2023年中国磷酸铁锂行业词条报告

2023年中国磷酸铁锂行业词条报告 作者 摘要 文上 行业头豹分类/综合及概念/新能源汽车/电池/磷酸铁锂正极材料 关键词磷酸铁锂一体化布局镍资源磷酸锰铁锂 磷酸铁锂行业逻辑：技术方向发生转变，动力储能双轮驱动在补贴政策驱动及新能源车“里程焦虑”影响下，电池行业专注于电池能量密度的提升，目前新能源车里程问题已得到缓解，而锂电池安全性能、循环性能及补贴退坡后的成本问题受到电池企业及车企高度关注，磷酸铁锂电池携安全性能与成本优势渗透率快速回升，重新回到行业中心一方面，磷酸铁锂在动力电池领域渗透率提升，另一方面，在政策与市场的双重驱动下，储能市场高速发展，磷酸铁锂电池在储能领域渗透率极高，在下游需求的驱动下磷酸铁锂行业景气度将持续上行 1.磷酸铁锂行业定义 磷酸铁锂是一种锂离子电池电极材料，化学式为LiFePO4（简称LFP），主要用于各种锂离子电池。磷酸锰锂为有序的橄榄石结构，拥有高安全性和稳定性，理论克容量约为170mAh/g，工作电位为4.1V，理论上其能量密度比LFP高出21%，被认为是LFP升级版。美国与日本不约而同地发表橄榄石结构使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。 磷酸铁锂行业分类 2. 目前磷酸铁锂的主要制备工艺包括液相法与固相法，其中液相法为德方纳米所采用，固相法因其工艺简单、适合大规模量产普及度更高 磷酸铁锂行业特征 固相合成法由于其工艺简单，且易于工业化，是制备电极材料最为常用的一种方法，固相法以草酸亚铁、氧化铁、硝酸铁、磷酸铁作为铁源，以碳酸锂、氢氧化锂等作为锂源，以磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸等作为磷源。固相法工艺相对简单，一般适合用于大规模的工业化生产，但其物料之间混合不均匀，粒径分布范围广，导致产品一致性差 固相合成法 液相法主要为德方纳米所采用，具有循环性能好、成本低、安全性好、一致性佳等优点，主要适用于储能等场景，但其反应过程条件要求高，生产设备较为复杂，且量产难度较大。液相法工艺的原材料主要包括铁源、锂源、磷源等。其中锂源、磷源为外购，铁源分为外购铁源和自制铁源取得，具备一定的成本优势 液相法 类型名称类型说明 3. 磷酸铁锂行业具有行业壁垒较高、空间利用率提高和需求增长等行业特征 磷酸铁锂行业壁垒都在于成本的控制与规模 行业壁垒从磷酸铁成本、毛利及价格来看磷酸铁行业本质上是一个挣加工费的行业，原材料磷酸价格上升甚至挤压铁锂前驱体利润。外购原料使用高零价铁工艺的磷酸铁公司磷酸占比原料成本82.5%为原料之首。但在磷酸中磷元素与酸元素各占原料成本40%以上。磷酸铁扩产难度相对 较小，目前受需求拉动，21年迎来紧平衡，但随着行业巨头扩产，未来几年行业整体呈现供大于求趋势 宁德时代、比亚迪、国轩高科分别推出CTP技术、刀片电池技术、JTM技术，提高铁锂电池系统能量密度 空间利用鉴于磷酸铁锂电池在能量密度方面的劣势，行业内主要电池企业从空间利用的角度着手提升电池的系统能量密度，宁德时代推出CTP技率提升术，通过减少电池系统组件数量提高空间利用率，比亚迪和国轩高科分别利用刀片电池技术与JTM技术将体积利用率提升50%与15%，在 提升系统能量密度的同时显著降低电池成本，进一步增强铁锂电池的竞争力 通信储能与风光发电储能需求迅速增长，磷酸铁锂电池行业将显著受益 需求增长在“碳中和”、“碳达峰”背景下，新型能源的开发与利用提上日程，同时在政策与市场的双重驱动下加速发展。电化学储能包括通信储能与 风光发电的储能需求，其中通信储能分为新建5G基站的储能需求与4G基站的电池换新需求，2021年以来，已有20多个省份发布光伏风电配储要求，鉴于磷酸铁锂电池在储能领域的高渗透率，需求快速增加 磷酸铁锂发展历程 磷酸铁锂发展经历了三个阶段，分别为启动期、震荡期和高速发展期，目前处于高速发展期。国家补贴推动新能源汽车又带动了磷酸铁锂需求增长，侧重 4. 