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行業深度研究2023年02月18日電力設備磷酸錳鐵鋰：滲透700km續航動力領域，產業化有望加速行業評級：強于大市（維持評級）上次評級：強于大市1摘要磷酸錳鐵鋰在2022年下半年仿佛按下“快進鍵”，電池、正極材料新品接連發布。電池端，中創新航8月發布One-Stop高錳鐵鋰電池，支持整車續航超過700km。正極材料端，當升科技、容百科技在7月發布LMFP新產品。德方納米在9月11萬噸磷酸錳鐵鋰產能正式投產。1、LMFP提升哪些性能？1）與鐵鋰相比：高電壓，提高能量密度，低溫性能提升。LFP、LMFP理論比容量都為170mAh/g，但LMFP理論電壓平臺達4.1V，高出LFP約20%，其能量密度相較LFP提升15%，提供更長續航里程。LMFP低溫性能更優，-20℃下LMFP容量保持率達76%左右，而LFP為60-70%。2）與三元相比：提高安全性。LFP、LMFP都為橄欖石形結構，相比三元電池的層狀氧化結構更穩定，相比三元電池安全性更高。天津斯科蘭德公司通過實驗證明在NCM523材料中混入20%LMFP的復合材料電池在針刺實驗中不燃燒、不爆炸，安全性能大幅提升。磷酸錳鐵鋰具有電壓高、安全性高等優點，但存在導電率差、循環次數較低問題，限制部分應用場景。我們認為LMFP適用于兩輪車&動力電池，可純用或與三元材料摻雜。2、經濟性如何？市場空間多大？1）純用LMFP：LMFP主要增加成本為錳，預計成本增加為5-10%，而能量密度提升15-20%。假設錳鐵比6：4，摻錳后成本增加約3850元/噸。我們預計LMFP正極能量密度提升15-20%，成本提升5-10%，性能提升>成本提升，并有望在電池環節降低單wh成本。2）三元：LFP電池能量密度約150wh/kg，若LMFP電池能量密度提升10%，達到165wh/kg，與NCM523能量密度接近，而價格端更具優勢。若LMFP電池能量密度提高15%，達172.5wh/kg，與NCM622電池175wh/kg接近。與高鎳三元摻雜，LMFP比例越高成本下降越明顯。行業空間：1）兩輪車：我們預計2022、2025年國內電動兩輪車銷量分別為5987、6257萬輛，鋰電滲透率分別為15%、30%，鋰電兩輪車產量分別為898、1877萬輛。假設2022、2025年單車帶電量1、1.2kwh，鋰電需求分別為9.4、22.7GWh。目前磷酸錳鐵鋰電池已在兩輪車上應用，我們預計2022、2025年LMFP滲透率5%、30%，LMFP電池裝機0.5、6.8GWh，LMFP正極需求0.1、1.5萬噸。2）電動車：我們預計2025年25萬以下車型銷量占比約75%（這部分為LMFP潛在可替代空間），全球動力電池產量1356Gwh，75%占比對應1017Gwh，考慮25萬以下車型帶電量較低（乘以系數0.8），對應純用LMFP潛在鋰電需求814Gwh。假設2025年LMFP滲透率20%，對應LMFP電池需求163GWh，LMFP正極35.8萬噸。b)摻雜磷酸錳鐵鋰：我們預計2025年25-30萬車型銷量占比約5%，假設這部分LMFP與三元電池進行摻雜。若2025年摻雜LMFP的鋰電池比例30%，對應摻雜LMFP鋰電池需求20GWh，在此基礎上假設摻雜LMFP比例50%，對應LMFP正極2.2萬噸。結合電動兩輪車、電動車，我們預計2022、2025年磷酸錳鐵鋰正極需求1、39.5萬噸，從0到1快速滲透。2摘要3、工藝路徑：液相法VS固相法電池企業、正極企業均有LMFP專利儲備，正極企業大多沿用原有正極產品工藝路徑生產LMFP。無論液相法或固相法，LMFP與LFP工藝流程類似，主要差別在原材料錳源。?

液相法：優勢為1）混合均勻，反應更充分；

2）顆粒表面光滑、圓潤度好、分散性好；3）液相法更利于做出小粒徑材料，有利于鋰離子擴散，改善倍率性能，進而提升其電化學性能。缺點為

1）引入硝酸根離子，需要脫硝酸且有一定環保壓力；2）縮小粒徑降低了壓實密度。3）粒徑過小比表面積大，使用大量粘結劑增加成本。?

固相法：優勢為1）工藝簡單，過程易控，適合工業大規模生產。2）壓實密度高：比較動力領域產品，固相法的裕能、萬潤產品壓實密度高于德方納米。缺點為1）鐵源、錳源混合不均勻：受限于鐵源和錳源原本的顆粒大小，無法使二者實現原子級別和混合，且摻雜元素也不易進入顆粒內部，導致產品電化學性能不佳。2）研磨過程產生氧化鐵，影響能量密度。從LFP到LMFP，液相法和固相法在動力產品的性能差距或縮小。液相法混合更均勻壓實密度改善，彌補因粒徑較小帶來的壓實問題。而固相法由于受限于鐵源和錳源原本的顆粒大小，混合不均導致產品電化學性能不佳，液相法和固相法在產品品質上的差距或縮小。從性能角度看，我們認為固相法、液相法均有方法解決磷酸錳鐵鋰電導率差、壓實密度低、循環次數差等瓶頸。主要看各家技術突破，率先解決的企業有望在新技術迭代周期中獲得先發優勢。4、成本端：液相法VS固相法液相法工業級碳酸鋰就可滿足，而固相法需要電池級碳酸鋰，鋰價高位時液相法材料成本優勢明顯；能耗方面，液相法能耗較低，能耗成本低于固相法；環保方面，液相法引入硝酸根離子，環保成本高于固相法。碳酸鋰耗量：液相法具有優勢，固相法不斷改善。我們認為：當碳酸鋰價格高企時，液相法具有工業級碳酸鋰優勢，成本端或更具競爭優勢。如2022年11月7日工業級碳酸鋰54.5萬/噸，電池級碳酸鋰57萬/噸，

若1噸磷酸鐵鋰消耗碳酸鋰234kg，工業級碳酸鋰成本低于電池級碳酸鋰約5850元/噸。若碳酸鋰價格處于較低水平，固相法、液相法成本或不相上下，主要看各企業工藝積累。此外，由于資源端碳酸鋰、磷礦、錳礦等占比較大，資源端布局帶來的成本優勢或大于固相法/液相法路徑選擇的成本差異。3摘要5、投資建議德方納米：2022年5月申請的專利看，錳溶出問題有望通過包覆、摻雜金屬，以及添加絡合劑大幅改善。德方納米LMFP產能布局遠遠快于其它企業。目前已投產的LMFP正極產能主要有：德方納米11萬噸+斯科蘭德6200噸+力泰鋰能2000噸+中貝1萬噸，德方納米LMFP正極投產規模最大，并規劃2025年底LMFP正極產能達44萬噸。LFP主攻儲能、LFMP主攻動力，補鋰劑進一步提升產品性能。在LMFP從0到1，滲透率快速提升階段，電池、正極、錳礦企業均有望受益。率先布局LMFP的電池、正極企業能獲取先發優勢，在產品端獲得一定溢價，并帶來超額利潤。力泰鋰能2020年、2021H1磷酸錳鐵鋰售價都為6萬/噸，而德方納米2020年、2021H1磷酸鐵鋰售價分別為3、4萬/噸，磷酸錳鐵鋰正極溢價顯著。此外，LMFP與LFP相比，主要增加的成本在于錳礦，因此錳礦企業也受益于LMFP滲透率提升。建議關注：?

