1 中 泰 证 券 研 究 所 专 业 领 先 深 度 诚 信 证 券 研 究 报 告 2 0 2 1 . 09. 06 淡化短期供需波动，寻找长期成本洼地 磷酸铁锂 专题研究报告 分析师：苏晨 S0740519050003 分析师：陈传红 S0740519120001 研究助理：薛少龙 分析师：谢楠 S0740519110001 2 摘要 我们系统分析了磷矿、磷酸一铵、磷酸铁、铁锂正极全产业链的不同公司的工艺路线、成本结构和竞争格局。 主要结论如下： （ 1）磷酸铁锂产业链逐步趋向于大化工体系，未来成本优势主要靠原材料自产、副产利用、自备能源、新工艺等方式构 筑，垂直一体化和副产利用的公司将会有明显优势； （ 2）铁锂属于高耗能产业，在以渣定产等政策引导下，未来工业级磷酸一胺稀缺度较高，拥有磷酸一胺产能的公司将会 有显著优势； （ 3）我们认为，钛白粉企业做磷酸铁具有硫酸、铁源优势，磷矿石企业具有显著的磷源优势，能够构筑成本壁垒。 投资建议 ：我们建议关注中核钛白等钛白粉龙头，德方纳米等先进工艺龙头，磷矿垂直一体化企业。同时，中长期关注磷 酸一胺产能稀缺度变化，关注川发龙蟒，关注鹏欣资源等。 风险提示： 1、新能源汽车销量不及预期、 2、磷化工行业下游需求不及预期、 3、磷化工环保政策趋严、 4、行业扩产加速 导致价格低于预期的风险、 5、行业测算偏差风险、 6、研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险 3 目 录 CONTENTS 磷矿 :落后产能关停，品位 ；拣除开采 中混入的顶板白云岩，获得 一定效果 在磷矿生产中极少使 用。 开阳磷矿 静电选矿法 磷矿物与石英分离 矿石被加热后，磷矿物和石英因不同的介电荷半导体性质而具有 不同的选择性带电能力（两者带相反的电荷）从而达到分选的目 的 磁选法 回收磷矿中含铁磁性矿物 含铁磁性矿物，在外加磁场的作用下与非磁性的脉石矿物分离 表 :主要选矿技术 来源：公开资料整理， 中泰证券研究所 16 国内主要磷矿基地采选矿情况比较 采矿： 我国磷矿大型资源基地由露天矿山、地下矿山及两者联合三种，其中三大基地露天矿山回采率为 95.83%高于地下矿 山回采率 77.95%； 三大基地中，滇中回采率最高，宜兴保磷矿由于湖北磷矿典型的夹层结构，即中层富矿、上下两层贫矿的结构，小型矿山 多数只采中部富矿，基地内均为地下开采，平均开采回采率 (74.73%)，低于全国磷矿开采回采率 (84.55%)。 选矿： 从选矿产能利用率看， 2018年全国磷矿资源选矿产能利用率为 26.66%，其中滇中基地为 43.80%、湖北宜兴保基地为 29.54%， 均高于全国平均水平 ; 贵州开阳 瓮福基地的选矿产能利用率仅 15. 96%，低于全国平均水平，这与该基地内采 矿的产能利用率 80.45%相差较大，表明贵州开阳 瓮福基地内矿石入选率较低。 表： 2018年大型磷矿基地采矿情况 表： 2018年大型磷矿基地选矿情况 来源： 中国磷矿大型资源基地开发利用现状分析 、 中泰证券研究所 基地名称 露天矿山回 采率 （ ） 地下矿山回 采率 （ ） 露天 地下 联合开采回 采率 （ ） 基地内平均 回采率 （ ） % % % % 滇中基地 贵州开阳 瓮福基地 湖北宜兴保 基地 基地平均 全国平均 9 5 . 2 2 7 2 . 5 9 4 . 6 5 9 4 . 0 2 9 9 . 4 8 6 . 5 3 9 5 . 7 9 0 . 2 4 7 4 . 7 3 7 4 . 7 3 9 5 . 8 3 7 9 . 5 2 9 5 . 1 7 8 6 . 3 3 95 7 7 . 9 5 9 4 . 1 4 8 4 . 5 5 基地名称 设计选矿产 能 万 实际选矿产 能 万 选矿产能利 用率 大型矿山选 矿产能利用 率 / t / t /% /% 滇中基地 贵州开阳 瓮福基地 湖北宜兴保 基地 基地合计 全国合计 1 5 4 8 . 0 0 6 7 8 . 0 5 4 3 . 8 4 1 . 5 7 3 8 6 3 . 6 0 6 1 6 . 4 9 1 5 . 9 6 1 9 . 5 4 555 1 6 3 . 9 5 2 9 . 5 4 2 8 . 1 3 5 9 6 6 . 6 0 1 4 5 8 . 4 9 2 4 . 4 4 2 5 . 8 8 8 4 4 7 . 6 5 2 2 5 1 . 9 1 2 6 . 6 6 2 9 . 