核心观点：目前双碳背景下，建议传统磷化工产业合理利用小水电资源生产磷化工中游产品，可避免限电及高能耗的影响。可充分利用长江流域的交通运输便利资源，降低成本提高经济效益。未来重点发展方向是电子级磷酸、有机磷阻燃剂、磷酸铁锂、含磷药物等黄磷为原料的精细磷化工。另外，作为新一代光电材料的黑磷烯具有极高的研究价值和发展潜力。

报告内容分8个部分：

1、我国磷资源总储量32亿吨，占全球的5%，主要集中在鄂云贵川四省，储量占85%， 出现了南临北运，西临东调的格局。

2、黄磷是磷化工的基础原料，我国是主要生产和出口国，产量达到150万吨，现约产130万吨。

3、磷酸的制备有热法磷酸和湿法。我国磷酸总产量220万吨，热法磷酸120万吨，纯度高，但能耗大；湿法磷酸100万吨，会产生大量的磷石膏，已成为阻碍磷化工发展的瓶颈。电子级磷酸是5G和6G的主要微电子化学品，具有广泛的应用前景。

4、我国磷肥总产量3,895万吨，磷酸一铵1,573万吨，磷酸二铵2,322万吨，已成为世界最大的磷肥的生产国和出口国。

5、草甘膦农药已成为世界最重要的除草剂，我国产量50万吨，是主要的出口国和生产国，经济效益显著。

6、磷酸铁锂是重要的现代电池的阳极材料，发展迅速，产业化效益显著。

7、黑磷是未来最具前景的，性能优异的新型材料，在高端领域具有广阔的应用前景，解决了表面稳定的问题，就能成为6G的新材料。

主要内容

1、全球磷资源特征

磷化工的原料是磷矿，是保障粮食安全以及高新技术发展的重要原料，我国已经把它列为战略性矿产。磷矿石的产业结构，通过磷矿石合成磷酸、黄磷，再利用磷酸合成各种产品，一是合成化肥，二是合成各种化学试剂。磷矿石的下游主要是磷肥、黄磷、磷酸以及磷酸的高档产品。

全球磷资源储量分布，储量最高的国家是摩洛哥，总量达500亿，全球占比73.7%。我国储量32吨，全球排名第二，以4.57%的储量供应全球50%市场需求，开采量第一。可见我国的开采率是很高的。

我国磷矿资源分布主要集中在湖北、贵州、云南和四川，四省占全国储量的85%以上。我国磷矿主要有8大产区，主要分布在长江流域。产销形成“南磷北运、西磷东调”的格局。

2、黄磷与下游产业链

黄磷处在整个磷化工产业链的中游，下游应用主要是热法磷酸和三氯化磷。黄磷属于高能耗产品，我国长江流域建有小水电厂，适合黄磷生产。在高海拔、水资源丰富的地区，小水电厂发电不能并入国家电网，这些卖不出去的电正好可用于黄磷生产。

黄磷的行业准入条件要求比较高，需要考虑综合能耗、磷矿消耗、炉渣利用、尾气利用等，贵州湖北山区比较适合建产。2019年上半年黄磷产能约150万吨，特点是季节性明显。2019年当时是130万吨产能，价格在3.4-4万/吨。今年黄磷价格翻倍，相关企业效益都比较好。我国是黄磷的出口大国，基本无黄磷进口。最近黄磷的产量提高，价格持续上涨。

热法磷酸和三氯化磷是黄磷主要的下游产品，三氯化磷主要用于生产含磷农药。受国内供给侧改革的影响，在长江大保护背景下，草甘膦产能大幅扩张几率小。

生产下游磷酸的主要工艺有两种：

工艺路线一：三氯化磷，是所有磷化工基本原料之一。这条工艺只能做低级产品，优点是耗能低，缺点是产生大量磷石膏。

工艺路线二：热法磷酸，得到高纯磷酸，优点是没有炉渣，适合做下游高端产量，缺点是能耗高。

未来重点发展方向是以黄磷为原料的精细磷化工。包括有机磷系阻燃剂，磷酸酯类、氧化膦、亚磷酸酯、鏻盐系列等；另一方面是含磷药物，因为磷元素跟人类配体相融，许多含磷化合物在抗菌抗病毒、抗肿瘤药物方面有重要应用。

3、磷酸与磷酸盐

磷酸：

磷酸为磷化工产业链最重要的中间体，根据纯度及杂质量不同，可分为电子级、工业级、食品级等，下游覆盖磷酸盐、磷肥、三氯化磷/五氯化磷等。磷酸的生产工艺分热法工艺和湿法工艺两种：