能量密度考核使得磷酸铁锂电池渗透率快速下滑，补贴退坡后铁锂电池携安全性能及产能优势景气度显著回升。2009年，国家推出补贴政策推动新能源汽车行业的发展，由于早期政策偏向商用车，在政策驱动下国有机构大量采购商用新能源车，磷酸铁锂电池携安全性、循环寿命及成本优势在商用车中渗透率极高，因此出货量迅速增加；2017年起，国家首次将电池系统的能量密度纳入考核标准，高能量密度、长续航里程成为新能源汽车企业获取补贴的重要考核指标，动力电池企业转向开发高能量密度的三元锂电池，高镍三元成为主流的技术方向，磷酸铁锂市场份额大幅下滑。在补贴退坡的背景下，整车企业的控本需求强烈，磷酸铁锂电池相较于三元电池具备显著的成本优势，在中低端车型中渗透率快速提升。 开始时间：2009结束时间：2016阶段：启动期 行业动态：国家补贴推动新能源汽车行业发展，磷酸铁锂电池行业显著受益。2009年，国家推出补贴政策推动新能源汽车行业的发展，由于早期政策偏向商用车，在政策驱动下国有机构大量采购商用新能源车，磷酸铁锂电池的安全性、循环寿命及成本优势在商用车中渗透率极高，因此出货量迅速增加 行业影响/ 阶段特征：2014-2016年，磷酸铁锂出货量从1.2万吨升至5.6万吨，年均复合增速达116%，其中2015年磷酸铁锂电池出货量占比达69%，2016年进一步提升至73%，行业景气度进一步提升 开始时间：2017结束时间：2019阶段：震荡期 行业动态：国补侧重电池能量密度考核，磷酸铁锂因能量密度劣势渗透率快速下跌。2017年起，国家首次将电池系统的能量密度纳入考核标准，高能量密度、长续航里程成为新能源汽车企业获取补贴的重要考核指标，动力电池企业转向开发高能量密度的三元锂电池，高镍三元成为主流的技术方向，磷酸铁锂市场份额大幅下滑 行业影响/ 阶段特征：在此期间，侧重磷酸铁锂电池业务的企业（如国轩高科）业绩出现明显下滑，同时由于对于电池能量密度的过度追求而出现较多电池事故，进而电池的安全性能逐渐引起行业重视 开始时间：2020结束时间：2022阶段：高速发展期 行业动态：国补大幅退坡，电池企业陆续推出电池结构优化方案，搭载铁锂电池的爆款车型陆续推出。在补贴退坡的背景下，整车企业的控本需求强烈，磷酸铁锂电池相较于三元电池具备显著的成本优势，在中低端车型中渗透率快速提升。同时特斯拉、小鹏等车企推出配套磷酸铁锂电池的车型 行业影响/ 阶段特征：宁德时代、比亚迪、国轩高科分别推出CTP、刀片电池及JTM技术，从提升系统空间利用率的角度提升整体的能量密度，缓解磷酸铁锂电池的能量密度劣势；安全性能、循环性能及成本成为行业关注的重点问题，磷酸铁锂未来渗透率料将进一步上行 5.磷酸铁锂产业链分析 锂电池安全性能及成本重要性凸显，磷酸铁锂电池景气度回升，渗透率与出货量均快速增长，上游磷化工行业显著受益。中国磷化工产品主要为磷酸二铵与磷酸一铵，市场相对较为分散，2020年出货量前二的云天化、贵州磷化占比分别为17%、16%；随着下游需求的快速增长，碳酸锂价格快速攀升，2020年天齐锂业、赣锋锂业出货量份额分别为18%、17%，行业整体较为分散；2020年中国磷酸铁锂市场出货量占比前五企业分别为德方纳米、湖南裕能、国轩高科、贝特瑞、湖北万润，CR4为76%，行业呈现出“五大多小”格局，随着头部企业产能的投放，行业竞争格局进一步优化；随着包括特斯拉在内的新能源汽车使用磷酸铁锂电池，巴斯夫、三菱化学、住友化学等企业积极布局磷酸铁锂，相关产能目前已实现量产；动力电池市场规模最大，带来锂电池市场的最大增量，储能市场方兴未艾，电化学储能与通信储能的爆发将带来储能需求的高速增长，消费电池市场表现平稳 磷酸铁锂行业规模 由于新能源市场需求的爆发以及磷酸铁锂电池渗透率的提升，磷酸铁锂行业景气度回升，预计2026年全球磷酸铁锂需求量将达301万吨，市场规模达1,444亿元 国轩高科、亿纬锂能、比亚迪、LG新能源、三星、宁德时代、中创新航、欣旺达、蜂巢能源、捷威动力、LG新能源、天津力神 