20240131_财通证券_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_23页.pdf
电池/行业 深度分 析报告/2024.01.31 请阅读 最后 一页 的重 要声 明!成本+性能双优,锰铁锂产业化落地在即 证券研究报告 投 资评 级:看好(维持)最近 12 月市场表现 分 析师 张一弛 SAC 证书编号:S0160522110002 分 析师 张磊 SAC 证书编号:S0160522120001 相关报 告 1.锂电板块 2023 年 中 报 告 总 结 2023-09-07 2.钠电池成本测 算专题:23 年或开始具备性价 比 2023-03-16 3.钠离子电池 行业深 度报 告:蓄势 待发,即将 快速成 长 2022-09-24 磷 酸 锰铁 锂 行业 深 度报 告 核 心观 点 能量密度+低温性能+安全性三大性能优势显著:1)电压平 台能够从 3.4V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。降本空间显著,2025 年中国锰铁锂需求 有望超 20 万吨:混用与纯用方案成本相 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。下游车企加速锰铁锂落地,龙头正极/电池厂商率先受益:目前奇瑞智界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 扩产,目 前 德方纳米、容百科 技领先;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。投资建议:锰铁锂成本+性 能双优,领先车 企推出 锰铁 锂车型,有望发 挥示范效应,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、容百科技。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。-50%-39%-29%-19%-8%2%电池 沪深300 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 行业深度分析报告/证券研究报告 表 1:重点公司投资评级:代码 公司 总市值(亿元)收盘价 EPS(元)PE 投资评级 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 300750.SH 宁德时代 6813 140.75 9.82 11.84 16.80 18.60 15.44 10.88 增持 300769.SZ 德方纳米 153.8 43.26-3.18 2.49 4.82-17.37 8.97 增持 688005.SH 容百科技 168.5 29.45 1.37 1.70 2.18 21.45 17.35 13.49 增持 数据来源:wind 数据,财通证 券研究所(数据为财通证券预测数据),收盘价日期为 2024 年 1 月 30 日。0YFUyRsPmPpOoQnOnQpQmNaQaOaQmOoOpNqMjMoOsQjMpPnP6MrRwPuOqNnQwMqRoQ 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 3 行业深度分析报告/证券研究报告 1 磷酸锰铁锂:升级版 磷酸 铁锂,优势与挑战并 存.5 1.1 锰铁锂:能量密度不 足驱 动铁锂掺锰升级趋势 明确.5 1.2 优势一:能量密度+低温性 能+安全性三大性能优 势显 著.6 1.3 优势二:极高性价比+高毛 利驱动磷酸锰铁锂发 展.7 1.4 挑战:改性成为产业 化的 关键一环.10 2 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.12 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.12 2.2 市场空间:预计 2025 年中国锰铁锂需求超 20 万吨.13 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.14 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.14 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.15 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.16 3.3.1 宁德时代:优先布局 锰铁 锂,电池龙头企业远 超同 行.16 3.3.2 国轩高科:自研能力 出众,启晨电芯即将上市.17 3.3.3 其他:争相布局锰铁 锂电 池,助力产业化落地.17 3.4 中游正极材料厂商:向锰 铁锂转型升级,德方、容 百领先.18 3.4.1 技术路线:固液并存,铁 锂厂商更易迁移.18 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.18 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.20 3.4.4 其他:正极材料厂商 纷纷 转型升级,锰铁锂进 展顺 利.21 4 风险提示.22 图 1.2020 年-2023 年 11 月中国市场正极材料装 机比 重.5 图 2.