8 9 17 国内主要磷矿基地产能情况：瓮福基地各项指标均远高于行业均值 滇中基地： 由于政策规定相对较严、中小矿山较多等因素影响， 滇中基地矿业集中度低于全国平均值。 贵州开阳 瓮福基地： 矿石储量丰富，质量上乘，利于大规模开采。瓮福基地矿业集中度、产能利用率分别为 70.59%、 80.45%，均远超全国平均值。 湖北宜兴保基地： 由于长江生态环境保护的需要、磷矿停产、限产较为普遍，因此宜兴保磷矿基地产能利用率为 41.07%， 低于全国平均水平。 基地名称 矿山设计 矿山实际 大型矿山设计 大型矿山实际 矿业集中度 / 产能利用率 / 实际产能占比 / 产能 /万 t 产能 /万 t 产能 /万 t 产能 /万 t % % % 滇中基地 3 923.00 1 790.48 1 550.00 757.3 39.51 42.3 19.18 贵州开阳 瓮福基地 2 720.00 2 020.44 1 920.00 1 625.52 70.59 80.45 21.64 湖北宜兴保基地 3 212.50 1 505.32 1 440.00 618.16 44.82 41.07 16.12 基地合计 9 855.50 5 316.24 4 910.00 3 000.98 51.65 56.45 56.94 全国合计 13 809.97 9 335.86 6 925.00 3 858.23 50.14 41.33 100 来源： 中国磷矿大型资源基地开发利用现状分析 、 中泰证券研究所 表 :国内主要生产基地产能情况 18 目 录 CONTENTS 2.1 2.2 磷矿供需 生产成本高。 对磷矿石品位要求高 ;磷酸质量分数低于热法 , 杂质多。 成本因素 电价和黄磷 磷矿石、硫磺的价格 表：湿法与热法对比 来源： 我国磷酸生产工艺分析与展望 ， 磷酸的工业生产研究现状与展望 ， 中泰证券研究所 测算 47 工业磷酸制备方法对比：热法工艺成熟，湿法成本优势明显 表：热法酸 废旧铅酸蓄电 池资源化无害化回收，年回收能力 5万吨以上再生铅工艺装备系统制造 ”。 广西 2016年 广西壮族自治区国民经济和社会发展第十三个五年规划刚要 “实施战略性新兴产业倍增计划，重点发展新一代信息技术、北斗导航、智能装 备制造、节能环保、新材料、新能源汽车、生物医药、大健康等新兴产业，大力 推动新兴产业规模化集群化发展，加快培育成为先导性、支柱性产业 ”。磷酸铁 锂作为新型高效能源，广泛应用于汽车、电动车等电源，而磷酸铁正极材料是电 动车动力锂离子电池的关键材料，项目的建设符合广西产业发展政策。 湖南 2018年 湖南省湘江保护条例 第四十七条第二款规定 “在湘江干流两岸各二十公里范围内不得新建化学制浆、 造纸、制革和外排水污染物涉及重金属的项目 ”。磷酸铁生产过程不涉及重金属 污水 贵州、山东、安徽等地符合当地产业园区规划、 “三线一单 ”（生态保护红线、资源利用上线、环境质量底线、环境准入清单）等 68 目 录 CONTENTS 磷酸铁 ：二价铁工艺优势明显，自备原料增厚利润 竞争格局：短期分散，长期紧握核心要素 成本 4.1 4.2 磷酸铁供需：行业景气提振需求，短期紧平衡 4.3 4.4 磷铁一体化，创核心竞争力：中核钛白、川恒股份 4.5 磷酸铁政策：国家及各级单位鼓励大力发展 69 磷酸铁 属性：加工业 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 磷酸铁 &磷酸价格对比 市场价格 :磷酸铁 :全国 日 价格指数 :磷酸 日 图：磷酸铁 &磷酸价格对比（元 /吨） 15002500 35004500 55006500 75008500 950010500 1150012500 1350014500 1550016500 17500 磷酸铁成本 &磷酸铁毛利（元） 成本 :磷酸铁 周 毛利 :磷酸铁 周 来源： 百川盈孚、 wind、 中泰证券研究所 测算 图：磷酸铁 &磷酸价格对比（元 /吨） 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。 70 磷酸铁 ：原料、工艺、能源 以外购原料使用零价铁工艺的磷酸铁公司为例， 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。 假设以 7月份价格计算，从原料端磷化工企业（有磷原矿）可以相较外购原料企业单吨节约 3342.24元，钛白粉企业（有 磷酸制备能力但无磷矿）可以节约 4044.13元，成本优势明显。 