(报告出品方/作者:方正证券,李永磊、申建国)
一、磷酸铁锂需求预测
磷酸铁锂占比逐步提升,25年磷酸铁锂需求可超万吨
磷酸铁锂电池在循环寿命、安全性,成本方面具有明显优势,在电动两轮车、电动工具、电化学储能等领域,磷酸铁锂电池渗透率将逐步提升,预计年磷酸铁锂需求可超万吨。
极限预测下年左右全球磷酸铁锂年需求量将达千万吨级
尽管我们对未来5年磷酸铁锂的需求进行了积极的预测,但我们还应该看到,在汽车电动化时代,新能源和电池将无处不在,从应用端占比的角度来看,未来磷酸铁锂的实际需求将可能远超这一预测。在不考虑实际产能是否能够满足的情况下,我们假设未来10年全球新能源发电量占比、汽车电动化率等不断提升:
年,光伏发电占据全球发电量的25%,风力发电占20%。基于年全球发电量为27万亿度电,若全球发电量保持2.5%的增速,则预计年全球发电量为35万亿度电,年全球光伏力发电量为8.9万亿度,风力发电7万亿度,对应光伏总装机量GW,风电总装机量约GW。预计年光伏新增装机量约GW,风电新增装机量约GW。若光伏发电按照50%的功率配比、3个小时备电时长,风电按40%+4小时,年全球储能电池年新增装机量约GWh。
年,全球汽车电动化率近50%。预计年全球汽车销量约1.2亿辆,按照磷酸铁锂电池渗透率50%,单车带电70kWh计算,年全球汽车动力电池装机量可达GWh。
二、电池用磷酸和磷酸一铵的生产
制备磷酸铁锂主要使用工业级磷酸/磷酸一铵
由于磷酸或磷酸一铵的消耗量大,并直接参与磷酸铁和磷酸铁锂生成的反应过程,其质量对最终产品的质量有重要影响。为保证磷酸铁锂的质量,目前在磷酸铁和磷酸铁锂制备过程中,主要用到的是工业级的磷酸一铵和磷酸。
年以前,由于缺乏相关标准,各磷酸铁或磷酸铁锂生产企业需自行向磷酸一铵生产企业提出要求,以满足实际生产需要,其所采购的磷酸一铵往往参照HG/T-工业磷酸二氢铵标准生产。年4月1日工信部正式发布了电池用磷酸二氢铵化工行业标准。从各项指标来看,该标准对磷酸一铵的质量要求高于现行的HG/T-工业磷酸二氢铵标准,对近二十种杂质含量做了严格的限制。这也意味着,部分工业级磷酸一铵生产企业仍需要进一步提高产品质量才能满足电池用磷酸一铵的要求。
热法和湿法均可制备电池用磷酸和磷酸一铵
制取磷酸和磷酸一铵,主要有两种方式,一种为热法,一种为湿法。其中热法磷酸及磷酸盐产品纯度高,广泛用于电子、医药和食品领域。湿法主要用于制备肥料级磷酸盐产品。20世纪70年代以后,随着湿法技术的发展,以及湿法净化技术的提高,湿法也逐渐可以生产工业级、食品级磷酸及磷酸盐产品。
目前电池用磷酸和磷酸一铵可以分别通过湿法和热法制备得到。其中湿法净化磷酸和热法磷酸可以作为电池用磷酸使用。通过湿法净化磷酸和热法磷酸可以直接制备电池用工业级磷酸一铵。此外,直接使用普通湿法磷酸也可以生产电池用工业级磷酸一铵。
湿法是制备电池用磷酸和磷酸一铵的主要路径
尽管使用热法所制取的磷酸和磷酸盐品质较高,均能达到电池级。但是热法由于能耗高,污染高,投资高,在美国、欧盟等发达国家早已被限制或禁止。我国近年来也采取措施,逐步关停淘汰黄磷产能,存量产能在环保压力下开工率也不断走低。同时热法还面临较高的成本问题,热法磷酸价格通常比湿法净化磷酸高出~1元/吨。随着我国湿法磷酸净化技术国产化的成功,目前湿法磷酸净化技术成本不断降低,产品质量也逐步提升,除可以生产工业级产品外,在食品行业也已经广泛应用。未来湿法净化磷酸及磷酸盐产品将是电池级磷酸和磷酸一铵的主要来源。
三、磷酸铁锂拉动下的磷化工的三重机会
短期看工业级磷酸/磷酸一铵产能
工业级磷酸下游需求较为稳定:工业级磷酸用途广泛,一方面可直接用于工业级磷酸盐的生产,另一方面还可以进一步净化后制取食品级磷酸和电子级磷酸。据川金诺公告介绍,目前,国内规格85%的工业级磷酸总产能约万吨/年,主要采用热法生产工艺。单纯以国内主要工业级磷酸盐的生产需求进行测算,年工业级磷酸消耗量就达余万吨。
工业级磷酸一铵下游需求稳定增长:工业级磷酸一铵具有良好的热稳定性,是一种很好的阻燃、灭火剂,因此用于生产ABC干粉灭火器。此外,工业级磷酸一铵还广泛应用于高档肥料、饲料添加剂、医药、食品等领域。随着全球安全生产及消防形势日益受到更广泛