磷酸铁行业深度报告

磷酸铁行业深度报告1.

磷酸铁需求迎来高速增长期1.1

磷酸铁锂是近年热门锂离子电池正极材料之一锂离子正极材料作为制约锂离子电池发展的瓶颈，正极材料的好坏，直接决定了锂离子电池产品最终

性能指标。与三元材料相比，磷酸铁锂正极材料在大电流放电（5~10C倍率放电）时放电电压平稳，

热稳定性好、循环寿命长、安全性好，广泛适用于储能等大容量电池领域。1.2

国内新能源车的发展带动磷酸铁锂需求高速增长国内新能源汽车替代传统燃油车趋势持续向上。随全球碳中和碳达峰目标的提

出，各国都将新能源汽车发展作为重要的战略部署,

2020年国内新能源汽车产

量为131万辆，同比增长5.7%，销量达132.3万辆，同比增长9.7%，2021年1-

6月国内新能源车产量为96.65万辆，同比增长161.9%。动力电池装机方面，

2020年累计装机量达63.61Gwh，同比增长2.3%，2021年1-5月累计装机量达

40.93Gwh，同比增长220.37%。1.3

国内储能的发展带动磷酸铁锂需求高速增长国内电力系统储能应用高速发展，磷酸铁需求边际增速不断抬升。国内外电网和家用层面同时需要储

能来提升消纳可再生能源，叠加电力市场化和相关政策的持续加码，储能规模快速上升。根据CNESA统计，2013-2020年，电力系统储能装机规模增加量从0.03GWh，上升到1.45Gwh，七年复合增速

达76.7%，累计装机规模从0.07Gwh快速上升到3Gwh，成为磷酸铁未来需求的新增长点。1.4

国内外需求共振带动磷酸铁锂需求持续拉升随美国持续加码新能源汽车领域，全球锂离子电池需求迎新增长点。美国拜登政府上

台之后，高度提倡清洁能源的发展，包括新能源领域，并在2021年5月27日再次加码

电动汽车税收提案。目前来看，全球锂离子电池需求中，动力电池从2016年的34Gwh快速上涨到2020年123Gwh，四年复合增速38%，2021有望到150Gwh。叠加全球的

化学储能、通信储能等非动力类电池的广阔市场，整体全球锂离子电池需求受动力电

池影响，处于高速上升区间。磷酸铁锂电池快速发展，内外需求共振带动磷酸铁高速增长。国内磷酸铁锂市场前期

受制于高成本及低比容量，表观消费量长时间维持5000吨左右的低位水平，随磷酸铁

工艺规模化趋势逐渐显现，磷酸铁锂电池成本持续下降，并于2021年首次低于0.5元

/Wh。叠加国外需求高企，磷酸铁锂需求有望迎来上行区间。1.5

全球将迎来磷酸铁需求的高速增长根据我们测算，2020-2025年磷酸铁需求的

CAGR预计将高达75%。随着下游动力电池、

储能和通信类等需求的高速增长，磷酸铁锂

需求爆发，预计到2025年全球磷酸铁锂装机

量有望达到912Gwh。假设单Gwh磷酸铁锂

动力电池单耗2200吨磷酸铁锂，单吨磷酸铁

锂单耗0.98吨磷酸铁。预计2025年全球整体

磷酸铁锂电池需求约201万吨，对应磷酸铁

需求197万吨，按照1.4万元/吨的价格算，市

场规模将达275亿元。2.

磷化工企业制备磷酸铁拥有最强成本优势2.1

磷酸铁主要制备工艺磷酸铁制备工艺重点在磷源和铁源。磷源：净化磷酸是基本磷源，是磷酸铁制备工艺不可或缺的原

料；铁源：零价铁（铁粉）或二价铁盐；氧化剂：多选择没有副产的双氧水。二价铁路线中，根据PH值调节剂的选择不同，可以细分多种不同实现方法。磷酸铁在

PH值较低的时候不沉淀，PH值较高的时候会水解生成氢氧化铁沉淀。目前工艺普遍

调节成PH≈2的环境来实现磷酸铁的沉淀制备，主流的PH值调节剂包括氢氧化钠、工

业一铵、氨水和碳酸钠等。2.2

二价铁工艺路线拥有明显的成本优势零价铁工艺原料成本显著高于二价铁工艺，两者单吨能耗成本基本持平。根据相关项

目环评的物料配比，我们测算零价铁工艺中，单吨原料成本8027元，占总成本的74%，

显著高于二价铁工艺。同时二者的单吨能耗成本基本持平，成本差距主要来自原料端。原料端成本中，磷源贡献显著，零价铁的铁源成本是导致两种工艺成本差距的主要原

因。零价铁和二价铁的铁源成本明显较磷源成本小，分别占整体原料成本的21%和

8.2%，由于零价铁原料端的铁粉价格较高，二者差异显著。2.3

磷化工企业制备磷酸铁拥有最强成本优势我们比较了三类不同磷酸铁企业的二价铁工艺成本：原料外购企业，铁源自备企业（钛白粉企业），

磷源自备企业（磷化工企业）：原料外购企业：我们根据市场价格测算磷酸铁的制备成本，其中磷源成本占总成本53%，对总成本

起决定性作用，约9989元/吨磷酸铁，铁源成本仅占总成本的6%。铁源自备企业：我们假定铁源自备企业（钛白粉企业）的二价铁成本0元，测算单吨成本约9389元，

节省600元单吨成本。磷源自备企业：我们以核心磷源净化磷酸作为测算目标，单吨磷酸铁消耗0.85t磷酸，自产净化磷

酸成本约3500元/吨，单吨成本约7643元，节省2346元单吨成本，拥有明显的成本优势。3.

长期看磷化工未来供需紧平衡3.1

磷酸铁带动净化磷酸和工业一铵的需求增长磷酸铁需求的爆发将带来净化磷酸和工业一铵的需求增长。假设磷酸铁在2025年需求量增长至197

万吨，则将带来折纯103万吨的P2O5需求。若全部由净化磷酸提供则增加净化磷酸的需求量为167万吨，2025年相较2020年需求预计将增长

157万吨。若全部由工业级磷酸一铵提供则增加工业级磷酸一铵需求量为151万吨，2025年相较2020年需求预

计将增长142万吨。3.2

磷酸铁磷源主要来自高纯度磷酸和工业级磷酸一铵高纯度磷酸的制备工艺主要有两种，一类是通过湿法磷酸萃取净化制备的湿法净化磷酸，另

一类是通过黄磷燃烧和水反应制备得到的热法磷酸。工业级磷酸一铵的主要制备工艺为三种，其中通过湿法净化磷酸和热法磷酸的制备工艺成本

较高，大多企业使用湿法磷酸作为原材料通过两步中和法制备。工业级磷酸一铵按原料来源主要分为三种。磷

酸原料可以是热法磷酸、湿法净化磷酸和湿法

磷酸。其中热法磷酸和湿法净化磷酸可以通过

直接和液氨反应制备得到，产品纯度高，但成

本较高。3.3

湿法净化磷酸将是未来磷酸铁磷源的主要来源热法磷酸以工业黄磷作为生产的原材料，经过燃烧和水化制备。主要工艺分为三段，分别是熔磷工

段、燃磷及水合工段和脱砷工段。其中熔磷工段需要保持黄磷溶液状态，同时需要大量水隔绝空气；

燃磷及水合工段需要在空气助燃下生成P2O5气体，并在冷却水喷洒的情况下与稀硫酸反应生成磷

酸。两者均属于高耗能工艺，同时单吨黄磷额外需要耗电约150