法国化学家拉瓦锡在18世纪70年代最早研究磷酸时可能无法预知，200多年后的今天，磷酸将会拥有怎样巨大的产业价值。作为磷化工产业的中间核心产品，磷酸已广泛应用于肥料、制药、涂料、塑料、印染、食品等领域。近年来，随着新能源发展热度升温，湿法净化磷酸(PPA)项目更呈遍地开花之势，成为近年来备受关注的“蓝海”领域。
然而，中国化工报记者最近采访的多位业内人士认为，PPA项目前景向好、投资趋热，但“蓝海”淘出的是金还是沙受多方面因素影响，企业布局仍需谨慎，不宜盲目试水。
我国是全球第一磷矿产出国，磷矿资源主要分布在湖北、云南、贵州、四川、湖南等地。依托磷资源，我国建立了一批磷化工企业。图为一家企业的磷矿开采现场。
现状
PPA年产能持续提升
3年间或从245万吨增至648万吨
“根据生产工艺不同，磷酸可分为热法磷酸和湿法磷酸。热法磷酸是指以黄磷为原料生产的磷酸。湿法磷酸是指用强酸与磷矿石反应得到的磷酸。后者酸解过程中，大量阴阳离子进入磷酸系统，只有通过深度净化才能成为工业级、食品级及电子级产品，即PPA。”中国无机盐工业协会副秘书长问立宁告诉记者。
“与其他国家不同，我国有大量的黄磷生产企业。他们依托于磷资源产地及丰富的水电资源，拥有成本比较优势。”问立宁介绍说，“前些年，由于原料黄磷价低易得，我国热法磷酸产量一直占比很大。”
然而，随着国内不断新建或扩建PPA产能，2021年，我国PPA产量首次超过了热法磷酸。此后，在新能源产业高速增长带动下，PPA的投资热度渐升。记者梳理发现，仅2022年四季度，就有若干和PPA项目相关的市场动向。
2022年12月29日，六国化工发布非公开发行A股股票预案。本次发行拟募集不超过8亿元，扣除发行费用后将主要用于“28万吨/年电池级精制磷酸项目”。
2022年11月29日，东方盛虹发布投建公告称，将在湖北省宜昌市宜都化工园区建设180万吨/年选矿装置、80万吨/年硫黄制酸装置、40万吨/年湿法磷酸装置、28万吨/年湿法磷酸净化装置等。
2022年10月8日，贵州磷化集团开磷股份公司位于开阳的40万吨/年PPA项目试车成功并产出合格产品。该项目的投产，让贵州磷化集团PPA产能增至160万吨/年。后续通过现有项目扩能，预计“十四五”末，该公司PPA产能将达300万吨/年。
据记者了解，2023~2025年，还将有川恒股份、云天化、湖北兴发、嘉士利、湖北三宁、湖北宜化、中孚集团、中化涪陵、川金诺、中阿化肥、新洋丰、宜宾天原、龙蟒集团等企业计划投建PPA项目。根据这些企业的规划，到2025年全国PPA产能有望达到648万吨/年，而2022年这个数字为245万吨/年。
2022年10月，贵州磷化集团开磷股份公司位于开阳的40万吨/年PPA项目试车成功，并产出合格产品。
原因
磷酸铁锂市场向好
PPA吨成本比热法磷酸低逾3000元
为什么业界不约而同把目光投向了PPA项目?
