磷化工产业链深度解析
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磷是一种重要化工原料，工业用磷主要从磷矿中提取，而磷矿是一种不可再生资源。以磷矿石为原料，通过化学方法提取其中的磷元素并加工成众多化工产品，这一产业链被称为磷化工行业。
磷化工以磷矿石为起点，磷灰石是工业上用于提取磷元素的主要磷矿石。磷化工产品磷肥、农药、磷酸盐、磷酸等，广泛应用于农业、食品、阻燃剂、洗涤剂、电子等行业。
需求端来看，据百川盈孚数据，在磷矿石的下游应用领域中，磷肥、黄磷、磷酸盐分别占比为71%、7%、6%。
磷矿石：战略性非金属矿产
磷矿石是含磷量非常丰富的矿石，元素主要以磷酸盐的形式存在，是磷产业链主要的矿产原料。磷矿石是一种稀缺性资源，具有不可再生和不可替代性。
我国2009年开始实施磷矿石出口配额，2016年国务院审批通过的《全国矿产资源规划（2016-2020年）》首次将磷列为“战略性非金属矿产”。
磷矿资源深加工前景广阔，全世界磷化工初级及其终端产品多达数千种。
磷矿石的下游主要为磷酸，用量约占总量的80%，磷酸的下游主要为磷肥，约占磷酸总量的87%，因此磷肥是磷矿石的最大的终端需求。
全球磷矿石基础储量约700亿吨，中国基础储量排名第二，约33亿吨，在规模上仅次于摩洛哥，位居全球第二。
我国是磷矿石出口大国，基本无磷矿石进口。
我国磷矿中60%以上采用地下开采，70%为中低品位的胶磷矿，开采和选矿难度大、成本高。
从地域分布来看，云贵川鄂四省的总储量超过全国基础储量的85%以上，从而形成“南磷北运，西磷东调”的基本格局。
根据国家统计局数据，2020年国内磷矿石产量8196万吨，产量自2015年达到峰值后持续下降。
近年国家通过出口配额、资源税改革以及环保督察，持续推进供给结构优化，磷矿石行业限产减产，而新的磷矿开采审批也逐渐趋于严格，磷矿石供给端不断收缩。
同时，磷化工属于高污染行业，在环保要求日趋严格的环境下，国内小规模磷矿产能相继出清。
根据百川盈孚数据，2020年国内磷矿石国内磷矿石企业格局则较为分散，CR4仅30%，而随着各地收紧磷矿生产开发，小型矿山逐步退出将推动行业资源集中化。
黄磷：行业格局分散
黄磷一般指白磷，处在整个磷化工产业链的中游。下游消费领域主要包括热法磷酸、三氯化磷和其他，其中，热法磷酸仍为黄磷的第一消费应用，其消费量占黄磷总消费量的43%。
三氯化磷是有机磷化合物的起始原料，也是常用的较温和的氯化剂，主要用于制造草甘膦、敌百虫、甲胺磷和乙酰甲胺磷，三氯氧磷、亚磷酸、磷酸三苯酯和磷酸三酚酯以及稻瘟净等有机磷农药的原料。
我国是黄磷出口大国，基本无黄磷进口。国内主要分布在云贵川鄂四省，云南是我国黄磷产能最大的省份，占全国产能50%以上。
黄磷行业准入条件和制定原则：“控制总量、节约资源、降低能耗、保护环境、持续发展”目的：为促进产业结构升级，规范市场竞争秩序，控制高耗能、高污染、资源型产业过快增长，制止低水平重复建设。
黄磷开工率具有明显的季节性，由于单吨黄磷耗电量在15000度左右，受益于6-8月西南相对低廉的丰水期电价，因此6-8月是黄磷开工旺季。
国内黄磷行业格局分散，产能前三的企业分别为云南南磷、江阴澄星和兴发化工。其他主要企业还包括云化天、云南江磷、雷波凯瑞、澄江新安等。
随着三磷整治等政策实施，预计未来环保政策会进一步趋紧，中小企业将难以承受高昂治污费用，落后产能进一步淘汰，行业集中度将进一步提升。
草甘膦：供给稳定，行业产能增量有限
根据中国发改委修订发布的《产业结构调整指导目录（2019年本）》，草甘膦属限制类产品，仅限于技术改造且不得擅自新增产能，这侧面印证了我国草甘膦未来产能不会有太大的增加。随着下游农户种植积极性提高，草甘膦行业供需错配或将越发明显。
目前我国草甘膦供给稳定，近5年产能没有明显变化。
2020年的产能为73万吨，产量为56.2万吨，同比减少约4%。2019-2020年由于江西金龙退出2.5万吨产能，导致我国草甘膦的产能实际净增长仅有5000吨。2022年湖北兴发将在内蒙古新增5万吨的产能，而其他工厂并没有相应的扩产计划，预计总产能为78万吨。
磷酸：产业链最重要的中间体
磷酸为磷化工产业链最重要的中间体，根据纯度及含杂质量不同，可分为电子级、工业级、食品级等。
