1、 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 从专利角度看德方未来长期成长空间从专利角度看德方未来长期成长空间 德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告2021.12.6 中信证券研究部中信证券研究部 核心观点核心观点 公司是磷酸铁锂材料龙头，产品和技术领先、成本优势明显，深度绑定优质客公司是磷酸铁锂材料龙头，产品和技术领先、成本优势明显，深度绑定优质客 户，且产能扩张计划明确。动力、储能电池增长拉动磷酸铁锂材料需求提升，户，且产能扩张计划明确。动力、储能电池增长拉动磷酸铁锂材料需求提升， 随着公司随着公司新型磷酸盐正极新型磷酸盐正极产能释放以及新型补锂添加剂等新产品投产，公司业产能释放以及

2、新型补锂添加剂等新产品投产，公司业 绩有望继续高增长绩有望继续高增长，同时公司关联企业积极布局铁锂电池回收，有望打开公司，同时公司关联企业积极布局铁锂电池回收，有望打开公司 长期成长曲线长期成长曲线。参考行业可比公司估值情况，。参考行业可比公司估值情况，同时考虑公司新型磷酸盐正极与同时考虑公司新型磷酸盐正极与 补锂添加剂两块新业务带来的二次成长，公司未来两年成长确定性高补锂添加剂两块新业务带来的二次成长，公司未来两年成长确定性高，给予公给予公 司司 2023 年年 45 倍倍 PE，对应目标市值为，对应目标市值为 810 亿元，对应目标价亿元，对应目标价 908 元元/股股，维，维 持“买入”

3、评级持“买入”评级，重点推荐。重点推荐。 独创自热蒸发液相法技术，成本与循环性能行业领先独创自热蒸发液相法技术，成本与循环性能行业领先。相较于行业内大多数公 司采用的高温固相合成法，公司独创的自热蒸发液相合成纳米磷酸铁锂技术在 前驱体制备时不需高温烧成，仅需提供预热，后续反应由原材料自热支持，避 免了固相法高温烧成时大量的能量消耗，成本优势显著。由公司液相法技术生 产出的磷酸铁锂产品，循环使用次数可达 6000 次以上，同时在低温性能、倍率 性能、安全性及批次稳定性等方面也具有显著优势。目前公司针对核心技术成 功申请了专利保护，技术壁垒稳固。 原料上涨原料上涨导致导致行业整体盈利承压行业整体盈

4、利承压，公司有望通过液相法技术创新降本，公司有望通过液相法技术创新降本。据我们 测算，原材料占磷酸铁锂正极总成本约 76%，其中锂源占比最高。受到行业需 求影响，2021 年磷酸铁、碳酸锂价格年初至今涨幅分别为 87%/277%，给行业 盈利带来一定压力。公司基于液相法工艺，于 2019 年末和 2020 年初申请了两 项技术专利，专利内容主要包括采用锂磷铝石制备磷酸锂，采用低纯度磷酸锂 制备成品纳米磷酸铁锂的方法，两项专利有望帮助公司实现向上游原材料延伸， 并将高成本原料碳酸锂替换为低成本磷酸锂，降低锂源成本，从而降低生产成 本。 率先布局补锂添加剂，加速拓展新领域率先布局补锂添加剂，加速拓

5、展新领域。锂电池首次充放电过程中，在负极材 料界面会形成 SEI 膜。由于形成 SEI 膜的过程不可逆，会造成电池容量的不可 逆损失。为了解决这一问题，目前可通过负极补锂和正极补锂两种预充补锂技 术来弥补容量损失。公司于 2020 年申请正极铁酸锂补锂剂专利，解决了传统固 相法需要多次烧结、烧结反应不充分、烧结时间长、杂质含量高的问题。2021 年 9 月公司公告拟在曲靖经济技术开发区建设“年产 2.5 万吨补锂剂项目”， 项目的投建是公司补锂剂产业化进程中的重要节点，将有望进一步打开下游客 户市场空间，继续夯实头部企业地位。 液相法工艺打开磷酸铁锂电池回收新空间液相法工艺打开磷酸铁锂电池回收

6、新空间。退役磷酸铁锂电池的回收经济效益 较差，未来随着大批量磷酸铁锂电池退役，电池回收问题日益凸显。公司董事 长孔令涌控股的曲靖华祥（持股 72.45%）主营生态环境材料制造以及废弃资源 综合加工处理等，拥有多项关于废旧锂离子电池正极材料、电解液等处理回收 的专利。据公司半年报披露，2021 年上半年公司累计向曲靖华祥采购原材料金 额达 718 万元，预计未来公司将加大从回收途径获取原材料的采购力度，利用 液相法工艺优势，打开磷酸铁锂电池回收新空间，进一步降低公司生产成本。 风险因素：风险因素：新能源汽车行业景气度不及预期；行业竞争加剧；新技术投产不及 预期。 投资建议：投资建议：考虑到公司新

