[磷酸锰铁锂主要材料是]磷酸锰铁锂，新一代性价比优选正极材料

投资提议

羧酸铁锂电组相关供应链的高高增长度被不断被校正，羧酸锰铁锂相对铁锂，在保持低生产成本、高安全可靠的基础上进一步提高 0~20% 能量密度，他们指出其未来可望实现对铁锂、广济 5 系金属材料部分代替。有鉴于羧酸锰铁锂与羧酸铁锂工艺技术技术相近，提议关注羧酸铁锂电组供应链行业龙头公司，如福安时代、法方奈米、国脉科技。

行业发展趋势

基础操控性：羧酸锰铁锂金属材料在不让步可靠性基础上能量密度较羧酸铁锂有德博瓦桑县 20% 提高。羧酸锰铁锂与羧酸铁锂晶体结构完全相同，优劣相近：

1）可靠性：羧酸锰铁锂灵活性好、可靠性高，可通过穿钉、碎裂等数项安全可靠试验；

2）能量密度：羧酸锰铁锂振动电流较铁锂提高 21%（4.1Vvs.3.4V），有发展潜力助推电池组能量密度 10-20% 的提高，他们指出最终可望接近广济 5 系水准；

3）短暂性：目前电池组可实现 2000 圈稳定循环式，距羧酸铁锂最优化水准仍有非常大差别；

4）制备工艺技术：锰铁锂与铁锂制备工艺技术度相近，金属材料均需要奈米化和碳内衬处理以改善放大率操控性。

动力性：羧酸锰铁锂投资品敏感性弱，瓦时生产成本与羧酸铁锂基本上基本上持平或稍低。锰、铁资源相对钴、镍等更加截叶，生产成本也更低。当前锰价低于铁价，羧酸锰铁锂金属材料单吨生产成本根据锰原素加入量相对铁锂提高约 0-20%，考虑到锰铁锂能量密度的提高，他们指出电池组MW生产成本舰炮上，羧酸锰铁锂瓦时生产成本与羧酸铁锂基本上基本上持平或稍低，并大幅低于广济电池组水准。

消费市场内部空间：他们指出羧酸锰铁锂金属材料 2025 年全球可望迎 30 亿吨消费市场需求及 182 亿元消费市场内部空间。羧酸锰铁锂作为 LFP，5 系广济潜在性代替金属材料，他们指出其势能应用方向为：三轮车 / 小动力系统 - 电动汽车 - 锂离子领域。

1）三轮车 / 小动力系统：他们预计 2025 锰铁锂占有率可望达 40%-75%/30%-50%，消费市场需求温和预测可望突破 19/13GWh；

2）电动汽车：他们预计 2025 年锰铁锂对铁锂代替消费市场需求达到 56GWh，与广济复合搭配消费市场需求达到 28GWh，总体消费市场需求量约为 84GWh；

3）锂离子领域：他们预计 2025 年锰铁锂对于铁锂的代替量约为 36.7GWh，与广济复合搭配增量约为 6.3GWh，整体非动力系统消费市场需求约为 43GWh。

盈利预测与估值

提议关注布局羧酸锰铁锂电组路线的福安时代、法方奈米、国脉科技。

风险提示

技术进步不达预期，产能投放不达预期，新能源车销量不达预期，锰铁锂占有率提高不达预期

基础操控性：能量密度提高，长循环式仍有挑战

更高的能量密度，更广的应用范围

羧酸锰铁锂（LMFP）与羧酸铁锂（LFP）晶体结构完全相同，基础物化性质近似。LMFP 金属材料为在 LFP 基础上进行大量锰原素掺杂得到的晶体，与 LFP 同属正交橄榄石晶体结构。该晶体内部存在一维锂离子通道，通过两相转化反应实现锂离子脱 / 嵌以完成金属材料充振动。晶体结构、振动机制的完全相同也致使 LMFP 与 LFP 有很多相近的性质

性质稳定，安全可靠水准良好

LMFP 与 LFP 同属聚阴离子金属材料，化学性质稳定、可靠操控性出众。LMFP 与 LFP 同属正交橄榄石晶体结构，金属材料具有热灵活性优良，氧化性低的特点，可有效减少短路等情况时的燃烧、爆炸危险。根据 ATL 的行业安规试验实验结果，LMFP ? 和 ? LFP 软包电芯在穿钉、碎裂等数项安全可靠试验均未发生明火和爆炸，电池组可靠操控性优异。

振动电位更高，应用范围更广

锰原素加入可有效提高负极振动电流，助推金属材料整体能量密度提高，更好的匹配广济负极并构成复合负极电池组：

LMFP 较 LFP 振动电流更高，能量密度可提高 10%-20%，可望追赶 NCM5 系产品。LMFP 振动具有两段电流平台（4.1V ? 和 3.4V），分别对应 Mn 和 Fe 原素价态改变。对比仅有 Fe 原素振动的 LFP 金属材料，LMFP 与其理论比容量相近，但振动电位更高，在电池组设计完全相同的情况下，LMFP 的电池组能量密度会提高 10% 至 ? 20%。因此他们指出 LMFP 电池组未来在能量密度上可望追赶 NCM5 系产品，但与更高容量的高镍广济负极金属材料相比仍存在一定差别。

