磷酸锰铁锂市场前景及投资研究报告：700km续航动力领域产业化加速

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行业深度研究2023年02月18日电力设备磷酸锰铁锂：渗透700km续航动力领域，产业化有望加速行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市1摘要磷酸锰铁锂在2022年下半年仿佛按下“快进键”，电池、正极材料新品接连发布。电池端，中创新航8月发布One-Stop高锰铁锂电池，支持整车续航超过700km。正极材料端，当升科技、容百科技在7月发布LMFP新产品。德方纳米在9月11万吨磷酸锰铁锂产能正式投产。1、LMFP提升哪些性能？1）与铁锂相比：高电压，提高能量密度，低温性能提升。LFP、LMFP理论比容量都为170mAh/g，但LMFP理论电压平台达4.1V，高出LFP约20%，其能量密度相较LFP提升15%，提供更长续航里程。LMFP低温性能更优，-20℃下LMFP容量保持率达76%左右，而LFP为60-70%。2）与三元相比：提高安全性。LFP、LMFP都为橄榄石形结构，相比三元电池的层状氧化结构更稳定，相比三元电池安全性更高。天津斯科兰德公司通过实验证明在NCM523材料中混入20%LMFP的复合材料电池在针刺实验中不燃烧、不爆炸，安全性能大幅提升。磷酸锰铁锂具有电压高、安全性高等优点，但存在导电率差、循环次数较低问题，限制部分应用场景。我们认为LMFP适用于两轮车&动力电池，可纯用或与三元材料掺杂。2、经济性如何？市场空间多大？1）纯用LMFP：LMFP主要增加成本为锰，预计成本增加为5-10%，而能量密度提升15-20%。假设锰铁比6：4，掺锰后成本增加约3850元/吨。我们预计LMFP正极能量密度提升15-20%，成本提升5-10%，性能提升>成本提升，并有望在电池环节降低单wh成本。2）三元：LFP电池能量密度约150wh/kg，若LMFP电池能量密度提升10%，达到165wh/kg，与NCM523能量密度接近，而价格端更具优势。若LMFP电池能量密度提高15%，达172.5wh/kg，与NCM622电池175wh/kg接近。与高镍三元掺杂，LMFP比例越高成本下降越明显。行业空间：1）两轮车：我们预计2022、2025年国内电动两轮车销量分别为5987、6257万辆，锂电渗透率分别为15%、30%，锂电两轮车产量分别为898、1877万辆。假设2022、2025年单车带电量1、1.2kwh，锂电需求分别为9.4、22.7GWh。目前磷酸锰铁锂电池已在两轮车上应用，我们预计2022、2025年LMFP渗透率5%、30%，LMFP电池装机0.5、6.8GWh，LMFP正极需求0.1、1.5万吨。2）电动车：我们预计2025年25万以下车型销量占比约75%（这部分为LMFP潜在可替代空间），全球动力电池产量1356Gwh，75%占比对应1017Gwh，考虑25万以下车型带电量较低（乘以系数0.8），对应纯用LMFP潜在锂电需求814Gwh。假设2025年LMFP渗透率20%，对应LMFP电池需求163GWh，LMFP正极35.8万吨。b)掺杂磷酸锰铁锂：我们预计2025年25-30万车型销量占比约5%，假设这部分LMFP与三元电池进行掺杂。若2025年掺杂LMFP的锂电池比例30%，对应掺杂LMFP锂电池需求20GWh，在此基础上假设掺杂LMFP比例50%，对应LMFP正极2.2万吨。结合电动两轮车、电动车，我们预计2022、2025年磷酸锰铁锂正极需求1、39.5万吨，从0到1快速渗透。2摘要3、工艺路径：液相法VS固相法电池企业、正极企业均有LMFP专利储备，正极企业大多沿用原有正极产品工艺路径生产LMFP。无论液相法或固相法，LMFP与LFP工艺流程类似，主要差别在原材料锰源。✓

液相法：优势为1）混合均匀，反应更充分；

2）颗粒表面光滑、圆润度好、分散性好；3）液相法更利于做出小粒径材料，有利于锂离子扩散，改善倍率性能，进而提升其电化学性能。缺点为

1）引入硝酸根离子，需要脱硝酸且有一定环保压力；2）缩小粒径降低了压实密度。3）粒径过小比表面积大，使用大量粘结剂增加成本。✓

固相法：优势为1）工艺简单，过程易控，适合工业大规模生产。2）压实密度高：比较动力领域产品，固相法的裕能、万润产品压实密度高于德方纳米。缺点为1）铁源、锰源混合不均匀：受限于铁源和锰源原本的颗粒大小，无法使二者实现原子级别和混合，且掺杂元素也不易进入颗粒内部，导致产品电化学性能不佳。2）研磨过程产生氧化铁，影响能量密度。从LFP到LMFP，液相法和固相法在动力产品的性能差距或缩小。液相法混合更均匀压实密度改善，弥补因粒径较小带来的压实问题。而固相法由于受限于铁源和锰源原本的颗粒大小，混合不均导致产品电化学性能不佳，液相法和固相法在产品品质上的差距或缩小。从性能角度看，我们认为固相法、液相法均有方法解决磷酸锰铁锂电导率差、压实密度低、循环次数差等瓶颈。主要看各家技术突破，率先解决的企业有望在新技术迭代周期中获得先发优势。4、成本端：液相法VS固相法液相法工业级碳酸锂就可满足，而固相法需要电池级碳酸锂，锂价高位时液相法材料成本优势明显；能耗方面，液相法能耗较低，能耗成本低于固相法；环保方面，液相法引入硝酸根离子，环保成本高于固相法。碳酸锂耗量：液相法具有优势，固相法不断改善。我们认为：当碳酸锂价格高企时，液相法具有工业级碳酸锂优势，成本端或更具竞争优势。如2022年11月7日工业级碳酸锂54.5万/吨，电池级碳酸锂57万/吨，

若1吨磷酸铁锂消耗碳酸锂234kg，工业级碳酸锂成本低于电池级碳酸锂约5850元/吨。若碳酸锂价格处于较低水平，固相法、液相法成本或不相上下，主要看各企业工艺积累。此外，由于资源端碳酸锂、磷矿、锰矿等占比较大，资源端布局带来的成本优势或大于固相法/液相法路径选择的成本差异。3摘要5、投资建议德方纳米：2022年5月申请的专利看，锰溶出问题有望通过包覆、掺杂金属，以及添加络合剂大幅改善。德方纳米LMFP产能布局远远快于其它企业。目前已投产的LMFP正极产能主要有：德方纳米11万吨+斯科兰德6200吨+力泰锂能2000吨+中贝1万吨，德方纳米LMFP正极投产规模最大，并规划2025年底LMFP正极产能达44万吨。LFP主攻储能、LFMP主攻动力，补锂剂进一步提升产品性能。在LMFP从0到1，渗透率快速提升阶段，电池、正极、锰矿企业均有望受益。率先布局LMFP的电池、正极企业能获取先发优势，在产品端获得一定溢价，并带来超额利润。力泰锂能2020年、2021H1磷酸锰铁锂售价都为6万/吨，而德方纳米2020年、2021H1磷酸铁锂售价分别为3、4万/吨，磷酸锰铁锂正极溢价显著。此外，LMFP与LFP相比，主要增加的成本在于锰矿，因此锰矿企业也受益于LMFP渗透率提升。建议关注：✓

