產(chǎn)能。一體化：成本為王，縱向布局夯實長期優(yōu)勢從磷酸鐵鋰前驅(qū)體磷酸鐵固相法成本對比來看，構(gòu)成成本最核心的主要來自于磷源，鐵

源，但由于硫酸亞鐵產(chǎn)品附加值低，因此成本占比較低。而不同類型企業(yè)磷源成本差異

較大，部分磷化工企業(yè)由于具備磷礦石、磷酸、磷酸一銨等產(chǎn)品，因此可以有效降低磷

源的成本，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈一體化，形成一定的成本優(yōu)勢。而鈦白粉企業(yè)由于硫酸亞鐵和廢

硫酸資源自備，同樣擁有明顯的成本優(yōu)勢。在磷酸鐵成本構(gòu)成中，磷資源占比較高，因此磷資源未來價格走勢對產(chǎn)業(yè)鏈影響較大。

磷資源最上游來自于磷礦石，從磷礦石下游需求結(jié)構(gòu)來看，71%用于磷肥生產(chǎn)，7%用于

黃磷，6%用于磷酸鹽。農(nóng)業(yè)需求整體偏剛需，隨著人口的增長，磷肥需求穩(wěn)步上行。磷

礦石其他應用領(lǐng)域除了草甘膦生產(chǎn)外，以工業(yè)為主，包括工業(yè)級磷酸、磷酸鐵等。2020

年以來，由于疫情沖擊，物流受限，各國重視糧食安全，明顯拉動了對化肥的需

求，加之海外部分產(chǎn)能受疫情影響供給不暢，磷化工行業(yè)迎來了景氣向上周期?；诖?，

我們認為，糧食價格堅挺，明顯提振農(nóng)民的種植積極性，化肥產(chǎn)品需求旺盛，預計