LMFP 可与广济负极复合以实现兼顾电池组能量密度和可靠性的新型电池组。LMFP 金属材料粒径较小，可以嵌入 NCM 等金属材料并与之进行复合。例如，通过 LMFP 内衬广济金属材料进而形成新复合金属材料，既可以弥补广济金属材料的可靠性问题，也可以提高复合金属材料的能量密度。

更强的挑战、类似的解决方案

放大率操控性较差，循环式操控性不佳

受限于晶体结构，LMFP 与 LFP 同样具有反应活性不高的缺点，同时 LMFP 具有独特的锰溶出问题，造成循环式操控性欠佳：

晶体结构导致电池组放大率操控性、低温操控性不佳。LMFP 与 LFP 所属的正交橄榄石晶体结构电子电导率较低，同时内部仅有曲折的锂离子一维传导通道。离子、电子输运不畅导致了金属材料反应动力系统学迟滞，在电池组中具体表现出放大率操控性孱弱、低温操控性不佳的特点。

锰原素溶出导致容量衰减、短暂性变差。类似于锰酸锂金属材料，LMFP 在电池组充振动过程中，锰原素变价易出现 Jahn-Teller ? 效应，导致离子溶出至电解液的发生。锰原素的溶出将带来负极缺锰相生成、结构坍塌、锂离子脱嵌受阻，致使电池组极化增大的缺点。在负极侧，溶解的锰原素也会影响负极表面 SEI 层结构，最终使电池组容量保持率降低。目前 LMFP 的循环式次数大致在 2000 次左右，而 LFP 的循环式次数则能达到 2000 次至 6000 次。

总体而言，他们指出在当前技术背景下 LMFP 兼具各方面操控性的难度较大。具体来说 LMFP 能量密度上升后，寿命往往会变差，二者存在此消彼长的关系。尽管 LMFP 在功率、能量密度、寿命、生产成本中的某单一指标上可以超过广济负极金属材料，但其在各方面同时提高的可能性却非常小。

制备方向相近，奈米化和碳内衬是关键

LFP 与 LMFP 晶体结构完全相同、面临挑战类似，因此粒径优化和碳内衬是提高操控性的关键解决手段：

金属材料的粒径优化是促进容量发挥的关键。奈米化是提高金属材料比表面积、促进反应活性的常见手段，广泛应用于 LFP 金属材料的制备工艺技术。金属材料粒径过小也容易导致压实密度偏低、可靠性下降的问题。因此，合理的粒径优化工艺技术对 LMFP 电池组能量密度提高至关重要。

碳含量是衡量碳内衬工艺技术的重要指标。碳内衬增强 LMFP 导电性，有效提高电池组容量及放大率操控性。但过度碳内衬会降低 LMFP 重量占比，影响电池组整体能量密度。因此薄而有效的碳内衬是碳内衬工艺技术关键，碳含量是其中的重要指标。

在制备工艺技术方面：液相法一致性好、晶体质量高，固相法技术成熟、生产成本低易扩产。目前常见制备工艺技术包括液相法，固相反应法，溶胶凝胶法等，其中液相法结晶工艺技术至关重要，通常具有一致性好，晶体质量高的优点，可有效制备奈米化 LMFP 前驱体；固相反应法技术成熟，一致性较液相法稍差，晶体质量稍差。

应用层面：价格低前景广，产业布局已启动

动力性：原料获得性强，制造生产成本较低

LMFP 资源敏感性弱、瓦时生产成本基本上与 LFP 基本上持平，远低于广济负极：

不同于依赖稀缺钴资源的 NCM 广济负极，LMFP 使用的铁、锰、磷原金属材料更加丰富截叶。根据他们的测算，单吨 NCM5 系广济负极金属材料需要约 0.23 吨钴、0.13 吨锰和 0.54 吨镍，而 LMFP 单吨锰用量约 0.2 至 0.3 吨，单吨铁用量约 0.1 吨，上游原料简单截叶。

LMFP 金属材料价格仅略低于 LFP，动力性较好。锰价低于铁价，随 Mn 配比提高，LMFP 金属材料单吨生产成本低于 LFP ? 0~20%。然而 LMFP 基于 LMP 相更高电流平台，能量密度较 LFP 高 0~25%。因此总体来看，金属材料能量密度生产成本基本上与 LFP 基本上持平。未来通过降低结构件、隔膜、集流体等非活性组件单位用量，他们指出 LMFP 电池组制造生产成本较 LFP 可望下降 0~16%。