最直接的原因，就是近年新能源产业大发展带动磷酸铁锂需求增加，进而带动上游磷酸市场需求增加。中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会公布的数据显示，2021年中国市场磷酸铁锂材料出货量达48万吨，较2020年增长接近2.5倍。2022年，预计磷酸铁锂材料出货量达105万吨，同比增长118.8%。需求增长也带动了价格攀升。据生意社数据，2022年1月份磷酸铁锂价格是105000元/吨，当年12月底是168000元/吨，全年整体上涨60%，涨幅达63000元/吨。
“磷酸铁锂中的重要元素——磷从哪儿来?就是从磷酸来。磷酸铁锂工艺路线有好几种，目前主流工艺是以磷酸铁为前驱体来做。而要做磷酸铁，磷的成本占到了50%以上。”问立宁说，“从2020年下半年开始，磷酸铁锂在动力电池上的用量快速增长。而湿法磷酸通过深度净化，其产品品质与热法磷酸基本一致，能达到磷酸铁锂材料的生产要求。”
西南地区一家磷酸企业负责人告诉记者，随着PPA的市场需求增加，加上利润可观，越来越多的企业开始布局PPA，试图进入市场瓜分“蛋糕”。一些企业还计划以PPA为“支点”，布局电池级磷酸一铵、磷酸铁、磷酸铁锂等材料。
需求带动下，磷酸价格也不断走高。2021年，磷酸价格大涨，更在当年9月成为“涨价王”，从月初的7650元/吨涨至月末的19300元/吨，涨幅超150%，同比涨幅近300%；2022年5月开始，磷酸价格又持续上涨，到当年9月下旬，已从当年5月的11000元/吨左右涨至17000元/吨。
企业竞相上马PPA项目的另一重要原因，是其相比热法磷酸显著的成本优势。
“热法磷酸由黄磷生产。电解黄磷的耗电量为每吨13000~15000千瓦时。黄磷原料的能耗高，做成下游磷酸的成本就相应高。”问立宁介绍说，湿法磷酸的原料(主要是硫酸和矿石)则较为便宜，净化过程能耗也较低，使得PPA生产成本比热法磷酸低3000~4000元/吨。
此外，近两年能耗“双控”导致黄磷大幅涨价，使PPA的成本优势更加凸显。据记者了解，黄磷价格2021年初为17000元/吨，2021年9月涨至惊人的60000元/吨，后经数次调整，2022年12月底为34000元/吨左右。热法磷酸原料黄磷的成本持续增加，而湿法磷酸的成本增幅很小。另外，与热法磷酸相比，PPA每吨产品可节约1.8吨标准煤。巨大的成本差异带来平稳的盈利，加上旺盛的市场需求，直接导致PPA新产能持续出现。
针对企业争相上马PPA项目的情况，深圳市腾龙源实业有限公司董事长李国富认为是大势所趋，因为从成本角度看，湿法磷酸比热法磷酸有明显优势。他告诉记者，该公司的主营业务是表面处理和水处理系列化学品，磷酸年用量近10万吨，主要用于为下游客户做表面处理。目前该公司采购PPA的成本比热法磷酸低8%~10%。
事实上，热法磷酸由于能耗和成本高，生存空间正日益受到挤压。在国外，以热法磷酸为主的工业磷酸已逐渐被PPA替代。美国PPA占工业磷酸的比重在2009年就达到100%；2014年，欧洲PPA比重达到90%以上。
在国内，PPA也属于鼓励发展的产业。据一家工程公司项目经理介绍，PPA项目符合国家、地方产业鼓励政策的引导方向。比如，工信部 [2015]251号文件提出“鼓励依托产业优势开发、打造精细磷化工、湿法磷酸精制及深加工等新的产业链条”;中国磷复肥工业协会发布的《磷复肥“十四五”发展思路》提出，要发展低成本、高收率的湿法磷酸精制工艺路线;《石化和化学工业发展规划(2016~2020年)》提出，磷肥行业要打造精细磷化工、湿法磷酸精制及深加工等新的产业链条。这位项目经理表示，采用湿法工艺有望使磷酸的生产成本平均降低20%~30%，综合能耗降低50%以上。
问题
投资仍存风险隐患
磷石膏问题和产能过剩不可忽视
受磷酸铁锂市场红利吸引蜂拥而进PPA产业，这在磷化工行业已屡见不鲜。磷酸铁锂也成为与传统磷肥、精细磷化工并列的磷化工“第三子行业”。但这样的红利可持续吗?是否存在风险隐患?不少受访对象认为，风险不容忽视。
最引人关注的就是磷石膏问题。
由于存在安全环保隐患，磷石膏的处理及利用是世界性难题，会消耗大量的资金和能源。“环保可能是最大难题。因为PPA是从湿法磷酸发展过来的，是磷矿石和强酸反应的产物，从设计上就会产生磷石膏。这个问题是无法逃避的。”问立宁说，“PPA的净化工序一般采用萃取法，萃取收率为50%~60%，也就是说大概有一半的酸是不能直接用的。在环保要求趋严的背景下，磷石膏的消纳是让任何一家企业都头疼的问题，因为处理磷石膏很难产生附加值。如果消纳不了磷石膏，磷酸就出不去。萃取率50%，剩下50%做啥?只有做成磷肥或饲料级磷酸氢钙(简称饲钙)才能把它给消化，否则这个产业难以为继。”