7、型磷酸盐产能释放节奏加快与补锂添加剂新产品放量， 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 柯迈柯迈 新能源汽车分析师 S03 以及股权激励费用在 2022 年的摊销情况，维持公司 2021 年盈利预测为 3.7 亿 元，下调公司 2022 年盈利预测为 8.18 亿元（原预测为 9.08 亿元），上调公司 2023 年盈利预测为 17.93 亿元（原预测为 15.11 亿元），对应 2021/22/23 年 EPS 预测分别为 4.14/9.17/20.09 元（原预测为 4.15/1

8、0.17/16.93 元），现价对 应 2021/22/23 年 153/69/32 倍 PE。公司是磷酸铁锂材料龙头，产品和技术领 先、成本优势明显，深度绑定优质客户，且产能扩张计划明确。动力、储能电 池增长拉动磷酸铁锂材料需求提升，随着公司新型磷酸盐正极产能释放以及新 型补锂添加剂等新产品投产，公司业绩有望继续高增长，同时公司关联企业积 极布局铁锂电池回收，有望打开公司长期成长曲线。参考行业可比公司估值情 况，同时考虑公司新型磷酸盐正极与补锂添加剂两块新业务带来的二次成长， 公司未来两年成长确定性高，给予公司 2023 年 45 倍 PE，对应目标市值为 810 亿元，对应 2023 年目

9、标价 908 元/股，维持“买入”评级，重点推荐。 项目项目/年度年度 2019 2020 2021E 2022E 2023E 营业收入(百万元) 1,054 942 3,941 8,492 17,632 营业收入增长率 YoY 0.0% -10.6% 318.3% 115.5% 107.6% 净利润(百万元) 100 (28) 370 818 1,793 净利润增长率 YoY 2.1% -128.4% - 121.3% 119.2% 每股收益 EPS(基本)(元) 1.12 (0.32) 4.14 9.17 20.09 毛利率 21.3% 10.4% 23.9% 24.8% 25.6% 净资

10、产收益率 ROE 10.6% -1.3% 14.9% 24.8% 35.2% 每股净资产（元） 10.62 23.64 27.78 36.94 57.03 PE 565.1 - 152.9 69.0 31.5 PB 59.6 26.8 22.8 17.1 11.1 PS 53.6 59.9 14.3 6.6 3.2 EV/EBITDA 305.4 1,032.7 97.3 44.2 21.8 资料来源：Wind，中信证券研究部预测 注：股价为 2021 年 12 月 3 日收盘价 德方纳米德方纳米 300769 评级评级 买入（维持）买入（维持） 当前价 632.89元 目标价 908.00元

11、 总股本 89百万股 流通股本 54百万股 总市值 565亿元 近三月日均成交额 1,218百万元 52周最高/最低价 659.89/108.01 元 近1月绝对涨幅 5.32% 近6月绝对涨幅 236.11% 近12月绝对涨幅 392.59% TUhZkZcZjZaXzWNA6MbP6MtRmMsQrQlOoPtRjMpPtNaQqRoOxNpPuMNZpMmP 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录目录 自热蒸发液相法壁垒高，产品循环优势明显自热蒸发液相法壁垒高，产品循环优势明显 . 1 行业整体盈利承压，

12、公司新工艺有望带来成本下降行业整体盈利承压，公司新工艺有望带来成本下降 . 4 锂源磷源价格走高，行业整体盈利承压 . 4 公司液相法拓展原料体系，有望带来成本下降. 5 布局补锂添加剂，拓展新业务领域布局补锂添加剂，拓展新业务领域 . 11 专利布局：铁酸锂的制备方法 . 11 产能布局：率先开启补锂剂项目产业化进程 . 13 液相法工艺打开磷酸铁锂电池回收新空间液相法工艺打开磷酸铁锂电池回收新空间. 13 铁锂电池回收经济性较差，公司通过液相工艺打开成长空间 . 13 曲靖华祥专利：废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收方法 . 15 风险因素风险因素 . 16 盈利预测及估值盈利预测及估值. 1

13、6 关键假设. 16 盈利预测及投资建议 . 17 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 插图目录插图目录 图 1：锂电材料竞争框架分析 . 1 图 2：公司纳米磷酸铁锂生产流程 . 2 图 3：公司自热蒸发液相法与其他厂家固相法工艺流程比较 . 3 图 4：公司发展历程 . 3 图 5：2016-2021H1 年公司单吨 LFP 成本结构 . 5 图 6：2016-2021H1 年公司单吨 LFP 原材料成本结构 . 5 图 7：99.5%电池级碳酸锂价格走势 . 5 图 8：LFP 前驱体正磷酸铁价格走势 .