正极材料发展历程.5 图 3.磷酸锰铁锂结构.6 图 4.磷酸锰铁锂双电压平 台.11 图 5.德方纳米锰铁锂与三 元复用解决方案.12 图 6.2022-2030E 全球及中 国新能源汽车销量预 测(万辆).14 内容目录 图表 目录 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 行业深度分析报告/证券研究报告 图 7.2022-2025E 中国磷酸 锰铁锂需求预测(万 吨).14 图 8.磷酸锰铁锂产业链情 况.15 图 9.特斯拉 Model 3.16 图 10.奇瑞智界 S7.16 图 11.宁德时代磷酸锰铁 锂业务发展历程.17 图 12.国轩高科 L600 启晨电芯示意图.17 图 13.2013-2022 年磷酸锰铁锂专利情况.19 图 14.2013-2022 年主要厂商磷酸锰铁锂累计专 利情 况.19 图 15.M6P 电镜图.21 图 16.M6P 低温性能测试.21 表 1.铁锰比例对材料性能 的影响.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 表 4.正极材料单吨成本测 算(BOM 成本+制造成本).8 表 5.正极厂商单吨毛利测 算.9 表 6.电芯单 kWh 成本测 算.10 表 7.正极材料单 kWh 成本测算.10 表 8.纯用与混用方案正极 材料单 kg 成本对比.13 表 9.纯用与混用方案电芯 单 kWh 成本对比.13 表 10.电池厂商磷酸锰铁 锂电池布局情况.18 表 11.固相法和液相法对 比情况.18 表 12.德方纳米核心技术.20 表 13.正极材料厂商磷酸 锰铁锂电池布局情况.21 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 5 行业深度分析报告/证券研究报告 1 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 从正极材料细分来看,磷 酸铁锂和三元材料是 动力 电池领域目前使用最 多的 两类材料。2017 年前,磷 酸铁 锂 凭借低 成本 的优 势首 先占 领 商业 车市 场。2017-2019 年,能量密 度激 励政 策下 三元 材料逆 袭,成 为主 流的 技 术方向。2020-2023 年,补 贴退坡,市 场降 本需 求迫 切,磷 酸铁锂 再次 获得 青睐,2023 年 11 月装 机量 占比 达 64.9%。图1.2020 年-2023 年 11 月中国 市场正 极材 料装 机比 重 数据来 源:中国 汽车 动力 电池 产业 创 新联盟、财 通证 券研 究所 能量密度不足始终是 铁锂 痛点问题,磷酸铁锂掺锰 升级趋势明确。主 流的 磷 酸铁锂电池 的能 量密 度 在 200Wh/kg 以 下,三 元锂 电池 的 能量密 度 在 200-300Wh/kg 之间。在新能源 汽车续航 要 求持续提升的 背景下,能 量密度不足始 终是磷酸 铁 锂正极材料的痛点 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,成本与性能 博弈 下,磷酸 铁锂 掺锰升 级趋 势明 确。图2.正极材 料发 展历 程 数据来源:旺材 钴锂镍公 众号、关 于调整减 免车辆 购置税新 能源汽 车产 品技术要 求的公 告、财政部、税务 总局及工业 和信 息化 部、财通 证券 研究 所 锰 铁锂 为“升级 版磷 酸铁锂”,掺锰 比例 影响 材料 性质。磷酸锰铁锂(LMFP)指在磷酸铁锂基础 上掺杂一 定 比例的锰而形 成的新型 磷 酸盐类锂离子 电池正极 材 料,被视为“升 级版 磷酸 铁锂”。当锰 含量 过低,LMFP 材料平 台电 压提 升不 够明 显,影响材 料的 能量 密度;当 锰含量 过高 时,易 形成 姜 泰勒效 应,导 致材 料晶 格 畸变,0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20/01 20/05 20/09 21/01 21/05 21/09 22/01 22/05 22/09 23/01 23/05其他 磷酸铁锂 三元材料 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 行业深度分析报告/证券研究报告 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6:4 或 7:3 时,LMFP 材 料综合 性能 最优。图3.