磷酸铁锂行业深度：景气反转向上，高压密铁锂壁垒提升

投资逻辑： （1）高压密铁锂：供需紧张，单吨盈利更优，壁垒提升带来格局优化。 LFP（磷酸铁锂）电池向高能量密度+快充迭代，带动LFP向高压密迭代。高能量密度、快充是LFP电池的长期趋势： ①动力领域，宁德时代在23年/24年推出神行4C/神行Plus电池，续航里程700/1000公里，比亚迪、欣旺达等跟进；②储能电池能量密度要求提升，欣旺达314Ah电芯较280Ah提升12%。高性能LFP电池要求更高的LFP压实密度，动力用LFP压实密度预计从2.4-2.55向2.6g/cm³以上迭代，储能用压实密度要求同样提升。 预计25年高压密铁锂供需偏紧。我们定义动力用2.6g/cm³及以上的LFP正极产品为高压密产品，24年宁德时代神行电池进入大规模放量，催生高压密LFP需求，25年预计出货占比进一步提升，同时比亚迪等电池厂高性能LFP电池进入放量，带动高压密LFP需求放量；24年行业内高压密铁锂的供给主要为富临精工，25年湖南裕能等企业预计扩大供应，我们预计25年行业需求、供给分别为73、78万吨，高压密铁锂供需整体偏紧。 高压密铁锂的单吨盈利更优。LFP企业主要赚取加工费，铁锂厂商已反馈自四季度来有多轮小幅涨价落地，主要由新一代高压密铁锂出货规模提升所推动，2.55-2.65g/cm³压实可对应1000-3000元的加工费上涨。根据百川盈孚，动力 型铁锂价格报价上，江西升华由于产品均为高压密，其与湖北万润的报价差价从24年1月初的-500元调整为12月 中的2500元。 高压密LFP壁垒提升，格局更趋集中，富临精工、湖南裕能进展较快。我们预计有能力量产高压密LFP的企业将集中在头部企业，集中度高，基于：①头部企业保持对头部客户（宁德时代、比亚迪）的大规模出货，技术具备先发优势； ②头部企业订单体量大且更稳定，开发四代产品过程中形成的次品仍可通过二、三代产品订单消化，降低开发成本。当前布局四代高压密LFP的企业集中在湖南裕能、富临精工、德方纳米、龙蟠科技、万润新能、安达科技等，除湖南裕能、富临精工形成批量出货外，多数企业尚处测试验证。富临精工份额已从23年的3%升至24H1的5%，效果显著。 （2）常规铁锂：预计供需修复，行业盈利有望触底回升，份额预计向成本低者集中。 二烧工艺折损产能，常规铁锂稼动率预计提升，同时产能出清加速。考虑到25年新增产能和二烧带来产能折损（约30-40%），我们测算24-25年常规铁锂产能分别为447、398万吨，需求分别为208、224万吨，对应稼动率为46%、 56%，25年显著修复。当前行业内部稼动率分化明显，头部企业订单较为饱满，三线企业产能利用率低，随着下游需求向着快充、大容量迈进，行业利润趋于向头部集中，行业内部开工率差异将扩大，加速出清低端产能。 24Q4加工费触底、碳酸锂价企稳，预计行业盈利触底回升。23年起由于供给大幅过剩，我们测算行业加工费从23年初3.5万元/吨下降至24Q3末1.45万元/吨；碳酸锂价同样大幅下行，带来行业毛利率下降（主因价格变动滞后成本变动）和库存减值扩大，进入24Q4加工费、碳酸锂价格均止跌企稳，预计后续行业盈利触底回升。 行业预计向成本低者集中。22、23、24H1湖南裕能份额分别为24%、32%、34%，行业CR5分别为50%、53%、53%，湖南裕能凭借成本优势份额持续扩大。单吨毛利上，24H1湖南裕能/富临精工/万润新能/德方纳米/龙蟠科技/安达科技的LFP单吨毛利分别为0.27/0.07/盈亏平衡/-0.1/0.1/-0.38万元/吨。行业内成本优势主要来源于：1）氨法成本更低：由于从磷酸一铵中获取磷的价格低于浓硫酸，且副产品硫酸铵外售价格较好，当前氨法制备磷酸铁成本更低；2）西南地区电价更低：一体化制备合计电量需求合计约4000度电/吨，主要产能分布在西南地区的企业拥有更低的电力成本；3）上游一体化：LFP原材料主要为磷源、铁源、锂源，行业主要从磷源、锂源一体化降本，如湖南裕能布局贵州黄家坡磷矿（设计产能年产120万吨磷矿石）、打石场磷矿（年产能预计250万吨），长期预计实现磷源全自供，通 过磷源一体化降本；龙蟠科技配合宁德时代布局4万吨锂加工+电池回收，通过锂源一体化降本。 