湿法磷酸下游主要应用于磷肥、工业级磷酸和磷酸盐；热法磷酸下游主要应用于电子级、食品级磷酸和磷酸盐。
电子级磷酸
电子级磷酸纯度要求最高，杂质含量以ppm计。主要应用于超大规模集成电路、大屏幕液晶显示器等微电子工业，用于芯片的清洗和蚀刻。
研发电子级磷酸新技术，提高国内电子级磷酸产品质量，使产品应用于IC、LED、TFT-LCD等行业，摆脱长期依赖进口，将是我国电子级磷酸发展的方向。
工业级磷酸
工业级磷酸对纯度要求低，含约0.06%的铁、砷等重金属。主要应用于金属表面处理剂，磷酸盐原料制品，有机反应催化剂，耐火材料添加剂等。
食品级磷酸对重金属元素尤其是砷含量要求严格，要求砷低于0.00005%。主要用于食品行业及其他日用工业中的添加剂；用于生产牙膏级、医药级的磷酸盐产品。
磷酸主要企业有江苏澄星、瓮福达州、湖北兴发、贵州瓮福、广西明利、武汉联德等。
磷酸盐-三聚磷酸钠
磷酸盐主要用于洗涤剂、软水剂、有机合成催化剂、食品添加剂、食品保水剂和防腐剂等。
三聚磷酸钠分布以西南、华中为主。主要产能分布企业包括：宜宾天原、重庆川东、兴发化工、云南南磷、武汉无机盐、江能澄星、瓷福剑锋、四川金光等。
磷肥：行业格局集中
磷肥是三大单元素肥料之一，广泛适用于水稻、玉米、棉花、水果、蔬菜等粮食作物及经济作物。
根据中国磷复肥工业协会数据，国内磷肥产量中44%是磷酸二胺，41%是磷酸一铵，为主要磷肥。
根据卓创资讯数据，国内磷酸一铵一梯队龙头为湖北祥云、新洋丰，2020年市占率分别为11.5%和10.5%。
磷酸二铵格局则更加集中，云天化、贵州开磷为一梯队龙头，2020年市占率分别为21.4%和18.7%。
磷化工重点企业磷铵及磷矿石产能情况：
据Mosaic统计，全球磷肥出货量在过去十年以2.2%的复合增速稳步增长，中国磷肥需求于2020年结束了近几年下滑的趋势，2020年增长了5.6%。
另一方面，因为全球磷肥库存处于低位，补库需求拉动增长，到2021 年，美国磷肥库存将减少60万吨，印度将减少130 万吨，中国将减少多达70万吨。
Mosaic预计2021年全球磷肥出货增长2.6%，中国磷肥需求继续增长1.1%。
磷-氟产业链延伸：磷酸铁锂
磷化工企业可以凭借磷-氟综合开发带来的成本优势，向下延伸产业链拓展磷酸铁锂业务。
磷矿石含氟量约2%-4%，磷肥生产过程产生的大量含氟气体（主要是四氟化硅）会产生巨大的环境污染，将四氟化硅气体用水吸收生成氟硅酸，也仅仅是把废气转化成废水。
少数有实力的磷肥企业能将氟硅酸转化成氟硅酸钠，然而副产低浓度盐酸又形成了二次污染。
磷化工配套氟化工则可以较好地解决这个问题，比如多氟多开发的氟硅酸钠法制冰晶石联产优质白炭黑生产技术，该技术以氟硅酸为原料生产高分子冰晶石，可以同时解决氟化工资源瓶颈和磷化工的环保问题，降低磷化工企业的综合成本，使其得以用更低的磷源成本向下延伸产业链，开发磷酸铁锂材料。
磷酸铁锂常通过固相法制备，工业上将磷源、铁源和锂源混合干燥后，在惰性气体的包裹下经过两次低温和高温烧结制得磷酸铁锂。磷酸铁锂作为正极材料具有成本低、循环寿命长、安全性好等优势，磷酸铁锂电池因此得到广泛的应用。
磷酸铁成本构成中磷源占比最大，达到35.2%。预计2025年磷酸铁锂拉动的磷矿石需求量将会占总产量的9%，磷矿对于磷酸铁企业将成为重要战略资源。
2020年磷酸铁锂材料市场格局：
联合磷化工保障原料供应及成本消化，将成为磷酸铁行业趋势。
贵州瓮福（与开磷集团合并为贵州磷化）年产磷酸一铵和磷酸二胺分别为110和260万吨，是国内磷肥一梯队企业，2017年时已具备年产5000吨电池级无水磷酸铁生产规模，2020年二期扩产1.5万吨项目正在推进，2021年4月贵州磷化、贵州瓮福与国轩高科拟成立合资公司，合作磷酸铁、电解质和电解液等锂电池核心材料，进一步介入电池材料领域。
铜陵纳源的母公司与六国化学的第一大股东同为铜陵化学，作为关联方，铜陵化学有望协同六国化工的磷矿资源，实现原材料保供和降本。
合纵科技也公告将在四川宜宾建立新生产基地，从磷矿资源端入手实现原材料降本。
中核钛白则直接建立循环一体化基地，建设水溶性磷酸一铵、磷酸铁和深度循环钛白粉粗品绿色循环基地，打通钛白粉、磷化工与磷酸铁产线，综合循环降本。
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