动力电池市场规模最大，带来锂电池市场的最大增量，储能市场方兴未艾，电化学储能与通信储能的爆发将带来储能需求的高速增长，消费电池市场表现平稳；2020年全球动力电池市场宁德时代装机量份额为26%，与LG化学、松下形成三强格局 电池厂商 德方纳米、国轩高科、卓能、比亚迪、宁德时代 、亿纬锂能、贝特瑞、龙蟠科技、中核钛白、富临精工、百川股份、合纵科技、天赐材料、鹏辉能源、龙佰集团、金信诺、住友化学、BASF 2020年中国磷酸铁锂市场出货量占比前五企业分别为德方纳米、湖南裕能、国轩高科、贝特瑞、湖北万润，CR4为76%，行业呈现出“五大多小”格局，随着头部企业产能的投放，行业竞争格局进一步优化。随着包括特斯拉在内的新能源汽车使用磷酸铁锂电池，巴斯夫、三菱化学、住友化学等企业积极布局磷酸铁锂，相关产能目前已实现量产 磷酸铁锂供应商 兴发集团、六国化工、三宁化工、天齐锂业、赣锋锂业、西藏矿业、江特电机、融捷股份、雅化集团、兴发集团、川恒股份 中国磷化工产品主要为磷酸二铵与磷酸一铵，市场相对较为分散，2020年出货量前二的云天 化、贵州磷化占比分别为17%、16%；随着下游需求的快速增长，碳酸锂价格快速攀升，2020年天齐锂业、赣锋锂业出货量份额分别为18%、17%，行业整体较为分散 磷化工厂商、锂资源厂商 下游环节下游说明下游参与方 中游环节中游说明中游参与方 上游环节上游说明上游参与方 6. 鉴于锂电池安全问题受到锂电池厂商及新能源汽车消费者的高度关注，叠加磷酸铁锂电池的成本优势以及技术加持下能量密度的提升，铁锂电池渗透率在储能领域维持高位、在动力电池领域企稳回升，预计到2026年全球磷酸铁锂需求量将达301万吨，市场规模达1,444亿元，中国磷酸铁锂市场规模为733亿元 动力电池市场贡献锂电池隔膜需求的主要增量，预计2026年中国、欧洲、美国的电动车销量分别为1,228万辆、899万辆、470万辆，全球动力电池总需求量将达2,087GWh；在三大市场中，磷酸铁锂景气度的回升主要受益于动力及储能市场。磷酸铁锂电池因其循环性能、安全性及成本优势渗透率快速攀升，预计到2026年，动力电池市场占据磷酸铁锂需求量的78%，储能市场则贡献21%的需求，二者合计拉动99%的磷酸铁锂市场需求 全球及中国磷酸铁锂市场规模，2020-2026年预测 磷酸铁电池市场规模=磷酸铁电池产量*电池价格 磷酸铁电池产量=动力铁电池产量+消费铁电池产量+储能铁电池产量 全球动力电池产量=全球动力电池装机量+海外动力电池装机量=中国电动车销量*中国单车带电量+海外电动车销量*海外单车带电量=中国乘用车销量*中国乘用车带电量+中国客车销量 头豹研究院 磷酸铁锂政策梳理 7. 政策名称：《关于做好2021年新增光伏发电项目竞争优选有关工作的通知》颁布主体：江西生效日期：2021影响：5政策性质：指导性政策 政策内容：配置比例≥10%；自愿选择光储一体化的建设模式，配置储能标准不低于光伏电站装机规模的10%容量/1小时，储能电站原则上不晚于光伏电站同步建成。对符合建设条件的光储一体化项目将在竞争优选评分中给予倾斜支持 政策解读：探索解决我省新能源发展中的突出问题，有效拓展电网消纳空间，进一步夯实长期发展基础，各地要鼓励企业加大创新力度，积极推动电站、电网、用户和储能一体化协同发展，通过技术创新扩展电网消纳空间 政策名称：《关于2021年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》颁布主体：河南生效日期：2021影响：8政策性质：规范类政策 政策内容：一类10%，二类15%，三类20%；落实碳达峰、碳中和目标，以及2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右、风电太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上等任务，坚持目标导向，完善发展机制，释放消纳空间，优化发展环境，发挥地方主导作用，调动投资主体积极性，推动风电