电池企业：宁德时代、中创新航、天能股份、高科等✓

正极企业：德方纳米、容百科技（和化工组联合覆盖）、当升科技、光华科技等✓

锰矿企业：红星发展、湘潭电化等风险提示：磷酸锰铁锂需求量不及预期、原材料价格大幅上涨产品成本高企、磷酸锰铁锂大幅扩产行业竞争加剧、测算具有一定的主观性。41、引言5LMFP产品、产能准备就绪，产业化有望加速

磷酸锰铁锂在2022年下半年仿佛按下“快进键”，电池、正极材料新品接连发布。电池端，中创新航8月发布One-Stop高锰铁锂电池，支持整车续航超过700km。正极材料端，当升科技在7月发布磷酸锰铁锂材料产品——LMFP-6M1，为磷酸锰铁锂单独使用；容百科技在2022年7月发布四款磷酸锰铁锂产品，均与高镍三元混掺使用，磷酸锰铁锂材料混合比例从5%~95%不等。在LMFP产能方面，德方纳米新型磷酸盐系正极材料生产基地项目有11万吨磷酸锰铁锂产能，在9月开始投产。

LMFP产品、产能准备就绪，产业化有望加速，但市场对LMFP市场空间、工艺路径选择仍有分歧。本篇报告聚焦几大问题：✓

LMFP提升哪些性能？✓

经济性如何？市场空间多大？✓

工艺路径：液相法VS固相法，哪个更好？资料：各公司官网/公众号，电池中国，维科网，天风证券研究所62、LMFP提升哪些性能？1）与铁锂相比：高电压，提高能量密度2）与三元相比：提高安全性7LMFP在LFP基础上添加锰，随电导性、循环寿命等短板逐步解决产业化有望加速

磷酸锰铁锂是在磷酸铁锂基础上添加锰元素，获得的新型正极材料。在磷酸铁锂基础上引入锰元素，锰的高压特性能够获得比磷酸铁锂更高的电压平台，可打破目前磷酸铁锂的能量密度，并且有更好的低温性能。

刀片、CTP等结构进步快于材料体系，2019-2021年铁锂装机占比不断提升。2019年以来，CTP、刀片电池等结构上的技术进步使得磷酸铁锂的系统集成效率、能量密度有所提升，加之2021年以来三元电池上游原材料大幅上涨，磷酸铁锂电池装机大幅提升。2019-2021年，磷酸铁锂在中国动力电池装机占比分别为33%、41%、52%，占比不断提升。若单看2021年，磷酸铁锂装车量在7月达到5.8GWh，开始超过三元装车5.5GWh。

材料体系进步有望进一步提升能量密度。比亚迪在2013年就曾申请过相关专利，并在2015年连续申请多项磷酸锰铁锂专利，但由于锰铁锂存在电导性、循环寿命等短板，商业化进程缓慢。随着锰铁锂短板逐渐解决，锰铁锂产业化有望进一步加速。图：2018-2021年中国动力电池各类电池装机占比（%）图：2021年三元/铁锂电池装车量（GWh)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%1%0%1614121083%2%15.111.148%11.69.258%58%65%9.57.28.4765.9

5.85.1

5.2

5.2

5.14.56.15.45.35.543.952%3.3

3.32.23.239%41%233%01月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月磷酸铁锂电池

三元电池2018201920202021磷酸铁锂电池三元电池其他资料：TrendForce，维科网，上海有色网，高工锂电，天风证券研究所8LMFP提升哪些性能？1）与铁锂相比：高电压，提高能量密度，低温性能提升

磷酸锰铁锂理论电压达4.1V，高出磷酸铁锂20%，带来能量密度提升。从结构来看，磷酸锰铁锂和磷酸铁锂类似，都为橄榄石结构。橄榄石结构限制了锂离子的扩散，使得电导率较低，在大倍率放电时极化较大。能量密度=克容量*电压，LFP、LMFP理论比容量都为170mAh/g，但LMFP理论电压平台达4.1V，而LFP为3.4V，LMFP电压平台高出LFP约20%，其能量密度相较于LFP提升15%，能为电动车提供更长的续航里程。

磷酸锰铁锂相较于磷酸铁锂具有低温性能优势。在-20℃下，LMFP容量保持率达75%左右，而LFP为60-70%，LMFP低温性能更好。天能生产的磷酸锰铁锂18650电池已成功应用在小牛新款F0系列电动自行车中，低温性能提升超过25%。表：磷酸铁锂、磷酸锰铁锂结构表：LFP、LMFP电池材料对比资料：电池中国公众号，维科网锂电公众号，天风证券研究所9LMFP提升哪些性能？2）与三元相比：提高安全性

相比三元电池，磷酸锰铁锂电池安全性更高。LFP、LMFP都为橄榄石形结构，相比三元电池的层状氧化结构更稳定。磷酸铁锂主体结构为PO4，其键能远高于三元材料的M-O键能。满电态的磷酸铁锂热分解温度为700

℃左右，而三元材料分解温度为200-300

℃。磷酸锰铁锂与磷酸铁锂结构相似，相比三元电池安全性更高。

与三元电池掺杂，磷酸锰铁锂可整体提高电池安全性。磷酸锰铁锂相较于三元锂材料安全性能更好，天津斯科兰德公司通过实验证明在NCM523材料中混入20%LMFP做成的复合材料电池在针刺实验中不燃烧、不爆炸，温度在70°C以下，安全性能大幅提升。图：磷酸锰铁锂材料晶体结构图图：NCM三元材料放电比容量、热力学稳定性、容量保持率和材料中镍含量之间的关系图资料：《磷酸铁锂及三元电池在不同领域的应用》

——汪伟伟等，《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10研究》

——庄慧，天风证券研究所电导率差、压实密度低、循环次数低等缺点限制部分应用场景

磷酸锰铁锂具有电压高、安全性高等优点，但存在导电率差、循环次数较低问题，限制部分应用场景。✓

电导率差：锰元素的存在使得锂离子脱嵌与移动难度上升，从而导致较差的导电性能。磷酸铁锂的电导率为10-9S/cm，三元材料的电导率为10-3S/cm，而磷酸锰铁锂电导率为10-13S/cm，与磷酸铁锂材料相比存在数量级差异，影响其容量发挥和倍率性能。✓

压实密度较低：为提升锰铁锂电导性，通常采用减小颗粒尺寸、碳包覆的手段对其改性，使得压实密度降低。而一次粒径过小会导致比表面积过高，制备电池极片时用大量粘结剂，导致成本增加、极片主含量降低。✓

循环次数低：磷酸锰铁锂材料的锰离子存在姜泰勒效应，使Mn-O键发生剧烈结构变化从而影响电化学循环性能，也会导致锰发生歧化反应使部分锰以Mn2+形式溶解于电解液中。同时磷酸锰铁锂在极片压片过程中会发生一定程度的颗粒破碎，容易与电解液中的HF反应，造成锰溶出导致容量衰减。磷酸锰铁锂循环次数约2000次，而储能用的磷酸铁锂材料循环次数超过6000次。表：磷酸锰铁锂材料与其他常规动力电池材料性能对比结构性能参数层状材料尖晶石橄榄石LiNiCoMnO2

