磷酸锰铁锂行业深度报告：成本+性能双优锰铁锂产业化落地在即

电池/电池/行业深度分析报告/2024.01.31投资评级投资评级:看好(维持)分析师张一弛1.《锂电板块2023年中报告总结》2023-09-07具备性价比》2023-03-16发，即将快速成长》2022-09-24磷酸锰铁锂行业深度报告磷酸锰铁锂行业深度报告核心观点核心观点提升到3.8-4.1V，从而将理论能量密度提升10%-20%；2）对比LFP-20℃低温保持率仅48%左右，LMFP可达77-78%；3）LMFP继承LFP六方密堆结构，P原子通过P-O强共价键形成PO4四面体，O原子很难从结构中脱出，因此稳定性强，安全性好。经济性强，极高性价比+高毛利驱动发展。从正极厂商角度来看，锰铁锂单吨成本略有增加，毛利高增。根据2023年12月11日-12月15日原材料价格下，锰铁锂单吨成本较磷酸铁锂高约4%，相应售价同步提升。当售价端高出铁锂5%时，锰铁锂厂商单吨毛利仍能够提升8%。从电池厂商角度看来，锰铁锂电芯单瓦时成本较低，竞争加剧下极高性价比成为其核心优势。锰铁锂成本较铁锂单kWh正极材料成本下降10%，单kWh电芯成本下降2%。电动汽车补贴退坡，价格战愈演愈烈，锰铁锂极高性价比成为车企优选。案成本相差较大，当三元材料与NCM523复用比例为70%/60%时，单kg正极材料混用成本高于纯用88%/75%，单kWh电芯成本高于纯用13%/11%。目前锰铁锂尚处于初期阶段，随着锰铁锂发展，产量与产能利用率均有望显著提升，规模效应凸显。根据GGII，2025年预计中国市场磷酸铁锂正极材料出货量有望超20万吨，市场规模有望超100亿元。S7已经上市，特斯拉已有锰铁锂车型预备上市，其他车企随之纷纷布局。下游驱动中游正极材料厂商和电池厂商放量，正极材料厂商中，铁锂厂商产能一般为锰铁锂与铁锂共线，龙头企业纷纷转产扩先；电池厂商中，龙头企业宁德时代领先，推出M3P锰铁锂电池，目前已在已售车型智界S7上装车。效应，加速车企布局。终端驱动中游电池厂商和正极厂商纷纷布局，锰铁锂产业化在即。我们推荐头部电池厂商宁德时代和头部正极材料厂商德方纳米、容风险提示：新能源汽车销量不及预期风险；产品快速迭代风险；产能结构性过剩风险。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准2表1：重点公司投资评级:公司-谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准31磷酸锰铁锂：升级版磷酸铁锂，优势与挑战并存 51.1锰铁锂：能量密度不足驱动铁锂掺锰升级趋势明确 51.2优势一：能量密度+低温性能+安全性三大性能优势显著 61.3优势二：极高性价比+高毛利驱动磷酸锰铁锂发展 71.4挑战：改性成为产业化的关 2发展趋势：降本空间显著，2025年全球锰铁锂需求有望超20 2.1发展路径：降本空间显著，成本因素驱动锰铁锂从混用向纯用过渡 2.2市场空间：预计202 3产业链：下游车企加速锰铁锂落地，龙头正极/电池厂商率先受益 3.1产业链：下游车企驱动锰铁锂放量，中游正极/电池厂商纷纷布局 3.2下游：首款锰铁锂车型已实现发售，特斯拉锰铁锂车型即将落地 3.3中游电池厂商：车企驱动各家布局锰铁锂，宁德时代领先 3.3.1宁德时代：优先布局锰铁锂，电池龙头企业远超同行 3.3.2国轩高科：自研能力出众，启晨电芯即 3.3.3其他：争相布局锰铁锂电池，助力产业化落地 3.4.1技术路线：固液并存，铁锂厂商更易迁移 3.4.2德方纳米：进度+技术双领先，产能充足成为锰铁锂放量后优选 3.4.3容百科技：收购斯科兰德切入锰铁锂赛道，全球化战略逐见成效 203.4.4其他：正极材料厂商纷纷转型升级，锰铁锂进展顺利 5 5 6 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准4 6表2.铁锰比例对材料低温性能的影响 7表3.不同正极材料性能对比 7 8 9 表8.纯用与混用方案正极材料单kg 表13.正极材料厂商磷酸锰铁锂电池布局 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准51磷酸锰铁锂：升级版磷酸铁锂，优势与挑战并存1.1锰铁锂：能量密度不足驱动铁锂掺锰升级趋势明确20/0120/0520/0921/0121/0极材料的痛点问题，磷酸锰铁锂通过提高平台电压有效提升电池续航能力，成本谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准6锰溶出与电解液发生反应，影响材料稳定性与容量保持率。当锰铁比为主流比例表表1.铁锰比例对材料性能的影响1.2优势一：能量密度+低温性能+安全性三大性能优势显著磷酸锰铁锂性能优势显著，具体如下：合表现，容量与电压两者共同决定材料的能量密度。锰元素本身具备电压大谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准7表表2.铁锰比例对材料低温性能的影响低温-20℃低温-20℃----对比三元材料，安全性更佳。磷酸锰铁锂晶体具有六方密堆结构，其中Li、其中FeO6（MnO6）八面体和PO4四面体锂离子全部脱出，也不会存在结构崩塌的问题。表表3.不同正极材料性能对比镍钴锰酸锂（NCM）磷酸铁锂(LFP)磷酸锰铁锂（LMFP）橄榄石橄榄石好好好好低低1.3优势二：极高性价比+高毛利驱动磷酸锰铁锂发展谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准8制造成本：短期研发投入较多，摊销导致单吨制造成本较高，且各家工艺等锂产线设备价格较铁锂高；②锰铁锂制造复杂度高于铁锂。磷酸锰铁锂 /吨) /吨) /吨) /吨) /吨) /吨) /吨) /吨)镍碳酸锂碳酸锂钴锰铵铵碳酸锂铁铁锰谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准9表5.