1、磷酸锰铁锂兼具高能量密度及低成本优势
相较于磷酸铁锂(LFP),磷酸锰铁锂(LMFP)将电压从3.4V提升至4.1V,具有较高的能量密度,可提升新能源汽车的续航里程。锰铁比例6/4时能量密度较磷酸铁锂提升10-15%,为行业主流配比,锰全替换时提升21%。磷酸锰铁锂低成本优势突出,介于磷酸铁锂与三元材料中间。
目前,磷酸锰铁锂低电导率、高锰比例影响循环寿命等问题已得到改善,随着技术逐渐成熟,磷酸锰铁锂有望成为磷酸铁锂的下一代升级路线。
LFP、LMFP、NCM811的性能对比
类别 |
磷酸铁锂(LFP) |
磷酸锰铁锂(LMFP) |
NCM811 |
化学式 |
LiFePO4 |
LiMn(1-x)FexPO4 |
LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 |
晶体结构 |
橄榄石 |
橄榄石 |
层状材料 |
比容量(mAh/g) |
130-140 |
130-140 |
>200 |
电压范围 |
3.4 |
4.1 |
4.2 |
电导率(S/cm) |
10^-9 |
10^-13 |
10^-5 |
锂离子扩散速率 |
10^-14 |
10^-15 |
10^-11 |
能量密度(Wh/kg) |
100-200 |
160-240 |
>300 |
循环寿命(次) |
2000-6000 |
2000-3000 |
<2000 |
压实密度(g/cm^3) |
2.2-2.6 |
2.3-2.4 |
<3.6 |
低温性能 |
较差 |
优于LFP |
好 |
高温性能 |
好 |
优于三元 |
较差 |
安全性 |
好 |
好 |
一般 |
材料成本 |
低 |
低 |
较高 |
资料来源:观研天下整理
2、磷酸锰铁锂有望应用新能源汽车动力电池,2025年需求量有望超20万吨
目前,特斯拉、奇瑞等车企相继发挥示范作用,锰铁锂有望进入部分中端车型,并且迎来放量。同时,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池市场中镍(5系、6系)三元材料和部分铁锂。因此,我国磷酸锰铁锂行业增量空间将来源于新能源汽车动力电池中。
随着新能源动力电池产量不断增加,2023年累计达到778.1GWh,同比增长42.5%,带动磷酸锰铁锂行业需求量增加。根据数据显示,2022年中国磷酸锰铁锂出货量为2000吨。未来,由于三元与锰铁锂的混用方案上车及头部电池企业研发加快、电动车销量增加,2025年中国磷酸锰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。
数据来源:观研天下整理
数据来源:观研天下整理
3、龙头积极布局磷酸锰铁锂,产业化进程加速
根据观研报告网发布的《中国磷酸锰铁锂行业发展趋势研究与投资前景分析报告(2024-2031年)》显示,我国磷酸锰铁锂企业主要包括正极材料厂商和电池厂商,其中正极材料厂商可分为铁锂厂商和三元厂商。在正极材料厂商中,铁锂厂商产能一般为锰铁锂与铁锂共线,德方纳米、湖南裕能领先;部分三元厂商扩展锰铁锂业务,容百科技领先;在电池厂商中,龙头企业宁德时代领先,推出M3P锰铁锂电池,现阶段已在已售车型智界S7上装车,国轩高科发布磷酸锰铁锂体系L600启晨电芯及电池包,纯电续航突破1000公里,2024年量产。
整体来看,我国已经有10余家锂电企业布局磷酸锰铁锂。随着德方纳米,容百科技等龙头企业加速扩产,在建和规划中的磷酸锰铁锂产能超百万吨,产业化进程加速。
我国LMFP产业化进程
公司 |
项目 |
投资额 |
设计产能 |
进展情况 |
德方纳米 |
曲靖项目 |
/ |
年产11万吨 |
22年9月顺利建成投产 |
曲靖项目 |
24.5亿 |
年产11万吨 |
23年5月发布募集说明书拟募集资金 |
|
容百科技 |
湖北仙桃项目 |
30亿 |
年产10万吨 |
预计26年全部建成并投产 |
韩国忠州项目 |
6.4亿 |
年产2万吨 |
预计主体建设24年底完成,25年上半年试车生产 |
|
磷酸锰铁锂项目 |
/ |
25年底、30年底达产年产12万吨/30万吨 |
23年8月公告 |
|
湖南裕能 |
云南裕能二期项目 |
44.3亿 |
年产32万吨 |
23年8月发布增发预案拟募集资金 |
当升科技 |
攀枝花项目 |
26亿 |
年产12万吨磷酸(锰)铁锂 |
4万吨产能预计年底建成投产 |
夏钨新能 |
雅安基地项目 |
/ |
年产20,000吨 |
计划24年4月投产 |
天能股份 |
/ |
960万 |
/ |
23年8月公告 |
天奈科技 |
四川天奈锦城正极材料生产基地项目一期 |
10亿 |
年产2万吨 |
23年底投产 |
四川天奈锦城正极材料生产基地项目二期 |
20亿 |
年产8万吨 |
一期投产四个月内启动 |
|
乾运高科 |
磷酸锰铁锂正极材料项目一期 |
25亿 |
年产10万吨 |
23年6月开工 |
磷酸锰铁锂正极材料项目二期 |
25亿 |
年产10万吨 |
/ |
|
珩创纳米 |
珩创纳米一期 |
3亿 |
年产5000吨 |
22年12月投产 |
力泰锂能 |
/ |
/ |
年产5000吨 |
已建成年产2000吨生产线 |
创普斯 |
山东创普斯项目1期 |
105亿 |
年产18万吨 |
23年7月投产 |
资料来源:观研天下整理
4、磷酸锰铁锂陆续装车验证,2024年有望实现量产
此外,2023年上半年,我国越来越多的车企陆续开始装车验证,如宁德时代M3P电池登陆智界S7、奇瑞星纪元ES4款车型,而国轩高科磷酸锰铁锂体系L600启晨电池预计2024年开始量产。根据相关资料,2025年,我国磷酸锰铁锂电池在新能源车市场渗透率或将达5%-10%,2030年为30%以上。(WYD)
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