LiMn2O4LiFePO4LiMnFePO410-15锂离子扩散速率(cm2·s-1)10-910-310-1010-63.914858010-1410-93.4170580导电率(S·cm-1)电压平台(vs.Li)/V10-134.11707003.7理论比容量(mAh·g-1)270～2781000理论比能量(Wh·kg-1)差一般差好好好好安全性一般循环寿命资料：《磷酸锰铁锂复合三元体系及对复合方式的研究》——贺志龙，《Reviving

thelithium-manganese-basedlayered11oxidecathodes

forlithium-ionbatteries》，/49190.html，天风证券研究所3、经济性如何？市场空间多大？12LMFP适用于两轮车&动力电池，可纯用或与三元材料掺杂

磷酸锰铁锂率先应用在两轮车领域。星恒电源在2021年12月推出“LONG终身保”产品，使用第二代单晶锰酸锂材料搭配磷酸锰铁锂，单芯循环达3000次。2022年4月，首批100组终身保产品已经下线，并将应用到一线市场的高端新车型中。2022年6月、7月，星恒与雅迪、绿源达成合作，供应磷酸锰铁锂产品。天能股份生产的磷酸锰铁锂电池也应用于小牛电动车F0系列。

磷酸锰铁锂在动力电池领域也有望突破。从电池企业布局看，宁德时代在2021年11月入股并增资力泰锂能，持股比例达60%。力泰锂能有2000吨磷酸锰铁锂生产线，并计划新建3000吨产能。高科、比亚迪也有磷酸锰铁锂产品/专利。正极企业方面，德方纳米在2022年9月投产磷酸锰铁锂产能11万吨，有望用于动力电池；当升科技在2022年7月发布LMFP-6M1，为磷酸锰铁锂单独使用；容百科技在2022年7月发布四款磷酸锰铁锂产品，均与高镍三元混掺使用。表：电池企业、正极企业LMFP布局企业磷酸锰铁锂布局2021年11月，宁德时代入股力泰锂能并增资，宁德持股比例达60%。力泰锂能拥有2000吨磷酸锰铁锂生产线，并计划新建年产3000吨磷酸锰铁锂产线。宁德时代2014年获得《IFP1865140-15Ah方形磷酸铁锰锂锂离子蓄电池新产品证书》;2016年获得《锂离子电池用碳复合磷酸锰铁锂正极材料新产品证书》。高科电池企业比亚迪

2013年就曾申请过相关专利，2015年连续申请了多款磷酸锰铁锂专利。“LMFP超能锰铁锂”系列的能量密度为176Wh/kg并通过“针刺测试”；运用于电动天能股份二轮车，其中18650锰铁锂电池应用到小牛F0系列电动车。星恒电源

已在磷酸锰铁锂的复合技术上有长期研究和应用经验；运用于轻型车锂电池。2022年9月，年产11万吨磷酸锰铁锂的新型磷酸盐系正极材料生产基地项目在云南曲靖正式投产。德方纳米当升科技2022年7月发布磷酸锰铁锂材料产品——LMFP-6M1，为磷酸锰铁锂单独使用，锰含量高达65%，比容量达155mAh/g，且可以与目前的磷酸铁锂产线共用正极企业2022年7月发布四款磷酸锰铁锂产品，均与高镍三元混掺使用，磷酸锰铁锂材料混容百科技

合比例从5%~95%不等，电池能量密度在210Wh/kg~270Wh/kg不等，瞄准中低高端电动汽车市场的相应替代产品。资料：电池中国网，见智研究Pro公众号，德方纳米公众号，容百科技公告，高工锂电，天风证券研究所13经济性：1）纯用LMFP：能量密度提升15%-20%，成本提升5-10%，性能提升>成本提升

成本端：LMFP主要增加成本为锰，预计成本增加为5-10%，而能量密度预计提升15-20%。从各家企业锰铁比情况看，普遍高于5：5。德方纳米LMFP专利显示产品的锰含量在50%-80%，其中以80%为主；力泰锂能LMFP专利的锰含量在60-80%；当升科技在2022年7月发布LMFP产品的锰含量为65%。而能量密度方面，LMFP理论上能量密度比LFP高20%，考虑实际量产我们预计能量密度提升15-20%。

德方纳米液相法1吨LFP需要纯铁354kg。考虑添加锰之后铁用量减少，我们预计1吨LMFP添加锰在212kg左右，对应二氧化锰368kg左右，铁在142kg左右（假设锰铁比6：4）。2022年12月26日二氧化锰价格1.7万/吨，铁粉价格0.9万/吨，锰+铁成本约6700元(不含税），相比纯铁成本增加约3850元。以德方纳米磷酸铁锂为例，2018-2021年成本在2.7-4.8万元，增加3850元成本提升8-

14%，2022H1成本7.8万，成本提升5%。考虑碳酸锂从2020年初5万/吨上涨至目前超过50万/吨，动力、储能电池需求旺盛，碳酸锂价格难以回到2019、2020年低位，因此我们预计磷酸锰铁锂相比磷酸铁锂成本增加5-10%。除了二氧化锰之外，锰源也可用四氧化三锰等，综合来看，我们预计LMFP正极能量密度提升15-20%，成本提升5-10%，性能提升>成本提升，并有望在电池环节降低单wh成本。表：德方纳米磷酸铁锂单吨成本测算（元/吨）单位亿元万吨万201810.11.7201910.02.320209.1202148.19.12022H175.27营业收入销量3.1单吨收入扣非净利单吨净利单吨成本6.04.33.05.310.712.61.807.8亿元万0.830.504.80.600.263.4-0.63-0.202.77.70.843.7万资料：Wind、德方纳米公告，天风证券研究所14经济性：2）三元：LMFP电池能量密度或与NCM523、622电池接近，与高镍三元掺杂经济性明显

磷酸锰铁锂电池能量密度或与NCM523、622电池能量密度接近。磷酸铁锂电池能量密度一般为150wh/kg左右，若磷酸锰铁锂电池能量密度提升10%，达到165wh/kg，与NCM523能量密度接近，而价格端明显更具优势。若磷酸锰铁锂电池能量密度提高15%，达到172.5wh/kg，与NCM622电池175wh/kg能量密度接近。

与高镍三元掺杂，磷酸锰铁锂掺杂比例越高成本下降越明显。以三元6系正极价格为例，从2021年初价格14.25元/吨提升至2022年9月30日37.5万/吨，涨幅163%；磷酸铁锂正极从2021年初3.85万/吨上涨至2022年9月30日16.25万/吨，涨幅345%。虽然磷酸铁锂正极涨幅较大，但从绝对值看磷酸铁锂正极价格相比NCM622不到一半。假设磷酸锰铁锂与NCM811掺杂，磷酸锰铁锂价格比磷酸铁锂高20%，约19.5万/吨，掺杂比例越大成本下降越明显。表：主要正极三元材料分类图：磷酸铁锂、三元6系正极价格（万元/吨）45403530252015105三元材料种类镍元素质量占比钴金属占比质量比能量密度(Wh/kg)NCA51%/NCM33320.50%34%NCM52330.80%22%NCM62237%NCM81150%20%10%>210155165175>200安全性一般低好高较好中较好中一般低单位成本优点能量密度较高