来源： 百川盈孚、环评报告、 中泰证券研究所 测算 图：磷酸制备原料成本拆分 表：自备原料成本优势（元） 磷精矿 硫酸 工艺水 低压蒸汽 酸性循环冷却水 电 磷石膏（干基） 氟硅酸 注 ：价格采用 2021年 7月市场价格 来源 原料 单耗（ t/t） 原料价格（元） 单吨成本 (元） 磷酸自备 磷源 磷精矿 3.65 500 1825 酸源 硫酸 2.65 635 1682.75 能源、副产物等 工艺水 4 6.13 24.52 低压蒸汽 0.27 0 0 酸性循环冷却水 67 6.13 410.71 电 90 0.636 57.24 磷石膏（干基） 5 60 -300 氟硅酸 0.0039 5300 -20.67 合计 0.76 3679.55 2796.46 磷酸外购 磷酸 0.76 7140 5445.20 铁源 硫酸亚铁 1.80 450 810.00 添加剂 双氧水 0.42 720.00 301.44 碳酸钠 0.02 2000.00 43.33 钛白粉企业且自备磷酸（自备铁源、酸源、磷酸（无磷矿）成本合计 (含运费） 2555.84 磷化工企业（自备磷酸 (有磷原矿）成本合计 3257.73 全原料外购合计 6599.98 71 磷酸铁制备工艺：二价铁优于零价铁 按照 原材料 分类主要为硫酸亚铁（二价铁）与铁片（零价铁）。 按照 合成方式 分类主要有：沉淀法、水热法、溶胶凝胶法、空气氧化法、控制结晶法等。 目前工业上制备电池级磷酸铁的主要方法为沉淀法和水热法。 来源： 中国地质科学院矿产综合利用研究所 ，湖南雅城、湘潭电化环评报告书、安达科技环保报告书， 中泰证券研究所 测算 图：零价铁磷酸铁制备流程 图：二价铁磷酸铁制备流程 72 磷酸铁制备工艺：二价铁优于零价铁 单从原材料成本端看二价铁比零价铁制备法单吨成本便宜 900-1600元左右约占二价铁原料端成本 15-28%左右，具有显著 优势，其主要原因在于零价铁价格较高导致。 从工艺角度讲，优秀公司可以比同行业使用相同工艺的公司单吨成本便宜 300-700元左右，且磷酸铁加工属于高耗能产 业，其包括反应釜运转等一系列制备环节都属于高耗电环节。 表：二价铁 &零价铁铁工艺成本对比（除去动力、水） 注 ：价格采用 2021年 7月市场价格 来源： 各公司官网，各项目环评报告， 中泰证券研究所 测算 表：部分使用零价铁 &二价铁工艺公司 公司 原料 单耗（ t/t） 原料价格（元） 单吨成本 (元） 零价铁 (J公司） 工业磷酸二氢铵 0.76 5100.00 3881.10 双氧水 0.42 720.00 300.58 磷酸 0.11 7140 749.70 硫酸 0.66 635.00 420.37 铁皮 0.37 5300.00 1963.79 氢氧化钙 0.58 360.00 207.36 合计 7522.90 零价铁（ K公司） 硫酸 0.66 635.00 422.08 铁皮 0.38 5300.00 1994.81 双氧水 0.38 720.00 271.12 工业磷酸二氢铵 0.88 5100.00 4492.36 合计 7180.38 二价铁（ L公司） 硫酸亚铁 1.80 450 810.00 磷酸 0.76 7140 5445.20 双氧水 0.42 720.00 301.44 碳酸钠 0.02 2000.00 43.33 合计 6599.98 二价铁（ M公司） 硫酸亚铁 1.8 450 810 磷酸 0.65 7140 4641 烧碱 0.2 2000 400 双氧水 0.01 720.00 7.2 合计 5858.2 零价铁为原料 二价铁为原料 湖南雅城 湘潭电化 安徽昶源新材料 安达科技 江苏亨利 湖南鸿跃 安纳达 铜陵纳源 四川裕宁新能源 湖北万润 天赐材料 彩客电池 富临精工 中核钛白 湖南裕能 湖南鸿跃 川恒股份 73 目 录 CONTENTS 磷酸铁 ：二价铁工艺优势明显，自备原料增厚利润 竞争格局：短期分散，长期紧握核心要素 成本 4.1 4.2 磷酸铁供需：行业景气提振需求，短期紧平衡 4.3 4.4 磷铁一体化，创核心竞争力：中核钛白、川恒股份 4.5 磷酸铁政策：国家及各级单位鼓励大力发展 74 磷酸铁未来：成本为王 由于行业未来供需，且磷酸铁扩产难度相对较小。未来我们认为拥有二价铁工艺，且“ 矿电磷铁一体化 ” 的磷酸铁生产 企业将拥有核心竞争优势。 