解读国金证券:磷酸铁锂行业深度:景气反转向上,高压密铁锂壁垒提升

2025-01-21 1 次浏览储能锂离子电池
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碳通通 · 脱水解读

7 分钟理解报告 · 解读 2755 字 · 8 张图 · 26 个数据点

磷酸铁锂行业正在经历一轮从“常规产品”向“高压密产品”的分化——同样叫铁锂,一类供需偏紧、单吨加工费能高出上千元,另一类还在消化过剩产能。作为双碳与能源领域从业者,你可能更关心:高压密铁锂到底紧到什么程度?常规铁锂的盈利底部什么时候过去?行业份额会向谁集中?这份行业深度研究给出了测算与判断。接下来我按趋势、供需、格局、成本、投资逻辑五条线逐层拆解。

核心判断

  • 压实密度2.6g/cm³及以上被定义为高压密LFP,是四代产品的门槛
  • 预计2025年高压密铁锂需求73万吨、供给78万吨,供需整体偏紧
  • 高压密对应加工费上涨1000-3000元,江西升华与湖北万润报价差一年内由-500转为2500元
  • 常规铁锂稼动率预计从2024年的46%修复到2025年的56%,盈利有望触底回升
  • 行业份额向成本低者集中,湖南裕能份额从2022年24%升至2024H1的34%

脱水解读

高压密铁锂为什么成为行业主线

这份行业深度研究的起点,是LFP电池本身正在往“高能量密度+快充”方向迭代。高压密(高压实密度)指的是正极极片的压实密度,在电池体积不变的前提下,压实密度越高,单位体积装进去的活性材料越多,能量密度就越高。行业内一般定义二代、三代、四代LFP的粉体压实密度分别为2.4、2.5、2.6g/cm³,从趋势上看,动力用LFP的粉体压实密度要从2.4-2.55g/cm³向2.6g/cm³以上迭代,从二、三代产品向四代产品升级。

驱动这一迭代的直接推手是电池厂。宁德时代2023年8月推出神行电池,是全球首款采用磷酸铁锂材料并可大规模量产的4C超充电池,续航700公里以上;2024年4月发布神行Plus,能量密度达到205Wh/kg,续航1000公里,支持4C倍率快充。比亚迪、欣旺达、蜂巢能源等电池厂同步跟进。

储能侧同样在推高要求。欣旺达314Ah电芯与市场通行的280Ah电芯尺寸一致,但同体积容量提升12%,电芯能量密度达180Wh/kg。储能电芯能量密度提升,也要求更高的正极压实密度。材料层面,神行Plus在正极采用颗粒级配技术,把每一颗纳米颗粒放在适当位置,从而实现超高压实密度。

需求测算:高压密产品两年从7%占比冲到25%

研究把LFP正极出货拆成动力和储能两条腿来测算。预计2024、2025年全球LFP正极出货分别为223、298万吨,增速分别为42%、34%。需求高增的来源,是锂电池本身的增长:动力方面,预计2024、2025年全球新能源汽车销量分别为1622、1941万辆,分别增长26%、20%;储能方面,预计2025年全球储能出货372GWh,同比增长40%。

在总盘子里,高压密产品的占比快速抬升。研究测算2024、2025年高压实铁锂需求分别为15、73万吨,占比分别为7%、25%。这一跃升主要靠宁德时代:24年神行电池在公司动力铁锂电池的份额预计提升至30%,25年随着神行持续放量及神行Plus装车,出货比例预计进一步提升至70%以上;同时比亚迪、欣旺达等的高性能铁锂电池预计逐步放量。

到2025年,测算宁德时代、比亚迪、其他企业的LFP正极需求分别为115、95、88万吨,其中高压密占比分别为40%、15%、15%,对应高压密需求46、14、13万吨。这是一个从一家独供走向多家起步放量的需求结构。

