磷酸鐵鋰項目可行性專項研究及市場現(xiàn)狀分析2023

• 黃文玉 2023年9月8日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1130 73
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磷酸鐵鋰，是一種鋰離子電池電極材料，化學(xué)式為LiFePO4(簡稱LFP)，主要用于各種鋰離子電池。磷酸鐵鋰制備方法較多，主要分為固相法和液相法。

一、磷酸鐵鋰行業(yè)概況

磷酸鐵鋰，是一種鋰離子電池電極材料，化學(xué)式為LiFePO4(簡稱LFP)，主要用于各種鋰離子電池。自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬，M為CoFe兩者之組合：LiFeCoPO4)的橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后， 1997年美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校John. B. Goodenough等研究群，也接著報導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。

美國與日本不約而同地發(fā)表橄欖石結(jié)構(gòu)(LiMPO4), 使得該材料受到了極大的重視，并引起廣泛的研究和迅速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環(huán)境污染。

在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上。(原因：磷酸鐵鋰晶格穩(wěn)定性好，鋰離子的嵌入和脫出對晶格的影響不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是電極離子傳導(dǎo)率差，不適宜大電流的充放電，在應(yīng)用方面受阻。解決方法：在電極表面包覆導(dǎo)電材料、摻雜進(jìn)行電極改性。)磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān)，使用溫度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均產(chǎn)生極大不良隱患。尤其在中國北方電動汽車上使用，在秋冬季磷酸鐵鋰電池?zé)o法正常供電或供電電源過低，需調(diào)節(jié)其工作環(huán)境溫度保持其性能。國內(nèi)解決磷酸鐵鋰電池恒溫工作環(huán)境需考慮空間限制問題，較普遍的解決方案是使用氣凝膠氈作為保溫層。磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時內(nèi)將電池充滿。

磷酸鐵鋰制備方法較多，主要分為固相法和液相法。其中固相法是目前最為成熟且大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的方法，根據(jù)關(guān)鍵原材料不同可分為草酸亞鐵(圖表中未包括)、磷酸鐵(鈉法)和磷酸鐵(氨法)三大類。目前在動力領(lǐng)域，三元電池與磷酸鐵鋰電池勝負(fù)已分：三元電池在高性能、長續(xù)航的高端車市場擁有話語權(quán)，磷酸鐵鋰電池則在中低端車市場站穩(wěn)了腳跟，并隨著系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，不斷向上滲透。

二、磷酸鐵鋰市場現(xiàn)狀分析

根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年我國碳酸鋰產(chǎn)量為16.6萬噸，同比2019年略有增長，2021年受新能源汽車銷量爆發(fā)式增長，碳酸鋰需求暴增，產(chǎn)量增長達(dá)37.98%，達(dá)22.9萬噸，然而整體產(chǎn)量仍供不應(yīng)求，導(dǎo)致市場價格飆升，2022年3月一度超過每噸50萬元。磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要包括鋰源、鐵源、碳源、磷酸根等原材料，中游包括磷酸鐵鋰正極材料，下游包括磷酸鐵鋰電池及新能源汽車、儲能等應(yīng)用。磷酸鐵鋰正極材料及磷酸鐵鋰電池環(huán)節(jié)格局更好，與行業(yè)景氣度的相關(guān)性更高。

電池企業(yè)降本壓力增大，磷酸鐵鋰材料具有更低的成本，性價比優(yōu)勢明顯，重新獲得市場的關(guān)注，部分車型加快從三元轉(zhuǎn)鐵鋰路線。根據(jù)數(shù)據(jù)，截至21年9月末，每噸三元材料均價約是磷酸鐵鋰的3倍以上，磷酸鐵鋰電池具備成本優(yōu)勢，在中重型車輛占據(jù)主要市場。就磷酸鐵鋰下游主要應(yīng)用動力電池裝機量情況而言，此前憑借高能量密度的優(yōu)勢三元材料在新能源乘用車市場快速放量，其占動力電池比重在2019、2020年均超過60%。

磷酸鐵鋰競爭格局而言，湖南裕能出貨量占四分之一，德方納米達(dá)到18%，龍蟠科技、湖北萬潤等企業(yè)市占率在10%左右，為第二梯隊。德方納米、湖南裕能規(guī)劃2025年產(chǎn)能分別達(dá)到34.5萬噸、89.3萬噸;當(dāng)升科技、長遠(yuǎn)鋰科等三元材料廠商也有磷酸鐵鋰產(chǎn)能規(guī)劃。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022版磷酸鐵鋰項目可行性專項研究及投資價值咨詢報告》顯示：

磷酸鐵供給情況而言，目前市場大規(guī)模生產(chǎn)磷酸鐵的方法主要為硫酸亞鐵經(jīng)雙氧水氧化后與磷酸(鹽)反應(yīng)沉淀，2021年1-5月我國磷酸鐵產(chǎn)量9.32萬噸，同比大增153.4%，產(chǎn)能約為29.1萬噸，行業(yè)集中度較低，其中市占率最大的企業(yè)是湖南雅城，擁有6萬噸產(chǎn)能。

磷酸鐵鋰憑借高安全性、高性價比的優(yōu)勢得以在乘用車市場快速放量，2021年國內(nèi)主要主流車型磷酸鐵鋰裝機量占比總動力電池超51%，反超三元電池。2022年來看，動力電池磷酸鐵鋰份額進(jìn)一步提升，裝機量達(dá)183.8GWh，同比2021年增長130.2%。另外，整體磷酸鐵鋰裝機量而言，根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，2022年中國動力電池產(chǎn)量為546GWh，其中磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量332GWh，同比增長165.1%。

2021年以來下游新能源汽車快速發(fā)展和滲透，加之補貼結(jié)束前的需求帶動我國磷酸鐵鋰產(chǎn)量快速增長，數(shù)據(jù)顯示，2022年我國磷酸鐵鋰產(chǎn)量達(dá)119.6萬噸，隨著補貼結(jié)束，新能源汽車短期將回歸市場競爭，短期鎮(zhèn)痛或在一定程度上影響磷酸鐵鋰產(chǎn)量，但整體電動化大趨勢背景下，磷酸鐵鋰需求將持續(xù)增長。

近日特斯拉CEO馬斯克也在社交媒體平臺上宣布，特斯拉將在更多車型上改用磷酸鐵鋰電池。事實上，特斯拉Model 3早在去年10月就已推出了搭載磷酸鐵鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版本，售價進(jìn)一步降至24.99萬元。業(yè)內(nèi)預(yù)計，蔚來、理想將來推出鐵鋰版車型也將是大概率事件。甚至寶馬、大眾、戴姆勒也或?qū)⒃谖磥硗瞥隽姿徼F鋰方案。

三、磷酸鐵鋰市場未來發(fā)展趨勢預(yù)測

2022年國內(nèi)儲能電池出貨量大幅增長1.7倍，帶動磷酸鐵鋰出貨增加。數(shù)據(jù)顯示，我國磷酸鐵鋰出貨量提升至111萬左右，較2021年增長132%，未來隨著全球新能源汽車市場和儲能市場的增長拉動，磷酸鐵鋰正極材料的市場需求有望持續(xù)保持高位增長。

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