磷酸锰 铁锂 结构 数据来 源:庄慧 磷 酸锰 铁锂 基正 极 材料的 组成 调控、制 备优 化与 电化 学 性能研 究、财通 证券 研究 所 表1.铁锰比 例对 材料 性能 的影 响 LiFe1-yMnyPO4 放 电比容量(mAh/g)放 电中压(V)能 量密度(Wh/kg)LMFP-28 161.0 3.44 553.84 LMFP-46 161.7 3.48 562.72 LMFP-64 157.4 3.65 574.51 LMFP-82 126.3 3.96 500.15 数据来 源:谭卓 橄 榄石 型锂 离子 电 池正极 材料 的制 备技 术及 电池 特性 研 究、财 通证 券研 究所 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:对比磷酸铁锂,能量密度更优。正极材 料的能 量密 度直接 影响动 力电池 的综合表现,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 大的特点,铁锂 掺锰 后,电 压平台 能够 从 3.4V 提升到 3.8-4.1V,从而 将理 论 能量密度 提 升 10%-20%,较 磷酸铁 锂电 池而 言能 够为 电动车 提供 更高 的续 航里程。对比磷酸铁锂,低温性能 更好。在-20 低 温条 件下,LFP 材料 低温 保持 率仅48%左 右,而 LMFP 可达 77-78%。磷 酸锰 铁锂 低温 性 能优越 主要 系低 温 下 Mn平台容 量几 乎全 部发 挥出 来。研究 表明,-20下,Fe 平 台容 量发 挥占 Fe 平台容量 的 50%左 右,Mn 平台低 温容 量发 挥 占 Mn 平台容 量 的 95%左右。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 行业深度分析报告/证券研究报告 表2.铁锰比 例对 材料 低温 性能 的影响 Fe 平 台占比 Mn 平台占 比 低温-20 Fe 占 Fe 平 台容量保 持率 低温-20 Mn 占 Mn 平台 容量保 持率 磷酸锰铁锂电池 39.80%60.20%50.50%94.52%39.70%60.30%50.88%95.52%磷酸铁锂电池 100%-47.82%-100%-48.68%-数据来 源:谭卓 橄 榄石 型锂 离子 电 池正极 材料 的制 备技 术及 电池 特性 研 究、财 通证 券研 究所 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、Fe(Mn)原 子分 别占 据八 面 体 4a 和 4c 位点,P 原子 占据四 面体 4c 位点。其中 FeO6(MnO6)八面 体和 PO4 四面 体交 叉连 接,即 使在 充电 的过 程中锂离子全部脱出,也 不会存在结构崩塌的问题。同时材料中 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 此材 料具 有十分高的 安全 性和 稳定 性。表3.不同正 极材 料性 能对 比 类型 镍 钴锰酸锂(NCM)磷 酸铁锂(LFP)磷 酸锰铁锂(LMFP)化学式 Li(NixCoyMnz)O2 LiFePO4 LiFe1-yMnyPO4 晶体结构 层状结构 橄榄石 橄榄石 导电性能 一般 优秀 良好 比容量(mAh/g)150220 130140 130140 电压范围(V)3.43.8 3.4 4.1 压实密度(g/cm3)3.73.9 2.22.3 2.32.6 能量密度(Wh/kg)180300 100200 高于 LFP 循环寿命(次)8002000 20006000 20003000 低温性能 好 较差 优于 LFP 高温性能 一般 好 优于三元 安全性 一般 好 好 材料成本 较高 低 低 数据来 源:储能 前沿、财 通证 券研 究 所 1.3 优 势二:极高 性价 比+高 毛利 驱动磷 酸锰 铁锂发 展 从正极材料厂商来看,锰 铁锂单吨成本略有增 加。根据 2023 年 12 月 11 日-15 日原材料 周均 价(碳酸 锂单 吨价格 近 11 万 元),NCM523/NCM811/磷酸 铁锂/磷酸 锰铁锂单 吨 BOM 成 本分 别 为 9.59/11.39/2.97/3.03 万 元,加 上制 造成 本,总单 吨 成本分别 为 11.74/14.27/3.58/3.70 万元,锰 铁锂 较铁 锂单 吨成本 高 约 4%。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 行业深度分析报告/证券研究报告 BOM 成本:以 锰铁 锂领 先 正极厂 商德 方纳 米水 热法 为例,磷酸 锰铁 锂 BOM成本对 比磷 酸铁 锂增 加锰 源,减 少铁 源,高 近 2%;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 等各不相 同。长期 来看,量 产后制 造成 本较 铁锂 增加 10%左 右,主要 系 锰铁锂产线 设备 价格 较铁 锂高;锰 铁锂 制造 复杂 度高 于铁锂。