14、5 图 9：公司专利中由锂磷铝石制备磷酸锂流程示意图 . 6 图 10：锂磷铝石中各物质含量占比 . 6 图 11：国产 99.5%电池级碳酸锂价格 . 7 图 12：锂磷铝矿石示意图 . 7 图 13：公司专利中由粗制磷酸锂制备磷酸铁锂流程示意图 . 8 图 14：行业制备磷酸铁锂的几种主要工艺路线 . 9 图 15：公司自热蒸发液相合成法工艺流程及各环节所用生产设备示意图 . 10 图 16：补锂剂主要分类 . 11 图 17：公司专利中正极补锂剂铁酸锂制备流程示意图 . 12 图 18：公司补锂剂专利所述工艺制备出的铁酸锂 SEM 图 . 12 图 19：专利实施例 2 中产物的 X 射

15、线衍射图谱 . 12 图 20：专利对比例 1 中产物 X 射线衍射图谱 . 12 图 21：公司年产 2.5 万吨补锂剂项目公告 . 13 图 22：公司 2021 年中报披露补锂剂相关信息 . 13 图 23：退役动力电池处理方式. 14 图 24：动力电池梯次利用区段. 14 图 25：曲靖华祥股权结构 . 14 图 26：公司向曲靖华祥采购原材料及周转材料 . 14 图 27：曲靖华祥专利中制备高纯磷酸铁流程示意图 . 15 表格目录表格目录 表 1：公司 LFP 合成路线和行业其他厂家主要合成路线对比 . 2 表 2：储能应用场景对 LFP 电池的要求侧重点在于循环性能 . 4 表

16、3：公司锂磷铝石制备磷酸锂专利基本信息 . 6 表 4：公司锂磷铝石制备磷酸锂专利基本信息 . 7 表 5：公司专利中列示的磷酸铁锂产品性能 . 8 表 6：不同工艺生产磷酸铁锂的直接材料成本测算 . 10 表 7：公司正极补锂剂铁酸锂制备专利基本信息 . 11 表 8：单吨铁酸锂补锂剂理论原材料需求测算表 . 13 表 9：曲靖华祥废旧磷酸铁锂电池回收磷酸铁专利基本信息 . 15 表 10：磷酸铁锂回收专利中所得的磷酸铁产品参数 . 16 表 11：公司磷酸铁锂正极材料产能拆分 . 16 表 12：公司磷酸铁锂正极材料出货量及盈利预测 . 17 表 13：可比公司估值情况 . 18 德方纳米

17、（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 自热蒸发液相法壁垒高，产品循环优势明显自热蒸发液相法壁垒高，产品循环优势明显 从技术层面掌握竞争优势从技术层面掌握竞争优势，德方工艺壁垒深厚。，德方工艺壁垒深厚。从制造业长期竞争维度，我们认为各 家企业的壁垒优势可以分为三类：人无我有（我能做而其他人不能做） ；人有我精（我能 做的比别人好） ；人精我廉（我能做的比别人更有成本优势） 。也即从技术、工艺与成本端 我们可以对锂电材料乃至于整个制造业做划分。在锂电材料领域，德方纳米独创的技术工 艺，从原理与工艺端就与行业产生了本质的区别

18、与不同，这种工艺也有望带来更强的竞争 优势。 图 1：锂电材料竞争框架分析 资料来源：中信证券研究部绘制 独创液相法合成技术，处于国际领先水平。独创液相法合成技术，处于国际领先水平。公司独创的自热蒸发液相合成纳米磷酸铁 锂技术，综合了自热蒸发液相合成法、非连续石墨烯包覆等技术，在常温常压下，通过将 原料锂源、铁源、磷源和辅料混合后即可自发反应，反应放热后快速蒸发水分而自动停止 反应，得到纳米磷酸铁锂的前驱体，而后在烧结过程中加入碳源，进行两次的高温分解， 得到非连续的石墨烯包覆磷酸铁锂颗粒。据德方纳米招股说明书披露，经以国家最高科学 技术奖获得者、素有“中国材料学之父”之称的两院院士师昌绪先生

19、为组长的国家纳米科 学中心专家组鉴定，公司的液相法合成技术处于国际领先水平，具有能耗低、产品性能优 异、批次稳定性好、生产成本低等优点。 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 图 2：公司纳米磷酸铁锂生产流程 资料来源：德方纳米招股说明书，中信证券研究部 独有生产工艺构筑技术壁垒， 短期难以突破。独有生产工艺构筑技术壁垒， 短期难以突破。目前 LFP 行业内生产路线主要包括高温 固相法和水热合成法两种。其中水热合成法需耐高温高压设备，工业化难度高；高温固相 法工艺简单易产业化，为目前行业内大多数公司选择，但其需

