磷酸铁锂行业应用领域分析及前景预测
磷酸铁锂主要应用领域可分为动力电池和非动力电池两大类。其中,在动力电池领域,磷酸铁锂主要作为各种型号的纯电动、插电混动新能源车动力系统正极材料应用;在非动力电池领域,主要应用在 5G 基站的储能、新能源发电端储能以及轻型动力的铅酸市场替代等方面。
1、动力电池领域
LFP 在动力电池领域,主要用于新能源汽车的动力系统。根据细分应用领域的不同,LFP 的运用占比也有所不同。
(1)乘用车领域:搭载 LFP 车型比例后来者居上
在电动乘用车方面,其对电池能量密度要求较高,近几年 NCM 材料占据优势。但随着补贴退坡等政策因素影响,LFP 的成本优势开始显现,有更多的整车厂商开始推出搭载 LFP 的新能源车型,如磷酸铁锂版 Model3、比亚迪汉、宏光MINI 等。
根据工信部 2020 年发布的 1-13 批新能源汽车推广应用推荐车型目录,共有 1,126 款乘用车入选,其中搭载 LFP 的车型占14.12%,NCM 占比 63.59%;2021 年发布的 1-4 批新能源汽车推广应用推荐车型目录,共有 169 款乘用车入选,其中,搭载 LFP 的车型占比 40.24%,NCM 占比 42.01%。
从近几批的新能源汽车推广应用推荐车型目录来看,随着 2020 年 4 月底新能源补贴政策的明确,LFP 车型开始逐渐发力,车型占比快速增长并逐渐超过NCM。
(2)客车领域:LFP 绝对主导
根据工信部 2020 年发布的第 1-13 批新能源汽车推广应用推荐车型目录,共有2,079 款客车入选,其中搭载磷酸铁锂电池的数量为 1,835 款车型,占 88.26%的份额;2021 年发布的第 1-4 批新能源汽车推广应用推荐车型目录,共有 156 款纯电动客车入选,其中搭载磷酸铁锂电池的数量为 132 款车型,占 84.62%的份额。
总体上,出于安全性与性价比的考虑,目前国内新能源客车以 LFP 电池为绝对主导。
(3)专用车领域:LFP 为主,NCM 补充
根据工信部 2020 年发布的第 1-13 批新能源汽车推广应用推荐车型目录,共有 1,912 款新能源专用车入选,其中搭载 LFP 的车型占比约为 81.90%,NCM占比 10.88%,其他电池型号占比 7.22%;2021 年发布的第 1-4 批新能源汽车推广应用推荐车型目录34,共有 357 款插电式混合动力专用车入选,其中搭载 LFP的车型占比约为 86.00%,NCM 占比 6.16%,其他占比 7.84%。在专用车领域,动力电池呈现 LFP 为主、NCM 补充的应用格局。
2、非动力电池领域
LFP 在非动力电池领域,主要涉及三个方向的应用:5G 基站储能、新能源发电端储能以及铅酸市场替代。
(1)5G 基站储能
新能源发电并网配套储能、5G 基站备用电源储能市场增幅明显,带动发电侧和用户侧储能在电化学储能市场占比提升。综合考虑锂电池性能及储能的度电成本,目前国内已投运的电源侧储能项目多采用磷酸铁锂电池,另外从三大运营商 5G 基站建设规划及招标项目要求来看,磷酸铁锂电池成为基站备用电源储能电池最优的选择。
工信部于 2020 年 8 月表示,推动磷酸铁锂储能电池在通信基站的使用,对于促进通信行业绿色与高质量发展具有积极意义。从官方层面确认了 LFP 在5G 基站储能应用领域的主导地位。
从网络覆盖水平看,截至2021年底,我国累计建成并开通5G基站142.5万个,建成全球最大5G网,实现覆盖所有地级市城区、超过98%的县城城区和80%的乡镇镇区。我国5G基站总量占全球60%以上,每万人拥有5G基站数达到10.1个,比上年末提高近1倍。超300个城市启动千兆光纤宽带网络建设。预计到 2025 年,我国 5G 基站数量将突破700万个。LFP材料需求约 3.5万吨。
2020-2025年我国5G基站建设情况预测

资料来源:普华有策
(2)新能源发电端储能
新能源发电具有间歇性和不稳定性的特点,由于新能源装机容量的不断提高而引发的消纳问题日益凸显,储能在其中占据至关重要的地位。
以风电为例,风电场的原始输出功率具有间歇性、波动性等不稳定因素,若直接并入电网会对电网造成冲击,影响电网的电能质量。故需使用储能系统对此功率进行平抑,避免对电网正常运行造成影响。储能系统可以实现“削峰填谷”,提高发电利用小时数,有效解决弃风弃光问题且提高电站收益。
从目前国内现有的储能项目看,抽水储能是最主要的储能技术手段。我国抽水蓄能的比例占总储能项目比例的 91.6%,电化学储能仅占现有储能项目装机规模的 6.8%,其中大约 85%的份额是锂电池。目前国内已投产运营的电源侧储能项目多采用 LFP 电池。考虑到 LFP 的经济性,未来仍将有望成为国内储能电池的主要方向。电化学储能 2021 年新增装机量为 2.5/3.4GW,到 2025 年累计装机量有望达到 35.52/55.88GW。且2025 年当年电化学储能领域将会新增 13.0-23.1Gwh 的需求空间,对应 LFP 材料的需求 3.0-5.4 万吨。
(3)铅酸市场替代
磷酸铁锂电池的能量密度可以达到铅酸电池的 4 倍,循环寿命也是铅酸电池的 3-4 倍,能量转换效率可达 97%,且更加环保。此前铅酸电池的最大优势在于成本低,而现在磷酸铁锂电池的价格逼近铅酸电池,考虑单次循环使用成本,磷酸铁锂电池不到铅酸电池的 1/3,替代铅酸电池是大势所趋。
2020 年我国铅酸蓄电池产量 227.36GWh,对应超过 1300 亿替代空间。其中约有 33%用于轻型动力电池,主要运用于电动两轮车的动力系统。锂电池单体的平均售价在 2020 年已经低于 0.6元/Wh,而铅酸电池售价在 0.3-0.4 元/Wh,但锂电池在能量密度、使用寿命、质量体积等方面显著优于铅酸电池,因此市场渗透率迅速提升。2020 年,中国锂电版电动两轮车的产量达到 1,136 万辆,总体渗透率达到 23.5%,同比增长 84.7%。
预计到 2025 年整个锂电版电动两轮车的市场渗透率接近 60%。随着锂电版电动两轮车产量的快速增长,电动两轮车用锂电池出货量也增速明显。统计数据显示,2020 年,中国电动两轮车用锂电池出货量达到10.7Gwh,同比增长 91.1%,预计到 2025 年,电动两轮车用锂电池的需求量将达到 45.9Gwh。
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