能量密度高技术门槛高

成本高较高比容量比容量较高比容量高缺点循环性能一般

循环性能一般

技术门槛高02019-4

2019-7

2019-10

2020-1

2020-4

2020-7

2020-10

2021-1

2021-4

2021-7

2021-10

2022-1

2022-4

2022-7价格:正极材料:磷酸铁锂:国产价格:正极材料:三元6系:单晶622型资料：中国化学与物理电源协会，鑫椤资讯，Wind，前瞻经济学人，芳源股份招股说明书，天风证券研究所15行业空间：1）两轮车：预计2025年LMFP在国内锂电两轮车的渗透率达30%，LMFP正极需求约1.5万吨

我们预计磷酸锰铁锂在国内锂电两轮车加速渗透，海外电踏车由于能量密度要求高且价格不敏感仍以三元电池为主。我们预计2022、2025年国内电动两轮车销量分别为5987、6257万辆，锂电渗透率分别为15%、30%，锂电两轮车产量分别为898、1877万辆。假设2022、2025年单车带电量1、1.2kwh，锂电需求分别为9.4、22.7GWh。

目前磷酸锰铁锂电池已在两轮车上应用，我们预计2025年LMFP渗透率30%，LMFP正极需求1.5万吨。我们预计2022、2025年LMFP渗透率5%、30%，LMFP电池装机0.5、6.8GWh，LMFP正极需求0.1、1.5万吨。表：国内电动两轮自行车磷酸锰铁锂需求测算（万吨）单位万辆202154432022E598710%15%8981.05%2023E658610%2024E65860%2025E6257-5%两轮车产量YOY锂电渗透率%24%13171.020%25%16471.25%30%锂电两轮车产量

万辆13171.118771.2单车带电量YOYkwh5%5%锂电出货量LMFP渗透率LMFP电池装机LMFP正极需求GWh%13.19.45%14.410%19.020%3.80.822.730%GWh万吨0.50.11.46.80.31.5资料：EV

Tank，无锡市人民政府，小牛官网，动力电池网，北极星储能网，天风证券研究所16行业空间：2）电动车：LMFP续航里程有望超700km，满足28万左右高端车型图：中创新航One-Stop高锰铁锂电池七大优势

锰铁锂电池可支持续航里程700KM。2021年中创新航发布One-Stop电池平台技术，对电芯结构、工艺制造技术重构。第一代采用磷酸铁锂电池包，能量密度达152wh/kg，续航里程超过600km。而OS锰铁锂电池能量密度达180wh/kg，支持整车续航超过700km。

从目前畅销车型来看，700km续航里程基本步入28万左右高端车型。比亚迪汉EV创世版715KM尊荣型、715KM旗舰型补贴后价格分别为27、28.8万元。特斯拉Model

3高性能版续航里程675km，售价36.8万元。表：比亚迪EV车型续航里程对比表：特斯拉Model

3、Y不同型号续航里程对比Model3汉EV创世版型号标准版556高性能版本675车型715KM尊荣型28.2715KM旗舰型30.0610KM四驱尊享型续航里程(KM)售价（万元）建议零售价（万元）综合补贴后价格（万元）30.028.929.136.827.028.8ModelY长续航版2022款唐EV型号标准版545高性能版615车型600KM尊享型29.1730KM尊享型31.0635KM四驱旗舰型续航里程(KM)售价（万元）660建议零售价（万元）综合补贴后价格（万元）34.034.031.739.541.828.031.0秦PLUS

EV车型400KM豪华型15.1500KM豪华型16.1600KM旗舰型18.8建议零售价（万元）综合补贴后价格（万元）13.914.917.6资料：中创新航官网，比亚迪官网，特斯拉官网，天风证券研究所17行业空间：2）电动车：LMFP有望替代铁锂+中低端三元，并掺杂中高镍三元

不同车企、电池厂选择多种解决方案实现高能量密度、长续航里程。如中航One-Stop磷酸锰铁锂电池续航里程超过700km，宁德时代将要给特斯拉供应的M3P电池正极材料掺杂了镁、锌、铝等金属元素。根据各家方案不同，磷酸锰铁锂可纯用或掺杂。

LMFP有望替代磷酸铁锂+中低端三元，并掺杂中高镍三元。从国内新能源乘用车销量价格分布看，2022年，15万以下、15-20万、20-25万、25-30万，30万以上车型占比约为60%、10%、9%、5%、15%。我们认为若磷酸锰铁锂产品有所突破，25万以下车型可通过纯用磷酸锰铁锂电池实现（2022全年占比80%），25-30万车型可通过掺杂磷酸锰铁锂实现（5%），30万以上高端车型由于续航里程要求较高，仍以高镍三元电池为主。表：我国新能源汽车销量价格分布（万元）新能源车分价格占比5万以下

5-10万

10-15万

15-20万

20-25万

25-30万（含5万）（含10万）（含15万）（含20万）（含25万）（含30万）百分比30万以上总计2022M12022M22022M32022M42022M52022M62022M72022M82022M92022M102022M112022M1218.8%20.7%17.1%17.0%17.4%10.1%15.3%12.8%11.3%14.9%9.8%12.0%11.2%12.0%13.7%13.7%14.8%12.7%12.6%11.4%11.0%9.9%28.5%31.0%28.2%38.6%34.5%27.9%34.4%35.6%33.3%37.2%35.2%37.0%33.4%11.0%9.0%6.8%6.0%4.8%5.0%9.5%3.7%4.2%8.4%3.8%3.6%7.9%2.4%3.6%3.3%5.0%18.0%17.0%16.6%7.5%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%100.0%10.5%11.4%9.4%6.0%8.1%9.3%11.5%18.5%10.8%14.7%17.2%14.1%22.0%16.1%15.3%10.1%11.4%10.6%9.4%10.1%11.6%10.1%9.5%9.7%10.6%10.6%10.6%9.1%8.9%11.2%10.5%12.1%11.3%10.2%2022年平均

14.7%资料：交强险数据，天风证券研究所18行业空间：2）电动车：预计2025年动力电池纯用LMFP潜在比例约75%、假设渗透率20%，LMFP需求35.8万吨；掺杂LMFP潜在比例5%、假设渗透率30%，LMFP需求2.2万吨

纯用磷酸锰铁锂：我们预计2025年25万以下车型销量占比约75%（这部分为LMFP潜在可替代空间），全球动力电池产量1356Gwh，75%占比对应1017Gwh，考虑25万以下车型带电量较低（乘以系数0.8），对应纯用LMFP潜在锂电需求814Gwh。假设2025年LMFP渗透率20%，对应LMFP电池需求163GWh，LMFP正极35.8万吨。