供给紧张与价格信号:加工费涨了,报价差也拉大了

需求起量,供给却跟不上。2024年行业内高压密铁锂的供给主要为富临精工,产能14万吨,24H2新扩产7.5万吨,25H1预计再扩8.5万吨,预计2025年有效产能约25万吨;湖南裕能24Q3新投产云南20万吨产能预计全部应用于高压密铁锂,明年还有部分产线切换,预计有效产能约30万吨;其他企业验证节奏、产线切换更慢,预计合计20万吨以上。综合测算,2025年行业需求、供给分别为73、78万吨。

价格信号最直接。铁锂企业主要赚取加工费,定价方式为电池级碳酸锂月均价乘以单耗乘以锂盐折扣系数,再加上固定费用(即磷酸铁和磷酸铁锂正极加工费)。根据高工锂电,铁锂厂商已反馈自四季度来有多轮小幅涨价落地,主要由新一代高压密铁锂出货规模提升所推动,2.55-2.65g/cm³压实可对应1000-3000元的加工费上涨。

根据百川盈孚,动力型铁锂报价上,江西升华全产品压实密度在2.6g/cm³附近,其他企业在2.55及以下,因而率先受益于高压密铁锂的需求放大,同时与其他企业的价格差距也逐步扩大,与湖北万润的报价差价从2024年1月初的-500元调整为12月中的2500元。

高压密的技术壁垒:二烧工艺与大小颗粒级配

高压密LFP当前以磷酸铁法、草酸亚铁法工艺路线为主。草酸亚铁法率先突破高压密产品并实现批量供应,优势在于不易引入杂质相、结晶度高、反应过程分解放出气体可抑制颗粒团聚和晶粒长大,从而获得更细小均匀的颗粒,提高压实密度。磷酸铁法为市场主流路线,22-24H1市场份额分别为77%、83%、83%。

但磷酸铁法迈向高压密大批量供应,需要新增二次烧结工艺,对前驱体制备、大小颗粒级配要求提升。二次烧结是指在制备LFP过程中采用两次不同温度和/或不同气氛下的烧结步骤:预烧结在较低温度、保护气氛下进行,去除水分和挥发性物质;二次烧结在更高温度下促进晶体生长和致密化。温度、气氛控制是核心,提高烧结温度超过700℃时小颗粒之间会发生黏结,保温足够长时间形成烧结颈,从而提高粉体压实密度,但温度过高会生成磁性杂质Fe2P,可能刺穿隔膜造成短路。

砂磨与级配同样关键。适当提高砂磨后的磷酸铁颗粒粒径可减少Fe2P生成量,但粒径不能过大,否则表面活性过低、碳包覆不足。大小颗粒级配则把不同粒径颗粒按比例混合,小颗粒填充大颗粒空隙,级配比例是影响最终压实密度的核心变量。部分厂家在喷雾干燥后混合,部分在研磨后用液相混合级配,需要根据实验结果优化比例和烧结制度。

常规铁锂:供需修复,盈利触底回升

常规铁锂的供需正在改善。研究测算24、25年LFP出货分别为223、298万吨,扣除高压密LFP出货15、73万吨后,常规铁锂产品出货分别为208、224万吨。供给端,进入24年后LFP正极企业资本开支显著减少,24Q1-Q3七家主要企业合计资本开支37.3亿元,同比下降62%;同时二烧工艺折损产能,普遍对固相磷酸铁法LFP企业构成30%-40%的产能折损。

综合测算,24-25年传统铁锂产能分别为447、398万吨,需求分别为208、224万吨,对应稼动率为46%、56%,25年显著修复。但企业内部稼动率高度分化:根据百川盈孚,铁锂大厂订单较为饱满,预计开工维系在八成左右;中小铁锂厂开工或将继续低位震荡,维持在2-5成左右。

盈利方面,23年行业盈利全面下挫,仅湖南裕能实现全年扣非盈利。进入24年,加工费从年初1.9万元/吨下降至Q3末1.45万元/吨,碳酸锂价格整体下行;但进入Q4加工费整体止跌企稳,碳酸锂价格同样企稳。湖南裕能维持盈利,富临精工依靠高压密产品放量、铁锂业务Q1-Q3逐季度改善盈利,其他企业仍处于扣非亏损状态。

