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是什么驱动了“磷酸铁锂”强势逆袭?——解析新能源汽车锂电材料大宗化的核心逻辑

作者: 陈子坤
字数 2,093
阅读需 6分钟

4.3 锂电材料大宗化的核心——化工工艺的技术创新

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本期内容

我们认为2021年产生牛股最多的环节,包括二级市场很多基金经理都有很大的认知差的核心点,就是锂电材料大宗化。

为什么我们讲大宗化?我们觉得是一个材料规模放量的问题,因为1TW的电池,用任何一种原材料来做,都需要大概200万吨。未来,规模化制造一定是一个必然的趋势。

有人会说大宗化就是规模化制造,因此在大宗化制造过程中,行业的竞争壁垒会消除,因为产品性能在接近。化工公司做大宗化更有优势,所以将来都会被大化工企业超越,而中国在这方面有优势。

但我们核心分析的是技术创新。大宗化和大宗品不一样,不是说产品的性能和形态一样了,技术创新停止了。大宗商品是没有技术创新的,铜、铝、铅、锌,不光产品的性能和形态是一致的,它们的制备工艺也是一致的。制备工艺一致意味着行业的成本曲线是扁平的,所以只能通过一体化去拼资源禀赋,但资源禀赋不是创新。所以大宗化和大宗品最大的区别就是,一个行业有技术创新,一个行业没有技术创新

但市场比较难理解的是技术创新会带来什么。其实变化的只不过是技术创新的方向。技术创新的方向从原来的强调产品人无我有、人有我优,变换到强调制备工艺的不同。制备工艺的不同一定会带来成本曲线的不同,而这种成本曲线和制备工艺的差别不是工艺A和工艺B之间的差别,它们都是化工品,化工品要解决的就是吃什么和吐什么的问题。

原材料带来的差别在于我的工艺用了你用不了的原材料,或者你的原材料产生低价或无价副产品、我的原材料不产生,或者我把副产品做成原材料,差别主要反映在材料成本上。所以不要被光伏一体化或者什么东西一体化洗脑,一体化是没有任何技术壁垒的,一体化就是内卷化,没有技术创新的一体化一文不值

真正的技术创新是化工工艺的技术创新。不是说非要做这个才能有核心的成本优势,而是通过工艺技术路径创新带来的,在原材料方面所获得的化工耦合的技术优势。

我觉得这样说相对复杂,我们来看两个行业的例子。第一个就是我认为2021年行业最大趋势的磷酸铁锂。其实铁锂的工艺技术路径非常典型,当然不同工艺之间是有区别的,但是产品的性能体现的是工艺创新带来的成本差别。

我们先把工艺路径讲清楚。传统的工艺路径就是固相法加磷酸铁,这是中国人用得最多的方法。我们从吃什么和吐什么来看这几种工艺,几种工艺的原材料都列在下面这张图里了。

最终吐什么意味着扩产难度。氨法的副产品是硫酸铵,钠法的副产品是硫酸钠,这两种工艺目前在中国是比较主流的,用这两种工艺制备的磷酸铁锂占到2020年中国磷酸铁锂总产量的80%。这两种方法都需要一个中间体——磷酸铁。

另外两种方法,一个是液态的前端一步混合,代表企业是德方纳米;一个是固态的前端一步混合,代表企业是江西升华,对应就是富临精工。

不同工艺制作出来的产品的性能会有一些细微差别。第一个核心指标是压实密度,这个指标决定了续航里程和低温性能,4种工艺产品的压实密度分别是2.2g/cm3、2.4g/cm3、2.5g/cm3、2.7g/cm3。与压实密度正相关的低温性能分别是-20°C失活、-25°C失活、-25°C失活、-40°C失活。循环寿命分别是 10000次、4000次、4000次、5000次。

因此整体来讲,德方纳米的工艺更适合做储能,循环寿命更好;而江西升华,就富临精工的工艺更适合做车,特斯拉Model Y铁锂版的电池由它独供

我们觉得更重要的东西,是所谓的大宗化产品带来的成本的差别。其实磷酸铁锂的核心成本,说白了就4项,磷、酸、铁、锂,但它可以分成材料成本、能源成本、环保成本来看。

第一,环保成本,对应扩产难度。扩产难度最大的就是德方纳米的硝酸法,它的副产品是氮氧化物和稀硝酸,如果处理不好,会爆炸。氨法和钠法的副产品是硫酸铵和硫酸钠,硫酸铵是化肥的种,硫酸钠处理起来可能更难一点,但都需要运输消化半径。扩产难度最小的是草酸法,它的副产品是草酸钙,高温加热之后就是二氧化碳,就蒸发了,相当于没有任何废弃的产品。

第二,能源成本。我觉得几种工艺的能源成本将来会趋同,因为大家都知道找电便宜的地方去生产。

最后来看材料成本。草酸法的成本是最高的。我们把铁源、磷源、锂源分开来看,铁源就是含铁和酸了,酸的差别在哪?氨法和钠法都是用磷酸和硫酸,而磷酸一铵和磷酸二铵是上千万吨的大宗化工品。而草酸的产量很低,全国一年只有33万吨,供应链很难得,所以会很贵。硝酸相对于磷酸和硫酸体系也是小众品种,所以成本也比较高。

先来看铁源部分的成本会不会发生变化。氨法和钠法需要用到的七水硫酸亚铁的价格在涨,这东西以前是不要钱的,现在涨到300块钱一吨。所以铁源成本的边际变化对这两种工艺越来越不利。

硫酸的价格也在涨,硫酸的价格从之前的300块钱、500块钱涨到2021年800块钱、1000块钱。

但是草酸会有一个大的突破。2020年全国的草酸产量不到40万吨,第一名的丹化科技生产了8万吨,而华鲁恒升通过合成气的方法生产了20万吨,实现了技术降本。

所以从铁源和酸的角度讲,我们觉得随着下游应用的增加和规模效应,硝酸和草酸的成本都会降低;而氨法和钠法因为规模的增加,铁元成本反而会增加,因此这几种工艺的格局后面会发生一个动态平衡的变化。

再来看磷源。农胺和工胺(农业,工业) 是必须配套生产的,所以真正缺的是工业级磷酸一铵,它的溢价会更多,而不是说磷矿溢价。2021年磷矿的价格涨了一倍,而磷酸一铵的价格才涨了70%,但你要知道磷矿是从300块钱涨到600块钱,磷酸一铵是从3000块钱涨到5500块钱,我们也要看绝对额,不能总看比率。

所以其实磷化工的公司没有任何核心优势,我觉得大家会接近的。当然,就算有将来去做酸的优势,也要有一个化工耦合的点。

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1 条评论
小唐
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现在什么还磷酸铁锂 该换饮料了 如功能饮料

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