工艺端成本优势 ：二价铁制备零价铁制备。 原材料端成本优势 ：磷源、铁源自备磷源自备铁源自备纯加工 能源动力端成本优势 ：自备电源（拥有水电、火电厂）低电价省份高电价省份 表：磷酸铁企业分类 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 公司 二价铁 零价铁 自备电源 自备磷源 自备铁源 安达科技 湖南鸿跃 铜陵纳源 四川裕宁新能源 湖北万润 天赐材料 彩客电池 富临精工 中核钛白 湖南裕能 湖南鸿跃 川恒股份 龙佰集团 湖南雅城 安徽昶源新材料 江苏亨利 安纳达 75 磷酸铁竞争格局：目前群雄争霸 目前磷酸铁生产企业按照产业属性分为三类： 1.磷酸铁锂正极生产企业，纵向布局上游，如湖南裕能、安达科技、湖北万 润等。 2.磷化工企业，生产磷肥或钛白粉企业，如中核钛白、安达科技等。 3.自购原材料生产销售磷酸铁公司，如合纵科 技（湖南雅城）等。 从行业上看， 2021年磷酸铁锂正极需求爆发，磷酸铁前驱体供不应求。从 2022年开始化工龙头、锂电厂家扩产项目纷纷达 产，有望提升行业供给。 图：部分磷酸铁公司毛利率（ %） 注：毛利率为公司磷酸铁部分毛利率 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 表：磷酸铁生产公司分类 磷酸铁锂正极生产企业，纵向布局 磷化工企业，生产磷肥或钛白粉 企业 自购原材料生产销售磷酸铁公司 湖南裕能 中核钛白 合纵科技（湖南雅城） 安达科技 安达科技 湖南鸿跃 湖北万润 安纳达 江西锐格子 天赐材料 龙佰集团 泰安鸿德 江苏亨利 川恒股份 艾洛福 湖北万润 安徽红四方 彩客电池 河南省净寰新能源科技有限公司 广西比莫比 宁波晟腾 富临精工 76 磷酸铁市场占有率：短期分散，长期有望提升 按照各个公司现有产能及产能爬坡情况来看，磷酸铁市场目前竞争格局相对分散 2021年 CR3、 CR5分别为 36.97%、 55.99%， 未来随着拥有成本优势的磷化工企业磷酸铁产线投产、磷酸铁锂正极厂商配套项目投产，预计未来市场占有率会日益集 中。 图： 2021E磷酸铁市场产能分布情况（ %) 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 0.00% 2.00% 4.00% 6.00% 8.00% 10.00% 12.00% 14.00% 16.00% 18.00% 2021E磷酸铁产能分布情况 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 2022E磷酸铁产能分布情况 图： 2022E磷酸铁市场产能分布情况 (%) 77 磷酸铁供应链：优质产能锁定 公司 比亚迪 北大先行 国轩高科 贝特瑞 江西金锂 安达科技 湖北万润 湖南裕能 江西智锂 深圳鑫茂 宁德时代 鑫动能 融通高科 山东丰元 圣钒科技 湖北万润 安达科技 江苏亨利 湖南雅城 铜陵纳源 彩客化学 超彩环保 湖南裕能 湖南鸿跃 九江天赐 比莫比 / 诺方 光华科技 贵州开瑞 鑫动能 江西金锂 江西智锂 浙江升华 中国 部分 磷酸铁 供 应商 来源：各公司年报，各公司官网，公开资料整理， 中泰证券研究所 表：磷酸铁供应链 通过供应链关系梳理，我们发现一线电池厂或一线电池厂正极供应商通过参股、合资、长协等方式已锁定大部分磷酸铁新建 产能。如安纳达子公司铜陵纳源与湖南裕能成立合资公司、合纵科技子公司湖南雅城与贝特瑞签订战略采购协议等 。 78 目 录 CONTENTS 磷酸铁 ：二价铁工艺优势明显，自备原料增厚利润 竞争格局：短期分散，长期紧握核心要素 成本 4.1 4.2 磷酸铁供需：行业景气提振需求，短期紧平衡 4.3 4.4 磷铁一体化，创核心竞争力：中核钛白、川恒股份 4.5 磷酸铁政策：国家及各级单位鼓励大力发展 79 磷酸铁需求：下游需求旺盛，行业景气度高增 1吨磷酸铁锂正极（碳热还原法）大约需要 0.95吨磷酸铁前驱体、液相法与高温固相法（不需要）。经测算 21、 22、 23年 磷酸铁需求分别为 26.6、 43.42、 76.67万吨。下游需求旺盛， 23年需求相较 21年需求已接近翻了 3倍。 