磷酸鐵鋰優(yōu)勢及供需格局如何？

新能源車與儲能雙輪驅(qū)動，磷酸鐵鋰市場前景廣闊。

1. 動力電池正極技術(shù)路線多樣，磷酸鐵鋰具備成本與性能優(yōu)勢

正極材料決定鋰電池的性能與成本表現(xiàn)。鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電 解液以及電池殼體組成，其中正極材料為鋰電池鋰源，直接決定著動力電池的能量密度、 安全性和使用壽命，進(jìn)而影響電池綜合性能表現(xiàn)。且正極材料占鋰離子電池成本的 30- 40%，其成本高低很大程度上影響了鋰電池整體成本。目前鋰電池的正極材料路線包括 鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元 NCM、三元 NCA，不同正極材料在能量密度、安全性、 成本等因素上具有不同的特點(diǎn)，因而也決定了其具體的應(yīng)用領(lǐng)域，目前動力電池主要采 用磷酸鐵鋰正極和三元正極，儲能電池由于對循環(huán)壽命的需求更高，因此主要采用磷酸 鐵鋰正極路線。

磷酸鐵鋰正極具備成本低、安全性高、使用壽命高等優(yōu)勢。作為國內(nèi)動力電池主要采用 的正極材料路線，相較于三元正極，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢在于： （1）安全性：三元正極電池通常會在 180 攝氏度上出現(xiàn)自加熱，并在約 200 攝氏度發(fā)生分解并釋放出氧氣，高溫環(huán)境下電解液迅速燃燒，產(chǎn)生劇烈連鎖反應(yīng)；而磷酸鐵鋰電 池安全性能相對較好，在 250 攝氏度以上才會出現(xiàn)熱現(xiàn)象，在 700-800 攝氏度才會發(fā)生 分解，且分解時不釋放氧氣，燃燒不及三元材料劇烈。 （2）生產(chǎn)成本：三元正極除鋰鹽外的主要原材料鈷鹽、鎳鹽在我國可開采儲量較小，供 應(yīng)緊張導(dǎo)致三元生產(chǎn)成本較高，而磷酸鐵鋰除鋰鹽外的原材料磷鹽與鐵鹽資源較為豐富， 具備明顯成本優(yōu)勢。 （3）循環(huán)性能：磷酸鐵鋰電池具備更長循環(huán)壽命，循環(huán)壽命可以達(dá) 2000 次以上，長于 三元正極壽命。 磷酸鐵鋰電池相較于三元材料的弱點(diǎn)在于，磷酸鐵鋰正極的理論單體密度要低于三元材 料，且在低溫環(huán)境下電池性能會有所下降，三元正極則具備良好的低溫性能。

減模組方案推出，帶動磷酸鐵鋰電池續(xù)航能力提升。過往新能源汽車動力電池采取的 CTM（電芯-模組-PACK-裝車）集成方案空間利用率較低且整體重量較大。寧德時代于 2019 年發(fā)布其首款 CTP 電池包，該款電池包體積利用率提升了 15%-20%，電池包零部 件數(shù)量減少 40%，能量密度可達(dá) 200Wh/kg，隨后比亞迪、蜂巢能源陸續(xù)發(fā)布 CTP 方案。 CTP 方案提升磷酸鐵鋰電池空間利用率，實(shí)現(xiàn)性能表現(xiàn)提升。CTP 方案作為 CTM 方案 的升級版本，將電池直接集成至電池包，省去了模組組裝環(huán)節(jié)，提升了電池包空間利用 率與能量密度表現(xiàn)。比亞迪的刀片電池通過減少三元鋰電池因電池安全和強(qiáng)度不夠而增 加的結(jié)構(gòu)件，降低車身整體重量，從而令磷酸鐵鋰電池在單體能量密度不如三元鋰電池 的前提下，仍然實(shí)現(xiàn)主流三元鋰電池同等的續(xù)航能力，補(bǔ)全磷酸鐵鋰正極電池續(xù)航短板 問題，實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池成本、安全及能量密度的均衡。

CTP 技術(shù)持續(xù)迭代，磷酸鐵鋰電池性能持續(xù)提升。2022 年，寧德時代、比亞迪等動力電 池企業(yè)陸續(xù)發(fā)布動力電池創(chuàng)新解決方案，寧德時代麒麟電池體積利用率突破 72%；中創(chuàng) 新航 One-Stop Bettery 體積利用率達(dá) 75%，動力電池體積利用率提升的同時疊加多重技 術(shù)優(yōu)化，目前國內(nèi)動力電池企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)可實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池整車?yán)m(xù)航超 700km，三元 電池整車?yán)m(xù)航超 1000km。以寧德時代麒麟電池為例，可將三元電池系統(tǒng)能量密度提升 至 255Wh/kg，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升至 160Wh/kg，同等電池包尺寸下，其電 池包電量相比 4680 系統(tǒng)提升了 13%，實(shí)現(xiàn)續(xù)航、快充、安全、壽命、效率、以及低溫 性能的全面提升。