表4.正极材 料单 吨成 本测 算(BOM 成本+制 造成 本)NCM523 NCM811 磷 酸铁锂 磷 酸锰铁锂 单 吨正极材 料成本 测算(BOM 成本+制 造成本)项目 用量(吨)单价(万元/吨)成本(万元/吨)项目 用量(吨)单价(万元/吨)成本(万元/吨)项目 用量(吨)单价(万元/吨)成本(万元/吨)项目 用量(吨)单价(万元/吨)成本(万元/吨)硫酸镍 1.36 2.65 3.60 硫酸镍 2.16 2.65 5.72 碳酸锂 0.23 10.45 2.42 碳酸锂 0.23 10.45 2.42 硫酸钴 0.58 3.05 1.77 硫酸钴 0.29 3.05 0.88 硝酸 0.10 0.13 0.01 硝酸 0.10 0.13 0.01 硫酸锰 0.53 0.47 0.25 硫酸锰 0.17 0.47 0.08 磷酸二氢铵 0.72 0.37 0.27 磷酸二氢铵 0.72 0.37 0.27 碳酸锂 0.38 10.45 3.97 氢氧 化锂 0.43 10.94 4.70 铁 0.42 0.59 0.25 铁 0.25 0.59 0.15 其他 0.03 其他 0.04 其他 0.02 硫酸锰 0.40 0.47 0.19 其他 0.02 BOM 成本 9.59 11.39 2.97 3.03 制造 成本 2.15 2.88 0.61 0.67 总 成本 11.74 14.27 3.58 3.70 数据来 源:CIAPS、SMM、锐观 网、德方纳 米环 评报 告、百川 盈孚、Mysteel 网、德 方纳 米 2022 年报、财 通证 券研究 所 ps:磷 酸铁 锂价 格测 算以 锰铁 锂领 先 正极材 料厂 商德 方纳 米为 例,预测 假 设为锰 铁锂 长期 量产 后 从正极材料厂商来看,对 比铁锂,锰铁锂业务毛利 高增。根据 2023 年 12 月 11 日-15 日周 均价(碳 酸锂 单 吨价格 近 11 万 元),在锰 铁锂价 格较 铁锂 高 10%,良率98%,碳酸 锂库 存一 周的 情况下,NCM523/NCM811/磷酸铁 锂/磷 酸锰 铁锂 单 吨毛利分别 为 1.12/1.68/0.53/0.81 万 元,此 时锰 铁锂 单吨 毛 利较铁 锂 高 52%。长 期来 看,随着锰铁锂 逐步量产,正 极材料厂商 竞争加剧,锰 铁锂价格存 在下降可 能。根据测算,价格从较铁锂 高 10%下降到高 5%,单吨毛 利仍高出 8%,说明其利润可观。目前 下游电池 厂商掌 握绝对话语 权,磷酸 铁锂 赛道毛利触 底,锰铁 锂能 够在磷酸铁 锂基 础上 实现 单吨 毛利提 升,驱动 正极 材料 厂商转 型升 级。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 行业深度分析报告/证券研究报告 表5.正极厂 商单 吨毛 利测 算 NCM523 NCM811 磷 酸铁锂 磷 酸锰铁锂 单 吨正极材 料毛利(假设 碳酸锂 库存周期 一周,良率 98%)单吨成本(万元/吨)12.98 15.32 4.12 4.31 原材料成本+制造成本(碳酸锂库存周期一周)12.28 14.56 3.88 4.03 原材料成本+制造成本(良率 98%)12.53 14.86 3.95 4.11 其他成本(燃料成本+运输成本)0.46 0.46 0.31 0.31 单 吨售价(万元/吨)14.10 17.00 4.65 高 10%8%5%5.12 5.02 4.88 单 吨毛利(万元/吨)1.12 1.68 0.53 0.81 0.71 0.57 数据来 源:CIAPS、SMM、锐观 网、德方纳 米环 评报 告、百川 盈孚、Mysteel 网、振 华新 材 2021 年报、财 通证 券研究 所 从电池厂商角 度看来,锰 铁锂单瓦时正 极材料成 本 与电芯成本均 有所下降,竞争加剧下 极高 性价 比成 为其 核心优 势。具体 如下:单 kWh 电芯成本下降 2%。根据 2023 年 12 月 11 日-15 日 周均 价(碳酸 锂价格 11 万 左右),NCM523/NCM811/磷酸 铁锂/磷 酸锰 铁锂电 芯单 kWh 成 本分别为 470/508/367/358 元,锰铁锂 电芯 单 kWh 成本 较 铁锂成 本下 降 2%。单 kWh 正极材料成本下 降 13%。结 合正 极材 料单 吨成本 和能 量密 度参 数可以测算 出,NCM523/NCM811/磷 酸铁 锂/磷酸 锰铁 锂 正极材 料 单 kWh 成本 分别为 587/583/238/211 元,锰铁锂 正极 材料 单 kWh 成 本较铁 锂成 本降 低 13%。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 行业深度分析报告/证券研究报告 表6.