掺杂磷酸锰铁锂：我们预计2025年25-30万车型销量占比约5%，假设这部分LMFP与三元电池进行掺杂。若2025年掺杂LMFP的锂电池比例30%，对应掺杂LMFP锂电池需求20GWh，在此基础上假设掺杂LMFP比例50%，对应LMFP正极2.2万吨。表：动力电池LMFP需求测算（万吨）单位万辆20203042021635109%482022E99557%472023E138439%472024E177028%482025E222426%50全球新能源车销量YOY平均单车带电量装机量kwhGWh%4914872%20430469%43946875%62439078%1%65178%83451477%8%85080%106264676%15%97111282%135681475%20%16335.868装机产量比动力电池产量纯用LMFP潜在锂电需求占比GWhGWh%LMFP渗透率%纯用LMFP锂电需求对应LMFP正极参杂LMFP潜在锂电需求占比GWh万吨GWh%4410.9319.04221.3535%5%5%5%LMFP渗透率%10%420%1130%20参杂LMFP锂电需求参杂比例GWh%30%0.39.340%0.922.250%2.238.0对应LMFP正极动力电池LMFP需求合计万吨万吨0.9资料：Marklines，ACEA，中汽协，SNE、天风证券研究所19行业空间：预计2022、2025年磷酸锰铁锂正极需求1、39.5万吨，从0到1快速渗透

动力电池：1）纯用：我们预计2022-2025年LMFP锂电需求4、41、97、163GWh，对应正极0.9、9.0、21.3、35.8万吨。2）掺杂三元：我们预计2023-2025年三元掺杂LMFP锂电需求为4、11、20GWh，假设掺杂比例30%、40%、50%，对应LMFP正极0.3、0.9、2.2万吨。2022-2025年动力电池LMFP需求合计0.9、9.3、22.2、38万吨。

国内电动两轮车：我们预计2022-2025年LMFP锂电需求0.5、1.4、3.8、6.8GWh，对应LMFP正极0.1、0.3、0.8、1.5万吨。

整体看，我们预计2022-2025年LMFP正极需求1、9.6、23.1、39.5万吨，2023-2025年同比增长904%、139%、71%。LMFP需求量从0到1快速渗透。假设2025年磷酸锰铁锂价格8万/吨，市场空间超300亿元。表：磷酸锰铁锂行业空间测算（万吨）单位2022E2023E2024E2025E动力电池纯用LMFP锂电需求对应LMFP正极参杂LMFP锂电需求参杂比例GWh万吨GWh%4419.049721.31116335.8200.930%0.39.340%0.922.250%2.238.0对应LMFP正极动力电池LMFP需求合计电动两轮车万吨万吨0.9LMFP锂电需求对应LMFP正极LMFP正极需求合计YOYGWh万吨万吨0.50.11.01.40.33.80.86.81.59.623.1139%39.571%904%资料：Marklines，ACEA，中汽协，SNE、天风证券研究所204、工艺路径：液相法VS固相法21制备LMFP工艺路径主要分为固相法、液相法

LMFP的制备工艺与LFP类似，分为固相法和液相法。✓

固相法：将原材料混合均匀后球磨和砂磨，喷雾干燥得到前驱体粉末，再将前驱体在惰性保护气体氛围下高温烧结，再通过粉碎、筛分除铁等步骤得到LMFP正极材料。✓

液相法：将各种原材料在溶液反应，再经过加络合剂/凝胶化/沉淀，最后干燥、热处理后形成磷酸锰铁锂。各家工艺略有不同:1）水热法/溶剂热法：将原材料加入溶剂或水中溶解，依次加入络合剂、石墨炔溶液，再经干燥、烧结、退火等处理得到LMFP。2）溶胶-凝胶法：将各种原料溶解在水/乙醇中，搅拌较长时间形成均匀的溶胶，再通过高温使体系发生凝胶化，高温焙烧后得到成品。3）共沉淀法：以可溶性盐为原料，通过调PH值或加沉淀剂使反应物形成沉淀，洗涤干燥后热处理得到LMFP。表：固相法、液相法工艺路线对比工艺种类

工艺名称工艺介绍优点缺点原材料接触不充分，产物物相不均将原材料混合均匀后进行球磨和砂磨，然后通过喷雾干燥得到工艺简单，过程易控，

匀，粒度分布范围广，合成周期适合工业大规模生产

长，能耗大，一致性较差，有含Mn杂质固相法

高温固相法

前驱体粉末，再将前驱体放在惰性保护气体氛围下高温烧结，再通过粉碎、筛分除铁等步骤得到磷酸锰铁锂正极材料将原材料加入溶剂或水中溶解，并向溶液中依次加入络合剂、

材料细腻均匀，具有纳

实验条件苛刻，不利于工业化应石墨炔溶液，然后经干燥、研磨、烧结、退火处理等步骤得到

米结构，电化学性能尤

用，并且高温高压对设备要求严水热法/溶剂热法磷酸锰铁锂其是低温性能优良格，工作人员操作有一定难度将各种原料一起溶解在水或者乙醇中,搅拌较长的时间使各组材料混合均匀，比例易

需要控制的影响因素多，重复性溶胶-凝胶法

分形成均匀的溶胶,再通过升高温度使体系发生凝胶化,再经过高温焙烧后得到成品液相法控，颗粒分布均匀差，合成周期长产物粒径均匀，材料廉价易得，合成工艺简单，热处理温度低，周期短以可溶性盐为原料，通过调控体系的pH值或加入沉淀剂，使反后续废液处理困难，纳米级沉淀过滤困难、离子行为复杂、控制结晶难度大共沉淀法应物在溶液中形成沉淀，将沉淀物通过离心/抽滤、洗涤干燥之后经过热处理得到LMFP资料：《

LiMn1-xFexPO4正极材料制备方法的研究进展》

——齐美洲，《磷酸锰铁锂材料的制备与性能研究》

——安立22伟，国家知识产权局等，天风证券研究所电池企业、正极企业均有LMFP专利储备，正极企业大多沿用原有正极产品工艺路径生产LMFP

电池企业、电池企业均有LMFP专利储备。电池企业中，比亚迪2013年就有LMFP相关专利，同时具有液相法、固相法制备LMFP的专利；宁德时代有液相法（水热法）制备LMFP的专利，同时收购力泰锂能（固相法），目前已有LMFP产能2000吨，并规划3000吨产能。我们认为电池企业储备LMFP技术不一定为了形成材料一体化，或培育更多供应商来保证产品品质并控制成本。

LFP企业：湖南裕能、湖北万润、龙蟠科技采用固相法制备LMFP；德方纳米采用液相法制备LFMP。磷酸铁锂企业制备LMFP大多沿用原有工艺，设备、工艺方面一定的协同性，并且有技术积累。

三元正极企业：1)容百科技：2022年7月收购天津斯科兰德68.25%股权进入LMFP领域，采用的工艺路线为固相法；2）当升科技：自研+合资公司布局LMFP。2022年9月与四川路桥签订战略合作协议，通过股权合作、共同出资合作等形势布局磷酸（锰）铁锂、磷酸（锰）铁等项目。当升也有液相法-共沉淀法LMFP的专利储备。我们认为三元正极企业优势在于与三元与LMFP的掺杂改性应用。表：电池、正极企业LMFP布局企业LMFP布局比亚迪

2013年就有LMFP相关专利，同时具有液相法、固相法制备LMFP的专利有液相法（水热法）制备LMFP的专利，同时收购力泰锂能（固相法），目前电池企业宁德时代已有LMFP产能2000吨，并规划3000吨产能湖南裕能湖北万润