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 表：磷酸铁需求（万吨） LFP正极产能（万吨） 2021E 2022E 2023E 德方纳米 8 21 35 湖南裕能 5 8 33 国轩高科 4 4 4 龙蟠科技（贝特瑞） 3.1 8.1 8.1 湖北万润 4.5 4.5 4.5 比亚迪 1 1 1 重庆特瑞 4.5 4.5 4.5 北大先行 1.4 1.4 1.4 江西升华 1.2 5.7 12.2 安达科技 2 5.5 9 山东丰元 0.5 1 1 江西金锂 0.6 0.6 0.6 斯特兰 0.2 0.2 0.2 江西华生 0.2 0.2 0.2 山东鑫动能 0.5 0.5 0.5 江西智锂 0.5 0.5 0.5 合计 37.2 66.7 115.7 磷酸铁单耗（吨 /吨） 0.95 磷酸铁需求（万吨）（扣除液相法与高温固相法） 26.60 43.42 76.67 80 磷酸铁供需：短期紧平衡 公司 2021E 2022E 2023E 湖南雅城新材料有限公司 （合纵科技） 4.5 8.5 11 贵州安达科技能源股份有限公司 3 8.5 14 广州天赐高新材料股份有限公司 （天赐材料） 3 8 13 铜陵纳源材料科技有限公司 （安纳达） 3 8 8 江苏亨利锂电新材料有限公司 2.4 2.4 2.4 湘潭电化科技股份有限公司 （湖南裕能） 3 8 33 湖南鸿跃电池材料有限公司 1.5 1.5 1.5 湖北万润新能源科技股份有限公司 1 1 1 彩客电池材料 (东光 )有限公司 1.5 1.5 1.5 江西锐格新能源科技有限公司 1 1 1 广西比莫比科技开发有限公司 1 1 1 宁波晟腾新材料有限公司 0.5 0.5 0.5 泰安市鸿德新材料科技有限公司 0.5 0.5 0.5 江西艾洛福新能源科技有限责任公司 0.5 0.5 0.5 中盐安徽红四方股份有限公司 0.5 0.5 0.5 河南省净寰新能源科技有限公司 0.3 0.3 0.3 浙江升华 （富临精工） 1.2 6.2 6.2 龙佰集团 0 0 10 川恒股份 0 0 5 中核钛白 0 5 10 磷酸铁供给合计（万吨） 28.4 62.9 120.9 表：磷酸铁供给 &需求（万吨） 磷酸铁 ：需求拉动， 21年或将迎来 紧平衡 ，但随着行业巨头扩产产能达产，未来几年行业整体呈现供大于求。 需求 ：预计磷酸铁锂行业 21、 22、 23年分别实际需求 26.60、 43.42、 76.67万吨磷酸铁。 有效产能 ： 21、 22、 23年分别为 28.4、 62.9、 120.9万吨 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 图：磷酸铁需求 &供给 (万吨） 81 目 录 CONTENTS 磷酸铁 ：二价铁工艺优势明显，自备原料增厚利润 竞争格局：短期分散，长期紧握核心要素 成本 4.1 4.2 磷酸铁供需：行业景气提振需求，短期紧平衡 4.3 4.4 磷铁一体化，创核心竞争力：中核钛白 4.5 磷酸铁政策：国家及各级单位鼓励大力发展 82 中核钛白：钛白粉龙二，布局新能源循环产业链 公司通过布局“纵向提升，横向循环”的商业规划及携手宁德时代打造未来钛白粉、磷酸铁锂龙头。 磷酸铁、水溶性磷酸一铵（横向循环） ：主要方式为将钛白粉生产过程中的副产品（即废硫酸、硫酸亚铁等）为基础实施 循环生产，其中，“年产 50万吨水溶性磷酸一铵（水溶肥）资源循环项目”为“废酸循环”部分，可以消纳钛白粉生产过 程中的废硫酸和酸性废水，以及工业园区内的液氨；“年产 50万吨磷酸铁锂项目”为“亚铁循环”部分，即前述“废酸循 环”的产品水溶性磷酸一铵与钛白粉生产过程中的硫酸亚铁反应生产磷酸铁，再利用磷酸铁、碳酸锂和有机碳源经过混合 粗磨、细磨、喷雾干燥、烧结、粉碎等工艺而得到磷酸铁锂。 经测算 ： 该循环与热法磷酸、净化磷酸为原料生产水溶性磷酸一铵（水溶肥）相比，具有污染小，能耗低，产品成本低 优势，同时该循环体系与使用常规硫酸与磷矿生产的湿法磷酸为原料相比，原料成本也有约 20%的下降空间，同时还能为 钛白粉生产节约大量废硫酸和酸性废水处理成本与生产磷酸铁所需的硫酸亚铁成本。目前公司磷酸铁产能总计规划 50万 吨、水溶性磷酸一铵 50万吨，达产后将大幅增厚企业利润。 钛白粉（纵向提升） ：公司依托金星钛白、东方钛白、和诚钛业三大生产基地，使公司目前已形成近 40万吨的金红石型钛 白粉年生产能力，产能位列国内第二位、全球第六位，同时公司新增年产 20万吨钛白粉粗品项目已开工建设，钛白粉龙二 地位稳固。 2020年公司钛白粉成品销量 31.99万吨，粗品产能 33万吨、成品产能接近 40万吨。 