文章回顾了2024年中国锂电产业的发展情况,特别是磷酸锰铁锂市场的发展趋势。文章指出,虽然磷酸锰铁锂电池在技术应用和商业化进程上遇到一些挑战,如材料特性、成本、市场竞争等,但其仍具有广阔的应用空间和潜力。随着技术进步和市场需求增长,磷酸锰铁锂电池正在逐步发展,并且在轻型动力、储能等领域开始规模化应用。文章还提到,多家企业在产能布局上积极投入,推动磷酸锰铁锂的商业化进程。展望未来,磷酸锰铁锂市场有望持续增长,并与磷酸铁锂、三元材料形成优势互补,满足更多差异化的市场需求。
磷酸锰铁锂市场有望持续增长,与磷酸铁锂、三元材料形成优势互补,满足更多差异化的市场需求。
回顾2024年,中国锂电产业调档换速,驶入新周期。锂电格局分化更加明显,产能过剩压力下,价格战依旧愈演愈烈。
头部企业逐渐厌倦价格战,呼吁从卷价格到卷价值。上下游企业加速推进研发高附加值产品,寻求业绩增长新曲线。
在此过程中,新技术、新材料的商业化进展推进呈现曲折上升的趋势。比如,对于磷酸锰铁锂而言,2024年可谓充满挑战的一年。相较于前两年的火热,去年磷酸锰铁锂似乎有所沉寂,商业化进展表现并不如人们预期那样。
一方面,搭载磷酸锰铁锂电池的汽车销量不尽如人意,但另一方面磷酸锰铁锂在二三轮车市场上表现相对较好,迎来发展契机。
从上游材料厂到电池企业,据目前透露的产能规划和应用规模来看,不少人认为经历2024触底,
2025年磷酸锰铁锂的应用市场将更进一步打开,出货量将会有显著提升。
2024年装车不及预期
在技术发展方面,磷酸锰铁锂被视作磷酸铁锂的“升级版”。与磷酸铁锂相比,它拥有更高的电压平台,使能量密度提升5-10%,甚至更高。此外,其复合体系的能量密度有望超越传统材料,满足中高端车型对性能和成本的综合要求。
自从2022年以来,磷酸锰铁锂作为未来可替代磷酸铁锂并挑战三元锂电池的潜力材料,受到多个大厂的青睐,宁德时代发布M3P电池后,市场变得更加活跃。
彼时不少业内人士乐观预计,磷酸锰铁锂电池将在中低端车型上大放异彩,2024年会成为规模化装车的一年。但去年以来,锂电迈入下行周期,产能过剩下,磷酸锰铁锂电池的装车进展迟滞。
从源头上来看,磷酸锰铁锂实际的应用和理论值有较大的差异,因为磷酸锰铁有如下特点影响其市场的应用:
1、比表太大,难制浆、难干燥2、两个明显的电压平台3、导电性差,快充性能相对差。压实低,粘度高。
现有的技术条件下,磷酸锰铁锂主要和三元材料进行掺杂使用,目前磷酸锰铁锂的产品组合更像是与三元材料结合而成的差异化产品。
为此,从2023年到2024年,因此三元电池在终端市场的装机市占不断下滑,三元材料应用受到影响,也间接影响了磷酸锰铁锂的应用。
另一方面,随着新能源汽车普及,补能焦虑成为动力电池产业链主攻焦点,动力电池步入快充时代。这与磷酸锰铁锂在倍率表现上相冲突,也使得其在终端市场的渗透率弱于预期。
此外,锂盐和磷酸铁锂电芯价格的持续下跌,在价格战下,成本导向的市场环境也对磷酸锰铁锂的市场渗透提升有所压制。
目前,磷酸锰铁锂成本端尚不能与铁锂媲美,磷酸锰铁锂与原有的磷酸铁锂并不完全共线,扩建磷酸锰铁锂产品则需要扩建新的产线,形成规模效应前意味着需要更高成本投入。
根据市场数据,
2月初,高端动力型磷酸铁锂每吨价格区间在3.6万元至3.8万元,而磷酸锰铁锂价格则在4.6万元至4.9万元。
多重因素使得磷酸锰铁锂的市场增速出现短暂的下滑。目前已披露的装车信息中,只有宁德时代走在最前列。
据起点研究院(SPIR)月度装机量数据显示,目前磷酸锰铁锂+三元材料的混合电池已经装机上车,但装机数据较少,1-10月国内市场装机量为1.9GWh。其中以宁德时代为主要装机电池厂,配套以乘用车为主,包括奇瑞星纪元 ES、智界S7,以及北京新能源的享界S9等。
此前根据工信部公示的申报数据,奇瑞星纪元ES、智界S7有4款车型均采用了三元锂离子+磷酸铁锰锂电池,生产企业为宁德时代全资子公司江苏时代新能源科技有限公司。