固相法制备LMFPLFP正极企业

龙蟠科技液相法制备LMFP，11万吨磷酸锰铁锂2022年9月投产；德方也有固相法LMFP专利储备德方纳米收购天津斯科兰德68%股权，斯科兰德专注LMFP细分领域，2022年7月已有容百科技

6200吨产能，同时正在扩建产能至万吨级以上。两轮车市场每月出货逾百吨，四轮车市场实现每月百公斤至吨级出货。三元正极企业自研+合资公司布局LMFP。2022年9月与四川路桥签订战略合作协议。通过股权合作、共同出资新设合资公司等方式，开展磷化工、硫酸铁、锂盐等方面当升科技合作，并布局磷酸（锰）铁锂、磷酸（锰）铁、多元材料等项目。当升也有液相法-共沉淀法LMFP的专利储备资料：各公司官网，国家知识产权局，电池网，湘江储能网，天风证券研究所23液相法：德方纳米为例，液相法LMFP与LFP工艺流程类似，主要差别在原材料

德方纳米11万吨磷酸锰铁锂生产工艺与现有产品纳米磷酸铁锂相近，主要步骤为：1）原材料混合：将配比好的各类原材料按添加顺序依次加入到搅拌罐中，搅拌溶解成液体状态浆料；2）前驱体制备：将浆料放入发热罐中进行预加热，浆料自热蒸发大部分水分，形成固体蜂窝状凝胶；3）破碎、造粒、烧结、除铁等：将固体蜂窝状凝胶输送至破壁机，经破碎、辊压形成颗粒状，再将干燥后的粉末状凝胶在辊道窑中烧结，研磨、除铁后得到磷酸锰铁锂/磷酸铁锂。

德方纳米的液相法LMFP与LFP工艺流程类似，主要差别主要在原材料。LMFP原材料相比LFP增加锰源（硝酸铁）、络合剂（作用为抑制锰溶出），我们认为主要成本增加为锰源，络合剂成本占比不高。以三聚磷酸钠为例，添加比例约0.2%，价格约9600元/吨，1吨LMFP对应络合剂成本仅19元。图：德方纳米液相法-凝胶法LMFP工艺流程锂源（碳酸锂）锰源（硝酸锰）铁源（硝酸铁）磷源（磷酸二氢铵）络合剂、碳源溶解预加热破碎、辊压烧结、研磨液态浆料蜂窝状凝胶LMFP图：德方纳米液相法制备LFP工艺流程锂源（碳酸锂）铁源（硝酸铁）磷源（磷酸二氢铵）硝酸、碳源预加热破碎、预烧结粉碎、烧结溶解液态浆料蜂窝状凝胶LFP资料：德方纳米环评书，德方纳米定增公告，百川盈孚，江安县人民政府网，天风证券研究所24固相法：对比力泰锂能LMFP、湖北万润LFP制备工艺，主要步骤类似，差别主要在于制备预掺杂的锰源

以力泰锂能为例，固相法生产LMFP主要步骤为：1）制备预掺杂的草酸锰

，锰源为二氧化锰、氢氧化锰、碳酸锰等。2）将铁源、锂源、磷源、有机碳源、预掺杂的草酸锰加入水中，混合研磨获得浆料，干燥造粒获得前体粉料。3）将粉体在保护气氛下烧结，获得烧结后的物料，并将物料粉碎，获得掺杂的磷酸锰铁锂-碳复合材料。

对比湖北万润固相法制备LFP流程，LMFP主要差别在预制备掺杂的锰源。从湖北万润固相法制备LFP流程看，主要步骤与LMFP类似，我们认为固相法制备LMFP主要成本增加也为锰源。图：力泰锂能固相法制备LMFP制备预掺杂的草酸锰锂源铁源在保护气氛下烧结粉碎、筛分混合研磨干燥造粒前驱体粉末LMFP磷源碳源、水图：湖北万润固相法制备LFP锂源（碳酸锂）粗磨、细磨喷雾干燥氮气保护下烧结粉碎、筛分、除铁铁源（磷酸铁）前驱体粉末LFP磷源（磷酸）添加剂资料：国家知识产权局，湖北万润招股书，力泰锂能环评书，天风证券研究所25液相法优势在于混合均匀、颗粒光滑分散性好、小粒径利于锂离子扩散

液相法优势：1）混合均匀，反应更充分：磷酸亚锰铁前驱体作为锰源和铁源，可在微观尺度上保证锰、铁混合的均匀性，最终合成的磷酸锰铁锂物相均一性好。2）颗粒表面光滑、圆润度好、分散性好：利于电池厂家加工，并一定程度提高压实密度。3）液相法更利于做出小粒径材料：较小的粒径可以增大比表面积，有利于锂离子扩散，改善倍率性能，进而提升其电化学性能。

液相法缺点：1）引入硝酸根离子：需要脱硝酸且有一定环保压力。2）缩小粒径降低压实：颗粒的一次粒径过小，并不能提升电池的能量密度，提升了电性能，但是降低了压实。3）粒径过小比表面积大，使用大量粘结剂：一次粒径过小，会导致颗粒比表过高，制备电池极片时大量使用粘结剂，导致成本增加和极片主含量降低。表：液相法、固相法生产LMFP优缺点对比优点缺点混合均匀，反应更充分引入硝酸根离子，需要脱硝且环保压力较大颗粒表面光滑、圆润度好、分散性好，能提高压实密度颗粒粒径小，降低压实液相法液相法更利于做出小粒径材料，增大比表面积，有利于锂离子扩散，改善倍率性能一次粒径过小导致比表面积过高，制备电池极片时使用粘结剂导致成本增加受限于铁源和锰源原本的颗粒大小，无法工艺简单，过程易控，适合工业大规

使二者实现原子级别和混合，且掺杂元素固相法

模生产也不易进入颗粒内部，导致产品电化学性能不佳粒径分布范围广，压实密度高研磨过程中产生氧化铁，影响能量密度资料：《一种包覆型正极材料及其制备方法和应用》——德方纳米，《磷酸锰铁锂复合正极材料及制备方法、正极和锂电池》——德26方纳米，《磷酸锰铁锂复合材料及其制备方法和锂离子电池》——比亚迪，国家知识产权局，天风证券研究所固相法优势在于工艺简单适合大规模生产、压实密度高

固相法优势：1）工艺简单：过程易控，适合工业大规模生产。2）压实密度高：湖南裕能、湖北万润LFP产品均采用固相法。我们将适用于动力领域的产品进行比较，裕能YN-5、YN-6、YN-7产品的压实密度为2.45-2.65g/cm3；湖北万润A8-4G产品压实密度≥2.5g/cm3，适用于续航500km以上电动汽车；德方纳米DF-5产品适用于动力领域，压实密度2.45-2.5g/cm3。德方纳米压实密度低于固相法的裕能、万润，我们认为原因系液相法颗粒较小导致压实密度较低。

