2022年磷酸錳鐵鋰(LFMP)行業(yè)分析

2022年磷酸錳鐵鋰(LFMP)行業(yè)分析一、概述1、簡(jiǎn)介磷酸錳鐵鋰(LFMP)是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上摻雜一定比例的錳而形成的新型磷酸鹽類鋰離子電池正極材料。其與磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)相同，均為有序規(guī)整的橄欖石型結(jié)構(gòu)。LMFP被認(rèn)為是磷酸鐵鋰的升級(jí)版，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，安全性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。摻雜的錳元素提高了材料的充電電壓，將磷酸錳鐵鋰正極材料的充電電壓由磷酸鐵鋰的3.4V提升至4.1V，使得電池能量密度理論提升15-20%，進(jìn)一步擴(kuò)大續(xù)航范圍。因此LMFP相比三元材料安全性更高，相比LFP能量密度更高。另外由于對(duì)稀有金屬依賴度低，能與LFP共線生產(chǎn)，成本優(yōu)勢(shì)明顯。磷酸錳鐵鋰與部分正極材料對(duì)比情況2、制備工藝目前，磷酸錳鐵鋰主流制備工藝為固相法和液相法兩種。其中固相法包括高溫固相法、碳熱還原法、機(jī)械活化法及微波加熱法等。優(yōu)點(diǎn)是工藝過(guò)程簡(jiǎn)單成熟，制備成本較低，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化；不足是產(chǎn)品混合均勻性較差，品質(zhì)較差。液相法包括溶劑熱法、溶膠凝膠法、共沉淀法、模板法以及噴霧干燥法等。優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量高；不足是過(guò)程控制難度大、工藝難度高。該方法代表廠商為德方納米。磷酸錳鐵鋰主流制備方法及相關(guān)介紹二、產(chǎn)業(yè)鏈分析1、產(chǎn)業(yè)鏈磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料環(huán)節(jié)，主要包括錳源、鐵源、鋰源、磷源等；中游為磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)供應(yīng)環(huán)節(jié)；下游主要用于動(dòng)力電池生產(chǎn)，最終應(yīng)用于新能源汽車、3C電子、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。磷酸錳鐵鋰行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D2、上游端分析錳是磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)的重要原材料之一，近年來(lái)，全球錳礦產(chǎn)量整體呈波動(dòng)上漲的趨勢(shì)。據(jù)資料顯示，2022年全球錳礦產(chǎn)量為2000萬(wàn)噸，較上年減少10萬(wàn)噸。2015-2022年全球錳礦產(chǎn)量變化情況從產(chǎn)量分布來(lái)看，全球錳礦產(chǎn)量主要集中在南非、加蓬和澳大利亞三地，2022年三者產(chǎn)量合計(jì)占總產(chǎn)量的75.5%左右。其中南非占比最高，為36%；其次為加蓬和澳大利亞，占比分別為23%和16.5%。2022年全球錳礦產(chǎn)量地區(qū)分布情況三、行業(yè)現(xiàn)狀1、市場(chǎng)規(guī)模隨著近年來(lái)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升以及各企業(yè)在行業(yè)布局逐漸完善，行業(yè)規(guī)模將快速增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，2021年全球磷酸錳鐵鋰市場(chǎng)規(guī)模約為3.1億元左右，同比增長(zhǎng)520%。預(yù)計(jì)到2025年，行業(yè)規(guī)模將增長(zhǎng)至92.2億元。2020-2025年全球磷酸錳鐵鋰行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模情況中國(guó)正極材料行業(yè)部分相關(guān)政策一覽表2、需求量從需求量方面來(lái)看，2021年全球磷酸錳鐵鋰需求量在0.5萬(wàn)噸左右，同比增長(zhǎng)400%。預(yù)計(jì)到2025年全球磷酸錳鐵鋰需求量將增長(zhǎng)至15.4萬(wàn)噸左右。2020-2025年全球磷酸錳鐵鋰需求量及增速情況四、發(fā)展背景1、政策正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，其發(fā)展一直備受國(guó)家的關(guān)注，近年來(lái)，國(guó)家有關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)了一系列相關(guān)政策，支持、鼓勵(lì)行業(yè)的發(fā)展，為行業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境，磷酸錳鐵鋰作為正極材料的重要組成部分，也大大受益其中。中國(guó)部分LMFP企業(yè)產(chǎn)能布局情況2、技術(shù)理論上LMFP具備LFP的安全以及循環(huán)優(yōu)勢(shì)，且能量密度更高，但其電導(dǎo)率低、循環(huán)性能差等缺點(diǎn)使得工業(yè)化生產(chǎn)難度大。在解決LMFP電子電導(dǎo)率低、鋰離子擴(kuò)散速率慢等問(wèn)題時(shí)，除了改善錳鐵比例，還可以在傳統(tǒng)制造工藝過(guò)程中添加改性技術(shù)，提高材料的電化學(xué)性質(zhì)，達(dá)到“1+1＞2”的效果。常用的改性技術(shù)有納米化、摻雜以及包覆，隨著改性技術(shù)的進(jìn)步，LMFP產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也開(kāi)始加速。磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化難題及解決辦法五、競(jìng)爭(zhēng)格局目前已投產(chǎn)的LMFP正極產(chǎn)能接近13萬(wàn)噸，其中德方納米LMFP正極投產(chǎn)規(guī)模最大，并規(guī)劃2025年底LMFP正極產(chǎn)能達(dá)44萬(wàn)噸。具體包括德方納米11萬(wàn)噸＋斯科蘭德6200噸＋力泰鋰能2000噸＋中貝材料1萬(wàn)噸。標(biāo)簽標(biāo)簽六、發(fā)展趨勢(shì)在未來(lái)磷酸錳鐵鋰的發(fā)展上，一方面是純LMFP的應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)在于相比三元材料明顯的成本優(yōu)勢(shì)、安全性能及相比LFP更高的能量密度，主要的限制在于低導(dǎo)電率，而改進(jìn)辦法為通過(guò)包覆、摻雜、納米化來(lái)改進(jìn)其導(dǎo)電性能。目前力泰鋰能已經(jīng)申請(qǐng)了將LMFP與碳復(fù)合后形成具有更高電化學(xué)性能復(fù)合材料的專利。另外一方面，將磷酸錳鐵鋰與三元523、LCO等材料來(lái)進(jìn)行復(fù)合，可以進(jìn)一步綜合材料的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)復(fù)合來(lái)實(shí)現(xiàn)短板互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)能量密度的提高，具有更全面、綜合的電池性能，但同時(shí)相應(yīng)的生產(chǎn)成本也會(huì)大幅提高。目前德方納米提出了三元包覆LMFP的正極材料的路線途徑，復(fù)合材料具有高能量密度、良好的低溫性能、良好的倍率放電性能和良好的循環(huán)性能。綜上所述，磷酸錳鐵鋰有著很好的性價(jià)比與發(fā)展空間，隨著相關(guān)技術(shù)及復(fù)合材