電池企業：寧德時代、中創新航、天能股份、高科等?

正極企業：德方納米、容百科技（和化工組聯合覆蓋）、當升科技、光華科技等?

錳礦企業：紅星發展、湘潭電化等風險提示：磷酸錳鐵鋰需求量不及預期、原材料價格大幅上漲產品成本高企、磷酸錳鐵鋰大幅擴產行業競爭加劇、測算具有一定的主觀性。41、引言5LMFP產品、產能準備就緒，產業化有望加速

磷酸錳鐵鋰在2022年下半年仿佛按下“快進鍵”，電池、正極材料新品接連發布。電池端，中創新航8月發布One-Stop高錳鐵鋰電池，支持整車續航超過700km。正極材料端，當升科技在7月發布磷酸錳鐵鋰材料產品——LMFP-6M1，為磷酸錳鐵鋰單獨使用；容百科技在2022年7月發布四款磷酸錳鐵鋰產品，均與高鎳三元混摻使用，磷酸錳鐵鋰材料混合比例從5%~95%不等。在LMFP產能方面，德方納米新型磷酸鹽系正極材料生產基地項目有11萬噸磷酸錳鐵鋰產能，在9月開始投產。

LMFP產品、產能準備就緒，產業化有望加速，但市場對LMFP市場空間、工藝路徑選擇仍有分歧。本篇報告聚焦幾大問題：?

LMFP提升哪些性能？?

經濟性如何？市場空間多大？?

工藝路徑：液相法VS固相法，哪個更好？資料：各公司官網/公眾號，電池中國，維科網，天風證券研究所62、LMFP提升哪些性能？1）與鐵鋰相比：高電壓，提高能量密度2）與三元相比：提高安全性7LMFP在LFP基礎上添加錳，隨電導性、循環壽命等短板逐步解決產業化有望加速

磷酸錳鐵鋰是在磷酸鐵鋰基礎上添加錳元素，獲得的新型正極材料。在磷酸鐵鋰基礎上引入錳元素，錳的高壓特性能夠獲得比磷酸鐵鋰更高的電壓平臺，可打破目前磷酸鐵鋰的能量密度，并且有更好的低溫性能。

刀片、CTP等結構進步快于材料體系，2019-2021年鐵鋰裝機占比不斷提升。2019年以來，CTP、刀片電池等結構上的技術進步使得磷酸鐵鋰的系統集成效率、能量密度有所提升，加之2021年以來三元電池上游原材料大幅上漲，磷酸鐵鋰電池裝機大幅提升。2019-2021年，磷酸鐵鋰在中國動力電池裝機占比分別為33%、41%、52%，占比不斷提升。若單看2021年，磷酸鐵鋰裝車量在7月達到5.8GWh，開始超過三元裝車5.5GWh。

材料體系進步有望進一步提升能量密度。比亞迪在2013年就曾申請過相關專利，并在2015年連續申請多項磷酸錳鐵鋰專利，但由于錳鐵鋰存在電導性、循環壽命等短板，商業化進程緩慢。隨著錳鐵鋰短板逐漸解決，錳鐵鋰產業化有望進一步加速。圖：2018-2021年中國動力電池各類電池裝機占比（%）圖：2021年三元/鐵鋰電池裝車量（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月磷酸鐵鋰電池

三元電池2018201920202021磷酸鐵鋰電池三元電池其他資料：TrendForce，維科網，上海有色網，高工鋰電，天風證券研究所8LMFP提升哪些性能？1）與鐵鋰相比：高電壓，提高能量密度，低溫性能提升

磷酸錳鐵鋰理論電壓達4.1V，高出磷酸鐵鋰20%，帶來能量密度提升。從結構來看，磷酸錳鐵鋰和磷酸鐵鋰類似，都為橄欖石結構。橄欖石結構限制了鋰離子的擴散，使得電導率較低，在大倍率放電時極化較大。能量密度=克容量*電壓，LFP、LMFP理論比容量都為170mAh/g，但LMFP理論電壓平臺達4.1V，而LFP為3.4V，LMFP電壓平臺高出LFP約20%，其能量密度相較于LFP提升15%，能為電動車提供更長的續航里程。

磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有低溫性能優勢。在-20℃下，LMFP容量保持率達75%左右，而LFP為60-70%，LMFP低溫性能更好。天能生產的磷酸錳鐵鋰18650電池已成功應用在小牛新款F0系列電動自行車中，低溫性能提升超過25%。表：磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰結構表：LFP、LMFP電池材料對比資料：電池中國公眾號，維科網鋰電公眾號，天風證券研究所9LMFP提升哪些性能？2）與三元相比：提高安全性

相比三元電池，磷酸錳鐵鋰電池安全性更高。LFP、LMFP都為橄欖石形結構，相比三元電池的層狀氧化結構更穩定。磷酸鐵鋰主體結構為PO4，其鍵能遠高于三元材料的M-O鍵能。滿電態的磷酸鐵鋰熱分解溫度為700

℃左右，而三元材料分解溫度為200-300

℃。磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰結構相似，相比三元電池安全性更高。

與三元電池摻雜，磷酸錳鐵鋰可整體提高電池安全性。磷酸錳鐵鋰相較于三元鋰材料安全性能更好，天津斯科蘭德公司通過實驗證明在NCM523材料中混入20%LMFP做成的復合材料電池在針刺實驗中不燃燒、不爆炸，溫度在70°C以下，安全性能大幅提升。圖：磷酸錳鐵鋰材料晶體結構圖圖：NCM三元材料放電比容量、熱力學穩定性、容量保持率和材料中鎳含量之間的關系圖資料：《磷酸鐵鋰及三元電池在不同領域的應用》

——汪偉偉等，《磷酸錳鐵鋰基正極材料的組成調控、制備優化與電化學性能10研究》

——莊慧，天風證券研究所電導率差、壓實密度低、循環次數低等缺點限制部分應用場景

磷酸錳鐵鋰具有電壓高、安全性高等優點，但存在導電率差、循環次數較低問題，限制部分應用場景。?

電導率差：錳元素的存在使得鋰離子脫嵌與移動難度上升，從而導致較差的導電性能。磷酸鐵鋰的電導率為10-9S/cm，三元材料的電導率為10-3S/cm，而磷酸錳鐵鋰電導率為10-13S/cm，與磷酸鐵鋰材料相比存在數量級差異，影響其容量發揮和倍率性能。?

壓實密度較低：為提升錳鐵鋰電導性，通常采用減小顆粒尺寸、碳包覆的手段對其改性，使得壓實密度降低。而一次粒徑過小會導致比表面積過高，制備電池極片時用大量粘結劑，導致成本增加、極片主含量降低。?

