锂离子电池充放电的核心是锂离子的嵌入和脱嵌。充电时，正极产生的锂离子通过电解液跨越隔膜运动到负极，碳素作为负极材料呈层状结构并伴有很多微孔，当锂离子运动到负极之后就会嵌入微孔之中，嵌入的锂离子越多代表电池充电容量越高。放电时，嵌入的锂离子脱出并运动回正极，此时回正极的锂离子越多代表电池放电容量越高。
正极是动力电池中价值量最大的材料，占比45-60%，动力电池使用的正极材料主要有磷酸铁锂（LFP）、三元材料（NCA、NCM）。磷酸铁锂价格低廉、环境友好、较安全、结构稳定、循环性能好，但能量密度较低、低温性能较差。三元材料的能量密度更高、续航里程更长，但安全性较差，坚持不到300 就会分解氧分子，遇到可燃物（如电解液、碳材料）后爆燃。相比之下，磷酸铁锂可以坚持到700-800 ，理论寿命7-8年。
1，市场规模
2021年，中国锂离子电池正极材料出货量为109.4万吨，同比98.5%。其中磷酸铁锂出货量45.5万吨，占比41.6%，三元材料出货量42.2万吨，占比38.6%，由于CTP技术、刀片电池及储能的发展，磷酸铁锂出货量反超三元正极材料，形成对中低镍三元材料的替代。GGII预测，到2025年中国正极材料出货量将达471万吨，头豹预计，2025年市场规模1395.2亿元，其中三元材料因为价值量大，市场规模1220亿元，磷酸铁锂175.2亿元。
2，行业格局
磷酸铁锂和三元材料的格局呈现较大差异。磷酸铁锂格局较好，CR2 45%。
但相比之下，三元材料的格局较为分散。2021年中国三元材料出货量占全球58.77%，以NCM（镍钴锰）为主，日本三元材料以NCA（镍钴铝）为主，韩国则兼有NCM和NCA。
3，供需状况
磷酸铁锂扩产周期在6-10个月，2022年，磷酸铁锂正极材料主要生产企业产能将达到162.65万吨，根据各企业产能规划，2025年磷酸铁锂正极材料产能将超过417.75万吨。按产能计算，2025年Top3分别是湖南裕能（89.3万吨）、德方纳米（78.5万吨）、龙蟠科技（61.75万吨）。
1万吨三元正极材料产线建设时间约为1-1.5年，不存在产能投产的核心限制因素。2022年，三元正极材料主要生产企业产能将达到97.66万吨，根据各企业产能规划，2025年三元正极材料产能将超过195.91万吨，从产能上看，2025年Top3分别是容百科技（60万吨）、天津巴莫（40万吨）、当升科技（21.11万吨）。
正极材料需求量（万吨）=动力电池（GWh）*比例，这个比例，磷酸铁锂为22-25%，三元材料为15-20%。
在《动力电池隔膜，价值较高的投资方向》中，我们预测2025年动力电池总需求是2200GWh，其中磷酸铁锂占60%，则磷酸铁锂、三元材料的占比分别为：1320GWh、880GWh。
磷酸铁锂需求量=1320GWh*22%=290.4万吨。
三元材料需求量=880GWh*15%=132万吨。
照这个数据来看，2025年，磷酸铁锂供给417.75万吨 需求290.4万吨，三元材料供给195.91万吨 需求132万吨。整个市场是供过于求的。
华金一篇德方纳米的报告里对磷酸铁锂进行了测算，数量级上和我的测算是接近的，结论就是磷酸铁锂产能过剩的概率很大。
