在上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2025 （第十届）新能源产业博览会-电池材料论坛上，四川发展龙蟒股份有限公司 首席科学家/中南大学 教授 胡国荣围绕“磷酸铁锂材料的技术进展与机遇”的话题展开分享。他表示，正极材料是锂离子电池的核心关键材料，决定了锂离子电池的性能和成本；磷酸铁锂由于成本和安全优势，已成为市场主流，市场份额超过70%；由于锂电池制造技术和汽车制造技术得到提升，磷酸铁锂刀片电池、CTP和CTC、CTB等技术的应用，以及高压实磷酸铁锂的推出，磷酸铁锂能量密度大幅提升，磷酸铁锂电池开始大规模应用乘用车电动汽车市场和储能市场；磷酸铁锂和磷酸铁生产技术路线多元化并存，未来磷酸铁锂的发展需要从原材料、生产工艺和关键生产设备等方面进行技术提升，大幅度降低生产成本提高产品性能；高压实磷酸铁锂、高倍率磷酸铁锂、低成本磷酸铁锂是未来的发展机遇。
1、锂离子电池及正极材料的应用市场
1.1 电动化潜力巨大
交通领域电动化与可再生能源规模储能具备巨大发展潜力 。中国新能源车销量：2021年352万辆（渗透率13%）；2023年980万辆（渗透率31%）；2024年8月（渗透率超过50%）2024年：销量：预计约 1,200万辆（中汽协口径），同比增长约 25%-30%。
1.2 磷酸铁锂电池继续成为主流路线
据统计到2024年8月份，磷酸铁锂装机占比达到74.2%，创下装机占比的新高。
三元电池和磷酸铁锂电池作为电动汽车两种技术路线，如今越来越呈现分化的趋势，磷酸铁锂电池和三元电池市占此消彼长。
1.3、储能市场
截至2023年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模3139万千瓦/6687万千瓦时。2023年新增装机规模达到2260万千瓦/4870万千瓦时，较2022年底增长超过260%，近10倍于“十三五”末装机规模，已提前完成2025装机目标。
2024年全球储能电芯出货规模314.7GWh，同比增长60%。
储能电芯行业正式跨入“0.35元/Wh”时代，未来可能进入0.15元时代。
从2021年到现在，磷酸铁锂市场的参与玩家愈发多样，而在现阶段以当升科技、长远锂科、广东邦普和南通瑞翔等为代表的传统三元材料企业也从2024年开始崭露头角。邦普在湖北宜昌将新建磷酸铁锂产能45吨/年。
2024年2月26日，宜昌市生态环境局对邦普时代45万吨新一代磷酸铁锂项目环境影响评价进行了第一次公示。
受2023年下半年招标价格偏低影响，2024年7月份铁锂市场主流加工费报价向1.55万/吨靠拢。同时，当月碳酸锂价格大幅下跌1.5万/吨以上，铁锂成交价破4万/吨，进入3字头。2024年10-11月，碳酸锂除外的加工费1.4万元/吨左右。
主流销售价位段：
一梯队 湖南裕能、德方纳米、富临精工
二梯队 安达科技、湖北万润、龙蟠科技、友山科技、融通高科
其他新势力
从加工费上来看，由于开工率持续处于荣枯线之上，企业逐渐收窄碳酸锂折扣系数，亏本低价订单减少，更多尝试交付高价订单，整体加工费有小幅上移。
2024年下半年开始，高压实产品大量出货，由于工艺壁垒高，对应给与溢价，盈利高1-2k:高压实产品主流供应采用二烧，裕能产品溢价2-3k，成本预计高1-2k，总体盈利高1-2k。
2、磷酸铁锂生产的技术路线