2月23日,星途揽月 C-DM 在沙特首都利雅得正式开启全球预售,预售价 23.99 万 -25.99 万元。据悉,揽月 C-DM 全系标配宁德时代 34.46kWh M3P 磷酸锰铁锂混动专用电池。
整体来看,宁德时代M3P装车对象主要集中于20万元以上长续航配置的中高端车型,结合800V电压平台,可实现15分钟SOC 30%-80%的充电速度。
有媒体报道称,宁德时代也将向特斯拉提供M3P电池,首批使用的车型将会是Model Y。
作为全球动力电池龙头,宁德时代M3P电池在更多车型上装车也为磷酸锰铁锂商业化发展注入信心。
同时,从磷酸铁锂装车占比来看,国内市场份额超8成,磷酸锰铁锂具备广阔的应用空间。叠加新技术存在溢价,盈利能力可观,供需两侧有望加快推动磷酸锰铁锂产业化进程加速。
在轻型动力、储能开启规模化应用
相较于汽车端,磷酸锰铁锂在两轮车等市场推进较快。
从时间上来看,两轮车领域于2022年下半年率先实现磷酸锰铁锂电池量产,成为该技术商业化落地的先锋场景。在2023年,磷酸锰铁锂出货量数千吨,且主要应用于两轮车市场。
截至目前,不少两轮车电池玩家已经批量推进磷酸锰铁锂圆柱/方形电池规模化应用,比如华立源、星恒电源、天能股份等。
目前华立源圆柱电池包括18650磷酸锰铁锂/三元、26650三元、26700磷酸锰铁锂等多个系列产品。18系列主要应用于3C数码领域,26系列主要应用于动力领域。
华立源于2013年成立,坐落在江西吉安市吉州工业园区,占地约300亩,规划建筑面积约23万平方米,分三期建设。其中一期工程日产15万只26650锂离子电池和30万只18650锂离子电池。
二期规划日产26700磷酸锰铁锂电芯80万只。四条全自动化的26700生产线全部达产后,日产26700磷酸锰铁锂复合材料电芯达80万只,生产规模和水平居全国同行业之首。
同时,华立源LMFP26700电池是首批拿到国强标的13家电池企业产品之一,实现了零下20度0.5C的恒温充电,零下40度的充电也进入了中试的阶段。循环性能方面,华立源可实现3000次循环。
华立源磷酸锰铁锂电池聚焦于换电以及两轮车和摩托车电池包,辐射东南亚市场。尤其是在以外卖骑手为核心用户的共享市场,华立源磷酸锰铁锂产品帮助共享换电在北方打开局面。
2020-2021年初,天能股份已推出超能锰铁锂产品,主要是应用在二轮领域,市场反馈较好。又推出二代锰铁锂电池TP-MAX,产品已经应用在小牛电动两轮车中。
星恒电源方面,针对两轮车电动车,其推出了“单晶锰酸锂与磷酸锰铁锂”的“黄金双核”体系产品。
据了解,目前星恒电源已经在高纯度、纳米级磷酸锰铁锂制备技术上取得关键性突破,并已经开始批量应用。这解决了磷酸锰铁锂搁置性差、锰元素易溶出等困扰整个行业的关键难题,从而大幅提升锰铁锂电池的循环寿命、稳定性和放电电流。
同时,在实际应用中,“单晶锰酸锂与磷酸锰铁锂”的组合,又使得两种材料各自发挥出极大的优势,弥补了单一材料的不足。其能量密度已接近中镍三元锂电池,价格也有望与磷酸铁锂电池持平。
此外,在小储能场景中,磷酸锰铁锂也开始逐步渗透。
比如,星恒全球首创将磷酸锰铁锂电池规模化应用于便携式储能,替代传统三元,在纽曼等实现了超十万套模组级的出货,在日本/欧美等市场广受好评。
数十家磷酸锰铁锂企业布局进展
尽管在量产出货上不如预期,但在项目推进以及研发上,产业链上下游企业热情不减。
目前,在电池端,宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、星恒电源、孚能科技、瑞浦兰钧、星恒电源、华立源、天能等多家电池企业均在推进磷酸锰铁锂电池的研发和生产。海外企业韩国电池企业为迎合市场需求也推出相关产品。
除了上述提及的宁德时代,国轩高科2023年5月发布的磷酸锰铁锂L600启晨电池,电芯实现240Wh/kg的能量密度。同时,国轩高科一直在材料端进行布局,基本磷酸盐系正极材料均由自己配套。