来源：中核钛白关注函回复报告 书， 中泰证券研究所 83 中核钛白：钛白粉龙二，布局新能源循环产业链 来源：中核钛白关注函回复报告 书， 中泰证券研究所 图：中核钛白新能源循环产业示意图 84 磷铁一体化，创核心竞争力： H公司 H公司原有的 250万吨磷矿产能、 36万吨磷酸二氢钙、 9万吨磷酸一铵以及 5万吨聚磷酸铵可尽享磷化工现有高景气。 短期规划的 20万吨湿法磷酸、 5万吨磷酸铁以及 4.8万吨磷酸铵，将为公司开拓第二营收曲线，而磷铁一体化所带来的成本 优势，将使公司拥有在铁锂产业链中的核心竞争力。 中期规划 750万吨原矿产能、 5万吨磷酸铁以及 4.8万吨磷酸铵，确保公司未来成长性。 值得注意的是：由于公司自产磷酸，公司在生产磷酸铁前驱体中单吨成本相较外购磷酸企业节省 3000元以上，具有有较 强成本优势。 表： H公司磷矿保有量 &产能（万吨） 来源：川恒股份年报， 各磷矿评估报告， 中泰证券研究所 磷矿 保有储量（万吨） 磷矿品位 产能（万 吨） 说明 小坝 1412.99 25.19% 50 已投产 新桥 6394.72 26.16% 200 已投产 鸡公岭 8253.01 27.27% 250 全部产能 2024年达产。预计鸡公岭磷矿建设 期为 2.5年，达产期为 2年，第一达产年产量 为 150万吨，第二达产年产量为 200万吨，第 三年满负荷年产量达到 250万吨。 老虎洞（权益 49%） 37100 25.60% 500 2019年 4月正式启动建设，预计 2023年 - 2025年为试产期， 2026年达产 合计 53160.72 25.92% 1000 表： H公司主要产品产能情况（万吨） 产品 现有产能（万吨） 在建产能（万 吨） 说明 磷酸二氢钙 36 0 磷酸一铵 9 0 聚磷酸铵 5 0 半水 -二水湿法 磷酸 0 20 预计 22年有望 达产 磷酸铁 0 10 5万吨已立项， 5万吨规划 磷酸铵 0 9.6 4.8万吨已立项，4.8万吨规划 85 CONTENTS 目录 CCONTENT S 专 业 领 先 深 度 诚 信 中 泰 证 券 研 究 所 5 磷酸铁锂正极：铁锂回潮，需求爆发 86 目 录 CONTENTS 工艺 &成本结构：液相法优于固相法 竞争格局：短期群雄逐鹿，未来成本为王 5.1 5.2 5.3 供需 :景气度提振需求，短期紧平衡 5.4 成本、产能铸龙头：德方纳米 87 磷酸铁锂正极生产工艺对比：液相法壁垒高、成本低 工艺壁垒对比：液相法 VS 固相法 固相法 ：是目前发展最为成熟与使用最为广泛的磷酸铁锂正极制备方法，其中包括 高温固相反应法、碳热还原法等 。 优 点： 1.制造工艺简单、 2.制备条件容易控制、 3.可大规模生产。 缺点： 1.化学反应物晶体尺寸较大、粒径不易控制、物料 之间分布不均匀， 2.产品倍率特性较差、一致性较差、循环次数低等问题。 液相法 ：液相法的制备相比固相法最大的特点是加入了溶剂。主要有水热 /溶剂热、溶胶 -凝胶法、共沉淀法等，其中，水 热 /溶剂热法是较为普及的液相合成法。液相法 优点： 1.产品质量、一致性、循环次数相对较好、 2.成本低。 3.物料混合 均匀。 缺点： 1.反应过程中条件要求高（高温高压）， 2.生产设备较为复杂、 3.量产难度大、 4.生产壁垒高。 未来技改路线： 磷酸铁锂正极最大的缺 点是容量密度低、导电性差，未来可以通过离子掺杂、提高比表面积、增加高新能 导电剂、包覆导电层等路径改善铁锂正极性能。 88 磷酸铁锂正极生产工艺梳理 图 ：液相法（德方纳米）制作流程 图 ：固相碳热还原法（湖南裕能）制作流程 来源： 德方纳米环评报告 ，湖南裕能环评报告， 中泰证券研究所 89 磷酸铁锂正极生产工艺成本对比：液相法远优于固相法 成本：液相法远优于固相法。 固相法的铁源与磷源来自磷酸铁前驱体，且对磷酸铁前驱体品质要求较高，而液相法可以通 过铁块制备硝酸铁，对原材料品质要求低。 据固相法和液相法环评报告中所披露的用料平衡表测算且同时使用 2021年 7月份 原材料价格，液相法相比固相法单吨成本相差 4500元左右。 目前磷酸铁锂正极材料公司除德方纳米外大多使用固相法生产，国内 LFP正极材料液相法龙头为德方纳米、固相法为龙蟠科 技（贝特瑞）， 2020年两家单吨成本相差为 6500元左右。 