磷酸铁锂(LiFePO4)材料是一种无机化合物，属于正交晶系橄榄石结构，磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂作为电池的正极材料，涂敷在铝箔上作为电池正极，由于原料来源丰富、价格低廉，同时具备安全性好、热稳定性强、循环寿命长等诸多优势，磷酸铁锂电池广泛应用于新能源汽车和储能领域，中国现已成为全球最大的磷酸铁锂正极材料生产及使用国。
一、磷酸铁锂电池行业产业链分析
磷酸铁锂电池产业链上游为电池的四大核心原材料：磷酸铁锂正极材料、负极材料、锂离子电池隔膜和锂离子电池电解液。总体而言，磷酸铁锂电池原材料的供给较为充足，出货量呈稳步增长态势，其中磷酸铁锂正极材料、锂离子电池隔膜和电解液供应商行业集中度较高，负极材料竞争格局较为分散。磷酸铁锂正极材料供应商代表有湖南裕能、德方纳米、龙蟠科技等，负极材料供应商代表有贝特瑞、璞泰来、尚太科技等，锂离子电池隔膜供应商代表有恩捷股份、中材科技、星源材质等，电解液供应商代表有天赐材料、新宙邦、江苏国泰等。产业链中游为磷酸铁锂电池生产商，近年来磷酸铁锂电池凭借高安全性能与低成本优势重回动力电池技术路线主流地位，代表性参与方包括宁德时代、比亚迪、中创新航等。产业链下游为新能源汽车制造商与储能系统集成商，2020年来中国新能源汽车行业已经从政策驱动转向市场拉动的新阶段，呈现出市场规模和质量双提升的良好发展态势，代表性参与方有特斯拉、蔚来、比亚迪等。随着传统能源向清洁能源加速转型，发电侧和电网侧储能需求快速增长，磷酸铁锂电池在能量密度、功率密度、循环寿命等方面的突出优势使其成为储能系统最有效的载体，储能系统集成商代表有海博思创、阳光电源、晶科能源等。
图表：磷酸铁锂电池行业产业链分析
资料来源：中经百汇研究中心
磷酸铁锂电池产业链上游链路较为复杂，价格传导能力强。2022年磷酸铁锂电池下游需求保持高景气，上游碳酸锂原料成本持续上升，磷酸铁锂正极材料价格由1月的10.5万元/吨上涨至12月的16.8万元/吨，同比增长60%。但整体价格相较于超30万元/吨的三元正极材料，成本优势依然显著。在新能源汽车行业由政策驱动转向市场拉动的背景下，乘用车市场价格敏感度高，采用磷酸铁锂电池体系的汽车在近年来愈受市场欢迎。值得注意的是，磷酸铁锂正极材料与电解液材料均较依赖锂矿资源，强劲需求支撑锂价持续走高，掌握锂矿资源的上游企业议价权大，未来锂矿资源的供给或将成为产业链的重要制约因素，而下游动力与储能电池的需求扩张将成为行业发展的持续驱动力。
二、磷酸铁锂电池产业链上游分析
1、磷酸铁锂正极材料供应商
磷酸铁锂电池产业链上游包括磷酸铁锂正极材料供应商。行业中的主要玩家包括湖南裕能、德方纳米、龙蟠科技等，从竞争格局看，当前中国磷酸铁锂正极材料市场集中度较高，2021年湖南裕能占据25.0%市场份额，德方纳米占据20.2%市场份额，二者出货量与产能在正极材料制造厂商中遥遥领先，与宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等锂离子电池知名企业深度合作，在磷酸铁锂市场中的占比合计约50%。从出货规模看，中国磷酸铁锂正极材料出货量保持高速增长态势，2020年出货12.4万吨，2021年出货47.0万吨，同比增长279.0%。
2、负极材料供应商
磷酸铁锂电池产业链上游包括负极材料供应商。负极材料进入门槛较高，入门壁垒主要有技术、资金及客户三方面。参与到负极材料竞争格局首先需要具备相应的制造技术确保产品性能及工艺质量，其次需要持续的研发及产业链布局资金投入，最后进入客户体系需要经过严格的测试程序以及符合相应的规范标准，因此壁垒较强。当前中国锂离子电池负极材料行业整体格局较为分散，龙头企业贝特瑞2021年负极材料出货量16万吨，并未与其他头部企业如璞泰来出货量9.7万吨、杉杉股份出货量10万吨、凯金能源出货量9万吨拉开绝对差距。2021年中国负极材料企业CR3为45%，行业集中度相对较低。未来随着原材料石墨化新增产能审批趋严与下游新能源汽车市场需求扩大，负极材料企业有望加速出清，淘汰低端过剩产能，行业集中度有所提升。
3、锂离子电池隔膜供应商