2.1、草酸亚铁路线
草酸亚铁工艺是最早的磷酸铁锂生产工艺，早期采用草酸亚铁与磷酸一铵、碳酸锂为原料，反应过程中产生大量二氧化碳气体，碳的损失大，碳含量易波动，产品一致性差，且产品振实密度低等。并且有氨气放出，污染环境。
目前一些企业采用改进型工艺，采用草酸亚铁与磷酸二氢锂反应。没有铵的释放，该方法生产的磷酸铁锂，压实密度高。
目前国内只有富临精工、湖南鹏博新能源等少数企业采用此方法，此方法草酸亚铁成本偏高，且需要采用有机溶剂做分散剂，总体成本偏高，但前两年碳酸锂涨价，锂的成本占主要，草酸亚铁成本对总体成本不敏感，如今当碳酸锂价格回归理性时，该技术路线成本面临压力。目前此技术路线生产的磷酸铁锂产品由于压实密度高，可以达到2.65-2.70。售价较常规产品高。
目前行业内卷严重，磷酸铁锂企业开工不足，且绝大多数处于亏损状态，但富临精工仍满产且有一定盈利。
2.2、氧化铁红路线
早期美国VALENCE，台湾长园科技采用此技术路线生产磷酸铁锂，早期采用氧化铁红与磷酸一铵、碳酸锂为原料，反应过程中有氨气放出，污染环境。后来采用氧化铁红和磷酸二氢锂为原料生产磷酸铁锂，克服了氨气的产生。
此路线的优点：成本较低，电池生产过程中涂布性能好。
缺点：容量偏低，三价铁存在还原不彻底的风险，质优价廉的氧化铁红原料供应少，随着磷酸铁成本逐渐降低，氧化铁红的成本优势将逐渐丧失。
目前国内只有重庆特瑞、协鑫新能源等少数企业采用此技术路线。
据说，重庆特瑞和协鑫采用二次烧结方法，产品电化学性能有所提高。
目前磷酸铁价格便宜，氧化铁红工艺成本优势已不明显。
2.3、磷酸铁路线
国内湖北万润和比亚迪最早采用此技术路线生产磷酸铁锂，早期磷酸铁价格昂贵，高达3.8万元/吨。目前磷化工和钛化工企业介入，磷酸铁价格大幅度降低，目前磷酸铁技术路线已成为主流技术路线，占市场份额的85%以上。
此路线的优点：收率高、产品性能优异，清洁环保。
缺点：成本稍高，生产磷酸铁有大量废水需要浓缩结晶。
目前国内湖南裕能、湖北万润、比亚迪、宁德时代、龙蟠科技、湖北融通等大多数企业采用此技术路线。
目前行业采用此工艺产品性能可与做到压实密度2.6，容量145.
目前采用此工艺的企业只有湖南裕能有盈利，其余基本处于亏损状态。
最近硫酸亚铁涨价，导致磷酸铁涨价，已传递至下游磷酸铁锂涨价300-500元/吨。
2.4、Fe(NO₃)₃路线
2.5、水热法
3、磷酸铁生产的技术路线
3.3FeCl3法
钢铁厂存在大量盐酸洗涤钢板的废水,废水中含有高浓度FeCl3，以前是用来生产低价值的氧化铁红，现在可以用来生产高价值的磷酸铁。
FeCl3 + H3PO4 +3NH3 = FePO4 +3NH4Cl
此方法生产的磷酸铁纯度较高，采用一步法可以达到硫酸亚铁两步法水平。
4、磷酸铁锂成本分析
5、磷酸铁锂盈利情况
2024年上半年，磷酸铁锂行业整体经营业绩依然不佳，仍只有湖南裕能一家企业实现盈利。但多数企业亏损幅度相比于去年同期大幅收窄，万润新能、富临精工产品毛利率还实现了由负转正。
当前，磷酸铁锂行业仍处于供需失衡阶段。企业的制造成本是关系企业竞争力的核心因素，其主要生产成本包括直接材料、制造费用、能源成本等，其中直接材料碳酸锂在制造成本中占比最大。因此，碳酸锂价格稳定对企业经营业绩起着决定性作用。
此外，在产品毛利率处于较低的市场情况下，企业要不断保持产能优势、确保装置高负荷运转，降低产品单位生产成本。