成本竞争三条路径:工艺、电费、一体化

从份额看,22、23、24H1湖南裕能份额分别为24%、32%、34%,行业CR5分别为50%、53%、53%,行业整体趋于集中;富临精工23、24H1份额分别为3%、5%,快速提升。从单吨毛利看,24H1湖南裕能、富临精工、万润新能、德方纳米、龙蟠科技、安达科技的LFP单吨毛利分别为0.27、0.07、盈亏平衡、-0.1、0.1、-0.38万元/吨,湖南裕能具备行业领先的单吨毛利,差距在2000元/吨以上。

成本优势主要来源于三条路径。其一是工艺路线:原材料成本约占总成本的85%-90%,固相-磷酸铁法中,磷酸铁制备分氨法、钠法、铁法,当前氨法工艺拥有成本优势,因为磷酸采用相对便宜的工业磷酸一铵,且副产品硫酸铵外售价格较好。参考24年12月价格,测算氨法、钠法、铁法制备磷酸铁的BOM成本分别在6365、7042、7718元/吨。

其二是电价。一吨磷酸铁耗电约1200度,一吨磷酸铁锂不含磷酸铁耗电约2800度,一体化制备合计电量需求约4000度电/吨。西南、华中、华东为铁锂主产区,其中西南地区(四川、贵州、重庆)排名第一,占全国总产能的46%。以湖南裕能为例,其四川基地到户电价不高于0.35元/度,云南、贵州到户电度电价均为0.42元/度含税,而湖南基地到户电价高出0.61元/度。

其三是上游一体化。LFP原材料主要为磷源、铁源、锂源,行业主要从磷源、锂源一体化降本。湖南裕能布局贵州黄家坡磷矿(设计产能年产120万吨磷矿石,预计25H2实现规模化开采)和打石场磷矿(年产能预计250万吨),基于生产一吨磷酸铁锂约需磷精矿2吨,未来有望实现磷源全自供;龙蟠科技配合宁德时代在江西宜春合资建设年产4万吨碳酸锂加工厂,是目前唯一有锂盐加工厂的磷酸铁锂企业,并通过收购山东美多加强电池回收布局。

重点公司与风险:谁在领跑高压密

研究重点关注两家公司。湖南裕能方面,22、23、24H1收入分别为428、414、159亿元,铁锂业务出货量分别为32.4、50.7、30.9万吨,单吨毛利1.64、0.59、0.27万元。新产品CN-5系列针对储能场景,YN-9系列面向动力电池场景,24H1两者销量约4.79万吨,占公司产品销量约15%;24年1-9月CN-5和YN-9系列销量约9.4万吨。公司推行资源-前驱体-正极材料-循环回收一体化布局,并计划在西班牙建设年产5万吨锂电池正极材料项目。

富临精工方面,22、23、24H1收入73.5、57.6、58.8亿元,LFP出货量4.4、4.5、4.7万吨,单吨毛利1.60、-1.05、0.07万元/吨,截至24H1 LFP正极和汽零业务收入占比分别为54%和45%。其路线为草酸亚铁法,21年定增LFP项目即为压实密度2.5-2.6的高压密LFP并主要供应宁德时代;24年8月公司与宁德时代签订协议,宁德时代支付预付款支持江西基地7.5万吨/年产能建设,并承诺2025-2027年期间每年度至少采购14万吨。

研究提示三类风险:市场竞争加剧及需求变化的风险、原材料价格波动的风险、行业主要技术路线发生重大变化的风险。其中原材料方面,碳酸锂、磷源价格随供需关系大幅波动,原材料成本占产品成本比重较高,采购策略未能及时调整可能对经营业绩形成压力。

图说解读

四代铁锂压实密度门槛

这张图把材料里最基础的一个定义摊开了:二代、三代、四代LFP的粉体压实密度分别是2.4、2.5、2.6g/cm³,对应极片压实密度2.55、2.65、2.75g/cm³。行业把2.6g/cm³及以上定义为高压密产品,这条线是后面所有供需、盈利讨论的分水岭。

