一、磷酸铁锂制取与应用
1、制备工艺
磷酸铁锂正极主流的合成方法为液相法和固相法。两种方法的优劣势各有不同，其中液相法优点是产品一致性好，循环次数高，质量相对更佳，缺点在于生产设备复杂，投资成本较高，扩产难度大；固相法最为成熟，成本低，同时也可以大规模生产，缺点在于产品性能较差。此外，还有溶剂凝胶法、共沉淀法，微波合成法等其他方法。
磷酸铁锂制备工艺方法
资料来源：公开资料整理
磷酸铁锂液相法和固相法制备工艺对比
资料来源：公开资料整理
2、应用状况
目前正极材料动力电池的装机主要以磷酸铁锂和三元材料为主，2019年磷酸铁锂动力电池和三元动力电池市占率分别为28%和72%。磷酸铁锂具有很好的循环性，循环寿命可超过2000次，同时价格更低，成本优势明显，主要应用于注重安全性与经济性的新能源客车和货车。
中国动力电池体系对比情况
资料来源：公开资料整理
二、磷酸铁锂产业链整体驱动
磷酸铁锂产业链的上游主要包括锂源、铁源、碳源、磷酸根等原材料，中游包括磷酸铁锂正极材料，下游包括磷酸铁锂电池及新能源汽车、储能等应用。磷酸铁锂正极材料及磷酸铁锂电池环节格局更好，与行业景气度的相关性更高。
磷酸铁锂产业链基本状况
资料来源：公开资料整理
1、上游材料推动
碳酸铁锂作为磷酸铁锂动力电池的原材料，其产量对磷酸铁锂动力电池行业的发展具有重要意义，2019年中国碳酸铁锂产量为11.9万吨，较2018年的10.3万吨同比增长15.53%。
2015-2019年中国碳酸铁锂产量及增长率
资料来源：中国有色金属工业协会锂业分会，华经产业研究院整理
碳酸锂作为碳酸铁锂的主要锂源之一，其上游材料价格与磷酸铁锂具备较强的相关性，磷酸铁锂价格随着全球碳酸锂行业的供需变动情况。而中国一直以来都是全球碳酸锂的主要需求国，从全球碳酸锂需求结构分布来看，2019年中国碳酸锂需求量占全球一半以上的比重，其次为韩国和日本，分别占比19%、11%。随着未来全球碳酸锂价格逐步走低，我国碳酸铁锂成本降低，市场规模将有较大提升。
2019年全球碳酸锂需求结构占比情况
资料来源：公开资料整理
2、下游需求推动
磷酸铁锂电池主要用于新能源商用车（包括客车和货车）为主，而目新能源汽车主要以乘用车为主，商用车占比较低，发展空间较大。根据中汽协最新数据显示，2021年1-5月新能源商用占比仅为5.5%，其中主要为纯电动商用车，插电式混合动力占比较低。随着技术逐步成熟，价格下降后市场占比或将有所上升。
2021年1-5月中国新能源汽车销售结构占比情况
资料来源：中国汽车工业信息网，华经产业研究院整理
三、磷酸铁锂市场现状分析
1、市场需求
2019/2020年磷酸铁锂正极材料需求分别为9/13万吨，随着市场进一步发展，磷酸铁锂需求量将继续提高。预计2021/2022/2025年行业需求有望达到24/35/102万吨，需求增速较快。同时随着行业需求爆发，叠加碳酸锂价格上行，磷酸铁锂正极材料价格已经于2020年三季度开始触底反弹，产业链呈现“量价齐升”趋势，有望促进磷酸铁锂相关企业业绩增长。
2017-2025年中国磷酸铁锂正极材料需求及预测
资料来源：GGII，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国磷酸铁锂行业市场供需格局及行业前景展望报告》；
随着电池、储能技术的发展，电池的种类也越来越多，由各种不同材料制作的电池凭借各自的优势，不断延伸自己的市场触角，其中，磷酸铁锂电池因具有寿命长、安全性高、高温性能好、大容量、环保等优点而受到广泛关注，近年来发展迅速。根据数据显示，2020年磷酸铁锂材料统计产量14.2万吨，同比增长45.7%，增速远高于其他正极材料。
2018-2020中国碳酸铁锂材料产量及增长率
资料来源：公开资料整理
四、市场格局
我国磷酸铁锂随着市场发展产量集中度进一步提升。2020年，磷酸铁锂材料产量主要被德方纳米、湖南裕能、国轩高科、贝特瑞、湖北万润5家企业垄断，CR5占比达76%，较2019的CR5提升13pcts，磷酸铁锂材料企业产量集中度进一步提升。其中占比最高的是德方纳米，为20%。
2020年中国磷酸铁锂市场格局占比情况
资料来源：中国电池工业协会大数据中心，华经产业研究院整理
就我国碳酸铁锂市场产能情况而言，整体产能正处于快速增长状况。根据中国电池工业协会大数据中心数据显示，截至2020年年底，中国磷酸铁锂材料生产企业拥有的产能合计超25万吨。另外，据统计的磷酸铁锂材料生产企业扩产计划来看，在未来2-3年内中国磷酸铁锂材料将新增产能超33万吨。
中国磷酸铁锂市场产能情况
资料来源：中国电池工业协会大数据中心，华经产业研究院整理
五、磷酸铁锂前景分析
1、行业洗牌加速
龙头公司份额不断提高，小产能出清。下游需求减弱叠加价格的持续下跌使得产能逐渐出清，在此期间，沃特玛的破产危机造成了大量与其合作的磷酸铁锂正极企业的产能闲置以及亏损，市场产能无序扩张的趋势受到了抑制，磷酸铁锂市场资源进一步向优质的公司汇集，行业洗牌加速。
2、技术发展
提升磷酸铁锂正极锂离子的扩散能力，降低充放电过程中锂离子的浓差极化，具有突出的倍率性能。在碳包覆磷酸铁锂材料前，让碳源先对掺杂金属盐中的掺杂金属元素（铝、镁、铬、锆、钒和钴）进行吸附，以实现掺杂。此方法有利于得到晶相排列紧密、粒径小且相貌规整的前驱体；同时可以有效提升所述磷酸铁锂碳包覆层厚度和完整度，达到烧结纳米化一步到位的目的。掺杂后的显著提高了磷酸铁锂的倍率性能，1C条件下容量高于140mAh/g。
3、补贴驱动转向市场驱动
2019年新能源汽车市场规模发展受补贴下滑影响第一次受挫，市场规模有所下降。补贴驱动转向市场驱动，铁锂高性价比或受高端车型青睐。比亚迪在2020年7月正式上市比亚迪“汉”，搭载新一代比亚迪LFP刀片电池。纯电版“汉EV”共有四驱高性能版旗舰型、超长续航版尊贵型和超长续航版豪华型，三款车型的NEDC续航分别达到550km/605km/605km。此外，上通五菱的畅销车型宏光Mini EV，也是采用磷酸铁锂电池。多种车型受到欢迎，市场需求促进行业市场进一步发展。
华经产业研究院对中国磷酸铁锂行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析，并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局，并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局，把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容，请关注华经产业研究院研究出版的《2021-2026年中国磷酸铁锂市场供需现状及投资战略研究报告》。