CTP 方案應(yīng)用逐步成熟，海外車企磷酸鐵鋰正極接受度提升。2021 年，在寧德時代與 比亞迪等動力電池龍頭推動下，CTP 技術(shù)方案動力電池在多款爆款新能源乘用車上成熟 應(yīng)用，CTP 技術(shù)規(guī)模應(yīng)用趨勢顯現(xiàn)。除比亞迪宣布旗下全系車型搭載 CTP 技術(shù)的刀片電 池外，特斯拉、寶馬、大眾、豐田等海外車企加速導(dǎo)入磷酸鐵鋰+CTP 方案，磷酸鐵鋰電 池成為國際車企入門級電動車電池配套重要選擇。

2.動力電池與電化學(xué)儲能需求旺盛，磷酸鐵鋰需求快速增長

2.1 技術(shù)進(jìn)步疊加降本需求，磷酸鐵鋰電池市場份額持續(xù)提升

全球新能源汽車銷量迅速提升，中國為主要新能源汽車市場。根據(jù)中國汽車流通協(xié)會數(shù) 據(jù)，2022 年全球?qū)崿F(xiàn)新能源汽車銷量 1031 萬臺，新能源汽車滲透率達(dá) 12.86%，其中 中國為最大新能源汽車市場，2022 年中國新能源汽車銷量占全球新能源汽車銷量比重為 66.8%。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2022 年中國實(shí)現(xiàn)新能源汽車銷量 688.70 萬臺，同比增長 95.62%，新能源汽車滲透率達(dá) 25.64%，我們認(rèn)為，目前國內(nèi)新能源汽車市場由政策驅(qū) 動轉(zhuǎn)向消費(fèi)驅(qū)動，富有競爭力的新能源汽車車型的推出將推動中國新能源汽車銷量持續(xù) 提升。

上游材料價格高企，磷酸鐵鋰市場份額持續(xù)提升。今年以來，上游鋰電材料歷經(jīng)較大漲 幅，盡管磷酸鐵鋰電池理論克容量較三元電池低，但受益于 CTP 技術(shù)應(yīng)用、汽車熱管理 系統(tǒng)進(jìn)步以及熱泵空調(diào)的逐步普及，磷酸鐵鋰電池能量密度與低溫續(xù)航能力有所改善， 下游車企為留存盈利空間而持續(xù)提升磷酸鐵鋰電池裝機(jī)比例。根據(jù)動力電池聯(lián)盟，截至 2022 年 12 月，我國磷酸鐵鋰動力電池裝機(jī)比例從 2022 年 5 月的 55%提升至 68%，達(dá) 近兩年峰值水平，全年來看，磷酸鐵鋰電池裝機(jī)占比達(dá) 62%。

我們預(yù)計，在上游價格持續(xù)高企，CTP 技術(shù)持續(xù)迭代改進(jìn)的背景下，2023-2025 年國 內(nèi)磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量占比將持續(xù)在 50%以上，而隨著更多海外車企對磷酸鐵鋰電池 方案的持續(xù)導(dǎo)入，海外動力電池市場磷酸鐵鋰滲透率也將迎來快速提升。

2.2 風(fēng)光并網(wǎng)與電力系統(tǒng)調(diào)度需求顯現(xiàn)，儲能市場前景廣闊

風(fēng)光并網(wǎng)與電力系統(tǒng)調(diào)度需求凸顯，儲能需求快速提升。儲能是指利用大容量且能夠?qū)?現(xiàn)快速充放電的儲能設(shè)施裝置或物理介質(zhì)將能量存儲起來的技術(shù)，隨著風(fēng)電、光伏等新 能源的發(fā)展，儲能被廣泛用于解決風(fēng)光發(fā)電供給間歇性與用戶用電需求的持續(xù)性之間的 矛盾。目前常用的儲能技術(shù)包括物理儲能、化學(xué)儲能以及電磁儲能三類，其中化學(xué)儲能 包括鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池等。

電化學(xué)儲能應(yīng)用前景明確，鋰電池儲能為主流電化學(xué)儲能形式。目前在我國各類儲能技 術(shù)裝機(jī)量中，抽水蓄能為主要儲能形式，2021 年中國儲能裝機(jī)功率達(dá) 43.44GW，其中 抽水蓄能占比最大，占 86.5%；其次則為電化學(xué)儲能，占 11.8%。同時，電化學(xué)儲能也 是除了抽水蓄能外應(yīng)用最廣泛、技術(shù)發(fā)展最快且具備良好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的儲能技術(shù)，目前電 化學(xué)儲能路線主要包括鋰電池儲能、鉛蓄電池儲能、液流電池儲能以及鈉離子電池儲能， 不同的儲能技術(shù)路線在儲能時長、儲能容量、響應(yīng)時間、使用壽命方面具備相應(yīng)特點(diǎn)， 而目前鋰離子電池受益于新能源汽車動力電池行業(yè)的發(fā)展，具備良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，為目 前電化學(xué)儲能的主要形式，2021 年中國電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá) 5.12GW，其中鋰離子電 池占比達(dá) 91%，為電化學(xué)儲能的主要形式。