从趋势看,动力用LFP的粉体压实密度要从2.4-2.55g/cm³向2.6g/cm³以上迭代,也就是从二、三代产品向四代产品升级。压实密度越高,单位体积装的活性材料越多,电池能量密度越高,这正是神行Plus能做到205Wh/kg、1000公里续航的材料基础。

第二代粉体压实2.4g/cm³
第三代粉体压实2.5g/cm³
第四代粉体压实2.6g/cm³
2.6及以上定义为高压密LFP
二代到四代LFP压实密度迭代路径
碳通通

高压密铁锂需求两年翻近五倍

研究测算2024年高压实铁锂需求15万吨,2025年达到73万吨,两年间规模翻近五倍。这背后的占比变化更关键:高压密产品在LFP正极出货中的占比从7%提升到25%。

需求跳升的推手是电池厂的产品切换。24年神行电池在宁德时代动力铁锂电池中份额预计提升至30%,25年随着神行持续放量及神行Plus装车,出货比例预计进一步提升至70%以上;同时比亚迪、欣旺达等的高性能铁锂电池预计逐步开始放量,把需求从一家独供推向多家起步。

2024E
2025E
高压实铁锂需求(万吨)
15
73
高压实铁锂需求测算(万吨)
碳通通

2025年高压密供需对比

这张对比把两条产品线放在一起看。高压密铁锂2025年需求73万吨、供给78万吨,供需比约106%,整体偏紧;常规铁锂则靠产能折损和资本开支收缩修复,稼动率从46%回升到56%。

价格上两条线的处境不同。高压密因2.55-2.65g/cm³压实可对应1000-3000元的加工费上涨,江西升华与湖北万润的报价差价从2024年1月初的-500元调整为12月中的2500元;常规铁锂加工费在24Q4止跌企稳,处于1.45万元/吨附近,行业盈利有望触底回升。

高压密需求73万吨
高压密供给78万吨
高压密供需比106%
常规铁锂稼动率56%
高压密加工费上涨1000-3000元
常规铁锂加工费1.45万元/吨
LFP正极出货298万吨
其中高压密占比25%
2025年高压密铁锂供需与常规铁锂稼动率
碳通通

高压密供给方产能图景

高压密铁锂的供给高度集中在少数企业手里。2024年行业内高压密铁锂的供给主要为富临精工,产能14万吨,24H2新扩产7.5万吨,25H1预计再扩8.5万吨;湖南裕能24Q3新投产云南20万吨产能预计全部应用于高压密铁锂,明年还有部分产线切换。

从2025年有效产能看,湖南裕能约30万吨、富临精工约25万吨、其他企业合计20万吨左右。其他企业当前高压密产品的验证节奏、产线切换速度更慢,预计分别贡献个位数产能,这也是研究判断高压密格局更趋集中的现实依据。

湖南裕能
30万吨
富临精工
25万吨
其他企业
20万吨
2025年高压密铁锂主要供给方有效产能(万吨)
碳通通

二烧工艺带来产能折损

这张图把磷酸铁法做高压密的工序链亮出来。磷酸铁法制备高压密产品需要引入二烧工艺,且砂磨要求提升,因此耗电量预计较原先产品提升,同时生产效率下滑带来单位折旧提升。

二次烧结的第一步是在较低温度、保护气氛下预烧结,去除前驱体中水分和挥发性物质;第二步在更高温度下促进晶体生长和晶粒致密化。温度超过700℃时小颗粒之间会黏结形成烧结颈,提高粉体压实密度,但温度过高会生成磁性杂质Fe2P。二烧工艺普遍对固相磷酸铁法的LFP企业构成30%-40%的产能折损,这也是常规铁锂供给收缩、稼动率修复的重要原因。

