（报告出品方/作者：SWS，宋涛）

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15000kWh。

湿法净化磷酸凭借成本和能耗较低的优势逐渐成为首选工艺。湿法净化磷酸生产成本较热法磷酸低 20%，能耗只有其50%。同时，湿法净化磷酸技术原材料是湿法磷酸，可充分利用中、低品位磷 矿资源。目前实现工业化的主要是溶剂萃取法。因此我们认为未来净化磷酸将是磷酸铁磷源的主要 来源。

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精选报告来源：【未来智库官网】。

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