固相法缺点：1）铁源、锰源混合不均匀：受限于铁源和锰源原本的颗粒大小，无法使二者实现原子级别和混合，且掺杂元素也不易进入颗粒内部，导致产品电化学性能不佳。2）研磨过程产生氧化铁：固相法在研磨过程中产生氧化铁，影响能量密度。表：裕能、湖北万润、德方纳米产品对比产品型号比容量（0.1C)

压实密度应用领域新能源汽车储能YN-5、YN-6、YN-7

≥156mAh/gCN-3、CN-4、CN-5

≥156mAh/g2.45-2.65g/cm32.25-2.55g/cm3裕能启停电源、功率型电池A8-4≥158mAh/g≥155mAh/g≥2.20g/cm3≥2.35g/cm3储能、电动大巴、续航300km

以下新能源汽车A8-4C湖北万润续航300-500km新能源汽车A8-4EA8-4G≥156mAh/g≥154mAh/g≥2.4g/cm3≥2.5g/cm3续航500Km以上电动汽车第一代高压实高容量产品DY-3DF-5≥150mAh/g≥150mAh/g2.35-2.4g/cm32.45-2.5g/cm3德方纳米适用于动力领域资料：湖南裕能招股书、湖北万润招股书、德方纳米官网、天风证券研究所27从LFP到LMFP，液相法与固相法在动力产品的性能差距或缩小

在动力领域，固相法LFP产品能量密度高、压实高，相比液相法产品性能更为出色。以动力产品为例，裕能应用于新能源车的产品比容量≥156mAh/g，压实密度2.45-2.65

g/cm3

；湖北万润用于续航500km以上电动车的产品A8-4G比容量≥154mAh/g，压实密度≥2.5g/cm3

；而德方纳米适用于动力领域的DF-5首次放电容量≥154mAh/g，压实密度仅为2.45-2.5g/cm3

。固相法LFP产品的比容量、压实密度均高于液相法，在动力领域性能更为出色。

从LFP到LMFP，液相法和固相法在产品品质上的差距或缩小。液相法混合更均匀压实密度改善，弥补因粒径较小带来的缺点。而固相法由于受限于铁源和锰源原本的颗粒大小，无法使二者实现原子级别和混合，导致产品电化学性能不佳，我们认为液相法和固相法在产品品质上的差距或缩小。资料：国家知识产权局，德方纳米官网，天风证券研究所28LMFP电导率差、压实密度低、循环次数差如何解决？固相法、液相法都有相应解决方法，看各家技术突破

头部企业通过纳米化、碳包覆、金属离子掺杂等方式解决磷酸锰铁锂技术障碍。磷酸锰铁锂有电导率差、压实密度低、循环次数差等瓶颈，液相法、固相法都有相应解决方式。✓

液相法：以德方纳米为例，1）纳米化：在纳米化方面积累深厚，2008年7月成功开发出纳米磷酸铁锂，2010年6月纳米磷酸铁锂产能突破500吨/年。公司延续液相法优势，运用“涅甲界面改性技术”和“离子超导技术”等核心技术，解决磷酸锰铁锂导电性能与倍率性能差的问题。2）碳包覆：在含锰正极表面从内至外包覆第一碳层、络合剂层、第二碳层，获得长循环寿命锂电池的LMFP材料。3）掺杂+络合剂：通过对LMFP进行离子掺杂以及在电池制备过程中向电解液引入络合剂（碳酸钠等），可以更完全地抑制锰溶出，提升电池性能。✓

固相法：1）改善颗粒均匀：采用分步煅烧处理、调节球磨时间，协同降低母体材料之间发生团聚的可能性，形成密实且粒径均匀的颗粒，使得正极材料中的锂离子较易扩散至电解液中。2）改善反应充分：采用具有一定碱性的锂源、锰源作为母体材料，增加表面活性，以及母体材料之间的结合性能；同时在热处理时，母体材料不易发生热解，改善母体材料的稳定性。3）掺杂：贝特瑞专利中掺杂氟元素，提高晶格参数并增加锂离子扩散通道，改善锂离子迁移顺畅性，提升结构稳定性和电化学性能。比亚迪专利中掺杂锶和锆，锶的掺杂在烧结过程中起到助溶的效果，

外壳用锆元素掺杂，提高一次颗粒之间的粘结强度，提高材料压实性以及结构稳定性，并降低锰的溶出。

我们认为固相法、液相法均有方法解决磷酸锰铁锂电导率差、压实密度低、循环次数差等瓶颈。主要看各家技术突破，率先解决的企业有望在新技术迭代周期中获得先发优势。资料：德方纳米官网，国家知识产权局，天风证券研究所295、成本端：液相法VS固相法30液相法工业级碳酸锂就可满足，而固相法需要电池级碳酸锂，锂价高位时液相法材料成本优势明显

液相法工业级碳酸锂就可满足，碳酸锂价格高位时材料端具有成本优势。液相法磷酸铁锂用工业级碳酸锂就可满足，碳酸锂价格高位时，如2022年11月7日工业级碳酸锂54.5万/吨，电池级碳酸锂57万/吨，

若1吨磷酸铁锂消耗碳酸锂234kg，工业级碳酸锂成本低于电池级碳酸锂约5850元/吨。

而碳酸锂价格低位时，如2021年5月20日工业级碳酸锂8.2万/吨，电池级碳酸锂8.8万/吨，1吨磷酸铁锂用工业级碳酸锂比电池级碳酸锂成本低约1400元。图：电池级、工业级碳酸锂价格（万元/吨）60504030201002017-01-122018-01-122019-01-122020-01-122021-01-122022-01-122023-01-电池级碳酸锂:99.5%工业级碳酸锂:99.5%资料：Wind，天风证券研究所31液相法能耗较低，能耗成本低于固相法

液相法电耗低，能耗低于固相法。固相法1吨磷酸铁锂消耗电1300度，天然气300Nm3，能耗远高于液相法。从能耗方面看，液相法以德方纳米2021年产8万吨项目中1吨磷酸铁锂消耗696.3kwh电、0.15Nm3

氮气、0.62Nm3

氧气，合计成本约700元/吨。

固相法以湖北万润2021年产5万吨磷酸铁锂项目为例，1吨磷酸铁锂消耗1300kwh电、330

Nm3

氧气，合计成本约1700元/吨。液相法直接从原材料合成磷酸铁锂，没有磷酸铁中间步骤，若考虑固相法企业磷酸铁一体化，我们预计固相法能耗成本更高。表：德方纳米2021年产8万吨纳米磷酸铁锂项目（22年12月26日测算）

表：湖北万润2021年产5万吨磷酸铁锂项目（22年12月26日测算）消耗定额（吨/吨）材料名称ꢀ价格（元/吨）

成本（元/吨）

成本占比原材料单吨消耗（吨）

价格（元/吨）

成本（元/吨）

成本占比碳酸锂ꢀ磷酸二氢铵ꢀ45%硝酸ꢀ68%硝酸ꢀNaOHꢀ纯铁ꢀ蔗糖ꢀ甲醇ꢀ氮气(Nm3)电(kWh)自来水纯水氧气(Nm3)合计(元/吨)0.230.733.900.590.000.350.360.090.15696.250.010.310.625600006600116215004300900050002450400131152.04803.54530.3879.68.289.05%