20、要在 700-730下烧结，产 物粒径不易控制、分布和形貌不规则。公司自热蒸发液相合成法为公司自创技术路线，产 品性能优势与水热合成法类似，但是大幅改善生产成本等缺点，与传统固相法和液相法均 有本质差别。目前公司针对核心技术成功申请了专利保护，技术壁垒稳固。 表 1：公司 LFP 合成路线和行业其他厂家主要合成路线对比 自热蒸发液相合成法自热蒸发液相合成法 固相法固相法 产品性能影 响因素 均匀度 产物均匀，微观结构稳定性好 电池循环寿命更长，性能更稳定 需要反复机械研磨，提高均匀性 影响材料性能和电池寿命 烧结温度 650-680，颗粒团聚少 电池低温性能和倍率性好 700-730，易团聚，

21、需粉碎 影响电池的低温性能和倍率性 碳包覆 化学气相沉积法，包覆均匀 电池内阻小，安全性能好 有机物热解包覆，难以均匀包覆 电池易发热，影响电池安全 批次稳定性 液相合成法实现分子级结合 不同批次产品的一致性好 机械方式实现混合破碎 难以保持产品性能的稳定 资料来源：公司公告，中信证券研究部 生产工艺成本优势显著，生产工艺成本优势显著，成本壁垒有望长期维持成本壁垒有望长期维持。从技术路线角度看，相比于目前大 多数厂家采用的固相法，公司采用的自热蒸发液相合成法在前驱体制备时不需高温烧成， 仅需提供预热，后续反应由原材料自热支持，避免了固相法高温烧成时大量的能量消耗。 此外公司通过工艺优化，使除铁

22、后不需再对产物进行烘干，节省了烘干环节的额外成本。 由于公司核心技术线路独特，同业竞争者短期难以突破这一底层成本优势。 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 图 3：公司自热蒸发液相法与其他厂家固相法工艺流程比较 资料来源：公司公告，贝特瑞招股说明书，中信证券研究部 多年设备与技术积累多年设备与技术积累，产线迭代与积淀铸就壁垒产线迭代与积淀铸就壁垒。公司于 2007 年成立，获得自热蒸 发液相法专利授权，从科研端正式向商业化迈进。经过 7 年时间的设备、工艺、良率的摸 索，直到 2014 年公司才正式开始批量向

23、宁德时代大规模出货。2014 年至今，公司持续在 设备选型、工艺控制、流程优化等方面推进技改，形成从配方到工艺再到生产的全流程壁 垒，令竞争对手短期难以模仿追赶。 图 4：公司发展历程 资料来源：公司公告，中信证券研究部 储能领域对于循环性要求高，循环次数直接决定储能收益率。储能领域对于循环性要求高，循环次数直接决定储能收益率。储能电池本身对能量密 度要求不高，更注重经济性，对电池的循环性能指标尤为关注。电池循环次数越多，其使 用寿命越长，对应生命周期的成本越低，所以电池的循环次数直接决定了储能的收益率。 储能领域一般要求锂电池循环使用次数在 4000 次以上，寿命 10 年以上，一些大型储能

24、项 目要求电池循环次数甚至达到 6000-8000 次以上， 公司液相法生产的磷酸铁锂电池循环次 数能达到 8000 次以上，在储能领域竞争优势明显。 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 表 2：储能应用场景对 LFP 电池的要求侧重点在于循环性能 应用场景应用场景 示例示例 侧重点侧重点 新能源汽车 要求较高能量密度、 较高功率特性 电动船舶 电芯与新能源汽车一致， 但对安全 和消防系统要求更高 储能电池柜 （电力 储能） 要求成本低、寿命长、安全性高， 大型储能项目要求电池循环次数 6000 次次以上 5

25、G 基站（通讯储 能） 场景相对固定，受外力影响较小， 要求价格低、 循环寿命长循环寿命长、 温度特 性好 资料来源：电动邦，德方纳米公司官网等，中信证券研究部 行业整体盈利承压行业整体盈利承压，公司新工艺有望带来成本下降，公司新工艺有望带来成本下降 锂源磷源价格走高，行业整体盈利承压锂源磷源价格走高，行业整体盈利承压 原材料占原材料占 LFP 正极总成本正极总成本 76%，其中锂源占比最高。，其中锂源占比最高。磷酸铁锂制备中直接材料成本 占比最高，以公司成本结构为例，2018 年直接材料成本 3.7 万元/吨，约占总成本（4.8 万 元/吨）的 77%；根据我们测算，预计公司 2021 年