电芯 单 kWh 成 本测 算 NCM523 NCM811 磷酸铁锂 磷酸锰铁锂 电芯单 kWh 成本 项目 用量(kg/平米)单价(元/kg)成本(元/kWh)成本占比 用量(kg/平米)单价(元/kg)成本(元/kWh)成本占比 用量(kg/平米)单价(元/kg)成本(元/kWh)成本占比 用量(kg/平米)单价(元/kg)成本(元/kWh)成本占比 正极 1.59 141 224 48%1.41 170 239 47%2.23 47 104 28%1.88 51 96 27%负极 0.88 35 30 6%0.91 42 38 7%0.98 35 34 9%0.82 35 28 8%电解液 1.00 27 27 6%1.10 27 30 6%1.30 21 27 7%1.30 24 31 9%隔膜 18 1 21 4%18 1 21 4%22 1 25 7%22 1 25 7%铜箔 0.90 86 77 16%0.76 86 65 13%0.90 86 77 21%0.90 86 77 22%其他 90 19%115 23%100 27%100 28%合计 470 100%508 100%367 100%358 100%数据来 源:CIAPS、SMM、北极 星储 能网、电池 中国、百 川盈 孚、安泰 科、财通 证券 研究 所 表7.正极材 料 单 kWh 成 本测 算 NCM523 NCM811 磷 酸铁锂 磷 酸锰铁锂 单 kWh 正极材 料成本 单吨成本(万元/吨)11.74 14.27 3.88 4.03 能量密度(Wh/kg)200.00 245.00 162.50 190.94 单 kWh 成本(元/kWh)587.16 582.56 238.46 210.90 数据来 源:CIAPS、SMM、锐观 网、德方纳 米环 评报 告、百川 盈孚、Mysteel 网、德 方纳 米 2022 年报、中 国汽 车网、鑫椤 锂电、财 通证 券研 究所 1.4 挑 战:改性成 为产 业化的 关键 一环 锰铁锂材料难点增加 技术 门槛。主要 包括:锰元 素 导电性 能较 差,导电 率较 低,对电池寿命和 稳定性带 来 影响;锰溶 出会降低 电 池循环寿命及 循环稳定 性;充 放 电 曲 线 均 有 两 个 电 压 平 台,3.5 V 附 近 的 平 台 为 Fe2+转 化 为 Fe3+,而 LiMn0.4Fe0.6PO4/C 在 4.0 V 的 高 电位 平 台能 够 有效 提 高 该类 材 料的 能 量密度。锰铁充 放电 电压 不同 导致 LMFP 出现 双电 压平 台,增 加后期 电池 管理 系统(BMS)管理难 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 行业深度分析报告/证券研究报告 图4.磷酸锰 铁锂 双电 压平 台 数据来 源:谭卓 橄 榄石 型锂 离子 电 池正极 材料 的制 备技 术及 电池 特性 研 究、财 通证 券研 究所 改性成为产业化的关键一环。为 实现 产业化,正极 材料厂 商和电 池厂商 纷纷 提出改性方 案,具体 如下: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 扩散路径,提高 锂离子迁 移 效率,降低电 极极化,从 而改善倍率性 能核低温 性能。同 时,提升 材料 比表 面积,提升 电子 导电 性。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 抑制锰离 子溶 出,从而 改善 材料的 循环 寿命。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 子可使晶 格产 生缺 陷,同时 可抑制 姜泰 勒效 应,从而 提高材 料性 能。与三元 复用:LMFP 与三 元材料 进行 复合 包覆,能 够提升 材料 的比 容量、低温容量 保持 率、压实 密度 等。目 前主 流方 案为 三元 与锰铁 锂比 例 为 6/4、7/3,主要系 磷酸 锰铁 锂纯 用时,锰比 例过 高材 料导 电性 下降,锰溶 出问 题突 出。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 12 行业深度分析报告/证券研究报告 2 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 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 成本因素决定混用仅 为过 渡方案,纯用 有望替代混 用成为未来主要应用 方案。目前市场 主流 方案 为三 元材 料与锰 铁锂 混用,混用 比 例为 70%/60%。当 复合 材 料为NCM523 时,正 极材 料单 千克成 本分 别 为 114/105 元,高 于纯 用 123%/105%,单kWh 电 芯成 本分 别为 436/425 元,高 于纯 用 22%/19%。当复合 材料 为 NCM811 时,正极材 料单 千克 成本 分别 为 134/122 元,高 于纯 用 163%/139%,单 kWh 电芯 成本分别 为 463/448 元,高 于 纯用 29%/25%,与纯 用方 案成本 相差 较大。