>> 華安證券-新能源鋰電池系列報告之十二：磷酸錳鐵鋰性能優(yōu)成本低，工藝改進產(chǎn)業(yè)加速-221108
| 上傳日期： |
2022/11/9 |
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| 2112KB |
| 格式： |
pdf 共22頁 |
來源： |
華安證券 |
| 評級： |
看好 |
作者： |
陳曉 |
| 行業(yè)名稱： |
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為什么磷酸錳鐵鋰是正極發(fā)展方向：安全性能優(yōu)于三元，能量密度高于磷酸鐵鋰，成本優(yōu)勢明顯
磷酸錳鐵鋰晶體結(jié)構(gòu)與磷酸鐵鋰相似，具有化學性質(zhì)穩(wěn)定，安全性能優(yōu)異的特點，同時摻雜的錳元素可提高材料的充電電壓，將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%，進一步擴大續(xù)航范圍，因此LMFP安全性能優(yōu)于三元，能量密度高于LFP，此外LMFP對稀有金屬依賴度低，可與LFP共線生產(chǎn)，成本優(yōu)勢明顯。
產(chǎn)業(yè)化需要解決的問題：導(dǎo)電性差，倍率性能差，循環(huán)壽命短
LMFP自身的橄欖石晶體結(jié)構(gòu)使得其導(dǎo)電性及倍率性能較差，同時正極的錳元素變價發(fā)生Jahn-teller效應(yīng)，錳離子溶出，導(dǎo)致電池極化增大。溶解到電解液中的錳元素會沉積在負極表面，破壞SEI層結(jié)構(gòu)，造成容量損失，循環(huán)性變差。
主流工藝：液相法品質(zhì)更優(yōu)，固相法壓實高工藝簡單實際生產(chǎn)更廣泛
固相法采用機械研磨的方式進行原材料的混合、反應(yīng)，保證了材料的壓實密度，再通過燒結(jié)在產(chǎn)物表面包覆碳源，提高材料導(dǎo)電性。液相法利用自發(fā)熱設(shè)備將原材料全部溶解，從而實現(xiàn)分子級別更較均勻的結(jié)合，提高材料循環(huán)壽命。兩者相較而言，液相法品質(zhì)更優(yōu)，但工藝難度也更大。高溫固相法因其壓實密度高、工藝簡單、成本低廉、產(chǎn)量較高的特點，在實際工業(yè)制造中被廣泛采用。
如何解決LMFP固有缺陷：錳鐵比例是核心，改性技術(shù)是關(guān)鍵
合適的錳鐵比例能夠有效結(jié)合錳鐵兩種元素的優(yōu)勢特點，實驗表明當錳與鐵含量的比例為4:6時，該系列材料的能量密度達到最大值，為557 Wh？kg？1。改性技術(shù)改善LMFP材料性能：納米化提升材料倍率性能和低溫性能，碳包覆工藝優(yōu)化材料的電化學性能，提升循環(huán)壽命。
2025年市場需求將達到144.13 GWh，各企業(yè)積極布局，產(chǎn)業(yè)化加快
磷酸錳鐵鋰應(yīng)用領(lǐng)域豐富，未來將主要應(yīng)用于動力、兩輪車及儲能領(lǐng)域，我們預(yù)計2025年磷酸錳鐵鋰電池市場需求有望達到144.13GWh。近年來LMFP相關(guān)專利申請數(shù)量快速增長，正極材料及電池廠商積極推進相關(guān)測試研究，披露規(guī)模化擴產(chǎn)計劃，產(chǎn)業(yè)化進程加快。未來兼?zhèn)涔に噷＠夹g(shù)以及大規(guī)模量產(chǎn)的公司或有先發(fā)優(yōu)勢。
投資建議
我們看好具有先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢的正極材料和下游具備優(yōu)勢的電池企業(yè)，推薦關(guān)注德方納米，寧德時代，當升科技，光華科技。
風險提示
新能源汽車發(fā)展不及預(yù)期；相關(guān)技術(shù)出現(xiàn)顛覆性突破；行業(yè)競爭激烈，產(chǎn)品價格下降超出預(yù)期；磷酸鐵鋰產(chǎn)能擴張不及預(yù)期。
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