26、H1 直接材料成本占比为 76%。直接材 料包括锂源、磷源、铁源、电力等，其中锂源成本最高，2018 年公司锂源成本达 2.4 万元 /吨，主要系 Li2CO3价格较高（2018 年约 10 万元/吨） ；我们测算 2021H1 公司锂源成本 约 1.6 万元/吨。此外由于烧结等环节需大量电能，目前公司单吨电费成本可达约 0.4 万元 /吨。 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 图 5：2016-2021H1 年公司单吨 LFP 成本结构（万元/吨） 图 6：2016-2021H1 年公司单吨 LFP 原材料

27、成本结构（万元/吨） 资料来源：公司公告，鑫椤资讯，中信证券研究部测算 注：2019-2021H1 数据为中信证券研究部根据产业链价格信息测算 资料来源：公司公告，鑫椤资讯，中信证券研究部测算 注：2019-2021H1 数据为中信证券研究部根据产业链价格信息测算 下游需求高增下游需求高增， 推动上游原材料价格推动上游原材料价格上涨上涨。 目前磷酸铁锂主流生产路线为磷酸铁工艺， 根据我们估算，生产 1 吨磷酸铁锂大约消耗 1 吨磷酸铁，0.25 吨碳酸锂。由于 2021 年磷 酸铁锂需求增长，原材料磷酸铁价格从 2021 年年初的 1.2 万元/吨上涨到了 2.2 万元/吨， 涨幅达 83.3

28、%，电池级碳酸锂（99.5%）价格也从年初的 5.3 万元/吨上涨到了 20.0 万元/ 吨，涨幅高达 277%。随着 2021 年 3-4 季度行业需求持续增长，我们预计原材料价格将 继续保持坚挺。 图 7：99.5%电池级碳酸锂价格走势（万元/吨） 图 8：LFP 前驱体正磷酸铁价格走势（万元/吨） 资料来源：Wind，中信证券研究部 资料来源：Wind，中信证券研究部 公司液相法拓展原料体系，有望带来成本下降公司液相法拓展原料体系，有望带来成本下降 公司掌握自研的自热蒸发液相合成法技术，是业内唯一采用此液相法路线的企业。公 司于 2019 年末和 2020 年初申请了两项技术专利， 专利

29、内容主要包括采用锂磷铝石制备磷 酸锂，采用低纯度磷酸锂制备成品纳米磷酸铁锂的方法，有望通过原材料创新降本。 专利专利 1：锂磷锂磷铝石制备磷酸锂铝石制备磷酸锂的方法的方法 专利简介：专利简介：采用采用矿石为主要原材料生产较高纯度矿石为主要原材料生产较高纯度磷酸锂。磷酸锂。此前公司已经通过子公司山 4.5 4.1 3.7 2.5 1.9 2.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.6 2.4 1.7 1.2 0.9 0.3 0.9 8.7 7.1 6.0 4.3 3.0 4.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20162017

30、20182019E2020E2021H1E 直接材料直接人工制造费用单吨毛利 2.9 3.0 2.4 1.7 1.1 1.6 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.7 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0 1 2 3 4 5 20019E2020E2021H1E 锂源磷源铁源电力 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 2019-11 2020-01 2020-03 2020-05 2020-07 2020-09 2020-11 2021-01 2021-03 2021-05

31、2021-07 2021-09 2021-11 电池级碳酸锂99.5%（国产） 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 2019-11 2020-01 2020-03 2020-05 2020-07 2020-09 2020-11 2021-01 2021-03 2021-05 2021-07 2021-09 2021-11 前驱体正磷酸铁（国产） 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 东德方实现铁源的制备， 公司目前也在积极布局磷酸锂原材料的制备。 从专利说明书来看， 该发明可采

32、用成本较低的天然锂磷铝矿石为主要原料，通过碱浸溶出锂元素，得到主成分 为磷酸锂的固形物，进而采用价格低廉的聚丙烯酰胺除杂，吸附硅酸盐、铝酸盐等杂质， 并进一步纯化。据公司测算，该方法对锂元素的回收率为该方法对锂元素的回收率为 96以上，所得磷酸锂的纯度为以上，所得磷酸锂的纯度为 97以上，并且可显著降低磷酸锂的生产成本以上，并且可显著降低磷酸锂的生产成本。 表 3：公司锂磷铝石制备磷酸锂专利基本信息 专利号专利号 申请日申请日 专利权人专利权人 CN111204726A 2020 年 1 月 21 日 德方纳米 发明人发明人 最新法律状态最新法律状态 孔令涌、徐荣益、李意能、徐浩 实质审查生效