量产后规模效应凸显,材 料进一步降本。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 率均将显著提 升,规模 效 应凸显,良率 提升,成 本 有望继续下 降。图5.德方纳 米锰 铁锂 与三 元复 用解决 方案 数据来 源:国家 专利 网、德方 纳米 专 利磷 酸锰 铁锂 基复 合正 极材 料及 其 制备方 法、财通 证券 研究 所 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 行业深度分析报告/证券研究报告 表8.纯用与 混用 方案 正极 材料 单 kg 成本 对比 复 合材料 复 合比例 成 本(元/kg)复 合材料 复 合比例 成 本(元/kg)NCM523 90%132.02 NCM811 90%158.12 80%123.03 80%146.23 70%114.05 70%134.35 60%105.06 60%122.46 50%96.08 50%110.58 0%51.15 0%51.15 数据来 源:CIAPS、SMM、锐观 网、德方纳 米环 评报 告、百川 盈孚、Mysteel 网、德 方纳 米 2022 年报、中 国汽 车网、鑫椤 锂电、财 通证 券研 究所 表9.纯用与 混用 方案 电芯 单 kWh 成本 对比 复 合材料 复 合比例 成 本(元/kWh)复 合材料 复 合比例 成 本(元/kWh)NCM523 90%458.51 NCM811 90%493.16 80%447.37 80%478.17 70%436.23 70%463.19 60%425.10 60%448.20 50%413.96 50%433.21 0%358.29 0%358.29 数据来 源:CIAPS、SMM、锐观 网、德方纳 米环 评报 告、百川 盈孚、Mysteel 网、德 方纳 米 2022 年报、中 国汽 车网、鑫椤 锂电、财 通证 券研 究所 2.2 市 场空 间:预 计 2025 年 中国 锰铁锂 需求 超 20 万吨 磷酸锰铁锂未来增量 空间 主要集中在新能源汽 车动 力电池市场中。短 期来 看,特斯拉、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 力电池市场 中镍(5 系、6 系)三元材 料和 部分 铁锂。长 期来看,锰铁 锂具 有更 优 的低 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 行业深度分析报告/证券研究报告 温特性,德方 等领 先正 极材 料厂商 已开 启循 环寿 命更 优的第 二代 锰铁 锂产 品开 发,LMFP 电 池有 望在储 能市 场渗透。2025 年中国市场 磷酸锰铁 锂出货量有望超 20 万吨。根据 GGII,2022 年 中国 磷酸锰铁锂 出货 量仅 为 2000 吨,主 要应 用于 电动 二轮 车领域,2023 年主要 放量 来自于三元与锰铁 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 销量持续增 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。图6.2022-2030E 全 球 及 中 国 新 能 源 汽 车 销 量 预 测(万辆)图7.2022-2025E 中国 磷酸 锰铁 锂需求 预测(万 吨)数据来 源:中汽 协、GGII、起点 研究 院、Canalys、财通 证券 研究 所 数据来 源:GGII、财通 证券 研究 所 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 锰铁锂放量,上游锰源 受 益,中游正极 材料厂商 纷 纷扩产,电池 厂商纷纷 布 局。具体如 下:上游:对比 LFP,LMFP 增加锰 元素,锂 电池 中锰 源一般 为二 氧化 锰或 者硫酸锰。锰源 企业 主要 有埃 索凯、格林 美等。中游: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。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 转产扩产,目前德方纳米、湖南裕 能 领先;部分三 元厂商扩 展锰铁锂业务,其中龙头 企 业容百科技收 购斯克兰 德,实现弯道超 车。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;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。