前驱体磷酸铁制备
低温预烧结去水分
高温二次烧结致密化
砂磨调整粒径
大小颗粒级配混料
磷酸铁法高压密LFP的二次烧结工序
碳通通

常规铁锂稼动率修复路径

常规铁锂的供需修复,核心逻辑在供给端收缩。进入24年后LFP正极企业资本开支显著减少,24Q1-Q3七家主要企业合计37.3亿元,同比下降62%;叠加二烧带来的产能折损,测算24-25年传统铁锂产能从447万吨降至398万吨,需求从208万吨增至224万吨。

对应的稼动率从46%修复到56%,25年显著提升。但行业内部高度分化:铁锂大厂订单较为饱满,预计开工维系在八成左右,中小铁锂厂开工或将继续低位震荡,维持在2-5成左右。利润向头部集中会加速低端产能出清,行业内部开工率差异将继续拉大。

2024E
2025E
常规铁锂产能(万吨)
447
398
常规铁锂需求(万吨)
208
224
稼动率(%)
46
56
常规铁锂产能、需求与稼动率变化
碳通通

成本竞争的三条降本路径

这张分层图把成本竞争的来源从上游往下捋。最上游是一体化:湖南裕能布局贵州黄家坡磷矿(设计产能年产120万吨磷矿石)和打石场磷矿(年产能预计250万吨),未来有望实现磷源全自供;龙蟠科技配合宁德时代建设年产4万吨碳酸锂加工厂,是目前唯一有锂盐加工厂的磷酸铁锂企业。

再往下一层是电价。一吨磷酸铁耗电约1200度,一吨磷酸铁锂不含磷酸铁耗电约2800度,一体化制备合计电量需求约4000度电/吨,西南地区占全国总产能的46%。湖南裕能四川基地到户电价不高于0.35元/度,云南、贵州均为0.42元/度含税,明显低于湖南基地。

工艺路线层面,原材料成本约占总成本85%-90%,参考24年12月价格,氨法、钠法、铁法制备磷酸铁的BOM成本分别在6365、7042、7718元/吨。这些成本差异最终反映在单吨毛利上:24H1湖南裕能0.27万元/吨行业领先,富临精工依靠高压密产品升至0.07万元/吨、位居行业第二。

上游一体化
磷源、锂源自供降本
电价要素
西南电价低,一体化耗电约4000度/吨
工艺路线
氨法BOM成本6365元/吨
单吨毛利分化
24H1裕能0.27、富临0.07万元/吨
LFP企业成本优势的三个来源层级
碳通通

高压密头部企业布局进展

这张表把主要企业在高压密产品上的进度拉平来看。当前布局四代高压密LFP产品的企业集中在湖南裕能、富临精工、德方纳米、龙蟠科技、万润新能、安达科技等,除湖南裕能、富临精工形成批量出货外,多数企业尚处测试验证阶段。

富临精工进度最快并锁定宁德时代。24年8月双方签订协议,宁德时代支付预付款支持富临精工江西基地7.5万吨/年产能建设,富临精工承诺2025-2027年期间对宁德时代的供应能力,宁德时代承诺同期每年度至少采购14万吨。研究预计有能力量产高压密LFP的企业集中在头部6-7家,行业集中度高。

企业
工艺路线
高压密布局进展
富临精工
固相-草酸亚铁法
高压实铁锂已大规模出货,主供宁德时代
湖南裕能
固相-磷酸铁法
CN-5、YN-9系列逐步放量,24年1-9月销量约9.4万吨
德方纳米
液相-硝酸铁法
动力型高压实产品已批量出货,超高压密新品验证中
龙蟠科技
固相-磷酸铁法
四代高压实S501粉末压实密度达2.65g/cm³
万润新能
固相-磷酸铁法
第四代高压实产品预计25年初实现销售
安达科技
固相-磷酸铁法
第4代高压实产品已进入客户验证阶段
主要企业高压密LFP布局对比
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
全球LFP正极出货223万吨1.2 供需
全球LFP正极出货(2025E)298万吨1.2 供需
高压实铁锂需求15万吨1.2 供需
高压实铁锂需求(2025E)73万吨1.2 供需
高压实铁锂占比7%1.2 供需
高压实铁锂占比(2025E)25%1.2 供需
高压密供给合计(2025E)78万吨1.2 供需
常规铁锂需求208万吨2.1 供需
常规铁锂需求(2025E)224万吨2.1 供需
LFP正极需求与高压密供需测算