投资建议与估值 LFP电池向高能量密度+快充迭代，带动高压密LFP放量，供应壁垒提升带来格局优化，且预计25年高压密铁锂供需偏紧，单吨价格、盈利更优。常规铁锂预计供需修复，行业盈利有望触底回升，份额向成本低者集中。重点关注湖南裕能（LFP具备成本优势，高压密产品逐步放量）、富临精工（高压密LFP批量供应宁德时代，铁锂业绩反转+汽零业务高景气），建议关注万润新能、龙蟠科技、德方纳米、丰元股份、安达科技等二线企业。 风险提示 市场竞争加剧及需求变化的风险、原材料价格波动的风险、行业主要技术路线发生重大变化的风险。 内容目录 一、高压密铁锂：供需、格局更优，拥有更高单吨盈利4 1.1趋势：LFP电池向高能量密度、快充迭代，铁锂向高压密迭代4 1.2供需：25年高压密LFP预计供不应求，价格、加工费显著更优5 1.3格局：高压密趋势下壁垒提升，格局更趋集中8 二、常规铁锂：供需修复，加工费有望提升11 2.1供需：25年稼动率预计修复，加工费有望提升11 2.2格局：成本低者胜出，核心在工艺、电费、一体化13 三、投资建议19 3.1湖南裕能：龙头优势强化，高压密产品逐步放量19 3.2富临精工：高压密企业供应宁德时代，LFP、汽零业务全面向好21 四、风险提示22 图表目录 图表1：部分电池企业高性能LFP电池进展4 图表2：第二、三、四代铁锂产品4 图表3：万润新能产品列表，粉末压实密度越高，电池能量密度越高，电车续航越长5 图表4：全球磷酸铁锂正极材料需求测算，25年预计维持高增6 图表5：高压实铁锂需求测算（万吨）7 图表6：高压实铁锂供需测算（万吨）8 图表7：部分企业动力型铁锂出厂价含税（粉压2.5-2.55，万元/吨）8 图表8：不同工艺制备磷酸铁锂优劣势8 图表9：二次烧结工艺步骤9 图表10：主要企业对高压密LFP布局进展10 图表11：富临精工定增四川年产5万吨新能源锂电正极材料项目11 图表12：进入24年，LFP正极企业资本开支规模显著减少（亿元）12 图表13：常规铁锂产品稼动率测算12 图表14：磷酸铁锂、碳酸锂价格及加工费历史变动（万元/吨）13 图表15：磷酸铁锂企业扣非归母净利率13 图表16：LFP企业全球份额14 图表17：LFP单价（万元/吨）14 图表18：LFP单位成本（万元/吨）14 图表19：LFP单位毛利（万元/吨）15 图表20：磷酸铁法占市场LFP制备方法的主流15 图表21：不同工艺路线制备磷酸铁优劣势16 图表22：氨法、钠法、铁法占磷酸铁制备工艺的份额16 图表23：不同工艺制备磷酸铁BOM成本拆分（参考24年12月价格）16 图表24：不同工艺制备磷酸铁锂成本对比（以外采磷酸铁为基准值100）17 图表25：LFP产区主要集中在电价更低的西南地区18 图表26：国内LFP基地分布18 图表27：2024年12月各地电网代理购电价格一览表(元/兆瓦时)，西南地区电价更低18 图表28：磷酸、磷酸一铵价格历史变动19 图表29：碳酸锂价格历史变动19 图表30：相关标的公司盈利预测19 图表31：湖南裕能收入、扣非归母净利润及增速20 图表32：湖南裕能毛利率、扣非归母净利率20 图表33：湖南裕能收入占比21 图表34：湖南裕能LFP出货量及单位毛利21 图表35：富临精工收入、扣非归母净利润及增速22 图表36：富临精工毛利率、扣非归母净利率22 图表37：富临精工收入占比22 图表38：富临精工LFP出货量及单位毛利22 一、高压密铁锂：供需、格局更优，拥有更高单吨盈利 1.1趋势：LFP电池向高能量密度、快充迭代，铁锂向高压密迭代 起于神行电池，铁锂动力电池向更高能量密度+快充迭代。