无水磷酸铁3.26%

电池级碳酸锂3.08%

葡萄糖0.60%

天然气（Nm3）0.01%

电（KWh）0.960.240.1233013002.692200057600038003.09211201382404561019.772813.07%85.56%0.28%0.63%0.45%0.01%0.563.153189.61804.0215.660.0389.90.02.17%水8.471.22%

合计(元/吨)161572.1723332.170.15%

除碳酸锂外成本合计（元/吨）0.04%0.26%0.00%0.00%0.17%0.563.153.154001.0248.2147281.816129.8除碳酸锂外成本合计（元/吨）资料所：百川盈孚、德方纳米环评书、湖南裕能环评书，湖北万润环评书，天风证券研究32环保方面，液相法引入硝酸根离子，环保成本高于固相法

液相法磷酸铁锂环保压力较大，环保投资额高于固相法。液相法磷酸铁锂在合成过程中引入硝酸根离子，生产过程中会产生大量的废水、废气，其中含有氮氧化物、二氧化硫等有毒物质，需要妥善处理，而固相法相对环保压力较小。以德方纳米液11万吨液相法LMFP为例，环保投资额为2.16亿元，占项目总投资的8.33%。而固相法的山东锂源5万吨磷酸铁锂项目、湖南裕能年产15万吨磷酸铁锂项目环保投资额分别为0.2、1.5亿元，环保投资占比分别为2.7%、6.5%。除环保设备投资外，我们预计液相法每年的环保成本也更高。表：各公司磷酸铁锂项目概况公司项目技术路线固相法产能（万吨）

项目投资(万元)

万吨投资额(万元)

环保投资(万元)

环保投资占比山东锂源5万吨磷酸铁锂项目龙蟠科技58000016000.0015333.3321722.72%6.54%贵州裕能年产

15万吨磷酸铁锂生

固相法产线项目湖南裕能德方纳米1523000015033曲靖德方11万吨新型磷酸盐系正

液相法极材料项目11259043.323549.39215708.33%资料：德方纳米环评书、湖南裕能环评书，龙蟠科技环评书，天风证券研究所33碳酸锂耗量：液相法具有优势，固相法不断改善

德方纳米1吨LFP碳酸锂耗量仅0.234吨，碳酸锂价格高位时具有优势。从环评书披露信息看，德方纳米液相法1吨磷酸铁锂消耗碳酸锂234kg，而裕能固相法1吨磷酸铁锂消耗碳酸锂271kg。根据万润新能公告，1吨磷酸铁锂消耗碳酸锂约250kg。假设一吨碳酸锂液相法有16kg碳酸锂优势，在碳酸锂价格高位时，如2022年11月7日工业级碳酸锂54.5万/吨，16kg对应碳酸锂成本约8720元。

固相法不断改善，碳酸锂耗量有望接近液相法。从山东锂源5万吨磷酸铁锂项目看，碳酸锂设计指标1.156万吨，对应每吨磷酸铁锂耗量仅0.23吨。表：山东锂源5万吨磷酸铁锂项目原辅材料表资料：山东锂源环评书，天风证券研究所34对上游资源布局的重要性或高于固相法/液相法路径选择

以固相法为例，碳酸锂、无水磷酸铁在磷酸铁锂原材料中占比达85.56%、13.07%。以湖北万润固相法为例测算目前磷酸铁锂原材料成本（假设磷酸铁外采），1吨磷酸铁锂原材料成本约16万/吨，其中碳酸锂、无水磷酸铁成本为13.8、2.1万/吨，在原材料中占比85.56%、13.07%

。若对磷酸铁成本进一步拆解，原材料为磷酸+铁源，而磷酸由磷矿+硫酸制得。LMFP加入锰矿，假设1吨LMFP消耗锰矿368kg，2022年12月26日电解二氧化锰价格1.68万/吨，锰矿成本约6182元，我们预计在LMFP原材料成本占比约4%。

由于上游碳酸锂、磷矿、锰矿成本等占比较大，资源端布局带来的成本优势或大于固相法/液相法的成本差异。资源端原材料成本占比较大，若LMFP企业在资源端大力布局，有可能在成本端与同行拉开差距。表：2022年12月26日湖北万润固相法LFP原材料成本测算（元/吨）原材料单吨消耗（吨）

价格（元/吨）

成本（元/吨）

成本占比无水磷酸铁电池级碳酸锂葡萄糖天然气（Nm3）电（KWh）水0.960.240.1233013002.692200057600038003.09211201382404561019.772813.07%85.56%0.28%0.63%0.45%0.01%0.563.158.47合计(元/吨)除碳酸锂外成本合计（元/吨）161572.1723332.17资料：湖北万润环评书、百川盈孚，天风证券研究所35总结：1）短期看技术,固相法/液相法均可实现；2）长期看成本，碳酸锂价格高企时液相法占优，碳酸锂价格低位时成本或不相上下

短期：我们认为虽然磷酸锰铁锂有电导率差、压实密度低、循环次数差等瓶颈，但液相法、固相法都有相应解决方式。企业能否领先主要看各家技术突破，产品质量领先的企业有望在新技术迭代周期中获得先发优势。

长期：若行业内多家企业能稳定量产出符合电池企业要求的LMFP，行业供给多于需求，成本成为最重要的竞争要素。液相法成本优势在于可用工业级碳酸锂、能耗成本低，但环保成本高于固相法。而碳酸锂耗量方面，液相法、固相法都有改善空间。我们认为：当碳酸锂价格高企时，液相法具有工业级碳酸锂优势，成本端或更具竞争优势。若碳酸锂价格处于较低水平，固相法、液相法成本或不相上下，主要看各企业工艺积累。

此外，由于资源端碳酸锂、磷矿、锰矿等占比较大，资源端布局带来的成本优势或大于固相法/液相法路径选择的成本差异。资料：天风证券研究所366、投资建议37德方纳米：锰溶出问题有望大幅改善，循环次数显著提升

从德方纳米2022年5月申请的专利看，锰溶出问题有望通过包覆、掺杂金属，以及添加络合剂大幅改善。通过对含锰正极材料表面由内至外包覆第一碳层、络合剂层、第二碳层，能够提升锂电池循环寿命。进一步通过对LMFP正极进行掺杂以及在电池制备中向电解液引入络合剂，可以更完全抑制锰溶出。

从测试结果看，最好的实施例循环性能大于等于5000圈，循环200圈后正极锰溶出仅0.01mg/L。✓

对比组：情况最好、最差分别为对比例6、对比例5，在制备电池前的正极材料锰溶出分别为1.3、87.6mg/L，循环200圈后正极材料锰溶出分别为13.1、160.3mg/L，循环性能分别为大于等于4000圈、50圈。✓

实施组：最好、最差分别为实验例1、实验例6，在制备电池前的正极材料锰溶出分别为0.01、6.5mg/L，循环200圈后正极材料锰溶出分别为0.01、32.2mg/L，循环性能分别为大于等于5000圈、2000圈。表：德方纳米磷酸锰铁锂锰溶出试验制备电池前的正极

循环200圈后正极材料锰溶出(mg/L)

材料锰溶出(mg/L)0.1C首充放电(mAh·g-1)160.4实施例/对比例循环性能（圈）实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5对比例60.010.150.012.403.606.500.0