产能过剩风险同样存在。
“磷肥产能本身是过剩的。我国每年磷肥产能约2100万吨(P2O5计，下同)，产量不到1700万吨，实际国内消费量1000万~1100万吨。按照国家减肥增效的要求，磷肥消费量还会下降，按照18亿亩耕地需求，未来每年可能会在1000万吨以下。对比现在的产量，我们每年还有近700万吨的磷肥富余。磷矿资源又是战略资源，出口受限。富余那么多磷肥怎么办?于是找到PPA领域，大家都去做，发展速度非常快。但磷酸铁锂这块对于磷的消费量毕竟没有磷肥那么高，如果大家都去新上项目，磷酸铁锂和PPA也是要过剩的，未来可能都和磷肥目前的状态一样，是‘血拼价格’模式。”问立宁说。
此外，待PPA产能及产量大增，“价格主导”的新问题便会出现。
一位业内人士表示，目前PPA市场的高盈利是建立在热法磷酸的高黄磷成本基础上的，属于在成本差异上盈利，但这种盈利未来或不可持续。
“由于产量占比问题，过去磷酸市场以热法磷酸为主导，即以热法磷酸价格来定义工业磷酸价格。在市场需求不足时，PPA不是市场主导产品，它跟随热法磷酸的涨跌而涨跌。热法磷酸卖到每吨1万元时，PPA价格会比热法磷酸低一点，以吸引客户采购。如果产量持续提升，届时具备成本优势的PPA将成为市场主导，那么磷酸价格就会由PPA来定义。”问立宁解释说。
新能源市场未来增速放缓的影响也不容忽视。
李国富认为，目前以磷酸铁锂为代表的新能源市场持续向好，业界普遍预计2025年前会持续放量，给PPA带来发展红利。“2025年之后PPA市场会是什么状况呢?这难以预测。但磷资源总量有限、比较匮乏，而且新能源未必会有这几年这么巨大的放量和成倍增长，市场可能会逐步变成寡头竞争。那些中小型企业，或者盲目上马的磷酸项目，届时可能会更容易被淘汰。”李国富这样分析。
一家企业的磷酸铁锂生产线。
建议
企业入局还需谨慎
应全面综合考量各种因素
不少业内人士认为，企业在入局PPA领域特别是新上项目时应谨慎决策，避免盲目投资造成损失。
问立宁表示，由于磷石膏处理难等客观存在的难点，相较传统磷肥企业，新建的独立PPA生产企业在未来市场竞争中或不占优势。
“对于传统的磷肥企业来说，要上马PPA，在现有的湿法磷酸装置基础上增加一套净化装置即可，仅仅是进行了产品结构调整。因为企业的主业是做磷肥或饲钙，可以按照市场需求，把磷肥比例稍微调整一下，就能开拓PPA市场，唯一需要关心的就是如何把磷石膏处理好。比如目前国内PPA产能最大的贵州磷化集团就有这样的优势——既做磷肥，又在国内很早就引进消化发展湿法磷酸技术。这样的企业可以借助这波新能源产业发展热潮优化产品结构。前提是，企业原先就有较大的湿法磷酸产能，只是把末端产品结构进行调整，源头并没有增加多少，也没有过多改变主营业务。”问立宁说。
有业内人士认为，头部磷肥企业生产PPA，可延长磷肥工业的产业链，增加附加值高的磷化工产品，为进一步生产焦磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸钠盐、磷酸钾盐等产品奠定基础，实现磷资源价值的最大化。
“但对于新上PPA的一些企业来说，业界不太看好，因为有些企业原本不做磷化工，只是因追逐利润而进入。要做磷化工必须有资源、有技术、有市场、有产业布局。磷肥本身是一个过剩的产业，如果盲目进入‘蓝海’，会给投资企业带来极大风险。”问立宁说。
作为磷酸下游用户企业负责人，李国富也关注到了业界争相上马PPA项目的情况。他告诉记者，腾龙源公司选择PPA的原因在于，PPA性能与热法磷酸类似，成本相对有优势。在选择供应商时，他们更关注产品品质、生产的稳定性以及供应的及时性，销售服务和售后也同样重要。因此，他们更愿意与头部企业合作。
“最近几年不少企业的确采用不同的技术路径新上了湿法磷酸项目。我们公司本身的磷酸需求量和供应量相对较大，更青睐拥有全国布局且产能明显领先的稳定供应商。许多新上的PPA项目，不管是产品产量还是综合品质，与头部企业比还是有一定差距，可能在某些细分领域能够满足需求，但要用于表面处理、精细磷化工等高端应用领域，还有提升空间。”李国富说。
一位不愿透露姓名的业内人士认为，在市场竞争趋热的背景下，企业新上PPA项目应综合考虑各种因素，比如磷矿来源及品质是否有保障，是否拥有人才及技术优势，是否具备产业布局优势、市场经营优势、品牌优势，以及土地、原料和资本优势等。“若要取得较大的竞争优势，企业应具备较好的经济基础和良好的综合配套能力，水、电资源充足，磷矿、煤炭资源丰富，能发挥区域优势和产业协同作用优势，通过能源、资源的梯级利用，实现资源节约和环境友好。如果能加速往下游和高端拓展，项目的竞争力会更强。”这位业内人士说。
(图片为资料图)
来源：中国化工报
作者：王鹏
编辑：王梅红
审核：陈国兴
监制：吴俊生
