磷酸锰铁锂更适合作为动力电池使用，未来三年内市场需求有望达到百亿元以上；磷酸锰铁锂材料下游需求确定性较高、空间也较大，可以容纳较多市场参与者；初创企业需提前做好技术储备和产业化准备，获得一定的先发优势，才能在竞争中出线。

2023年8月14日，工信部发布了第374批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示，其中出现了奇瑞与华为智选合作的首款新车--智界S7及奇瑞星纪元ES，预计分别于三季度、四季度上市。这两个品牌中，有4款车型采用了三元锂离子+磷酸铁锰锂电池，成为首批确认搭载磷酸锰铁锂电池的新能源车型，电池生产企业为江苏时代新能源科技有限公司——宁德时代全资子公司。多方分析认为，以上电池或为宁德时代M3P电池（宁德时代称之为磷酸盐体系的三元，推测为在磷酸锰铁锂中进一步掺杂镁以优化性能）。

除此之外，6月底曾有消息称，特斯拉国产 Model 3 改款车型将对电池包进行升级，基础款后轮驱动版的电量将从 60kWh 升级为 66kWh，采用宁德时代的 M3P 电池。有产业链人士透露，改款车将于三季度推出。

同时，多家产业链企业于近期透露消息称，下半年公司磷酸锰铁锂（LMFP）在动力电池和储能市场验证以及投产加快。电池端，除了宁德时代外，中创新航已发布了One-Stop高锰铁锂电池，支持整车续航超过700km；国轩高科发布了“启晨”磷酸锰铁锂电池，可实现1000公里续航。正极材料端，当升科技、容百科技于去年发布磷酸锰铁锂新产品，德方纳米宣称11万吨磷酸锰铁锂产能已正式投产。

以上信息均预示着，2023年磷酸锰铁锂在新能源汽车领域即将开启规模化装车，磷酸锰铁锂正极材料出货量将获得快速增长。

那么，磷酸锰铁锂究竟是何种技术，为何受到产业链上下游核心企业的诸多关注？

磷酸铁锂（LiFePO4）具备易合成、高安全性、长寿命和低成本等优势，但由于Fe3+/Fe2+相对于Li+/Li的电极电势仅为3.4V，材料能量密度较低，随着技术成熟，其能量密度已接近理论值“天花板”。磷酸锰锂（LiMnPO4）相较于LFP，比容量接近，但LMP相对于Li+/Li的电极电势为4.1V，高于LFP（3.4V）。但LMP材料禁带宽度高达2eV，电子跃迁能隙较大，电导率和锂离子扩散系数极低（低于LFP两个数量级），电化学性能极差。

锰离子（0.083nm）和铁离子（0.078nm）的离子半径接近,可实现任意比例互溶。通过在磷酸铁锂中加入锰元素并调整其与铁的原子数量之比（锰铁比），可以实现高电压平台的同时也规避磷酸锰锂的固有缺陷，此时的产物是磷酸锰铁锂（LMFP）。锰和铁的比例不同，磷酸锰铁锂的物理形态和电化学性质也会不同。

图2.磷酸锰铁锂材料结构

由于锰离子的存在，磷酸锰铁锂电池具有更高的电压平台，因而理论能量密度相较于磷酸铁锂提高了20%。同时，LMFP的低温性能也比LFP更好。相较于三元材料的层状结构，橄榄石型结构额外增加结构支撑，充放电过程中不易发生结构崩塌，热稳定性好、安全性高、使用寿命长，在避免使用贵金属的同时拥有与5系NCM电池几乎相同的能量密度。

表1.三类正极材料性能对比

磷酸锰铁锂电子电导率和离子迁移率都非常低，直接限制了其发展和应用，而改性技术的进步能够有效提高其电化学活性，提高其比容量和循环寿命。目前LMFP 主要的改性原理包括减小一次颗粒尺寸、提高材料洁净度和元素组成均匀性、包覆掺杂导电性较好的材料来降低电阻等。碳包覆是最常见的改性方式，通常会与其他改性方式搭配使用。

表2.磷酸锰铁锂改性方法及原理

固相法的优势是成本低廉、产量高、工艺简单，劣势是小尺寸前驱体不易得，导致反应不够均匀及终产物颗粒尺寸偏大，性能发挥不佳；液相法包括溶剂热法和溶胶凝胶法，优势是反应较均匀，产物颗粒尺寸较可控，劣势是工艺复杂、成本高，尤其溶胶凝胶法原料较贵且有污染性，不适合工业化大规模生产。

磷酸锰铁锂电池相较于磷酸铁锂电池，预计成本增加为5-10%，而能量密度预计提升15-20%。从各家企业锰铁比情况看，普遍高于5：5。磷酸锰铁锂电池能量密度或与NCM523电池能量密度接近。磷酸铁锂电池能量密度一般为190Wh/kg左右，若磷酸锰铁锂电池能量密度提升20%，达到228Wh/kg，则与NCM523的230Wh/kg能量密度接近，而价格端明显更具优势。

国家知识产权局专利库检索结果显示，截止2023年7月底，磷酸锰铁锂相关专利申请数量为1221项，且60%发生在2021年以后。

资料来源：国家知识产权局专利库统计

图3.磷酸锰铁锂相关专利数量分布

由于技术、工艺的相似性，现有磷酸铁锂材料制造商布局磷酸锰铁锂产能较为积极。其中德方纳米产能布局最为激进，宣称已有11万吨投产。

资料来源：公开信息整理

表3.磷酸锰铁锂产能布局

纯用可以替代部分磷酸铁锂和低镍三元电池，与三元材料混用则具有如下优势：（1）增加循环寿命，磷酸锰铁锂小颗粒能够填充在三元大颗粒之间，构建更稳固的导电网络且降低阻抗，提升循环寿命；（2）提高安全性能，三元材料中加入磷酸锰铁锂后，结构稳定、放热量低的磷酸锰铁锂隔绝在三元材料周围，能够抑制活性材料热失控情况下的连锁反应，提高材料安全性；（3）降低成本，磷酸锰铁锂能量密度与三元5系基本持平，而成本则优势明显，三元材料掺杂磷酸锰铁锂能够优化复合体系成本。

磷酸锰铁锂相对磷酸铁锂电池的能量密度优势及循环寿命劣势，使其适合作为动力电池使用。

据起点锂电统计，2022 年磷酸锰铁锂出货量超过0.2万吨（若按11万元/吨单价计，市场容量约为2亿元），主要集中于电动二轮车领域。如2022年6-7月， 星恒与雅迪、绿源达成合作，供应磷酸锰铁锂产品。天能股份生产的磷酸锰铁锂电池也应用于小牛电动车F0系列。

2022年，国内新能源汽车销量达到688.7万辆，同比增长93.4%；动力电池总产量为545.9GWh,同比增长148.5%，其中磷酸铁锂占比61%、三元锂电池占比39%。预计2025年，国内动力电池出货量超过1000GWh，若磷酸锰铁锂渗透率达到10%（折合纯用）、电芯成本0.5元/Wh、正极材料成本占比25%，则磷酸锰铁锂材料市场规模为125亿元。

磷酸锰铁锂材料下游需求确定性较高、空间也较大，可以容纳较多市场参与者；同时，由于磷酸锰铁锂材料与磷酸铁锂材料备制工艺的相似性，现有的磷酸铁锂材料厂商更具有经验、规模、资金、客户关系等优势，初创企业需要提前做好技术储备和产业化准备。普华资本已躬身入局，助推更多的绿色企业将其先发优势加速转化为持久的竞争优势，共同为国家经济的高质量发展蓄势赋能。

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