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。湿法磷酸，1吨磷酸产生4.5吨磷石膏渣，难以利用，对环境污染极大。热法磷酸纯度高，但能耗极高。据相关报道和海关数据统计，我国出口食品级磷酸500美元/吨左右，黄磷1200美元/吨，进口半导体、液晶电视等微电子工业用的电子级磷酸超过2600美元/吨。

行业重点发展方向之一是电子级磷酸，我国电子级磷酸的产量还远远不够，纯度也还不够，要发展6G，缺口还比较大。目前国内电子级磷酸供不应求，主要依靠进口，最近几年国内厂家开始重视生产半导体用磷酸。其中，发展超低砷黄磷精制和半导体级磷酸技术是提升磷化工产业竞争力的有效途径。

磷酸盐：

三聚磷酸钠主要应用在陶瓷工业，洗涤工业、印染纺织等。工业级三聚磷酸钠广泛应用于合成洗涤剂的助剂，水质软化及金属选矿的浮选剂等。食品级三聚磷酸钠，主要应用于持水剂和食品保鲜剂等。受环境保护高压和下游需求影响，加之原料价格提升，产量小幅下降。目前产能约120万吨。

六偏磷酸钠，主要应用于洗涤助剂和清洁助剂，占比62%，还应用于软水剂、肉制品的持水剂，浮选剂等。六偏磷酸钠生产以四川、湖北、重庆为主，产量趋于下降，主因环保高压，以及低端货源扰乱市场，高端产品销售压力大，生产量随之下滑，但最近也在上涨。六偏磷酸钠市场主要随原料成本波动。次磷酸钠目前跟市场要求还是有差距。

4、磷肥

磷肥是三大元素肥料之一，其上游原材料是磷矿石，主要细分产品是磷酸一铵和磷酸二铵。现在基本都是复合肥，磷酸一铵，磷酸二铵，磷氮的复合肥。低端产品是用磷矿直接跟磷酸反应生产。

我国是最大的磷肥产地，磷铵占八成以上，我国磷酸一铵和磷酸二铵的合计产量占全球三分之二。受近几年安全环保监督的影响，磷酸一铵和磷酸二铵部分产能被清理，产量也有所下降，但总体还是很高，目前价格也很好。

磷酸一铵主要用于国内生产的磷复肥，磷酸二铵可直接施用，出口占比高，磷铵出口主要以南美和东南亚国家为主。生产过程中的问题是会产生大量磷石膏，但是要解决粮食问题，这一块还是要发展的。在磷肥价格上中国有话语权，重点关注交通运输好的地方，磷肥效益好。

很多农业国家都靠我国的磷肥，我国磷酸一铵和磷酸二铵国际声誉非常好。生产技术也达到很高的水平，属于国际先进水平。运输上通过长江黄金水道出海运到世界各地。中国现在不出口磷矿，基本都是加工成经济效益产品磷肥出口，而且从2019年至今所有化肥出口均为零关税。

5、草甘膦

供给方面，近几年草甘膦产能减缩，持续环保高压态势下，预计后续产能大幅扩张几率不大，但价格会攀升。我国是草甘膦出口大国，前三大出口地为阿根廷、巴西和美国。草甘膦除草剂是目前全球最大的除草剂品种。草甘膦对于转基因作物有显著除草性能，市场有长期利好。随着全球转基因作物的推广，海外无新增产能释放，我国草甘膦出口量有望持续增长，目前价格6万元/吨，原因是黄磷的上涨。

有机磷农药是农药的骨干品种，品种数达300多种，我国黄磷消费结构中有约10%用于有机磷农药的生产。我们应根据国内外农药市场发展的需要，做强、做优草甘膦、乙酰甲胺磷等有机磷农药产品，提高经济效益；同时，积极开发高效低毒新品种，如甲基噁唑磷、甘氨硫磷、吡唑硫磷等，注重有机磷农药的升级换代，大力发展绿色化学农药。

有机磷萃取剂是一类能与金属离子或其盐类螯合或配位的油溶性有机磷化合物。常见的有机磷萃取剂可分为中性磷型和酸性磷型。有机磷萃取剂是非常大的一类萃取分离萃取剂，应用于稀土、铀，铜镍的萃取，用量逐年提高，是磷化工重点发展领域。