正极厂商单吨毛利测算磷酸锰铁锂加剧下极高性价比成为其核心优势。具体如下：谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准10磷酸锰铁锂磷酸铁锂平米)液/kg）1/kWh）平米)48%4%/kg）1/kWh）平米)47%4%23%/kg）1/kWh）平米)28%21%27%/kg）1/kWh）27%22%28%合计合计470100%508100%对电池寿命和稳定性带来影响；②锰溶出会降低电池循环寿命及循环稳定性；③充放电曲线均有两个电压平台，3.5V附近的平台为Fe2+转化为Fe3+，而LiMn0.4Fe0.6PO4/C在4.0V的高电位平台能够有效提高该类材料的能量密度。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准11纳米化：纳米化指通过机械球磨、控制煅烧温度、采用超导粒子作为核促进剂等多种方式将材料尺寸缩小至纳米级颗粒。纳米化颗粒可以缩短锂离子扩碳包覆：导电材料包覆在磷酸锰铁锂表面能够改善材料的导电新能，避免颗粒团聚、提升均一性、改善倍率性能。同时，表面包覆后能够一定程度上抑掺杂：离子掺杂是从晶格内部改变材料的导电性和离子扩散性能，掺杂离子谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准122发展趋势：降本空间显著，2025年全球锰铁锂需求有望超20万吨锂发展，产量与产能利用率均将显著提升，规模效应凸显，良率提升，成本有望谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准13表表8.纯用与混用方案正极材料单kg成NCM523NCM811NCM523NCM8112.2市场空间：预计2025年中国斯拉、奇瑞等头部车企逐步发挥示范作用，锰铁锂有望进入部分中端车型，迎来放量。中期来看，锰铁锂向纯用方案演进，凭借成本优势，更加有望代替动力电谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准14锰铁锂出货量仅为2000吨，主要应用于于三元与锰铁锂的混用方案上车，随着头部电池企业研发加快及下游电动车销量图6.2022-2030E全球及中国新能源汽车销量预测（万全球新能源汽车销量（万辆）中国新能源汽车销量（万辆）6,0005,0004,0003,0002,0001,0000202220232024202520262027202820292030中国磷酸铁锂正极材料需求量（万吨）YoY2520502022202320242025450%400%350%300%250%200%150%100%50%0%3产业链：下游车企加速锰铁锂落地，龙头正极/电池厂商率先受益商和三元厂商。正极材料厂商中，铁锂厂商产能一般为锰铁锂与铁锂共线，谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准15头部车企示范效应凸显，下游车企驱动锰铁他车企目前处于测样阶段，有望跟随头部车企脚步布局锰铁新型磷酸铁锂电池。考虑到特斯拉出口比例较大，北欧等地区对电池低温性谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准163.3.1宁德时代：优先布局锰铁锂，电池龙头企业远超同行可共享丰富研发资源，采用固相法工艺，力泰现有年产2000吨磷酸锰铁锂生产谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准17申请磷酸锰铁申请磷酸锰铁锂制备方法专利2017年收购磷酸锰铁收购磷酸锰铁锂公司力泰锂能的60%股份2022年M3PM3P电池正式搭载、投放市场2015年公开磷酸锰铁公开磷酸锰铁锂相关制备相关专利2021年透露透露M3P新产品电池2023年3.3.2国轩高科：自研能力出众，启晨电芯即将上市研发出了针对锰铁锂材料的的新型电解液，大大改善了高温循环和存储性能。在3.3.3其他：争相布局锰铁锂电池，助力产业化落地亚迪、亿纬锂能、国轩高科、孚能科技、蜂巢能源、瑞浦兰钧、星恒电源等电池谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准18表表10.电池厂商磷酸锰铁锂电池布局情况概述新一代磷酸锰铁锂电池能量密度已经达到三元材料密度，成本具有经公司在锰铁锂领域的研发和应用方面也取得了一定的进展，已经开始量磷酸锰铁锂电芯产品能量密度可达到235Wh/kg，产品性能处于行业前列，目前已得到客3.4.1技术路线：固液并存，铁锂厂商更易迁移之处在于，混合过程中需要将铁源和锰源利用机械球磨或者加入液相使原材料充分混合。液相法包括溶剂热法、溶胶凝胶法、共沉淀法，主要特点为产品性能优越，但是难度大，工艺更加复杂，对设备要求更高。表11.固相法和液相法对比情况高高低易碳热还原法高低高易-高高高难低低高难低低高易3.4.2德方纳米：进度+技术双领先，产能充足成为锰铁锂放量后优选数共41件，公司拥有26件，与比亚迪并列行业第一。公司自主研发四大核心技谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准19改性技术有效解决了高电位离子溶出的技术瓶颈，提高了材料的循环寿命以及安全性；离子超导技术改善了压实密度低的材料特点，显著提高倍率性能、低温性能优化提升。目前已经在研发第二代的磷酸锰铁锂产品，动力、储能两个领域都谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准20表12.德方纳米核心技术减小了锂离子嵌入脱出深度和行程；增大了反应界解决了高电位离子溶出的技术瓶颈，有效提高了循环寿命以及安全性有效解决了压实密度低的技术瓶颈，显著提高了倍率性能、低温性3.4.3容百科技：收购斯科兰德切入锰铁锂赛道，全球化战略逐见成效货量实现稳步提升。目前公司积极