循環次數低：磷酸錳鐵鋰材料的錳離子存在姜泰勒效應，使Mn-O鍵發生劇烈結構變化從而影響電化學循環性能，也會導致錳發生歧化反應使部分錳以Mn2+形式溶解于電解液中。同時磷酸錳鐵鋰在極片壓片過程中會發生一定程度的顆粒破碎，容易與電解液中的HF反應，造成錳溶出導致容量衰減。磷酸錳鐵鋰循環次數約2000次，而儲能用的磷酸鐵鋰材料循環次數超過6000次。表：磷酸錳鐵鋰材料與其他常規動力電池材料性能對比結構性能參數層狀材料尖晶石橄欖石LiNiCoMnO2

LiMn2O4LiFePO4LiMnFePO410-15鋰離子擴散速率(cm2·s-1)10-910-310-1010-63.914858010-1410-93.4170580導電率(S·cm-1)電壓平臺(vs.Li)/V10-134.11707003.7理論比容量(mAh·g-1)270～2781000理論比能量(Wh·kg-1)差一般差好好好好安全性一般循環壽命資料：《磷酸錳鐵鋰復合三元體系及對復合方式的研究》——賀志龍，《Reviving

thelithium-manganese-basedlayered11oxidecathodes

forlithium-ionbatteries》，/49190.html，天風證券研究所3、經濟性如何？市場空間多大？12LMFP適用于兩輪車&動力電池，可純用或與三元材料摻雜

磷酸錳鐵鋰率先應用在兩輪車領域。星恒電源在2021年12月推出“LONG終身?！碑a品，使用第二代單晶錳酸鋰材料搭配磷酸錳鐵鋰，單芯循環達3000次。2022年4月，首批100組終身保產品已經下線，并將應用到一線市場的高端新車型中。2022年6月、7月，星恒與雅迪、綠源達成合作，供應磷酸錳鐵鋰產品。天能股份生產的磷酸錳鐵鋰電池也應用于小牛電動車F0系列。

磷酸錳鐵鋰在動力電池領域也有望突破。從電池企業布局看，寧德時代在2021年11月入股并增資力泰鋰能，持股比例達60%。力泰鋰能有2000噸磷酸錳鐵鋰生產線，并計劃新建3000噸產能。高科、比亞迪也有磷酸錳鐵鋰產品/專利。正極企業方面，德方納米在2022年9月投產磷酸錳鐵鋰產能11萬噸，有望用于動力電池；當升科技在2022年7月發布LMFP-6M1，為磷酸錳鐵鋰單獨使用；容百科技在2022年7月發布四款磷酸錳鐵鋰產品，均與高鎳三元混摻使用。表：電池企業、正極企業LMFP布局企業磷酸錳鐵鋰布局2021年11月，寧德時代入股力泰鋰能并增資，寧德持股比例達60%。力泰鋰能擁有2000噸磷酸錳鐵鋰生產線，并計劃新建年產3000噸磷酸錳鐵鋰產線。寧德時代2014年獲得《IFP1865140-15Ah方形磷酸鐵錳鋰鋰離子蓄電池新產品證書》;2016年獲得《鋰離子電池用碳復合磷酸錳鐵鋰正極材料新產品證書》。高科電池企業比亞迪

2013年就曾申請過相關專利，2015年連續申請了多款磷酸錳鐵鋰專利?！癓MFP超能錳鐵鋰”系列的能量密度為176Wh/kg并通過“針刺測試”；運用于電動天能股份二輪車，其中18650錳鐵鋰電池應用到小牛F0系列電動車。星恒電源

已在磷酸錳鐵鋰的復合技術上有長期研究和應用經驗；運用于輕型車鋰電池。2022年9月，年產11萬噸磷酸錳鐵鋰的新型磷酸鹽系正極材料生產基地項目在云南曲靖正式投產。德方納米當升科技2022年7月發布磷酸錳鐵鋰材料產品——LMFP-6M1，為磷酸錳鐵鋰單獨使用，錳含量高達65%，比容量達155mAh/g，且可以與目前的磷酸鐵鋰產線共用正極企業2022年7月發布四款磷酸錳鐵鋰產品，均與高鎳三元混摻使用，磷酸錳鐵鋰材料混容百科技

合比例從5%~95%不等，電池能量密度在210Wh/kg~270Wh/kg不等，瞄準中低高端電動汽車市場的相應替代產品。資料：電池中國網，見智研究Pro公眾號，德方納米公眾號，容百科技公告，高工鋰電，天風證券研究所13經濟性：1）純用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主要增加成本為錳，預計成本增加為5-10%，而能量密度預計提升15-20%。從各家企業錳鐵比情況看，普遍高于5：5。德方納米LMFP專利顯示產品的錳含量在50%-80%，其中以80%為主；力泰鋰能LMFP專利的錳含量在60-80%；當升科技在2022年7月發布LMFP產品的錳含量為65%。而能量密度方面，LMFP理論上能量密度比LFP高20%，考慮實際量產我們預計能量密度提升15-20%。

德方納米液相法1噸LFP需要純鐵354kg。考慮添加錳之后鐵用量減少，我們預計1噸LMFP添加錳在212kg左右，對應二氧化錳368kg左右，鐵在142kg左右（假設錳鐵比6：4）。2022年12月26日二氧化錳價格1.7萬/噸，鐵粉價格0.9萬/噸，錳+鐵成本約6700元(不含稅），相比純鐵成本增加約3850元。以德方納米磷酸鐵鋰為例，2018-2021年成本在2.7-4.8萬元，增加3850元成本提升8-

14%，2022H1成本7.8萬，成本提升5%?？紤]碳酸鋰從2020年初5萬/噸上漲至目前超過50萬/噸，動力、儲能電池需求旺盛，碳酸鋰價格難以回到2019、2020年低位，因此我們預計磷酸錳鐵鋰相比磷酸鐵鋰成本增加5-10%。除了二氧化錳之外，錳源也可用四氧化三錳等，綜合來看，我們預計LMFP正極能量密度提升15-20%，成本提升5-10%，性能提升>成本提升，并有望在電池環節降低單wh成本。表：德方納米磷酸鐵鋰單噸成本測算（元/噸）單位億元萬噸萬201810.11.7201910.02.320209.1202148.19.12022H175.27營業收入銷量3.1單噸收入扣非凈利單噸凈利單噸成本6.04.33.05.310.712.61.807.8億元萬0.830.504.80.600.263.4-0.63-0.202.77.70.843.7萬資料：Wind、德方納米公告，天風證券研究所14經濟性：2）三元：LMFP電池能量密度或與NCM523、622電池接近，與高鎳三元摻雜經濟性明顯

磷酸錳鐵鋰電池能量密度或與NCM523、622電池能量密度接近。磷酸鐵鋰電池能量密度一般為150wh/kg左右，若磷酸錳鐵鋰電池能量密度提升10%，達到165wh/kg，與NCM523能量密度接近，而價格端明顯更具優勢。若磷酸錳鐵鋰電池能量密度提高15%，達到172.5wh/kg，與NCM622電池175wh/kg能量密度接近。

