磷酸锰铁锂行业研究报告:升级版铁锂,产业化加速在即

锰铁锂是磷酸锰锂与磷酸铁锂结合的产物,充分结合二者优势

当前时点为什么关注磷酸锰铁锂?

锰铁锂是磷酸锰锂与磷酸铁锂结合的产物,充分结合二者优势。锰铁锂高电压平台带来较高能量密度,循环、安全性能比肩铁锂、低温性能优于铁锂。但存在电导率低+双电压平台+锰溶出,导致工业化生产难度大,材料性能和成本难以兼顾。

补贴退坡+技术突破,2020年磷酸铁锂开始回潮,目前景气度仍在高位,但铁锂能量密度已接近上限,锰铁锂可以补足铁锂短板,带来市场需求。

锰铁锂并非近期新型材料,早在2014年左右即得到市场关注(当时LFP是主流),但后续因国家补贴侧重能量密度,市场对LFP态度转冷,因此LMFP研发逐渐被搁置。2020年开始磷酸铁锂回潮,锰铁锂重回大众视野。得益于重视度提升,锰铁锂技术瓶颈,正在逐步被解决。

从工艺角度看锰铁锂成本?高性能锰铁锂材料制备依赖于3个环节:1)研究——对铁锰比例的判断;2)合成——对合成路线的选择;3)改性— —对改性方式的选择。

铁锰比例:最优比例尚无定论,目前多为64、73,高锰是发展方向。目前各家产品中,当升锰含量较高,达65%;容百在60%。  合成路线:锰铁锂与铁锂同属于磷酸盐体系,制备工艺类似,固相法简单适合工业化生产,液相法更复杂但产品性能更好。各家布局思路是沿用原优势路线,德方和宁德时代采用水热法/溶胶凝胶法;力泰锂能、当升科技采用共沉淀法;斯科兰德、湖北万润采用固相法,斯科兰德下一代将转向固液一体化。

改性方法:合成锰铁锂过程中,可伴随改性手段进一步提升电化学性能(类似LFP也需要一系列改性手段),主要改性方式有纳米化、碳包覆、金属离子掺杂、与三元材料复用,且可同时使用以上多种方法。目前各家主要采用纳米化和碳包覆,金属离子掺杂使用较少。

成本测算:单吨总成本看,德方可研口径LMFP在4.7万元/吨,2021年LFP在3.8万元/吨,二者锂价相当,总成本LMFP较LFP高20%-30%,主要由于bom端可能使用较贵的改性方式+补锂剂等,制造端非折旧成本中燃料动力可能较高。理想状况下通过工艺优化+规模优势,成本将较LFP高5-10%,能量密度较LFP高15-20%,因此在单Wh成本上较LFP具备优势。

磷酸锰铁锂的产业化路径及量产进展?

市场开拓:先两轮再四轮。目前两轮车已实现锰铁锂量产,主要受益于锰铁锂循环性能好于锰酸锂,星恒+天能两大龙头对锰铁锂的大力推广。车用各家产品还在送样验证阶段,与三元产品复配打开车用市场,纯用产业化可能还需要2-3年。

各家进展:目前主流电池厂仍在进行测试中,宁德时代进展较快,预计2022H2小批量产,其次亿纬锂能、欣旺达在测试中。正极材料厂中,德方纳米产能规划最大达44万吨,下半年11万吨锰铁锂投产;力泰锂能已实现对两轮车出货;容百科技(控股公司已实现对两轮车出货)、当升科技推出新产品。

市场空间:目前磷酸锰铁锂主要应用在两轮车领域,四轮车领域2022H2将有小批量出货,2023年是锰铁锂放量元年,预计达13万吨。预计2025年全球LMFP材料需求为41万吨,2023-2025年复合增速达75%,按照单吨6万元测算,2025年大约200亿+的市场空间。

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