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1、从生产工艺角度详解磷酸 铁锂 分析师:申建国 执业证书编号:S1220517110007 联系人:黄麟 证券研究报告 电力设备与新能源行业/正极研究 2020年6月5日 序言:序言: 正极材料行业的研究: 三元or磷酸铁锂是个问题,我们针对锂电池正极材料进行了一系列深度研究: 正极深度之一:动力电池命门-暗流涌动的正极市场探讨 正极深度之二:高镍电池如火如荼,借鉴海外龙头有迹可循 正极深度之三:降本趋势明确,磷酸铁锂逆袭 深度拆解磷酸铁锂生产工艺和技术深度拆解磷酸铁锂生产工艺和技术 本篇报告从磷酸铁锂的生产工艺入手,比较不同的磷酸铁锂企业在专利、技术、 工艺上的不同。 oPrOpOnOrMpO
2、zQoMxPmQvN9PbP9PtRrRoMqQfQrRqOiNmMxPbRqQuNvPrNtQNZsRsN 核心观点:核心观点: 核心观点:核心观点: 磷酸铁锂与三元差异化明显磷酸铁锂与三元差异化明显,安全性能将更受市场青睐安全性能将更受市场青睐。 磷酸铁锂与三元对比优劣势明显,优势在安全性好;劣势在系统能量密度低。在供应格局上,磷酸 铁锂对应新能源商用车,而在新能源乘用车的装机份额逐渐被三元取代。磷酸铁锂的系统能量密度 随技术突破不断提升,里程焦虑逐渐缓解。目前已有包括特斯拉在内的多家主机厂申报磷酸铁锂为 动力电池的乘用车目录,安全性能更好的磷酸铁锂将更受市场青睐。 生产工艺差别大生产工艺
3、差别大,核心在于改进导电性能核心在于改进导电性能。 磷酸铁锂的原材料被分为铁源、磷源、锂源和碳源。不同的生产工艺差别主要在前驱体的合成方法 、磷酸铁锂正极的合成步骤、锂源和碳源加入的顺序、原材料的选择。一般通过改进碳包覆工艺、 掺杂金属阳离子、提高颗粒比表面积和替换高性能导电剂等方法改进磷酸铁锂正极材料,核心在于 改进磷酸铁锂的导电性能。 市场集中度提高市场集中度提高,看好一线龙头和后晋黑马看好一线龙头和后晋黑马。 一线龙头绑定下游动力电池龙头企业,成本控制较好,二线公司难以竞争。我们看好现有一线磷酸 铁锂正极公司德方纳米德方纳米、中国宝安中国宝安(贝特瑞贝特瑞),建议关注顺利导入CATL和B
4、YD的二线后晋黑马湘潭电湘潭电 化化(湖南裕能湖南裕能)。 风险提示:风险提示:新能源汽车销量不及预期、客户导入进度低于预期、资产减值风险。 目录 二 三 一 投资机会投资机会 磷酸铁锂生产工艺拆解磷酸铁锂生产工艺拆解 磷酸铁锂行业格局磷酸铁锂行业格局 目录 一 磷酸铁锂行业格局磷酸铁锂行业格局 电池产业链 新能源汽车产业链新能源汽车产业链 资料来源:方正证券研究所 目前正极材料动力电池的装机主要以磷酸铁锂和三元材料为主目前正极材料动力电池的装机主要以磷酸铁锂和三元材料为主,2019年磷酸铁锂动力电池和 三元动力电池市占率分别为28%和72%。磷酸铁锂具有很好的循环性,循环寿命可超过2000次
5、 ,同时价格更低,成本优势明显,主要应用于注重安全性与经济性的新能源客车和货车新能源客车和货车。 主流正极材料为三元和磷酸铁锂主流正极材料为三元和磷酸铁锂 资料来源:中国知网,方正证券研究所 图表图表2 2: 磷酸铁锂与三元电池体系对比磷酸铁锂与三元电池体系对比 主要性能主要性能 磷酸铁锂磷酸铁锂 三元三元 材料材料理论容量理论容量 (mAhmAh/g/g) 170 278 电池包能量密度电池包能量密度 (WhWh/kg/kg) 130-160 170-220 循环性能循环性能( (次次) ) 2000 800 工作电压(工作电压(V V) 3.2 3.6 安全温度(安全温度(C C) 700
6、 200 快充性能(快充性能(5 5分钟)分钟) 总容量的10% 总容量的40% 优势优势 寿命长,价格低 ,高温性能好 密度高,快充快 ,低温性能好 下游应用下游应用 新能源客、货车 新能源乘用车 图表图表1 1: 20192019年动力电池分类别出货量年动力电池分类别出货量 28% 72% 磷酸铁锂 三元 磷酸铁锂晶体中磷酸铁锂晶体中P P- -O O键稳固键稳固,难以分解难以分解。即便高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热 或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。其电热峰值可达350-500C,而三元体系 电热峰值仅为200C。在针刺实验中,磷酸铁锂出现冒烟情况,但无明火;而三元