與高鎳三元摻雜，磷酸錳鐵鋰摻雜比例越高成本下降越明顯。以三元6系正極價格為例，從2021年初價格14.25元/噸提升至2022年9月30日37.5萬/噸，漲幅163%；磷酸鐵鋰正極從2021年初3.85萬/噸上漲至2022年9月30日16.25萬/噸，漲幅345%。雖然磷酸鐵鋰正極漲幅較大，但從絕對值看磷酸鐵鋰正極價格相比NCM622不到一半。假設磷酸錳鐵鋰與NCM811摻雜，磷酸錳鐵鋰價格比磷酸鐵鋰高20%，約19.5萬/噸，摻雜比例越大成本下降越明顯。表：主要正極三元材料分類圖：磷酸鐵鋰、三元6系正極價格（萬元/噸）45403530252015105三元材料種類鎳元素質量占比鈷金屬占比質量比能量密度(Wh/kg)NCA51%/NCM33320.50%34%NCM52330.80%22%NCM62237%NCM81150%20%10%>210155165175>200安全性一般低好高較好中較好中一般低單位成本優點能量密度較高

能量密度高技術門檻高

成本高較高比容量比容量較高比容量高缺點循環性能一般

循環性能一般

技術門檻高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價格:正極材料:磷酸鐵鋰:國產價格:正極材料:三元6系:單晶622型資料：中國化學與物理電源協會，鑫欏資訊，Wind，前瞻經濟學人，芳源股份招股說明書，天風證券研究所15行業空間：1）兩輪車：預計2025年LMFP在國內鋰電兩輪車的滲透率達30%，LMFP正極需求約1.5萬噸

我們預計磷酸錳鐵鋰在國內鋰電兩輪車加速滲透，海外電踏車由于能量密度要求高且價格不敏感仍以三元電池為主。我們預計2022、2025年國內電動兩輪車銷量分別為5987、6257萬輛，鋰電滲透率分別為15%、30%，鋰電兩輪車產量分別為898、1877萬輛。假設2022、2025年單車帶電量1、1.2kwh，鋰電需求分別為9.4、22.7GWh。

目前磷酸錳鐵鋰電池已在兩輪車上應用，我們預計2025年LMFP滲透率30%，LMFP正極需求1.5萬噸。我們預計2022、2025年LMFP滲透率5%、30%，LMFP電池裝機0.5、6.8GWh，LMFP正極需求0.1、1.5萬噸。表：國內電動兩輪自行車磷酸錳鐵鋰需求測算（萬噸）單位萬輛202154432022E598710%15%8981.05%2023E658610%2024E65860%2025E6257-5%兩輪車產量YOY鋰電滲透率%24%13171.020%25%16471.25%30%鋰電兩輪車產量

萬輛13171.118771.2單車帶電量YOYkwh5%5%鋰電出貨量LMFP滲透率LMFP電池裝機LMFP正極需求GWh%13.19.45%14.410%19.020%3.80.822.730%GWh萬噸0.50.11.46.80.31.5資料：EV

Tank，無錫市人民政府，小牛官網，動力電池網，北極星儲能網，天風證券研究所16行業空間：2）電動車：LMFP續航里程有望超700km，滿足28萬左右高端車型圖：中創新航One-Stop高錳鐵鋰電池七大優勢

錳鐵鋰電池可支持續航里程700KM。2021年中創新航發布One-Stop電池平臺技術，對電芯結構、工藝制造技術重構。第一代采用磷酸鐵鋰電池包，能量密度達152wh/kg，續航里程超過600km。而OS錳鐵鋰電池能量密度達180wh/kg，支持整車續航超過700km。

從目前暢銷車型來看，700km續航里程基本步入28萬左右高端車型。比亞迪漢EV創世版715KM尊榮型、715KM旗艦型補貼后價格分別為27、28.8萬元。特斯拉Model

3高性能版續航里程675km，售價36.8萬元。表：比亞迪EV車型續航里程對比表：特斯拉Model

3、Y不同型號續航里程對比Model3漢EV創世版型號標準版556高性能版本675車型715KM尊榮型28.2715KM旗艦型30.0610KM四驅尊享型續航里程(KM)售價（萬元）建議零售價（萬元）綜合補貼后價格（萬元）30.028.929.136.827.028.8ModelY長續航版2022款唐EV型號標準版545高性能版615車型600KM尊享型29.1730KM尊享型31.0635KM四驅旗艦型續航里程(KM)售價（萬元）660建議零售價（萬元）綜合補貼后價格（萬元）34.034.031.739.541.828.031.0秦PLUS

EV車型400KM豪華型15.1500KM豪華型16.1600KM旗艦型18.8建議零售價（萬元）綜合補貼后價格（萬元）13.914.917.6資料：中創新航官網，比亞迪官網，特斯拉官網，天風證券研究所17行業空間：2）電動車：LMFP有望替代鐵鋰+中低端三元，并摻雜中高鎳三元

不同車企、電池廠選擇多種解決方案實現高能量密度、長續航里程。如中航One-Stop磷酸錳鐵鋰電池續航里程超過700km，寧德時代將要給特斯拉供應的M3P電池正極材料摻雜了鎂、鋅、鋁等金屬元素。根據各家方案不同，磷酸錳鐵鋰可純用或摻雜。

LMFP有望替代磷酸鐵鋰+中低端三元，并摻雜中高鎳三元。從國內新能源乘用車銷量價格分布看，2022年，15萬以下、15-20萬、20-25萬、25-30萬，30萬以上車型占比約為60%、10%、9%、5%、15%。我們認為若磷酸錳鐵鋰產品有所突破，25萬以下車型可通過純用磷酸錳鐵鋰電池實現（2022全年占比80%），25-30萬車型可通過摻雜磷酸錳鐵鋰實現（5%），30萬以上高端車型由于續航里程要求較高，仍以高鎳三元電池為主。表：我國新能源汽車銷量價格分布（萬元）新能源車分價格占比5萬以下

5-10萬

10-15萬

15-20萬

20-25萬

25-30萬（含5萬）（含10萬）（含15萬）（含20萬）（含25萬）（含30萬）百分比30萬以上總計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%資料：交強險數據，天風證券研究所18行業空間：2）電動車：預計2025年動力電池純用LMFP潛在比例約75%、假設滲透率20%，LMFP需求35.8萬噸；摻雜LMFP潛在比例5%、假設滲透率30%，LMFP需求2.2萬噸

純用磷酸錳鐵鋰：我們預計2025年25萬以下車型銷量占比約75%（這部分為LMFP潛在可替代空間），全球動力電池產量1356Gwh，75%占比對應1017Gwh，考慮25萬以下車型帶電量較低（乘以系數0.8），對應純用LMFP潛在鋰電需求814Gwh。假設2025年LMFP滲透率20%，對應LMFP電池需求163GWh，LMFP正極35.8萬噸。

摻雜磷酸錳鐵鋰：我們預計2025年25-30萬車型銷量占比約5%，假設這部分LMFP與三元電池進行摻雜。若2025年摻雜LMFP的鋰電池比例30%，對應摻雜LMFP鋰電池需求20GWh，在此基礎上假設摻雜LMFP比例50%，對應LMFP正極2.2萬噸。表：動力電池LMFP需求測算（萬噸）單位萬輛20203042021635109%482022E99557%472023E138439%472024E177028%482025E222426%50全球新能源車銷量YOY平均單車帶電量裝機量kwhGWh%4914872%20430469%43946875%62439078%1%65178%83451477%8%85080%106264676%15%97111282%135681475%20%16335.868裝機產量比動力電池產量純用LMFP潛在鋰電需求占比GWhGWh%LMFP滲透率%純用LMFP鋰電需求對應LMFP正極參雜LMFP潛在鋰電需求占比GWh萬噸GWh%4410.9319.04221.3535%5%5%5%LMFP滲透率%10%420%1130%20參雜LMFP鋰電需求參雜比例GWh%30%0.39.340%0.922.250%2.238.0對應LMFP正極動力電池LMFP需求合計萬噸萬噸0.9資料：Marklines，ACEA，中汽協，SNE、天風證券研究所19行業空間：預計2022、2025年磷酸錳鐵鋰正極需求1、39.5萬噸，從0到1快速滲透