33、 资料来源：德方纳米专利说明书，中信证券研究部 制备流程：反应主要发生在溶液中，并经杂质分离纯化制备流程：反应主要发生在溶液中，并经杂质分离纯化磷酸锂。磷酸锂。磷锂铝石的主要成分 是五氧化二磷（P2O5） 、氧化锂（Li2O）以及氧化铝（Al2O3） 、氧化硅（SiO2）等杂质。 首先将磷锂铝石粉碎成磷锂铝粉；并将其与碱混合反应，固液分离后得到主成分为磷酸锂 的固形物；将固形物与酸混合溶解，固液分离后得到含锂溶液 I；将含锂溶液 I 与聚丙烯酰 胺混合，使聚丙烯酰胺吸附其中硅酸盐等杂质，并固液分离得到含锂溶液 II；将含锂溶液 II 的 pH 调至碱性，固液分离后可得到较高纯度的磷酸锂固体和无

34、机盐溶液。 图 9：公司专利中由锂磷铝石制备磷酸锂流程示意图 资料来源：德方纳米专利说明书，国家专利局，中信证券研究部 图 10：锂磷铝石中各物质含量占比（%） 资料来源：德方纳米专利说明书，中信证券研究部 41.5% 32.5% 9.2% 7.7% 7.1% 2.0% P2O5Al2O3SiO2Li2O烧灼减量（1025）其他杂质 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 专利优势：低成本获取锂源，产物纯度较高。专利优势：低成本获取锂源，产物纯度较高。生产电池材料需要用高纯度的碳酸锂原 材料，以纯度为 99.5%

35、的国产电池级碳酸锂为例，其 2021 年初价格仅为 5 万元/吨；此后 价格一路上涨，尤其是 2021 年三季度以来价格大幅飙升，目前高达 20 万元/吨。即使不 考虑损耗，生产 1 吨磷酸铁锂也需要约 0.25 吨碳酸锂，因此锂源成本即达到 5 万元/吨。 而锂磷铝矿石（含氧化锂 6%）市场采购价大幅低于碳酸锂（但需额外加工费用） 。采用公 司新专利技术，可望降低锂源成本，且产物纯度达到 97%以上。 图 11：国产 99.5%电池级碳酸锂价格（万元/吨） 图 12：锂磷铝矿石示意图 资料来源：Wind，中信证券研究部 资料来源：爱采购 专利专利 2：粗制磷酸锂制备磷酸铁锂方法粗制磷酸锂制备

36、磷酸铁锂方法 目前传统工艺制造磷酸铁锂采用的主要锂源是碳酸锂，然而碳酸锂（1）成本较高， 目前 99.5%纯度单价约为 20 万元/吨； （2）存在无效副产物，碳酸根最终形成 CO2气体排 放，不够经济环保。 专利简介：专利简介：采用粗制磷酸锂采用粗制磷酸锂作为锂源作为锂源制备磷酸铁锂制备磷酸铁锂，能够，能够进一步提升工艺经济性进一步提升工艺经济性。公 司专利技术可采用低成本粗制磷酸锂为原料，通过搅洗、酸溶、除磷、分步除杂得到纯锂 溶液，再加入铁源、磷源、碳源混合处理后得到磷酸铁锂。在电池材料的回收和循环利用 领域中，可使锂的回收率可使锂的回收率达到达到 99%以上，以低成本的粗制磷酸锂生产纯

37、度高、性能好的磷以上，以低成本的粗制磷酸锂生产纯度高、性能好的磷 酸铁锂，且反应产生磷酸盐副产物可以供它途使用酸铁锂，且反应产生磷酸盐副产物可以供它途使用，仅产生较少废液、废渣，降低了生产 成本，且对环境友好，具有良好应用前景。 表 4：公司锂磷铝石制备磷酸锂专利基本信息 专利号专利号 申请日申请日 专利权人专利权人 CN111137869A 2019 年 12 月 25 日 德方纳米 发明人发明人 最新法律状态最新法律状态 龚昊、孔令涌、任望保、陈燕玉 实质审查生效 资料来源：德方纳米专利说明书，国家专利局，中信证券研究部 制备流程：制备流程：仍为液相合成路线。仍为液相合成路线。将粗制磷酸锂

38、原料加水搅洗，得到洗涤后磷酸锂；加 入酸进行溶解，然后加入金属盐溶液，调节 pH、过滤，得到第一滤液和磷酸铝、磷酸铁 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 2019-11 2020-01 2020-03 2020-05 2020-07 2020-09 2020-11 2021-01 2021-03 2021-05 2021-07 2021-09 2021-11 电池级碳酸锂99.5%（国产） 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 等磷酸盐沉淀物；将第一滤液的 pH 调节至 6-8，