图： 2020年龙蟠科技（固相法） &德方纳米（液相 法）单吨成本对比 图： 2021年德方纳米与湖南裕能单吨成本对比 来源：各公司环评报告，贝特瑞年报， 中泰证券研究所 原料 t/t 原材料价格（元） 每吨成本（元） 液相法 纯铁 0.350 6000.000 2098.872 硝酸（ 68%） 0.099 1300.000 128.260 磷酸二氢铵 0.720 4500.000 3240.486 碳酸锂 0.231 88500.000 20476.422 蔗糖 0.029 230000.000 6593.333 O2 0.250 740.500 184.866 水 0.419 6.130 2.566 合计 32724.806 固相碳热还原法 碳酸锂 0.248 88500.000 21903.750 磷酸铁 0.950 15400.000 14630.000 葡萄糖 0.143 4000.000 570.400 导电剂 -石墨 0.005 18750.000 93.750 纯水 4.660 6.130 28.566 合计 37226.466 90 磷酸铁锂成本关键因素：规模、技术 LFP正极成本差异主要来自于规模效应与技术水平。 磷酸铁锂生产过程耗能高、耗电量高。规模效应可以摊薄生产成本。 在产能利用率 50%和 100%两种情况下，生产成本差距可达 10-15%。 此外，技术升级可带来材料成本降低。 行业壁垒：磷酸铁锂整个行业壁垒在于成本的控制与规模。 表：德方纳米成本拆分 &产能利用率 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 单吨成本（万 元 /吨） 6.27 5.45 4.80 3.38 2.66 销量 (吨） 5858.46 11273.37 16802.69 24053.71 32454.67 单吨材料成本 （万元 /吨） 4.54 4.07 3.69 2.46 1.92 单吨人工成本 （万元 /吨） 0.28 0.20 0.16 0.15 0.13 单吨制造成本 （万元 /吨） 1.45 1.18 0.95 0.77 0.61 产量（吨） 8389.89 16798.23 22853.7 24,053.71 32454.67 产能 (吨） 10508.61 17445.12 22764.32 25500 38580 德方纳米 产能 利用率 79.84% 96.29% 100.39% 94.33% 84.12% 来源： 德方纳米招股书、年报 ， 中泰证券研究所 图：德方纳米磷酸铁锂成本曲线（万元 /吨） 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 单吨材料成本（万元 /吨） 单吨人工成本（万元 /吨） 单吨制造成本（万元 /吨） 91 目 录 CONTENTS 工艺 &成本结构：液相法优于固相法 竞争格局：短期群雄逐鹿，未来成本为王 5.1 5.2 5.3 供需 :景气度提振需求，短期紧平衡 5.4 成本、产能铸龙头：德方纳米 92 磷酸铁锂正极市场占有率： 20年格局相对分散，未来集中度提升 按产量计算， 2020年磷酸铁锂正极集中度相对分散，第二名至第五名市场占有率相差并不大。 CR3/CR5分别为 49.8%、 76.3%（ 2019年 CR3/CR5为 54.06%、 62.92%）， CR3有所下降但 CR5有所上升。其主要原因在于宁德和比亚迪订单拉动二 线厂商裕能与万润的出货量。 按产能计算，未来随着龙头厂商扩建产能达产，预计 2023年磷酸铁锂正极集中度会有较大提升， CR3/CR5分别为 69.32%、 84.10%。其中德方纳米产能最大，占整个行业 30.25%。 图： 2020年中国锂电磷酸铁锂产量集中度 （ %) 来源：中国电池工业协会大数据中心 ,中泰证券研究所 图： 2023E中国锂电磷酸铁锂 产能 集中度 (%） 93 磷酸铁锂正极公司毛利率：铁锂回潮，提振行业毛利率 来源： wind，各公司年报，中泰证券研究所 图：磷酸铁锂正极主要公司毛利率 （ %） 图：磷酸铁锂正极材料价格（万元 /吨 ) 近年行业毛利率下降主要系三元电池挤压 LFP电池市场份额。未来随着 LFP电池出货量增加及价格上涨， LFP正极企业 毛利率有望回升。 分公司看，拥有液相法、高产能利用率、规模效应的德方纳米毛利率基本远高于其他公司。 94 磷酸铁锂正极供应链 :深度绑定，共享景气 龙头电池厂商基本已锁定优质磷酸铁锂正极供应商产能，如德方纳米与亿纬锂能拟合资成立年产 10W吨磷酸铁锂工厂；宁 德时代与德方纳米、湖南裕能签订合资协议。 