動力電池：1）純用：我們預計2022-2025年LMFP鋰電需求4、41、97、163GWh，對應正極0.9、9.0、21.3、35.8萬噸。2）摻雜三元：我們預計2023-2025年三元摻雜LMFP鋰電需求為4、11、20GWh，假設摻雜比例30%、40%、50%，對應LMFP正極0.3、0.9、2.2萬噸。2022-2025年動力電池LMFP需求合計0.9、9.3、22.2、38萬噸。

國內電動兩輪車：我們預計2022-2025年LMFP鋰電需求0.5、1.4、3.8、6.8GWh，對應LMFP正極0.1、0.3、0.8、1.5萬噸。

整體看，我們預計2022-2025年LMFP正極需求1、9.6、23.1、39.5萬噸，2023-2025年同比增長904%、139%、71%。LMFP需求量從0到1快速滲透。假設2025年磷酸錳鐵鋰價格8萬/噸，市場空間超300億元。表：磷酸錳鐵鋰行業空間測算（萬噸）單位2022E2023E2024E2025E動力電池純用LMFP鋰電需求對應LMFP正極參雜LMFP鋰電需求參雜比例GWh萬噸GWh%4419.049721.31116335.8200.930%0.39.340%0.922.250%2.238.0對應LMFP正極動力電池LMFP需求合計電動兩輪車萬噸萬噸0.9LMFP鋰電需求對應LMFP正極LMFP正極需求合計YOYGWh萬噸萬噸0.50.11.01.40.33.80.86.81.59.623.1139%39.571%904%資料：Marklines，ACEA，中汽協，SNE、天風證券研究所204、工藝路徑：液相法VS固相法21制備LMFP工藝路徑主要分為固相法、液相法

LMFP的制備工藝與LFP類似，分為固相法和液相法。?

固相法：將原材料混合均勻后球磨和砂磨，噴霧干燥得到前驅體粉末，再將前驅體在惰性保護氣體氛圍下高溫燒結，再通過粉碎、篩分除鐵等步驟得到LMFP正極材料。?

液相法：將各種原材料在溶液反應，再經過加絡合劑/凝膠化/沉淀，最后干燥、熱處理后形成磷酸錳鐵鋰。各家工藝略有不同:1）水熱法/溶劑熱法：將原材料加入溶劑或水中溶解，依次加入絡合劑、石墨炔溶液，再經干燥、燒結、退火等處理得到LMFP。2）溶膠-凝膠法：將各種原料溶解在水/乙醇中，攪拌較長時間形成均勻的溶膠，再通過高溫使體系發生凝膠化，高溫焙燒后得到成品。3）共沉淀法：以可溶性鹽為原料，通過調PH值或加沉淀劑使反應物形成沉淀，洗滌干燥后熱處理得到LMFP。表：固相法、液相法工藝路線對比工藝種類

工藝名稱工藝介紹優點缺點原材料接觸不充分，產物物相不均將原材料混合均勻后進行球磨和砂磨，然后通過噴霧干燥得到工藝簡單，過程易控，

勻，粒度分布范圍廣，合成周期適合工業大規模生產

長，能耗大，一致性較差，有含Mn雜質固相法

高溫固相法

前驅體粉末，再將前驅體放在惰性保護氣體氛圍下高溫燒結，再通過粉碎、篩分除鐵等步驟得到磷酸錳鐵鋰正極材料將原材料加入溶劑或水中溶解，并向溶液中依次加入絡合劑、

材料細膩均勻，具有納

實驗條件苛刻，不利于工業化應石墨炔溶液，然后經干燥、研磨、燒結、退火處理等步驟得到

米結構，電化學性能尤

用，并且高溫高壓對設備要求嚴水熱法/溶劑熱法磷酸錳鐵鋰其是低溫性能優良格，工作人員操作有一定難度將各種原料一起溶解在水或者乙醇中,攪拌較長的時間使各組材料混合均勻，比例易

需要控制的影響因素多，重復性溶膠-凝膠法

分形成均勻的溶膠,再通過升高溫度使體系發生凝膠化,再經過高溫焙燒后得到成品液相法控，顆粒分布均勻差，合成周期長產物粒徑均勻，材料廉價易得，合成工藝簡單，熱處理溫度低，周期短以可溶性鹽為原料，通過調控體系的pH值或加入沉淀劑，使反后續廢液處理困難，納米級沉淀過濾困難、離子行為復雜、控制結晶難度大共沉淀法應物在溶液中形成沉淀，將沉淀物通過離心/抽濾、洗滌干燥之后經過熱處理得到LMFP資料：《

LiMn1-xFexPO4正極材料制備方法的研究進展》

——齊美洲，《磷酸錳鐵鋰材料的制備與性能研究》

——安立22偉，國家知識產權局等，天風證券研究所電池企業、正極企業均有LMFP專利儲備，正極企業大多沿用原有正極產品工藝路徑生產LMFP

電池企業、電池企業均有LMFP專利儲備。電池企業中，比亞迪2013年就有LMFP相關專利，同時具有液相法、固相法制備LMFP的專利；寧德時代有液相法（水熱法）制備LMFP的專利，同時收購力泰鋰能（固相法），目前已有LMFP產能2000噸，并規劃3000噸產能。我們認為電池企業儲備LMFP技術不一定為了形成材料一體化，或培育更多供應商來保證產品品質并控制成本。

LFP企業：湖南裕能、湖北萬潤、龍蟠科技采用固相法制備LMFP；德方納米采用液相法制備LFMP。磷酸鐵鋰企業制備LMFP大多沿用原有工藝，設備、工藝方面一定的協同性，并且有技術積累。

三元正極企業：1)容百科技：2022年7月收購天津斯科蘭德68.25%股權進入LMFP領域，采用的工藝路線為固相法；2）當升科技：自研+合資公司布局LMFP。2022年9月與四川路橋簽訂戰略合作協議，通過股權合作、共同出資合作等形勢布局磷酸（錳）鐵鋰、磷酸（錳）鐵等項目。當升也有液相法-共沉淀法LMFP的專利儲備。我們認為三元正極企業優勢在于與三元與LMFP的摻雜改性應用。表：電池、正極企業LMFP布局企業LMFP布局比亞迪

2013年就有LMFP相關專利，同時具有液相法、固相法制備LMFP的專利有液相法（水熱法）制備LMFP的專利，同時收購力泰鋰能（固相法），目前電池企業寧德時代已有LMFP產能2000噸，并規劃3000噸產能湖南裕能湖北萬潤

固相法制備LMFPLFP正極企業

龍蟠科技液相法制備LMFP，11萬噸磷酸錳鐵鋰2022年9月投產；德方也有固相法LMFP專利儲備德方納米收購天津斯科蘭德68%股權，斯科蘭德專注LMFP細分領域，2022年7月已有容百科技