01,0002,0003,0004,0005,0006,0002022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030全球新能 源汽车 销量(万辆)中国新能 源汽车 销量(万辆)0%50%100%150%200%250%300%350%400%450%05101520252022 2023 2024 2025中国磷酸 铁锂正 极材料 需求量(万吨)YoY 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 行业深度分析报告/证券研究报告 下游:目前 奇瑞 智界 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。图8.磷酸锰 铁锂 产业 链情 况 数据来 源:华经 产业 研究 院、财通 证 券研究 所 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 头部车企示范效应凸显,下游车企驱动锰铁锂放 量。奇瑞、特 斯拉进 度领 先,其他车企 目前 处于 测样 阶段,有望 跟随 头部 车企 脚步 布局锰 铁锂 车型。奇瑞:2023 年 8 月,工信 部第 374 批 新能 源汽 车产 品目录 中,奇瑞 和华 为合作推出 的纯 电动 品牌 智 界 S7 两 款车 型,以及 奇瑞 纯 电动品 牌星 途两 款车 型,都将搭 载宁 德时 代的“三 元+磷酸 锰铁 锂”电 池组 合,也即 是备 受业 界关 注的M3P,目前 智界 S7 已开 启 预售。特斯拉:特 斯拉 国产 Model 3 改款 车型 将继 续对 电池 包进行 升级,尤 其是 基础款后 轮驱 动版 的电 量将 从 60kWh(度)升级 为 66kWh,采 用宁 德时 代的 M3P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 性能要求较高,美国地区 较 看中新能源汽 车长续航 的 特点,锰铁锂 作为磷酸 铁锂的替 代产 品,是特 斯拉 未来重 点布 局方 向。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 16 行业深度分析报告/证券研究报告 图9.特斯 拉 Model 3 图10.奇瑞智 界 S7 数据来 源:特斯 拉官 网、财通 证券 研 究所 数据来 源:鸿蒙 慧行 官网、财 通证 券 研究所 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 抢占锰铁锂布局先锋,业 务发展居于领先地位。2021 年 12 月,公 司斥 资 4.13 亿元,收购 力泰 锂能 60%股 份,切入 磷酸 锰铁 锂赛 道;2022 年 2 月 14 日,公 司计划推出 新产 品 M3P 电 池,在锰铁 锂产 品应 用层 面取 得重大 突破;2023 年 8 月,华为与 奇瑞 合作 智选 车 LUXEED 智界 S7 通过工 信部 申报,申报 信息 表明 其中 两款车型 搭载 宁德 时代 三元 锂+磷酸 锰铁 锂电 池,抢占 锰铁锂 电池 应用 领军 地位。产品性能优势显著,率先 上车。公 司 M3P 电池 采用 混用方 案,其正 极材 料是 磷酸盐体系 的三 元材 料,含 有 锰、铁 以及 其他金 属元 素,三元材 料/锰 铁锂 为 6/4,主 要作为续 航里 程 700km 左右 的纯电 汽车 的电 池系 统。这种电 池结 构可 以提 升活 性材料的压 实密 度(LMFP 小 颗粒填 充三 元大 颗粒 之间),且具 备更 高比 能量,该 产品开拓了 锰铁 锂材 料在 新型 车载电 池中 的应 用前 沿。依托布局优势,等待产能 放量。公司主 要产能 来源 于下属 全资子 公司 力泰锂 能。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 生产线,并 计划 新建 年 产 3000 吨磷酸 锰铁 锂。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 行业深度分析报告/证券研究报告 图11.宁德时 代磷 酸锰 铁锂 业务 发展历 程 数据来 源:宁德 时代 公司 公告、财 通 证券研 究所 3.3.2 国轩高科:自研能力 出众,启晨电芯即将上市 研发实力强劲,产品即将 实现量产。公司 经过十 年 自研,已自主 研发 方形 磷 酸锰铁锂锂 离子 蓄电 池,持续 提升研 发性 能,目前 已解 决高 温 Mn 溶出、导 电率 低、压实密度低等 棘手问题;此外,公司联 合位于美 国 俄亥俄州的克 利夫兰研 究 院,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。在原材料自给与 技术研发 的 双重驱动下,公司锰铁 锂 电池产品创新 成效显著。2023年 5 月发 布了 自主 研发 的 全新 LFMP 体 系的 L600 启晨电 芯及 电池 包。根据 官方的介绍,该 款电 池的 纯用 版本续 航能 够达 到 1000km,2024 年 有望 量产。图12.国轩高 科 L600 启晨 电芯 示 意图 数据来 源:国轩 高科 公司 发布 会、财 通证券 研究 所 3.3.3 其他:争相布局锰铁 锂电 池,助力产业化落地 电池厂商纷纷布