宁德时代在2023年8月正式推出神行电池，是全球首款采用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的4C超充电池，可实现“充电10分钟，续航400公里”的超快充速度，达到700公里以上的续航里程，根据宁德时代预计，24年内神行电池将持续配合推出50多款新车；24年4月，公司发布“神行Plus”电池，是全球首款实现1000公里续航的磷酸铁锂电池，能量密度达到205Wh/kg，支持4C倍率快充，实现充电10分钟，续航600公里。 比亚迪、欣旺达等电池厂跟进。比亚迪25年有望推出二代刀片电池，能量密度、充电倍 率预计较一代刀片电池提升；欣旺达24年2月宣布开发完成4CLFP电池；蜂巢能源24年推出L600、L800短刀电池，其中L600的电芯覆盖3C-4C快充场景，预计2024年Q3量产，基于L400的电芯覆盖4C及更高倍率快充场景，满足市场主流800V高压车型，将于2024年Q4量产。 储能电池的能量密度也有提升需求。根据欣旺达，其314Ah电芯与市场通行的280Ah电芯尺寸一致，但同体积容量提升12%，电芯能量密度达180Wh/kg。储能电芯能量密度提升，也要求更高的正极压实密度。 图表1：部分电池企业高性能LFP电池进展 电池企业电池产品时间电池性能预计放量时间 全球首款采用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的4C超 宁德时代 神行电池2023.8 神行Plus2024.4 骁遥电池2024.10 充电池，续航700公里以上，充电10分钟续航400公里 是全球首款实现1000公里续航的磷酸铁锂电池，能量密度达到205Wh/kg，支持4C倍率快充，实现充电10分钟，续航600公里 全球首款纯电续航400km+兼具4C超充功能的增混电池，充电10分钟补能超280km 比亚迪 二代刀片电池 预计2024年底 25年 较一代刀片电池提升 蜂巢能源 短刀电池 2024.2 L600的电芯覆盖3C-4C快充场景，预计2024年Q3量 产；基于L400的电芯覆盖4C及更高倍率快充场景，满足 25年 市场主流800V高压车型，将于2024年Q4量产 欣旺达 4CLFP电池 2024.2 开发完成4C磷酸铁锂电池 - 25年有望推出二代刀片电池，能量密度、充电倍率预计 24年 25年 25年 来源：时代周报，红星新闻等，国金证券研究所 高性能铁锂电池对于LFP正极提出更高压实密度要求。压实密度指的是在一定的压力下，电池极片单位体积内所含材料的质量，与极片比容量，效率，内阻，以及电池循环性能有密切的关系。在体积不变的前提下，要提升电池的能量密度，需要提升LFP正极片的极片压实密度。根据宁德时代高焕介绍，神行Plus在正极采用颗粒级配的技术，将每一颗纳米颗粒放在适当的位置，从而实现超高压实密度。 四代产品为迭代方向。行业内一般定义二代/三代/四代LFP的粉体压实密度分别为2.4/2.5/2.6g/cm³，从趋势上看，动力用LFP粉体压实密度从2.4-2.55g/cm3向2.6g/cm3以上迭代，从二、三代产品向四代产品迭代。我们定义压实密度2.6g/cm³以上的LFP材料为高压密LFP。 图表2：第二、三、四代铁锂产品 LFP产品 粉末压实密度（g/cm³） 极片压实密度（g/cm³） 第二代 2.4 2.55 第三代 2.5 2.65 第四代 2.6 2.75 来源：国金证券研究所 图表3：万润新能产品列表，粉末压实密度越高，电池能量密度越高，电车续航越长 产品类别 主要技术指标应用领域 A8-4 0.1C放电比容量≥158mAh/g；放电效率≥98.00%；粉末压实密度：≥2.20g/cm3；1C循环性能≥6,000周，80%。 启停电源、功率型电池 A8-4C 0.1C放电比容量≥155mAh/g；放电效率≥96.00%；粉末压实密度：≥2.35g/cm3；1C循环性能≥4,000周，80%。 储能、电动大巴、续航300km以下新能源汽车 A8-4E 0.1C放