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磷酸铁锂正极是一种lifepo4电池电极材料，化学式为LiFePO4阴极（简称lfp阴极），主要用于各种锂离子电池。lfp阴极的上游主要是锂源、铁源、磷源等原材料，下游则用于制备锂离子电池。

 

锂离子电池的主要应用领域可分为两大类：动力电池和非动力电池。其中，在动力电池领域，lfp正极主要作为各类纯电动和插电式混合动力新能源汽车动力系统的正极材料。在非动力电池领域，lfp阴极主要用于5G基站的储能、新能源发电终端的储能，以及轻型动力铅酸市场的替代。

1. Lfp阴极的介绍
Lfp阴极呈现橄榄石结构，作为电池的阴极e材料，它被涂在铝箔上，与电池的阴极连接。当Lfp阴极电池充电时，Li+从阴极脱插，通过电解质进入阳极，同时e-从阴极到阳极从外部电路移动，以保证阴极和阳极的电荷平衡。放电时，Li+从阳极脱插并通过电解质进入阴极。

LFP阴极的性能由其元素组成和晶体结构决定。lfp阴极的橄榄石结构具有多离子框架，结构单元为LiO 6八面体（锂在体心）、FeO 6八面体（铁在体心）和PO 4四面体（磷在体心）。磷酸根中强大的P-O共价键可以稳定氧原子，防止其在电池充满电时被氧化并释放出氧气。

 

 

因此，这种结构使lfp阴极具有很高的安全性和循环寿命。同时，LFP正极的锂离子只有一个一维的扩散通道。与层状材料（钴酸锂、三元）的二维锂离子扩散通道相比，离子电导率更低，电子电导率也更低。

 

2. lfp正极的上游产业
锂电正极的主要原材料包括锂源、铁源、磷源等。一些原材料的价格需要通过上游的矿产开采进行加工，最后加工成Lfp阴极。

锂源

锂是一种金属元素，元素符号为Li，对应的简单物质是一种银白色的软金属，也是密度最小的金属。锂电池具有高开路电压、高比能量、宽工作温度范围、平衡放电、自放电电子等优点。它们在电动车动力电池和储能领域，如锂电池、船用电池等，具有长期的需求刚性和需求前景。

由于具有最强的阳极电位，锂是已知元素（包括放射性元素）中最活跃的金属。在自然界中，它主要以spodumene、lepidolite和phosphate aluminite的形式存在。

就中国盐湖提锂的现状而言，规模尚小，利用率不足。就锂资源的整体需求结构而言，由于其优良的储能性能，被广泛用于电池，是目前应用最广泛的电池。

 

 

数据显示，2021年以来，受益于我国电动汽车产销激增，锂资源需求量大幅增加，供应持续紧张。就目前情况来看，我国电动汽车普及率与50%的普及率仍有较大差距，这将促进锂资源需求的持续增长。

铁源

锂电正极的铁源主要分为铁元素（铁块）、亚铁化合物（草酸亚铁、硫酸亚铁）和铁化合物（氧化铁）。

磷源

液相法大多使用磷酸一铵作为原料。固相法通常使用磷酸铁，间接从磷酸或磷酸一铵中提取。磷化工行业是以磷矿石为原料，通过物理和化学加工生产各种含磷产品的行业。

 

3. lfp阴极的中游产业

市场规模

受政策因素影响，2017-2019年我国lfp阴极行业的市场规模一直处于下降趋势，2019年下降至39.69亿元。随着2020年电动汽车补贴的大幅下降，lfp阴极行业的市场规模将快速上升，到2021年达到346.93亿元。

供应规模

2019年后，各家电池企业陆续推出电池结构优化方案，如CATL推出CTP电池，比亚迪推出叶片电池，国祯高科推出JTM电池。通过优化模块结构，可以达到提高能量密度的效果。在此背景下，性价比更高的磷酸铁锂电池重新回到了公众的视野。

从2020年下半年开始，比亚迪汉、宏光MiniEV、铁锂版Model 3等爆款车型将陆续上市，推动磷酸铁锂电池在电动乘用车中的渗透率继续提升。2021年，我国磷酸铁锂行业产量已达42.18万吨。

需求规模

从2017年到2019年，中国的国补将重点放在电池能量密度的评估上。自2017年起，中国首次将电池系统的能量密度纳入评估标准。高能量密度和长巡航里程已经成为新能源汽车企业获得补贴的重要考核指标。

动力电池企业转向大力发展三元锂电池，lfp正极的市场份额急剧下降。2019年至今，我国国家补贴大幅下降，电池企业陆续推出电池结构优化方案，搭载铁锂电池的爆款车型陆续上市。2021年，lfp正极行业的需求量已达40.2万吨。

供需平衡分析

2019年以后，受中国国家补贴减少和技术进步的影响，随着中国产业政策不断加大对电动汽车发展的政策支持，在市场需求的推动下，终端需求持续增长。

大量资本涌入磷酸铁锂行业，产能迅速扩大。低端正极材料的投资规模已经超过了市场需求，出现了低端产能过剩、高端产能紧张的结构性过剩局面。

随着终端应用场景对材料安全性和能量密度的要求越来越高，lfp阴极行业出现了结构性产能过剩。2021年，产销率将下降到95.31%，中国lfp阴极行业将保持供需平衡。

市场竞争

目前，我国缺乏核心竞争力的中小企业正逐步退出市场，而排名前十的部分磷酸铁锂材料企业凭借前驱体的核心制备技术占据了主要的市场份额。市场竞争加剧，集中度不断提高。

 

4. 磷酸铁锂正极的下游产业
磷酸铁锂正极的主要下游产业是磷酸铁锂电池产业。目前，磷酸铁锂电池属于我国重点发展的产业。由于工艺相对成熟，成本控制能力强，客户渠道多，磷酸铁锂电池产品的销售主要取决于下游市场需求的波动。

 

 

如果磷酸铁锂电池的主要应用领域出现市场波动，将对行业产生一定影响。从目前来看，中国是世界上最大的磷酸铁锂电池生产国之一，下游产业有较大的需求。从成本控制和国家战略的角度看，中国对lfp正极的需求十分迫切，因此lfp正极的销售主要取决于下游需求。

从应用角度看，目前磷酸铁锂电池在电动商用车和储能电池领域的渗透率较高。在电动乘用车领域，中国的渗透率约为35%。

一些海外汽车制造商，如大众和戴姆勒已经开始竞标磷酸铁锂电池车型。中国的磷酸铁锂版本的Model 3已经部分出口到欧洲。预计未来磷酸铁锂汽车在欧洲的渗透率将逐步提高。

 

 

在非动力电池领域，lfp阴极主要涉及三个方向的应用： 5G基站储能、新能源发电终端储能、铅酸电池市场替代。从市场规模来看，2021年lfp阴极在非动力电池领域也将呈现爆发式增长，市场规模为144.81亿元，同比增长298.68%。