6200噸產能，同時正在擴建產能至萬噸級以上。兩輪車市場每月出貨逾百噸，四輪車市場實現每月百公斤至噸級出貨。三元正極企業自研+合資公司布局LMFP。2022年9月與四川路橋簽訂戰略合作協議。通過股權合作、共同出資新設合資公司等方式，開展磷化工、硫酸鐵、鋰鹽等方面當升科技合作，并布局磷酸（錳）鐵鋰、磷酸（錳）鐵、多元材料等項目。當升也有液相法-共沉淀法LMFP的專利儲備資料：各公司官網，國家知識產權局，電池網，湘江儲能網，天風證券研究所23液相法：德方納米為例，液相法LMFP與LFP工藝流程類似，主要差別在原材料

德方納米11萬噸磷酸錳鐵鋰生產工藝與現有產品納米磷酸鐵鋰相近，主要步驟為：1）原材料混合：將配比好的各類原材料按添加順序依次加入到攪拌罐中，攪拌溶解成液體狀態漿料；2）前驅體制備：將漿料放入發熱罐中進行預加熱，漿料自熱蒸發大部分水分，形成固體蜂窩狀凝膠；3）破碎、造粒、燒結、除鐵等：將固體蜂窩狀凝膠輸送至破壁機，經破碎、輥壓形成顆粒狀，再將干燥后的粉末狀凝膠在輥道窯中燒結，研磨、除鐵后得到磷酸錳鐵鋰/磷酸鐵鋰。

德方納米的液相法LMFP與LFP工藝流程類似，主要差別主要在原材料。LMFP原材料相比LFP增加錳源（硝酸鐵）、絡合劑（作用為抑制錳溶出），我們認為主要成本增加為錳源，絡合劑成本占比不高。以三聚磷酸鈉為例，添加比例約0.2%，價格約9600元/噸，1噸LMFP對應絡合劑成本僅19元。圖：德方納米液相法-凝膠法LMFP工藝流程鋰源（碳酸鋰）錳源（硝酸錳）鐵源（硝酸鐵）磷源（磷酸二氫銨）絡合劑、碳源溶解預加熱破碎、輥壓燒結、研磨液態漿料蜂窩狀凝膠LMFP圖：德方納米液相法制備LFP工藝流程鋰源（碳酸鋰）鐵源（硝酸鐵）磷源（磷酸二氫銨）硝酸、碳源預加熱破碎、預燒結粉碎、燒結溶解液態漿料蜂窩狀凝膠LFP資料：德方納米環評書，德方納米定增公告，百川盈孚，江安縣人民政府網，天風證券研究所24固相法：對比力泰鋰能LMFP、湖北萬潤LFP制備工藝，主要步驟類似，差別主要在于制備預摻雜的錳源

以力泰鋰能為例，固相法生產LMFP主要步驟為：1）制備預摻雜的草酸錳

，錳源為二氧化錳、氫氧化錳、碳酸錳等。2）將鐵源、鋰源、磷源、有機碳源、預摻雜的草酸錳加入水中，混合研磨獲得漿料，干燥造粒獲得前體粉料。3）將粉體在保護氣氛下燒結，獲得燒結后的物料，并將物料粉碎，獲得摻雜的磷酸錳鐵鋰-碳復合材料。

對比湖北萬潤固相法制備LFP流程，LMFP主要差別在預制備摻雜的錳源。從湖北萬潤固相法制備LFP流程看，主要步驟與LMFP類似，我們認為固相法制備LMFP主要成本增加也為錳源。圖：力泰鋰能固相法制備LMFP制備預摻雜的草酸錳鋰源鐵源在保護氣氛下燒結粉碎、篩分混合研磨干燥造粒前驅體粉末LMFP磷源碳源、水圖：湖北萬潤固相法制備LFP鋰源（碳酸鋰）粗磨、細磨噴霧干燥氮氣保護下燒結粉碎、篩分、除鐵鐵源（磷酸鐵）前驅體粉末LFP磷源（磷酸）添加劑資料：國家知識產權局，湖北萬潤招股書，力泰鋰能環評書，天風證券研究所25液相法優勢在于混合均勻、顆粒光滑分散性好、小粒徑利于鋰離子擴散

液相法優勢：1）混合均勻，反應更充分：磷酸亞錳鐵前驅體作為錳源和鐵源，可在微觀尺度上保證錳、鐵混合的均勻性，最終合成的磷酸錳鐵鋰物相均一性好。2）顆粒表面光滑、圓潤度好、分散性好：利于電池廠家加工，并一定程度提高壓實密度。3）液相法更利于做出小粒徑材料：較小的粒徑可以增大比表面積，有利于鋰離子擴散，改善倍率性能，進而提升其電化學性能。

液相法缺點：1）引入硝酸根離子：需要脫硝酸且有一定環保壓力。2）縮小粒徑降低壓實：顆粒的一次粒徑過小，并不能提升電池的能量密度，提升了電性能，但是降低了壓實。3）粒徑過小比表面積大，使用大量粘結劑：一次粒徑過小，會導致顆粒比表過高，制備電池極片時大量使用粘結劑，導致成本增加和極片主含量降低。表：液相法、固相法生產LMFP優缺點對比優點缺點混合均勻，反應更充分引入硝酸根離子，需要脫硝且環保壓力較大顆粒表面光滑、圓潤度好、分散性好，能提高壓實密度顆粒粒徑小，降低壓實液相法液相法更利于做出小粒徑材料，增大比表面積，有利于鋰離子擴散，改善倍率性能一次粒徑過小導致比表面積過高，制備電池極片時使用粘結劑導致成本增加受限于鐵源和錳源原本的顆粒大小，無法工藝簡單，過程易控，適合工業大規

使二者實現原子級別和混合，且摻雜元素固相法

模生產也不易進入顆粒內部，導致產品電化學性能不佳粒徑分布范圍廣，壓實密度高研磨過程中產生氧化鐵，影響能量密度資料：《一種包覆型正極材料及其制備方法和應用》——德方納米，《磷酸錳鐵鋰復合正極材料及制備方法、正極和鋰電池》——德26方納米，《磷酸錳鐵鋰復合材料及其制備方法和鋰離子電池》——比亞迪，國家知識產權局，天風證券研究所固相法優勢在于工藝簡單適合大規模生產、壓實密度高

固相法優勢：1）工藝簡單：過程易控，適合工業大規模生產。2）壓實密度高：湖南裕能、湖北萬潤LFP產品均采用固相法。我們將適用于動力領域的產品進行比較，裕能YN-5、YN-6、YN-7產品的壓實密度為2.45-2.65g/cm3；湖北萬潤A8-4G產品壓實密度≥2.5g/cm3，適用于續航500km以上電動汽車；德方納米DF-5產品適用于動力領域，壓實密度2.45-2.5g/cm3。德方納米壓實密度低于固相法的裕能、萬潤，我們認為原因系液相法顆粒較小導致壓實密度較低。

固相法缺點：1）鐵源、錳源混合不均勻：受限于鐵源和錳源原本的顆粒大小，無法使二者實現原子級別和混合，且摻雜元素也不易進入顆粒內部，導致產品電化學性能不佳。2）研磨過程產生氧化鐵：固相法在研磨過程中產生氧化鐵，影響能量密度。表：裕能、湖北萬潤、德方納米產品對比產品型號比容量（0.1C)