消费市场需求：2025 年全球可望迎 30 亿吨消费市场需求及 182 亿元内部空间

LMFP 作为 LFP，5 系广济潜在性代替金属材料，未来在三轮车、动力系统及锂离子领域均有较大应用发展潜力，其势能化应用前景可总结为：

从势能方向看：他们指出顺序为三轮车 / 小动力系统 - 电动汽车 - 锂离子领域。羧酸锰铁锂由于可靠性好、能量密度较高，在电动三轮车中率先应用，其他小动力系统可望在三轮车之后不断切换至 LMFP。而在平价时代下，他们指出电动汽车将成为第二势能的应用场景，锂离子消费市场导入相对较慢，成为第三势能的应用。

对现有金属材料冲击看：远期有可能代替铁锂和 5 系广济，但近中期影响较小。锰铁锂能量密度和 5 系广济接近，但生产成本仅比羧酸铁锂高不到 20%，从中长期来看理论上具备大幅代替铁锂的可能性。但由于行业目前仍未形成统一的工艺技术路线，且循环式寿命也较铁锂存在一定短板，因此他们指出锰铁锂短中期仍难以完全撼动羧酸铁锂的地位。

第一势能：三轮车和其他小动力系统车消费市场

他们预计到 2025 年 LMFP 电动三轮车占有率可望达 40%-75%，其他小动力系统可望达 30%-50%：

锂电占有率假设 : 根据鑫逻资讯和他们的测算，2020 年中国电动三轮车的锂电占有率已达 27%, 按年均 9% 的增速到 25 年达 71%，海外锂电占有率较慢 2025 年或达 35%。

LMFP 占有率假设 : 三轮车应用较领先，其他小动力系统紧随其后，25 年乐观 / 温和 / 悲观情景下三轮车 LMFP 占有率可望达到 75%/50%/40%；其他小动力系统 LMFP 占有率可望为 50%/40%/30%。

消费市场需求测算：到 25 年三轮车 / 其他小动力系统 LMFP 的消费市场需求量可望突破 19/13GWh，对应未来 4 年 cagr 约为 71%/158%。

第二势能：四轮车消费市场

他们指出对于锰铁锂在电动汽车领域的代替过程应该从其对原有铁锂和广济金属材料体系的冲击进行考虑。铁锂主要是激烈的竞争代替，广济则是搭配混合：

铁锂：他们预计到 2025 年羧酸锰铁锂在中国乘用车 / 商用车 / 海外电动汽车对羧酸铁锂代替比例可望达到 20%/30%/5%。

广济：锰铁锂 + 广济的复合金属材料具有更好的低温和循环式操控性，但内阻偏大，在中端车型或有所放量，他们预计到 25 年复合使用比例或不足 20%，而使用的质量配比约为 14%。

消费市场需求测算：他们预计温和假设下到 2025 年四轮车动力系统领域羧酸锰铁锂对铁锂代替消费市场需求达到 56GWh，与广济复合搭配消费市场需求达到 28GWh，总体消费市场需求量约为 84GWh。

第三势能：锂离子 + 消费 + 通信 + 电动工具消费市场

非动力系统应用场景下，同样对可靠性、低温操控性和循环式寿命等有一定要求，因此锰铁锂同样具备应用发展潜力。但相对于动力系统应用，锰铁锂在非动力系统应用中发展节奏较为缓慢，他们主要分为消费、锂离子、通信和电动工具四类进行讨论。他们同样基于锰铁锂对原有金属材料体系的冲击影响来进行消费市场需求预测：

铁锂：他们指出锂离子、通信和电动工具的应用节奏要缓于动力系统应用，预计 2025 年占有率分布为 20%/15%/12%。

广济：复合金属材料体系具备更好的低温操控性和更长的循环式寿命，整体更适用于对可靠性要求更高的场景。他们指出消费 / 锂离子 / 电动工具的复合使用比例约为 9.6%/30%/9.4%。

消费市场需求测算：他们预计到 2025 年对于铁锂的代替量约为 36.7GWh，对于广济同步使用的复合金属材料体系增量贡献约为 6.3GWh，整体非动力系统消费市场需求约为 43GWh。

综合以上，他们预计至 2025 年温和假设下羧酸锰铁锂电组潜在性消费市场消费市场需求可望达到 159 ? GWh 量级，考虑 Mn/Fe 比，及参照羧酸铁锂价格，他们预计对应羧酸锰铁锂负极消费市场内部空间可望达到 30 亿吨 /182 亿元量级。

企业加速布局，行业龙头可望受益

电池组、负极金属材料厂纷纷对羧酸锰铁锂进行专利、产线等方面布局，同时电池组样品积极送测，部分企业已披露规模化扩产计划，产业化进程或超预期。有鉴于羧酸锰铁锂与羧酸铁锂工艺技术技术相近，提议关注羧酸铁锂电组供应链行业龙头公司法方奈米、国脉科技，关注布局羧酸锰铁锂电组路线的电池组企业福安时代。

?$ 福安时代 ( SZ300750 ) $?$ 国脉科技 ( SZ300073 ) $?$ 法方奈米 ( SZ300769 ) $

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