6、磷酸铁锂

锂离子动力电池的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、二元系，磷酸铁锂等。其中，磷酸铁锂电池的优势是循环性能好，能达到20000次。磷酸铁锂和磷酸铁结构相似，相容性好所以电化学性能好。氧离子与P5+通过强的共价键结合行程（PO）43+，即便是全充态，O原子也很难脱出，提高了材料的稳定性和安全性。磷酸铁锂的生产厂家各自有工艺，主要是磷酸铁工艺和液相法，大都用到磷酸一铵。

为了提高电化学性能，磷酸铁锂的改性途径主要有表面包覆、体相掺杂和纳米化。磷酸铁锂的产业发展趋势，技术方面趋于纳米化和生产标准化；成本方面，厂家大力降低成本，提高产品合格率，增大生产规模。具有很大的发展前景，值得关注。

7、黑磷

黑磷是常见三种磷同素异形体中，形态最为稳定的一员。最近黑磷的主要功能在不断被挖掘。黑磷是一类非常先进的材料。黑磷跟石墨类似，也为片层结构，不同的是，同一层的黑磷原子不在同一平面上，呈一种蜂窝状的褶皱结构。层内具有较强的共价键，还留有单个的电子对，层与层之间原子靠范德华力作用。块状黑磷的制备目前尚能满足科研上二维黑磷的需要，其大规模产业化制备方法仍在研究中。

黑磷烯，即单层或多层黑磷，类似于石墨烯。黑磷超越石墨烯的最大优点就在于拥有能隙，使其更容易进行光探测；而且其能隙是可通过在硅基板上堆叠的黑磷层数来做调节，使其能吸收可见光范围以及通讯用红外线范围的波长。此外因为黑磷是一种直接能隙半导体，也能将电子信号转成光。石墨烯无带隙的能带结构限制了其在光电领域的应用和发展。而黑磷最大的特点是拥有随着层数可变的直接带隙，这恰好解决了困扰石墨烯的难题。

黑磷具有较高的迁移率/开关比，使其能应用到石墨烯力所不及的场效应晶体管中。目前，第一代的高速黑磷晶体管收益于黑磷独特的带隙性质带来的良好电流饱和性能，在电压和功率增益上显示出优异的电子辐射频率。未来预期在纳米电子学器件会有更大的应用。

据研究报道，黑磷还可用于锂离子电池负极材料。

在光电探测领域也有广泛的应用前景。黑磷烯晶体管同时涉及电子和空穴两种载流子的流动，具有双极性。研究发现当电子在黑磷晶体管中移动时，只会在两个维度移动，表明二维黑磷或许能够替换硅用于制作性能更好的晶体管，提升芯片性能。

黑磷作为一种光电材料能有效的应用于高光谱成像技术。黑磷与光之间的相互作用根据原子层数量的不同而改变，单层晶体将释放红光，而更厚的晶体则释放红外线，通过检测能够看到整个可见光到近红外区域的广谱。

黑磷烯还在光电转换器和光感测器方面具有很大的潜在价值，可用于制作光电传感器、光伏转换元件以及发光二极管等。基于黑磷优异的光点性能，某著名公司投资3000万，生产了1kg黑磷，我国某头部通信设备厂家获悉后预定300kg，进行科研布局6G。

此外，黑磷量子点由于其自身的量子限定效应，在超快光子学的应用具有巨大的潜力，有望发展成为一种新型的光学功能材料。黑磷量子点在近红外光照射下能杀死大鼠神经胶质肿瘤细胞和人乳腺癌细胞，并且在多种细胞体中表现出良好的生物相容性。可用作高效光热制剂治疗癌症方面具有很大的潜力。

黒磷烯未来的发展趋势，克服表面不稳定性是黑磷能否得到广泛应用的关键。寻求一种良好的表面覆盖材料会是将来研究的重要方向。

提问环节

1、 限电政策会对整个磷化工产业产生较大影响吗？

肯定会有影响，我国磷化工都在云南四川湖南湖北大山沟里，小水电站不供给给国家电网，而是用来支持黄磷生产。在河流落差大，水利资源丰富的深山区制备黄磷不会收到国家限电影响。比如湘西有13个电站，几个电站合在一起建磷的生产厂。其他区域做黄磷肯定有影响。

2、 目前整个磷化工都在持续涨价，您对本轮价格周期怎么看？

后疫情时代生产恢复，磷的用途越来越广，电价继续上涨，压缩供给的话，磷的化工产品会继续增长。

3、 低碳背景下，磷化工企业会受哪些影响？

黄磷生产高耗能，跟低碳矛盾，所以肯定会受到影响。磷化工黄磷制造考虑放在落差大的偏僻河流，这样的设计会非常好。该做的事情还是要做，想办法突破，减少影响，比如利用小水电

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