壓實密度應用領域新能源汽車儲能YN-5、YN-6、YN-7

≥156mAh/gCN-3、CN-4、CN-5

≥156mAh/g2.45-2.65g/cm32.25-2.55g/cm3裕能啟停電源、功率型電池A8-4≥158mAh/g≥155mAh/g≥2.20g/cm3≥2.35g/cm3儲能、電動大巴、續航300km

以下新能源汽車A8-4C湖北萬潤續航300-500km新能源汽車A8-4EA8-4G≥156mAh/g≥154mAh/g≥2.4g/cm3≥2.5g/cm3續航500Km以上電動汽車第一代高壓實高容量產品DY-3DF-5≥150mAh/g≥150mAh/g2.35-2.4g/cm32.45-2.5g/cm3德方納米適用于動力領域資料：湖南裕能招股書、湖北萬潤招股書、德方納米官網、天風證券研究所27從LFP到LMFP，液相法與固相法在動力產品的性能差距或縮小

在動力領域，固相法LFP產品能量密度高、壓實高，相比液相法產品性能更為出色。以動力產品為例，裕能應用于新能源車的產品比容量≥156mAh/g，壓實密度2.45-2.65

g/cm3

；湖北萬潤用于續航500km以上電動車的產品A8-4G比容量≥154mAh/g，壓實密度≥2.5g/cm3

；而德方納米適用于動力領域的DF-5首次放電容量≥154mAh/g，壓實密度僅為2.45-2.5g/cm3

。固相法LFP產品的比容量、壓實密度均高于液相法，在動力領域性能更為出色。

從LFP到LMFP，液相法和固相法在產品品質上的差距或縮小。液相法混合更均勻壓實密度改善，彌補因粒徑較小帶來的缺點。而固相法由于受限于鐵源和錳源原本的顆粒大小，無法使二者實現原子級別和混合，導致產品電化學性能不佳，我們認為液相法和固相法在產品品質上的差距或縮小。資料：國家知識產權局，德方納米官網，天風證券研究所28LMFP電導率差、壓實密度低、循環次數差如何解決？固相法、液相法都有相應解決方法，看各家技術突破

頭部企業通過納米化、碳包覆、金屬離子摻雜等方式解決磷酸錳鐵鋰技術障礙。磷酸錳鐵鋰有電導率差、壓實密度低、循環次數差等瓶頸，液相法、固相法都有相應解決方式。?

液相法：以德方納米為例，1）納米化：在納米化方面積累深厚，2008年7月成功開發出納米磷酸鐵鋰，2010年6月納米磷酸鐵鋰產能突破500噸/年。公司延續液相法優勢，運用“涅甲界面改性技術”和“離子超導技術”等核心技術，解決磷酸錳鐵鋰導電性能與倍率性能差的問題。2）碳包覆：在含錳正極表面從內至外包覆第一碳層、絡合劑層、第二碳層，獲得長循環壽命鋰電池的LMFP材料。3）摻雜+絡合劑：通過對LMFP進行離子摻雜以及在電池制備過程中向電解液引入絡合劑（碳酸鈉等），可以更完全地抑制錳溶出，提升電池性能。?

固相法：1）改善顆粒均勻：采用分步煅燒處理、調節球磨時間，協同降低母體材料之間發生團聚的可能性，形成密實且粒徑均勻的顆粒，使得正極材料中的鋰離子較易擴散至電解液中。2）改善反應充分：采用具有一定堿性的鋰源、錳源作為母體材料，增加表面活性，以及母體材料之間的結合性能；同時在熱處理時，母體材料不易發生熱解，改善母體材料的穩定性。3）摻雜：貝特瑞專利中摻雜氟元素，提高晶格參數并增加鋰離子擴散通道，改善鋰離子遷移順暢性，提升結構穩定性和電化學性能。比亞迪專利中摻雜鍶和鋯，鍶的摻雜在燒結過程中起到助溶的效果，

外殼用鋯元素摻雜，提高一次顆粒之間的粘結強度，提高材料壓實性以及結構穩定性，并降低錳的溶出。

我們認為固相法、液相法均有方法解決磷酸錳鐵鋰電導率差、壓實密度低、循環次數差等瓶頸。主要看各家技術突破，率先解決的企業有望在新技術迭代周期中獲得先發優勢。資料：德方納米官網，國家知識產權局，天風證券研究所295、成本端：液相法VS固相法30液相法工業級碳酸鋰就可滿足，而固相法需要電池級碳酸鋰，鋰價高位時液相法材料成本優勢明顯

液相法工業級碳酸鋰就可滿足，碳酸鋰價格高位時材料端具有成本優勢。液相法磷酸鐵鋰用工業級碳酸鋰就可滿足，碳酸鋰價格高位時，如2022年11月7日工業級碳酸鋰54.5萬/噸，電池級碳酸鋰57萬/噸，

若1噸磷酸鐵鋰消耗碳酸鋰234kg，工業級碳酸鋰成本低于電池級碳酸鋰約5850元/噸。

而碳酸鋰價格低位時，如2021年5月20日工業級碳酸鋰8.2萬/噸，電池級碳酸鋰8.8萬/噸，1噸磷酸鐵鋰用工業級碳酸鋰比電池級碳酸鋰成本低約1400元。圖：電池級、工業級碳酸鋰價格（萬元/噸）60504030201002017-01-122018-01-122019-01-122020-01-122021-01-122022-01-122023-01-電池級碳酸鋰:99.5%工業級碳酸鋰:99.5%資料：Wind，天風證券研究所31液相法能耗較低，能耗成本低于固相法

液相法電耗低，能耗低于固相法。固相法1噸磷酸鐵鋰消耗電1300度，天然氣300Nm3，能耗遠高于液相法。從能耗方面看，液相法以德方納米2021年產8萬噸項目中1噸磷酸鐵鋰消耗696.3kwh電、0.15Nm3

氮氣、0.62Nm3

氧氣，合計成本約700元/噸。

固相法以湖北萬潤2021年產5萬噸磷酸鐵鋰項目為例，1噸磷酸鐵鋰消耗1300kwh電、330

Nm3

氧氣，合計成本約1700元/噸。液相法直接從原材料合成磷酸鐵鋰，沒有磷酸鐵中間步驟，若考慮固相法企業磷酸鐵一體化，我們預計固相法能耗成本更高。表：德方納米2021年產8萬噸納米磷酸鐵鋰項目（22年12月26日測算）

表：湖北萬潤2021年產5萬噸磷酸鐵鋰項目（22年12月26日測算）消耗定額（噸/噸）材料名稱?價格（元/噸）

成本（元/噸）

成本占比原材料單噸消耗（噸）

價格（元/噸）

成本（元/噸）

成本占比碳酸鋰?磷酸二氫銨?45%硝酸?68%硝酸?NaOH?純鐵?蔗糖?甲醇?氮氣(Nm3)電(kWh)自來水純水氧氣(Nm3)合計(元/噸)0.230.733.900.590.000.350.360.090.15696.250.010.310.625600006600116215004300900050002450400131152.04803.54530.3879.68.289.05%