这组数据是整份研究的骨架。2024到2025年,全球LFP正极出货从223万吨增至298万吨,其中高压实铁锂从15万吨增至73万吨,占比从7%跳到25%,需求结构发生了明显切换。 与需求对应,2025年高压密供给合计78万吨,供需比约106%,整体偏紧。常规铁锂需求从208万吨增至224万吨,增速平缓,其供需改善更多来自供给端的产能折损与资本开支收缩。 这组数字放在一起看,可以理解研究为什么把高压密和常规铁锂分开论述:前者是增量与盈利的进攻方向,后者是修复与出清的价值方向,两条线的驱动因素并不重合。

指标数值单位出处
常规铁锂产能447万吨2.1 供需
常规铁锂产能(2025E)398万吨2.1 供需
稼动率46%2.1 供需
稼动率(2025E)56%2.1 供需
加工费(2023年初)3.5万元/吨2.1 供需
加工费(2024Q3末)1.45万元/吨2.1 供需
二烧产能折损30-40%2.1 供需
24Q1-Q3七家企业资本开支37.3亿元2.1 供需
资本开支同比降幅62%2.1 供需
常规铁锂供需与盈利关键数据

常规铁锂的修复逻辑,关键在供给端的两个变化。一是产能从447万吨降至398万吨,二是稼动率从46%提升到56%。二烧工艺普遍对固相磷酸铁法企业构成30%-40%的产能折损,叠加24Q1-Q3七家主要企业资本开支合计37.3亿元、同比降幅62%,新增供给明显放缓。 盈利端的触底信号来自价格。测算行业加工费从2023年初的3.5万元/吨下降至24Q3末的1.45万元/吨,累计降幅明显;进入24Q4,加工费整体止跌企稳,碳酸锂价格同样企稳,研究据此判断行业盈利有望触底回升。 需要注意的是,行业内部分化依然剧烈。研究指出铁锂大厂订单饱满、开工维系在八成左右,中小铁锂厂开工维持在2-5成左右,利润向头部集中会加速低端产能出清。

指标数值单位出处
湖南裕能份额(2024H1)34%2.2 格局
行业CR5(2024H1)53%2.2 格局
富临精工份额(2024H1)5%1.3 格局
湖南裕能单吨毛利(24H1)0.27万元/吨2.2 格局
富临精工单吨毛利(24H1)0.07万元/吨2.2 格局
龙蟠科技单吨毛利(24H1)0.1万元/吨2.2 格局
德方纳米单吨毛利(24H1)-0.1万元/吨2.2 格局
安达科技单吨毛利(24H1)-0.38万元/吨2.2 格局
主要企业LFP单吨毛利与份额

这组数据回答的是行业份额往哪里走的问题。湖南裕能份额从2022年的24%一路升至2024H1的34%,行业CR5维持在53%左右,富临精工份额从23年的3%升至24H1的5%,凭借高压实产品放量快速提升。 单吨毛利的分化更能说明问题。24H1湖南裕能、富临精工、万润新能、德方纳米、龙蟠科技、安达科技的LFP单吨毛利分别为0.27、0.07、盈亏平衡、-0.1、0.1、-0.38万元/吨。湖南裕能具备行业领先的单吨毛利,与同行差距在2000元/吨以上;富临精工依靠高压密产品,24H1单吨毛利上升至行业第二。 研究据此判断,行业将向具备高压密LFP供应能力的企业、以及成本更低者集中。成本优势的来源被归纳为氨法工艺、西南低电价、上游磷源与锂源一体化三条路径。

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国金证券:磷酸铁锂行业深度:景气反转向上,高压密铁锂壁垒提升

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