天風證券發布研究報告稱,在LMFP從0到1,磷酸錳鐵鋰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。
配置上,該行建議關注電池企業:寧德時代(300750.SZ)、中創新航(03931)、國軒高科(002074.SZ)等;正極企業:德方納米(300769.SZ)、容百科技(688005.SH)、當升科技(300073.SZ)等;錳礦企業:紅星發展(600367.SH)、湘潭電化(002125.SZ)等。
▍天風證券主要觀點如下:
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。該行認為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。該行預計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。
3、行業空間:
1)兩輪車:該行預計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,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: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: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,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。
4、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,該行認為固相法、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。
5、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。
該行認為: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。
6、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。