欣旺达研发的磷酸锰铁锂电芯产品,能量密度达到235Wh/kg;中创新航已发布One-Stop高锰铁锂电池,支持整车续航超过700km。
2023年9月4日,韩国电池制造商三星SDI则在德国慕尼黑车展上首次展示了其磷酸锰铁锂电池产品。
在材料端,容百科技、德方纳米、湖南裕能、珩创纳米、当升科技等是主要量产企业,二三线企业以及新进入势力均在布局。
从数量上来看,基本所有涉足磷酸铁锂正极的企业都有所布局,此外电池企业、负极材料企业以及新势力入局者众多。
根据统计,截至2024年底,国内已经建成的磷酸锰铁锂产能已经超过100万吨,单个项目超过10万吨的不在少数,包括德方纳米、湖南裕能等,另有规划建设的产能超过300万吨。
可以看到,
不少企业在产能布局上采用与磷酸铁锂共线的方式,一方面降本,减少初期投资,另一方面可根据市场需求推动产能投放节奏,避免过剩。
值得注意的是,尽管在产能规划上,不少二三线企业动辄十万吨布局,但进展缓慢甚至停滞。具体表现在,2024年扩产项目较少,上述表中多数项目开工时间集中在2022、2023年。从2024年实际产量来看,只有头部少数几家实现每月数千吨出货,多数企业在送样阶段。
德方纳米目前已建成磷酸锰铁锂产能为11万吨/年,在建的磷酸盐系正极材料产能为8万吨/年。
公司磷酸锰铁锂混用产品已经批量装车,纯用产品正在积极配合下游客户及终端车企进行测试验证。现有产品纳米磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等正极材料适用于固态电池体系。
容百科技近日透露,三季度磷酸锰铁锂产品出货量同比增长超100%,行业市场占有率保持第一,在多家客户中均为一供地位,并已取得头部动力电池企业数千辆汽车订单需求,预计将于2025年逐步上量。
公司在国内磷酸锰铁锂固相1万吨产能项目已建设完成,韩国2万吨产能建设已完成论证,预计2026年实现量产,同时欧洲基地也在规划配套磷酸(锰)铁锂产能,公司将根据市场情况合理规划产能布局。
当升科技在投资者调研活动中表示,2024年上半年,公司产能利用率保持稳定,锂电材料整体产能利用率超过60%,其中磷酸(锰)铁锂产品实现满产满销。攀枝花基地首期项目已建成投产,月出货量达数千吨,客户涵盖国内外一线储能和动力电池厂商。
目前,磷酸(锰)铁锂产品已在海外知名车企开展认证测试,未来将继续定位高端市场,拓展国际国内优质客户。
湖南裕能表示,公司磷酸锰铁锂产品的研发进展顺利,特别在锰溶出、高温循环和压实密度等性能方面取得较大突破,同时还在持续优化其他重要性能。
万润新能方面,目前公司产销两旺,产能利用率水平较高,预计第四季度出货环比提升,维持较高水平。磷酸锰铁锂产品处于试生产阶段,产线具备放量生产条件,正处于客户验证阶段。
为推动磷酸锰铁锂性能升级,加快规模化应用进度,各家电池厂和材料企业也在不遗余力地投入研发,近一年以来,相关专利申请数量显著提升。
据悉,目前国内已公布磷酸锰铁专利300多项,其中德方纳米是具有磷酸铁鲤专利最多的企业之一,在2014年已开始申请磷酸锰铁鲤正极制备的专利,并在2018年申请多项专利。
从各家专利来看,解决LMFP材料固有缺陷主要从两方面入手:一是合适的锰铁比例能够全面提升LMFP电化学性能。二是纳米化、掺杂、包覆等改性技术改善LMFP材料电化学性能。
目前对于最佳的锰铁比没有统一的定论,锰铁比为4:6左右时具有较为理想的能量密度。
而磷酸锰铁锂制程工艺的选择、核心生产参数的精准控制,以及碳包覆、纳米化、离子掺杂等改性技术的平衡应用,也使得当前批量、稳定生产磷酸锰铁锂存在较高的技术壁垒。
各家企业都想率先推动大规模稳定量产,实现技术溢价,在激烈的市场竞争中打造业绩增长新曲线,这也反过来成为磷酸锰铁锂商业化进程的助力。
2025年产量攀升 应用场景开拓提速
站在上游材料厂角度,目前下游电池厂商掌握绝对话语权,磷酸铁锂赛道毛利触底,锰铁锂能够在磷酸铁锂基础上实现单吨毛利提升,驱动正极材料厂商转型升级。