磷酸铁锂电池产业链上游包括锂离子电池隔膜供应商。从盈利能力看，2021年以来锂离子电池需求强劲，叠加产品结构改善、良品率提升，规模效应与原材料国产化带来成本下行，锂离子电池隔膜上市公司业绩普遍实现高增长。恩捷股份2021年实现营收79.82亿元，同比增长86.37%；实现净利润27.18亿元，同比增长143.60%。星源材质2021年实现营业收入18.61亿元，同比增长92.48%；净利润2.83亿元，同比增长133.49%。其中2021年公司锂离子电池隔膜实现营业收入18.42亿元（占营业收入比重为99.02%），同比增长109.71%。从竞争格局看，锂离子电池隔膜行业竞争日趋激烈，具备自主核心技术、稳定产品质量及销售渠道的锂离子电池隔膜厂商的市场占有率稳步提升。2021年，在湿法隔膜市场，恩捷股份在中国国内市占率高达50.3%，中材科技和星源材质位列二、三名。在干法隔膜市场，中兴新材、星源材质和惠强新材位列前三名，其中中兴新材与星源材质占据国内市场近50%的份额。隔膜在锂离子电池四大材料中市场集中度最高，2021年锂离子电池隔膜行业CR10的市场份额已提升至90%以上，但前十企业的名单基本每年都会发生变化。
4、锂离子电池电解液供应商
磷酸铁锂电池产业链上游包括锂离子电池电解液供应商。锂离子电池电解液主要由碳酸酯溶剂、各类添加剂以及锂盐溶质组成，在电池中起到传导离子的作用。中国锂离子电池电解液市场规模自2013年来保持稳步上涨态势，随着动力电池和储能电池需求的快速增长，作为锂离子电池的核心材料，锂离子电池电解液的出货量快速上升。2020年电解液出货量仅为25.2万吨，2021年出货量迅速增至50.0万吨，2022年出货量达89.1万吨，同比增长78.2%，继续保持高增速。2013-2022年近10年间出货量年均复合增长率达44.8%。中国锂离子电池电解液行业呈典型的寡头格局，行业集中度逐年提升，2021年行业前五名企业出货量占比合计超过50%。其中第一梯队的天赐材料、江苏国泰（国泰华荣母公司）、新宙邦均为上市公司，在资产规模、产能和融资渠道上拥有较大优势，电解液出货量遥遥领先于其他企业。未来电解液行业将延续头部企业强者恒强、中小企业生存困难的竞争格局，纵向一体的成本优势、先进添加剂、配方合成能力及规模匹配能力将共同保障头部企业远期份额的持续向上。
三、磷酸铁锂电池产业链中游分析
磷酸铁锂电池由于原材料来源丰富，成本低廉，兼具循环寿命长、安全性能好优势，自2020年以来在锂离子电池中的渗透率逐年提升，2022年磷酸铁锂电池销量在动力锂离子电池总销量中占比高达58.2%，重新成为厂商选择的主流技术路线。中国磷酸铁锂电池行业整体集中度高，呈现典型的寡头格局。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据，在2022年1-12月中国动力电池企业装车量中，宁德时代的装车量数据遥遥领先，占比48.2%，其次为比亚迪，占比23.5%，动力电池装车量前三名企业合计占据市场份额78.2%。
四、磷酸铁锂电池产业链下游分析
1、新能源汽车制造商
磷酸铁锂电池产业链下游的主要应用场景为新能源汽车。作为改变能源结构、实现绿色发展的重要手段，近年来，新能源汽车保持快速增长态势，2022年，中国新能源汽车产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9%和93.4%，市场占有率达25.6%，高于上年12.1%，创历史新高。中国新能源汽车行业已经从政策驱动转向市场拉动的新阶段，呈现出市场规模和质量双提升的良好发展态势。比亚迪股份有限公司作为新能源汽车头部企业，2021年新能源汽车市场占有率达17.1%，年内增长近8%，销量遥遥领跑国内新能源汽车市场，并稳居全球前列，汽车、汽车相关产品及其他产品业务收入约人民币1,124.9亿元，同比增长33.93%。
2、储能系统
磷酸铁锂电池产业链下游的应用场景包括储能系统。储能系统主要由电池组、电池管理系统（BMS, Battery Management System）、能量管理系统（EMS, Energy Management System）、储能逆变器（PCS, Power Conversion System）四个部分构成，其中电池组是储能系统最核心的组成部分，与BMS结合组成储能电池系统，成本占比高达65%。BMS可以控制电池组信息与状态，电池组与PCS完成电池充电与放电的过程进行储能。PCS、EMS、BMS三个部分相互作用，在控制系统其他组成部分的同时互相提供状态信息，协调合作，共同服务储能系统。
更多研究内容详见中经百汇编撰的《中国磷酸铁锂电池行业分析报告》，中经百汇提供行业研究报告、定制报告、可行性研究报告、商业计划书、产业规划、企业战略咨询等服务产品，另外还提供产经新闻、市场研究、产业数据服务、企业排行榜等资讯内容。