無水磷酸鐵3.26%

電池級碳酸鋰3.08%

葡萄糖0.60%

天然氣（Nm3）0.01%

電（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%

合計(元/噸)161572.1723332.170.15%

除碳酸鋰外成本合計（元/噸）0.04%0.26%0.00%0.00%0.17%0.563.153.154001.0248.2147281.816129.8除碳酸鋰外成本合計（元/噸）資料所：百川盈孚、德方納米環評書、湖南裕能環評書，湖北萬潤環評書，天風證券研究32環保方面，液相法引入硝酸根離子，環保成本高于固相法

液相法磷酸鐵鋰環保壓力較大，環保投資額高于固相法。液相法磷酸鐵鋰在合成過程中引入硝酸根離子，生產過程中會產生大量的廢水、廢氣，其中含有氮氧化物、二氧化硫等有毒物質，需要妥善處理，而固相法相對環保壓力較小。以德方納米液11萬噸液相法LMFP為例，環保投資額為2.16億元，占項目總投資的8.33%。而固相法的山東鋰源5萬噸磷酸鐵鋰項目、湖南裕能年產15萬噸磷酸鐵鋰項目環保投資額分別為0.2、1.5億元，環保投資占比分別為2.7%、6.5%。除環保設備投資外，我們預計液相法每年的環保成本也更高。表：各公司磷酸鐵鋰項目概況公司項目技術路線固相法產能（萬噸）

項目投資(萬元)

萬噸投資額(萬元)

環保投資(萬元)

環保投資占比山東鋰源5萬噸磷酸鐵鋰項目龍蟠科技58000016000.0015333.3321722.72%6.54%貴州裕能年產

15萬噸磷酸鐵鋰生

固相法產線項目湖南裕能德方納米1523000015033曲靖德方11萬噸新型磷酸鹽系正

液相法極材料項目11259043.323549.39215708.33%資料：德方納米環評書、湖南裕能環評書，龍蟠科技環評書，天風證券研究所33碳酸鋰耗量：液相法具有優勢，固相法不斷改善

德方納米1噸LFP碳酸鋰耗量僅0.234噸，碳酸鋰價格高位時具有優勢。從環評書披露信息看，德方納米液相法1噸磷酸鐵鋰消耗碳酸鋰234kg，而裕能固相法1噸磷酸鐵鋰消耗碳酸鋰271kg。根據萬潤新能公告，1噸磷酸鐵鋰消耗碳酸鋰約250kg。假設一噸碳酸鋰液相法有16kg碳酸鋰優勢，在碳酸鋰價格高位時，如2022年11月7日工業級碳酸鋰54.5萬/噸，16kg對應碳酸鋰成本約8720元。

固相法不斷改善，碳酸鋰耗量有望接近液相法。從山東鋰源5萬噸磷酸鐵鋰項目看，碳酸鋰設計指標1.156萬噸，對應每噸磷酸鐵鋰耗量僅0.23噸。表：山東鋰源5萬噸磷酸鐵鋰項目原輔材料表資料：山東鋰源環評書，天風證券研究所34對上游資源布局的重要性或高于固相法/液相法路徑選擇

以固相法為例，碳酸鋰、無水磷酸鐵在磷酸鐵鋰原材料中占比達85.56%、13.07%。以湖北萬潤固相法為例測算目前磷酸鐵鋰原材料成本（假設磷酸鐵外采），1噸磷酸鐵鋰原材料成本約16萬/噸，其中碳酸鋰、無水磷酸鐵成本為13.8、2.1萬/噸，在原材料中占比85.56%、13.07%

。若對磷酸鐵成本進一步拆解，原材料為磷酸+鐵源，而磷酸由磷礦+硫酸制得。LMFP加入錳礦，假設1噸LMFP消耗錳礦368kg，2022年12月26日電解二氧化錳價格1.68萬/噸，錳礦成本約6182元，我們預計在LMFP原材料成本占比約4%。

由于上游碳酸鋰、磷礦、錳礦成本等占比較大，資源端布局帶來的成本優勢或大于固相法/液相法的成本差異。資源端原材料成本占比較大，若LMFP企業在資源端大力布局，有可能在成本端與同行拉開差距。表：2022年12月26日湖北萬潤固相法LFP原材料成本測算（元/噸）原材料單噸消耗（噸）

價格（元/噸）

成本（元/噸）

成本占比無水磷酸鐵電池級碳酸鋰葡萄糖天然氣（Nm3）電（KWh）水0.960.240.1233013002.692200057600038003.09211201382404561019.772813.07%85.56%0.28%0.63%0.45%0.01%0.563.158.47合計(元/噸)除碳酸鋰外成本合計（元/噸）161572.1723332.17資料：湖北萬潤環評書、百川盈孚，天風證券研究所35總結：1）短期看技術,固相法/液相法均可實現；2）長期看成本，碳酸鋰價格高企時液相法占優，碳酸鋰價格低位時成本或不相上下

短期：我們認為雖然磷酸錳鐵鋰有電導率差、壓實密度低、循環次數差等瓶頸，但液相法、固相法都有相應解決方式。企業能否領先主要看各家技術突破，產品質量領先的企業有望在新技術迭代周期中獲得先發優勢。

長期：若行業內多家企業能穩定量產出符合電池企業要求的LMFP，行業供給多于需求，成本成為最重要的競爭要素。液相法成本優勢在于可用工業級碳酸鋰、能耗成本低，但環保成本高于固相法。而碳酸鋰耗量方面，液相法、固相法都有改善空間。我們認為：當碳酸鋰價格高企時，液相法具有工業級碳酸鋰優勢，成本端或更具競爭優勢。若碳酸鋰價格處于較低水平，固相法、液相法成本或不相上下，主要看各企業工藝積累。

此外，由于資源端碳酸鋰、磷礦、錳礦等占比較大，資源端布局帶來的成本優勢或大于固相法/液相法路徑選擇的成本差異。資料：天風證券研究所366、投資建議37德方納米：錳溶出問題有望大幅改善，循環次數顯著提升

從德方納米2022年5月申請的專利看，錳溶出問題有望通過包覆、摻雜金屬，以及添加絡合劑大幅改善。通過對含錳正極材料表面由內至外包覆第一碳層、絡合劑層、第二碳層，能夠提升鋰電池循環壽命。進一步通過對LMFP正極進行摻雜以及在電池制備中向電解液引入絡合劑，可以更完全抑制錳溶出。

從測試結果看，最好的實施例循環性能大于等于5000圈，循環200圈后正極錳溶出僅0.01mg/L。?

對比組：情況最好、最差分別為對比例6、對比例5，在制備電池前的正極材料錳溶出分別為1.3、87.6mg/L，循環200圈后正極材料錳溶出分別為13.1、160.3mg/L，循環性能分別為大于等于4000圈、50圈。?

實施組：最好、最差分別為實驗例1、實驗例6，在制備電池前的正極材料錳溶出分別為0.01、6.5mg/L，循環200圈后正極材料錳溶出分別為0.01、32.2mg/L，循環性能分別為大于等于5000圈、2000圈。表：德方納米磷酸錳鐵鋰錳溶出試驗制備電池前的正極

循環200圈后正極材料錳溶出(mg/L)

材料錳溶出(mg/L)0.1C首充放電(mAh·g-1)160.4實施例/對比例循環性能（圈）實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6實施例7實施例8實施例9對比例1對比例2對比例3對比例4對比例5對比例60.010.150.012.403.606.500.0