39、过滤杂质得到第二滤液；将滤液 pH 调节 至碱性，过滤后得到纯锂溶液；在纯锂溶液中加入铁源、磷源、碳源，经过混合、干燥、 加热预处理后得到磷酸铁锂前驱体；烧结后可得到纳米级磷酸铁锂。 图 13：公司专利中由粗制磷酸锂制备磷酸铁锂流程示意图 资料来源：德方纳米专利说明书，国家专利局，中信证券研究部 专利优势：锂离子利用率高，磷酸铁锂产物性能优良。专利优势：锂离子利用率高，磷酸铁锂产物性能优良。该发明以粗制磷酸锂为原料， 通过分布沉淀等步骤使锂的利用率达到 99%以上， 且滤液可作为原料或去离子水循环使用， 进一步降低锂的损失，具有成本低、操作简单、可重复性好的优点。根据国家专利局专利 信息披露，

40、 通过该技术制备得到的磷酸铁锂为纳米级， 其 0.1C 放电克容量可达 157mAh/g 以上，1C 放电克容量可达 138mAh/g，中值电压 3.35V 以上，具有良好的性能。 表 5：公司专利中列示的磷酸铁锂产品性能 组别组别 0.1C 1C 充电充电 容量容量 放电放电 容量容量 效率效率 中值中值 电压电压 恒压恒压 比比 充电充电 容量容量 放电放电 容量容量 效率效率 中值中值 电压电压 恒压恒压 比比 实施例 1 163.9 160.0 97.6 3.39 0.87 159.7 139.2 87.2 3.36 4.16 实施例 2 159.8 158.0 98.9 3.40 1

41、.09 157.5 138.7 88.1 3.37 2.98 实施例 3 160.4 157.7 98.3 3.39 1.57 158.2 141.7 89.5 3.36 3.07 实施例 4 159.6 158.3 99.2 3.40 1.68 157.9 143.0 90.6 3.37 2.76 实施例 5 160.4 159.7 99.6 3.40 1.07 160.4 145.9 90.9 3.36 2.29 实施例 6 161.2 160.5 99.6 3.40 1.18 160.0 144.4 90.2 3.36 2.95 资料来源：公司专利说明书，国家专利局，中信证券研究部 新专

42、利契合公司液相法路线，有望降低生产成本新专利契合公司液相法路线，有望降低生产成本 磷酸铁锂制备工艺多样，分为固相法和液相法两大类。磷酸铁锂制备工艺多样，分为固相法和液相法两大类。磷酸铁锂制备方法较多，主要 分为固相法和液相法。其中固相法是目前最为成熟且大规模商业化应用的方法，根据关键 原材料不同可分为草酸亚铁、磷酸铁（钠法）和磷酸铁（氨法）三大类。固相合成法设备 和工艺简单，制备条件容易控制，适合工业化生产；但原材料固相不均匀，化学反应产物 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 颗粒较大，粒度分布范围宽，从而对

43、产品导电性和安全性等产生不利影响。目前具备量产 化能力的主要为德方纳米的自热蒸发液相法，这种合成法使得初始原料在分子水平上的混 合和获得的前驱体更均匀，但对生产条件控制的要求较高，此外压实密度等方面存在一定 劣势。 图 14：行业制备磷酸铁锂的几种主要工艺路线 资料来源：德方纳米招股说明书，湖南裕能招股说明书，江西升华环评报告，中信证券研究部 新专利契合公司液相法路线，技术路线切换障碍小。新专利契合公司液相法路线，技术路线切换障碍小。公司本次新专利主要反应均发生 在溶液环境中，所需主要生产设备仍为搅拌罐、反应釜等，与公司原有的自热蒸发液相合 成法产线设备重合度高，因此公司不需大幅更换生产设备即

44、可实现产能切换。 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 图 15：公司自热蒸发液相合成法工艺流程及各环节所用生产设备示意图 资料来源：德方纳米招股说明书，中信证券研究部 采用锂磷铝石采用锂磷铝石-磷酸锂磷酸锂-磷酸铁锂磷酸铁锂工艺工艺路线有望实现大幅降本路线有望实现大幅降本。经我们测算，生产 1 吨 磷酸铁锂消耗碳酸锂约 0.25 吨，当前电池级碳酸锂（99.5%）市场价格为 20 万元/吨，因 此生产单吨磷酸铁锂所需锂源成本约 5 万元/吨；采用锂磷铝石-磷酸锂-磷酸铁锂新工艺路 线后，生产 1 吨磷酸铁锂

