磷酸铁锂的原料与上下游产业链分析

磷酸铁锂的原料与上下游产业链分析7.1磷酸铁锂原料供应与市场概况依据工艺路线的不同，生产磷酸铁锂正极材料的主要原材料有草酸亚铁、氧化铁红、磷酸铁、磷酸二氢锂和磷酸二氢铵等。以美国A123和天津斯特兰、北大先行等为代表的企业，采用的是传统的高温固相法，以碳酸锂、磷酸二氢铵、草酸亚铁等材料合成磷酸铁锂；以美国Valence和贝特瑞等为代表的企业，用的是碳热还原法，以氧化铁红和磷酸二氢锂等材料合成磷酸铁锂。由于技术问题，国产的磷酸二氢锂中，磷酸根和锂的精确配比很难做到，造成材料质量不稳定，从而最终影响了磷酸铁锂产品质量的稳定性。而高品质的磷酸二氢锂需要进口，价格较高。为规避磷酸二氢锂的使用，一些企业采用氧化铁红、磷酸二氢铵和碳酸锂等材料合成磷酸铁锂的方法，这三种材料的制备技术都很成熟，原料供应有保障。加拿大Phostech公司和浙江振华等企业则采用磷酸铁和碳酸锂合成磷酸铁锂的工艺，此工艺使得原料种类更少，后续过程控制更简化，但对磷酸铁的品质要求较高。草酸亚铁（FeC2O4·2H2O）的制备工艺比较成熟，产品价格相对也较为适宜，国内价格约在1.2万元左右，主要生产企业有合肥亚龙化工、深圳硕田科技、咸阳博远金属新材料、陕西紫龙化学、湖南佳飞科技等企业。合肥亚龙化工具备电池材料级草酸亚铁2000吨的年产能，计划将年产能扩张到6000吨，产品已申报国家发明专利。咸阳博远金属新材料和深圳硕田科技分别拥有3000吨和2000吨电池材料级草酸亚铁的年产能，都称自己拥有相关专利技术。氧化铁红（Fe2O3）是一种普通的工业原料，产量大，用途也很广，普遍使用于建筑、橡胶、塑料、涂料等工业。高纯度的氧化铁红是粉末冶金的主要基料，用来冶炼各种磁性合金和其他高级合金钢。根据用途的不同，氧化铁红价格从1000元/吨到10000元/吨不等。一般而言，能够用于磷酸铁锂制备的，价格多在5000元/吨以上。不过，能够直接用于磷酸铁锂材料制备的氧化铁红原料很少，电池材料厂商一般都需要对其进行适当的物理和化学改性，才能应用。品质较好的、适用于磷酸铁锂制备的磷酸铁（FePO4·H2O）生产厂家也不多，主要有中美合资的广西比莫比、深圳硕田科技等企业。深圳硕田科技目前拥有2500吨高纯度磷酸铁的年产能。广西比莫比目前磷酸铁锂设计产能是6000吨，主要用于电池和陶瓷领域，其中电池级磷酸铁的年产能是2000吨，该公司计划一年半之内将产能扩大到10000吨的规模，扩大的产能主要用于电池级磷酸铁的生产。目前，我国生产磷酸铁锂的上游原料主要是碳酸锂，原材料的资源丰富与否也极大地影响了产业链，下面我们对上游产业做一个分析：图7.12008年全球碳酸锂产量图7.2全球锂储量示意图从以上的图可以看到，中国的锂储量位居全球第二，占13％。另外，据SQM2008年年报数据显示，2008年全球碳酸锂产能在12～15万吨，产量在9.2万吨，其中中国占22％。目前我国碳酸锂主要生产企业有：成都开飞高能化学工业有限公司（电池级碳酸锂）、湖南长远锂科有限公司（钴酸锂，锰酸锂，三元复合材料，磷酸亚铁锂）、四川国理锂材料有限公司（磷酸二氟锂，电池级碳酸锂）、湖北百杰瑞新材料有限公司（锂盐）、新疆有色金属研究所（氢氧化锂，碳酸锂）、新疆昊鑫锂盐开发有限公司（碳酸锂，金属锂）、江西赣锋锂业有限公司（金属锂，氟化锂，碳酸锂）等等。我国西藏矿业资源最丰富，保守估计有200万吨碳酸锂储量，2008年产能2600吨，远期规划2万吨。碳酸锂按照纯度可以分为工业级98～99%、医药级98.5%、电池级99.5%、高纯级99.99～99.999%，国内厂商生产碳酸锂主要集中在工业级别，电池级产能占总产能的1/3。碳酸锂主要原料是盐湖卤水（矿石法由于成本高在全球产能很小），全球盐湖以高镁低锂型为主，提纯分离碳酸锂的工艺技术难度大，这些技术掌握在国外公司手中。国内拥有大型盐湖、具有卤水制锂条件的仅有青海国安、西藏矿业和青海锂业，由于提纯工艺还存在一定差距，实际产能远未达到规划产能，且主要以工业级碳酸锂为主。2011年7月1日起，美国FMC、德国Chemetal对碳酸锂联手提价，碳酸锂的价格涨幅达20%，包括氢氧化锂、氯化锂、锂盐、锂电池材料在内的下游产品也提价15%～25%，预计此次提价将带动锂电池价格的上涨，这对准备加大推广锂电池自行车的企业来说，形势愈加严峻。据了解，智利SQM、美国FMC、德国Chemetal三巨头主导着全球70%以上的碳酸锂产能。此次涨价预示着在全球大力发展新能源汽车的背景下，碳酸锂价格即将摆脱多年来的疲软态势而步入景气周期。7.2磷酸铁锂上下游产业链分析磷酸铁锂的上游主要原料是锂，锂资源在中国储量相对丰富，仅次于智利、阿根廷。国内资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控，这些企业同时具备碳酸锂生产能力，但只限于工业级碳酸锂，电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供应，其中天齐锂业技术最成熟，是行业标准制定者，约占国内60%的市场份额，并且有部分出口。图7.3磷酸铁锂上下游产业链图锂离子电池产业链下游是指应用环节，包括低端的手机、笔记本电脑、数码相机、电动工具、矿灯市场，中端的风电和太阳能储能市场，以及高端的电动自行车、电动摩托车、电动代步车、电动轮椅、电动轿车及电动客车市场，在军事航天领域也有很大用武之地，包括坦克、潜艇、火箭、月球车等。磷酸铁锂电池正是锂离子电池家族中的最新成员。它既具备了所有锂离子电池所共有的优点，也拥有着其它锂离子电池所不具备的独特优势。正因如此，磷酸铁锂电池在诸多领域拥有着无可替代的优势：1.便携电子设备。其高安全性特点是商务型笔记本、手机的最佳选择。2.电动工具。蓄能密度大、可大功率放电是手持电钻等设备的不二之选。矿灯。高安全要求仅铅酸电池和磷酸铁锂电池可保证。4.电动自行车、轮椅、高尔夫车、沙滩车、汽车启动电源。重量仅为铅酸电池的四到五分之一。5.电动汽车、混合动力汽车。磷酸铁锂电池的所有优点均不可或缺，是该领域目前唯一满足所有需求的产品，也是磷酸铁锂电池的主要应用领域。6.新能源蓄能。风能、太阳能等新能源发电项目的共同问题是输出不稳定，蓄能电池组必不可少，长寿命、高容量的磷酸铁锂电池是其最佳选择。7.军用。电台、潜艇、航空、航天都有着大量的应用空间。内容摘自六鉴化工咨询()发布《磷酸铁锂技术与市场调研报告》