磷酸铁锂行业前景分析

磷酸铁锂行业的回暖

“补贴退坡、铁锂回潮”这样的说法大家一定不陌生,磷酸铁锂电池凭借高性价比,21年大有王者归来的感觉,下半年月度装机量持续超越三元,重回动力电池装机量第一。目前市场普遍对22年国内磷酸铁锂市场表示看好,预计全年装机占比还将继续超过三元,占55-60%左右。

磷酸铁锂电池的优缺点十分明显,既有低成本、高安全性和高循环寿命的优势,也有能量密度较低的缺陷。电池能量密度的短板属于材料特性,这个硬伤很难在电芯层面解决,目前行业是通过改变电池包装结构等方式变相提高电池能量密度,逐步缩小与三元的差距。

当然,今天我们谈论的重点不是三元和磷酸铁锂的技术之争,两者之间的较量还要持续很长时间,短期内还处于混沌状态。我们今天主要来聊聊磷酸铁锂赛道内的技术之争,以及未来可能发生的变革。

与产业链的其他环节对比,磷酸铁锂正极材料的技术壁垒偏低,面临外来竞争的压力更大。对于大部分企业来说,与客户的紧密合作就是最强的壁垒,而德方纳米还要加上一个液相法的技术壁垒,相对比较安全。所以行业的格局也比较清晰,德方、裕能两家占据50%左右的市场(20年),作为宁德的二供和一供,市场优势十分明显。

液相法和固相法

目前磷酸铁锂的主要制备方法分为液相法和固相法,两者产品的性能有一定区别。液相法的反应是在液态浆料中完成,最后通过蒸发凝结为固体,反应过程充分且一致,得到的颗粒一致性较好,产品的循环寿命较好;但液相法产生的粒径较小,产品的压实密度略小于固相法,体现在正极性能上,容量和能量密度都偏低,目前主要用于强调循环性能的储能领域。

国内使用液相法的企业仅有德方纳米一家,湖南裕能和富临精工则是使用固相法。从技术壁垒上来看,液相法难度较高,所以德方纳米拥有更深的护城河;而固相法已经十分成熟,许多磷化工企业也逐步掌握了关键工艺,所以近年来可以看到许多化工企业在进军磷酸铁锂赛道,对很多中小企业形成挤压。

我翻看了不少报告,各家研究所对于固相法和液相法哪个更便宜没有定论,主要是因为两种方法的成本结构有一些差异。固相法需要较高的反应温度,在电费上存在一定的劣势,但铁源硫酸亚铁是钛白粉产业的副产品,易于获取且价格便宜;液相法可以使用价格较低的工业级碳酸锂,但铁源的单位成本明显更高,同时也需要进行废气处理。所以很难判断到底哪一种路线的成本更低,在不同的情境下会体现出不同的局面。按照21年均价,液相法的单位成本比固相稍低3%左右。

新型材料——磷酸锰铁锂

除了固液两法的对比,新型材料也值得大家关注。目前磷酸铁锂的能量密度已经逐渐达到瓶颈,想要有所提升,需要寻找新的材料路线,技术路线比较靠谱的是磷酸锰铁锂。磷酸锰铁锂路线,通过在磷酸铁锂中加入锰元素,可以使电池工作电压从3.4V提升至4.1V,在相同比容量和压实密度的情况下,能量密度可以提升10%以上。

当然,目前锰铁锂路线还面临着导电能力较差、压实密度低和循环性能下降的问题,暂时没有找到高效经济的解决方法。现在锰铁锂还是和三元掺杂进行使用,掺杂比例大约在10%,可以有效的提升三元方案的安全性。锰铁锂路线何时可以单独用作正极材料,主要看上述三个问题未来的解决情况,目前有多家企业在这方面展开研究,一旦有所突破,锰铁锂的需求将快速打开。

磷酸锰铁锂对于磷酸铁锂的工艺和设备改动不大,主要是在反应中添加锰源。锰铁锂的布局速度,一方面看各司的技术能力,另一方面也看企业的规模和磷酸铁锂项目规模。从行业中各企业的比较来看,德方纳米生产进程靠前,公司在建11万吨+公告33万吨,合计44万吨磷酸锰铁锂产能将在23年下半年逐渐投入市场。当升、鹏欣等企业还处在研发或者小规模投放阶段。

总体来说,磷酸铁锂赛道在22年会体现出量增的局面,主要得益于储能和新能源铁锂车型的放量,行业规模继续保持高速增长。许多大型磷化工企业在21年也纷纷布局铁锂赛道,未来会影响行业格局,所以目前格局相对较好的还是拥有液相+磷酸锰铁锂布局的德方纳米。当然,湖南裕能在今年内可能获批上市,作为宁德一供,估计也会吸引一波关注度,我们到时候再具体看看。

(新能车板块的调整应该还没结束,今天仅讨论基本面情况)

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