(报告出品方/分析师:天风证券研究所 孙潇雅)
1、引言在原材料环节,天赐成本优势几乎可以和资源型企业打平。而在原材料以外的制造、人工、运输等环节,我们认为天赐相比其它企业更具成本优势。磷酸铁本质为磷酸 铁源,主要方法有铁法、钠法、铵法。铁法来自热法磷酸/工业级精制磷酸 铁源,而钠法、铵法主要是工业级精制磷酸 铁源。磷酸铁三种制备方法中,我们认为铵法原材料成本最低,工艺为:工业级精制磷酸 硫酸亚铁/铁皮 合成氨→磷酸铁,主要副产为硫酸铵。
天赐为电解液龙头,但磷酸铁、磷酸铁锂业务在大家印象中是“拖累项”。2019年,天赐对正极材料、正极基础材料相关的存货计提大额存货减值损失,在2020、2021年磷酸铁业务对公司的业绩贡献也较少。但2022年Q1,天赐正极材料业务利润接近1亿元,开始贡献较多利润。
磷酸铁环节竞争激烈,上游资源型企业大幅扩产,下游磷酸铁锂企业进入磷酸铁环节以形成配套。本篇报告从磷酸铁工艺出发,聚焦两大问题:
✓ 三类企业:资源型VS.正极VS.磷酸铁,原材料端谁更具优势?
✓ 磷酸铁锂企业一体化入场,天赐能否走向终局?
1、磷酸铁工艺:
✓ 铁法:高纯磷酸 铁源,成本高但副产少、杂质少
✓ 钠法:工业级磷酸 液碱 铁源,成本介于铵法、铁法之间,副产硫酸钠经济价值较低
✓ 铵法:工业级磷酸 合成氨 铁源,成本低且副产硫酸铵为化肥原料
磷酸铁本质为磷酸 铁源,主要方法有铁法、钠法、铵法
磷酸铁化学式为FePO4,本质上是磷酸和铁源的反应。常见的方法主要有3种:铁法、钠法、铵法。
✓ 铁法:高纯磷酸 铁源,成本高但副产少、杂质少。代表企业:云天化(二期20万吨)、安达科技、云图控股等。
✓ 钠法:工业级磷酸 液碱 铁源,成本介于铵法、铁法之间,副产硫酸钠经济价值较低。代表企业:安纳达、裕能、川金诺等。
✓ 铵法:工业级磷酸 合成氨 铁源,成本低且副产硫酸铵为化肥原料。代表企业:天赐、云天化(一期10万吨)、湖南雅城等。
铁法需要热法磷酸得到高纯磷酸/纯度较高的湿法磷酸,而铵法、钠法仅需湿法磷酸得到工业级磷酸。而铵法、钠法的主要区别在于调节PH值的液碱/合成氨,以及副产不同。
磷酸:热法磷酸纯净度高,但湿法磷酸工艺进步,成本优势 能耗低,产能占比提升
磷酸是合成磷酸铁最重要的原材料,纯度需达到85%以上。磷酸制备分为热法磷酸、湿法磷酸。
✓ 热法磷酸:磷矿石→黄磷→高纯磷酸。黄磷燃烧,氧化成五氧化二磷,被水或烯酸吸收,得到高纯磷酸(85%)。1)优点:反应得到的磷酸纯度较高,对原料磷矿石品位要求不高。2)缺点:生产1吨黄磷排放2000m³有毒气体一氧化碳,且需要耗电1.25-1.5万Kwh,属于高载能产品,热法磷酸成本高。
✓ 湿法磷酸:磷矿石 硫磺制酸→工业级磷酸。用强无机酸分解磷矿,经过滤、除杂、浓缩得到75%磷酸,萃取后得到精制磷酸。1)优点:成本比热法低20-30%。2)缺点:杂质较多,对原料磷矿石品位要求高(P2O5≥30%),副产物磷石膏三废问题较难解决,且技术难度较高。
2021年我国湿法制磷酸占磷酸总量45%,从全球来看,湿法磷酸产量约占总量85%-90%。随着净化工艺不断进步,湿法磷酸产能占比快速攀升。在能耗、环保约束下,未来湿法磷酸占比有望进一步提升。
图:磷酸制备工艺流程图
铁法:高纯磷酸 铁粉;钠法、铵法:湿法磷酸 硫酸亚铁/铁皮
铁法、钠法、铵法本质都为磷酸 铁源,其中铁法可以用热法磷酸或工业精制磷酸,而钠法、铵法的磷酸主要是工业精制磷酸,工业精制磷酸成本比热法磷酸低20%-30%。
✓ 铁法:高纯磷酸/工业级精制磷酸 铁粉→磷酸铁。铁法没有副产物,优点:得到的磷酸铁杂质少;缺点:成本较高。
✓ 钠法:工业级精制磷酸 硫酸亚铁/铁皮 液碱→磷酸铁,主要副产为硫酸钠。若硫酸钠浓度较高、环保监管较严,我们预计需要额外环保费用。
✓ 铵法:工业级精制磷酸 硫酸亚铁/铁皮 合成氨→磷酸铁,主要副产为硫酸铵。硫酸铵为化肥重要的原材料之一,具有经济价值,目前售价达到1700元/吨。
图:磷酸铁制备流程图