國內(nèi)外儲能市場迅速發(fā)展，儲能鋰電池市場前景廣闊。根據(jù) EV Tank 數(shù)據(jù)，2021 年全球 儲能鋰電池出貨量為 66.3GWh，同比增長 132.4%。隨著風(fēng)電、光伏等新能源快速發(fā)展， 新能源友好并網(wǎng)以及電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻需求凸顯，儲能將迎來快速發(fā)展，2021 年 7 月國 家能源局出臺的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出，到 2025 年，實(shí)現(xiàn)新 型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機(jī)規(guī)模達(dá) 3000 萬千瓦以上；到 2030 年，實(shí) 現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。海外市場方面，美國 IRA 法案延長 ITC 退稅補(bǔ)貼、日本光 伏 FIT 轉(zhuǎn)變?yōu)?FIP 政策鼓勵、歐洲能源危機(jī)下儲能項(xiàng)目投資積極性提升，驅(qū)動儲能市場 快速發(fā)展。根據(jù) PVInfoLink 口徑，2022 年全球儲能鋰電池出貨量達(dá) 142.7GWh，同比增 長 204.3%，儲能鋰電池市場維持高速發(fā)展態(tài)勢。

儲能+動力電池雙輪驅(qū)動，磷酸鐵正極需求快速增長。目前磷酸鐵鋰正極下游市場主要 包括新能源汽車動力電池與儲能鋰電池，我們進(jìn)行以下假設(shè)：（1）1GWh 磷酸鐵鋰電池 對應(yīng)需求 0.25 萬噸磷酸鐵鋰正極材料；（2）2023-2025 年國內(nèi)新能源汽車動力電池中磷 酸鐵鋰電池需求占比保持在 55%以上；（3）隨著海外車企導(dǎo)入磷酸鐵鋰電池方案，2025 年海外動力電池磷酸鐵鋰滲透率達(dá) 20%；（4）儲能鋰電池方面，國內(nèi)儲能鋰電池均采用 磷酸鐵鋰電池，隨著海外儲能市場逐步導(dǎo)入磷酸鐵鋰電池，海外儲能鋰電池中磷酸鐵鋰 滲透率到 2026 年達(dá) 30%。基于以上假設(shè)，我們預(yù)計 2022-2025 年，全球磷酸鐵鋰正極 材料需求量將從 82 萬噸提升至 232 萬噸，對應(yīng)復(fù)合增速達(dá) 42%。

3.頭部企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)與跨界布局并行，磷酸鐵鋰供需趨松

競爭格局穩(wěn)定，呈現(xiàn)兩強(qiáng)競爭格局。2021 年，我國磷酸鐵鋰正極材料市占率前三分別為 湖南裕能、德方納米、龍蟠科技，CR3 為 53%，CR5 為 67%。2022H1，我國磷酸鐵鋰 正極材料市占率前三分別為湖南裕能、德方納米、常州鋰源，CR3 約為 51%，CR5 約為 68%。行業(yè)前二為湖南裕能與德方納米，市占率維持 40%以上，呈現(xiàn)兩強(qiáng)競爭格局。

龍頭擴(kuò)產(chǎn)與化工企業(yè)跨界并進(jìn)，行業(yè)產(chǎn)能提升迅猛。2022 年以來，隨著磷酸鐵鋰動力與 儲能電池裝機(jī)量迅速提升，德方納米、湖南裕能等磷酸鐵鋰正極企業(yè)采取大幅度擴(kuò)產(chǎn)措 施。同時，廈鎢新能、長遠(yuǎn)鋰科等三元正極材料企業(yè)、中核鈦白、川發(fā)龍蟒等傳統(tǒng)化工 企業(yè)同樣進(jìn)行跨界布局。從目前各磷酸鐵鋰正極廠商的產(chǎn)能規(guī)劃來看，2022-2025 年， 中國鐵鋰系正極材料行業(yè)供給將從 127.0 萬噸提升至 481.2 萬噸，與全球磷酸鐵鋰正極 材料需求量對比來看，2023 年磷酸鐵鋰正極材料將會經(jīng)歷產(chǎn)能出清階段。

行業(yè)供給迅速增長，具備成本、客戶以及產(chǎn)品性能優(yōu)勢的玩家將脫穎而出。基于對全球磷酸鐵鋰正極材料需求與國內(nèi)磷酸鐵鋰正極產(chǎn)量產(chǎn)能規(guī)劃的測算，我們預(yù)計隨著行業(yè)龍 頭與跨界企業(yè)的磷酸鐵鋰產(chǎn)能逐步落地，磷酸鐵鋰行業(yè)供給將快速增長。正極材料作為 影響動力儲能電池性能與成本的關(guān)鍵原材料，下游電池廠對產(chǎn)品性能與成本要求較高， 行業(yè)供給快速增長的同時，具備強(qiáng)成本管控和優(yōu)異產(chǎn)品性能，并且與動力電池廠商有長 期合作關(guān)系的公司有望脫穎而出。