45、消耗锂磷铝石（氧化锂含量 6%）约 1.58 吨，当前市场无锂磷铝 石公开报价，但预计其采购成本加上磷酸锂制造费用合计远低于碳酸锂路线锂源成本，有 望实现大幅降本。 表 6：不同工艺生产磷酸铁锂的直接材料成本测算（万元/吨） 材料材料 单吨用量单吨用量 材料价格材料价格 单吨成本单吨成本 行业此前技 术路线 外购碳酸锂 （Li2CO3） 0.25 20.00 5.00 合计合计 5.00 采用磷锂铝 石作为锂源 锂磷铝石 (氧化锂含量 6%) 1.58 无公开报价 - 磷酸锂制备费用 - - 0.68 合计合计 5.00 资料来源：Chemical Book，纳米网，爱采购，中信证券研究部测算

46、 注：1）测算主要根据公司专利信息以及行 业相关费用确定； 2）锂磷铝石价格跟随锂含量变化，假设采购锂磷铝石氧化锂含量 6%。 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 布局补锂添加剂，拓展布局补锂添加剂，拓展新新业务领域业务领域 专利专利布局布局：铁酸锂的制备方法：铁酸锂的制备方法 专利背景：专利背景：锂电池首次充放电过程中，在负极材料界面会形成 SEI 膜，其主要成分为 LiF、Li2CO3、R-COOLi、R-CH2OLi 等锂盐材料。由于形成 SEI 膜的过程不可逆，用来 形成 SEI 膜的锂离子在放电过

47、程中不能再嵌入到正极材料中，造成了电池容量的损失。为 了解决这一问题，目前可通过负极补锂和正极补锂两种预充补锂技术来弥补容量损失。其 中负极补锂技术对环境要求较高，补锂剂一般为金属锂箔和惰性锂粉；而正极补锂技术要 求相对较低，方法简单且补锂剂一般选用反萤石结构富锂正极材料 LixMO4（M=Ni、Fe、 Co、Mn） 。 图 16：补锂剂主要分类 资料来源：德方纳米专利说明书，中信证券研究部 专利简介：专利简介：制备正极补锂材料制备正极补锂材料铁酸锂铁酸锂，产品纯度超过，产品纯度超过 95%。公司专利技术涉及的补锂 剂为正极补锂剂材料铁酸锂（Li5FeO4） ，现有的铁酸锂制备方法多采用固相法

48、，具体是采 用 Fe2O3和 LiOH（或 Li2O）按照一定摩尔比进行固相混合，再进行多次烧结得到，固相 法要求 Fe2O3的粒径足够小， 且存在需要多次烧结、 烧结时间长、 产物杂质含量高的问题。 公司通过采用溶剂法，制备活性较高的前驱体溶液，经干燥后仅需一次烧结即可得到纯度 较高（95%以上）的铁酸锂，解决了传统固相法需要多次烧结、烧结反应不充分、烧结时 间长、杂质含量高的问题。 表 7：公司正极补锂剂铁酸锂制备专利基本信息 专利号专利号 申请日申请日 专利权人专利权人 CN112117433A 2020 年 9 月 1 日 德方纳米 发明人发明人 最新法律状态最新法律状态 赵中可、万远

49、鑫、孔令涌、任望保等 实质审查生效 资料来源：德方纳米专利说明书，中信证券研究部 制备流程：制备流程：液相法液相法工艺工艺合成前驱体，一次烧结形成高纯度铁酸锂。合成前驱体，一次烧结形成高纯度铁酸锂。公司通过采用溶剂 法（液相法） ，将铁源、锂源和有机酸在含水溶剂中进行混合，以获得粒径较小的氢氧化 铁胶体。同时，有机酸与锂源发生反应生成锂盐，该锂盐与氢氧化铁胶体经加热处理后可 德方纳米（德方纳米（300769.SZ）深度跟踪报告深度跟踪报告2021.12.6 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 附着在氢氧化铁胶体表面形成活性较高的前驱体溶液。所得前驱体溶液经干燥处理后，仅 需一次烧结即可得到

50、纯度较高的铁酸锂。 图 17：公司专利中正极补锂剂铁酸锂制备流程示意图 图 18：公司补锂剂专利所述工艺制备出的铁酸锂 SEM 图 资料来源：德方纳米专利说明书，中信证券研究部 资料来源：德方纳米专利说明书 专利优势：专利优势：1）铁酸锂补锂剂：）铁酸锂补锂剂：材料价格低廉、补锂安全性高；2）制备工艺简单易行，）制备工艺简单易行， 适合工业化生产：适合工业化生产：由液相法制备出的前驱体溶液中的氢氧化铁胶体的粒径较小，比表面积 较大，干燥后仅需一次烧结处理即可得到纯度较高的铁酸锂，解决了传统固相法需要多次 烧结、烧结反应不充分、烧结时间长、杂质含量高的问题；3）产品纯度高：）产品纯度高：据公司测