6、磷酸铁锂定价机制
目前行业内磷酸铁锂定价机制
BYD招标模式：
碳酸锂成本+加工费（含磷酸铁和其他辅料）
碳酸锂9折 +13000-16000元/吨
75000x0.9x0.245 + 16000=32537元/吨
75000x0.245 + 14000=32375元/吨
目前按此报价，每吨亏损2000-5000元/吨。
7、磷酸铁锂发展机遇
7.1高压实磷酸铁锂
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。宁德时代神行 Plus 在正极采用颗粒级配的技术，实现超高压实密度。
高压密 LFP（磷酸铁法）新增二烧工艺，对前驱体制备、大小颗粒级配要求提升。
二次烧结工艺是指在制备 LFP 的过程中采用两次不同温度和/或不同气氛下的烧结步骤来优化材料的微观结构，提高材料的结晶度、密度、压实密度以及改善其电化学性能。每次烧结的时间都需要精确控制，以确保材料充分反应和致密化，但同时避免过度烧结导致的晶粒长大。通过二次烧结工艺，可以提高磷酸铁锂的压实密度。
高压密 LFP：当前以磷酸铁法、草酸亚铁法工艺路线为主。磷酸铁法、草酸亚铁法的优势均在于能实现更高的能量密度，其中草酸亚铁法率先突破实现批量供应，大多数企业则采取磷酸铁法。
7.2 低成本磷酸铁锂市场工艺
7.3 高倍率低温型磷酸铁锂
磷酸铁锂目前还存在快充和低温性能差的问题，川发龙蟒公司开发出纳米粒径的高倍率磷酸铁锂，可以解决快充和低温放电瓶颈。
7.4 高能量密度磷酸锰铁锂
2024年的磷酸锰铁锂市场基本掌握在珩创纳米、容百斯科兰德、德方纳米三家企业手中，其他企业出货微乎其微，多以送样为主。
虽然磷酸锰铁锂目前市场规模依然较小，但行业对其的投入却持续火热。
7.5 大型化智能化磷酸铁锂生产线
随着磷酸铁锂产能越来越大，对生产设备提出了大型化、智能化、以及效率提升等要求
（1）大型立式砂磨机
从制造的难度来进行比较立式砂磨机由于避免了密封方面的问题，在制造上就较为容易，成本造价也就较低，所以立式砂磨机更加适合一些对产品要求比较低，但是需要有高产量的产品制造。
立式砂磨机研磨转子垂直结构设计，也能避免传统砂磨机横向设计会出现的主轴形变问题，且研磨介质堆积压强增大，研磨效率有一定的提升空间。
（2）大型回转窑
某公司生产的回转窑，设备炉管长约40米，直径可达2米左右。单台年产磷酸铁锂10000吨以上。设备专用于磷酸铁锂的连续性高温处理，采用电加热外热回转炉结构，连续通过炉体加热腔内设置的加热温控组段，完成产品的烧结过程，具有物料受热均匀、反应充分、产品一致性好、设备运行平稳可靠、使用维护简单、运行成本低等优点。
8、结语
1、正极材料是锂离子电池的核心关键材料，决定了锂离子电池的性能和成本；
2、磷酸铁锂由于成本和安全优势，已成为市场主流，市场份额超过70%；
3、由于锂电池制造技术和汽车制造技术得到提升，磷酸铁锂刀片电池、CTP和CTC、CTB等技术的应用，以及高压实磷酸铁锂的推出，磷酸铁锂能量密度大幅提升，磷酸铁锂电池开始大规模应用乘用车电动汽车市场和储能市场；
4、磷酸铁锂和磷酸铁生产技术路线多元化并存，未来磷酸铁锂的发展需要从原材料、生产工艺和关键生产设备等方面进行技术提升，大幅度降低生产成本提高产品性能；
5、高压实磷酸铁锂、高倍率磷酸铁锂、低成本磷酸铁锂是未来的发展机遇。