表： 2020年磷酸铁锂正极企业下游配套情 况 韩国 日本 中国 公司 LG化学 三星 SDI SKI 村田 松下 宁德时代 比亚迪 中航锂电 中兴派能 力神 国轩高科 亿纬锂能 中国铁锂供 应商 德方纳米 湖南裕能 国轩高科 龙蟠科技 湖北万润 比亚迪 重庆特瑞 北大先行 安达科技 山东丰元 （送检） 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 95 目 录 CONTENTS 工艺 &成本结构：液相法优于固相法 竞争格局：短期群雄逐鹿，未来成本为王 5.1 5.2 5.3 供需 :景气度提振需求，短期紧平衡 5.4 成本、产能铸龙头：德方纳米 96 磷酸铁锂电池需求：铁锂回潮，引爆需求 来源：崔东树，中汽协， 中泰证券研究所 表：电池装机量预测 受磷酸铁锂低成本以及磷酸铁锂电池技术迭代刺激，铁锂电池从 2020年底开始回潮， 2021年需求迅速爆发铁锂 21-23年全球 装机量预计分别为 126.3、 189.6、 251.6GWh， yoy+153.80%、 50.05%、 32.73%。 项目 2020A 2021F 2022F 2023F 全球新能源汽车销量 /万辆 320 593 872 1135 外资 211.6 407.8 595.4 793.8 自主 72.2 135.5 218.2 272.9 其他乘用车 24.0 33.6 40.3 48.4 商用车 12.0 16.0 18.0 20.0 全球车用动力电池装机量 /GWH 147 268 430 584 外资 90.3 179.7 312.7 443.2 自主 31.8 59.1 85.7 106.6 其他乘用车 10.0 10.0 10.0 10.0 商用车 14.4 19.2 21.6 24.0 其中：铁锂装机量 /GWH 25 69 106 140 其中：三元装机量 /GWH 122 199 324 444 高镍（ 811+NCA）占比 25% 32% 42% 55% 高镍（ 812+NCA）装机量 /GWH 30 64 136 244 全球其他动力（电动工具 +电 动自行车） /Gwh 三元 10.7 12.3 14.8 17.7 LFP 8.0 30.0 40.0 42.0 其他 5.9 7.7 10.0 13.0 合计 24.6 50.0 64.8 72.7 储能 /Gwh LFP 17.1 27.4 43.8 70.0 三元 11.4 13.1 14.8 17.8 合计 28.5 37.9 53.2 60.0 3C锂电 /Gwh 钴酸锂 /NCM 69.9 73.4 77.1 80.9 非车用锂电池合计 /GWh 123.02 161.29 195.00 213.65 全球锂电池合计 /Gwh 钴酸锂（ 3C等） 35.0 36.7 38.5 40.5 三元（含 3C） 178.9 261.2 392.3 520.2 高镍（ 811+NCA） 30.5 63.7 136.2 244.3 LFP 49.8 126.3 189.6 251.6 其他 5.9 7.7 10.0 13.0 总合计 269.6 432.0 630.5 825.3 yoy 50.1% 45.2% 28.1% 97 磷酸铁锂正极供需：景气度提振需求，短期紧平衡 受 LFP电池回潮影响， LFP正极材料出货量预计大幅增加。 21、 22、 23年全球 LFP正极需求为 29.06、 43.61、 57.88万 吨 ,yoy+153.81%、 50.06%、 32.73%；有效供给为 37.2、 64.7、 115.7万吨， yoy+39.1%、 79.3%、 73.5%。 表：国内 2021-2023年国内磷酸铁锂正极有效产能预测（万吨） 来源：各公司年报，各公司官网， 中泰证券研究所 表： 全球 磷酸铁锂正极需求（万吨） 图 ： 全球 磷酸铁锂正极 供需（万吨） 产能 （万吨） 2020 2021E 2022E 2023E 德方纳米 3.85 8 21 35 湖南裕能 3 5 8 33 国轩高科 4 4 4 4 龙蟠科技（贝特 瑞） 2.7 3.1 8.1 8.1 湖北万润 2.5 4.5 4.5 4.5 比亚迪 1 1 1 1 重庆特瑞 2 4.5 4.5 4.5 北大先行 1.4 1.4 1.4 1.4 江西升华 1.8 1.2 3.7 12.2 安达科技 2 2 5.5 9 山东丰元 0.5 0.5 1 1 江西