新一代锂电材料顺应趋势，正处产业方放量初期
　　当前主流锂电正负极材料仍存诸多不足，难以满足当前电池行业的高能量密度、高充电速度的发展需求，新一代锂电材料磷酸锰铁锂正极和硅基负极顺应发展需求，已处于产业化初期，有望产业链供需两端协同下快速放量，不断提高渗透率。
　　磷酸锰铁锂：竞争优势显著，2023年或量产应用
　　磷酸锰铁锂综合三元及磷酸铁锂优点，竞争优势较强：（1）安全性和稳定性好；（2）能量密度高：理论上较磷酸铁锂的电池能量密度提升约20%；（3）成本较低：单Wh材料成本与磷酸铁锂基本一致，且远低于三元材料成本。随着碳包覆、纳米化、离子掺杂等技术的不断成熟，磷酸锰铁锂材料的性能及成本有望继续优化。
　　需求端看，磷酸锰铁锂的需求领域主要来自于电动两轮车、中低端电动车以及储能领域，在乐观/中性/悲观渗透率预期下，预计2025年需求量分别达到51.8/35.8/19.9吨，行业空间广阔。供给端看，多企业重点布局，随着产品验证以及项目的建设，2023年或是磷酸锰铁锂批量化生产和应用节点。我们认为具备较强的资金实力和技术储备，同时产品验证进度和产线建设进度靠前的正极生产商有望率先受益，建议关注德方纳米（300769）、容百科技（688005）和当升科技（300073）。
　　硅基负极：顺应行业需求，4680+快充加速产业化
　　负极是决定快充性能的关键材料，传统石墨负极快充性能较差，催生新一代硅基负极需求。硅基材料相较石墨材料优势显著：（1）高比容量：硅材料拥有的理论质量比容量是石墨材料的10倍以上；（2）快充性能优异；（3）安全性更高。硅基材料的这些优势满足行业对新一代负极材料的要求，同时，随着材料改性技术的不断成熟，高膨胀率、低循环寿命和低首效等痛点有望得到解决，规模化下成本有望下降。
　　需求端看，2023年或为4680电池放量元年，而适配4680电池的硅基负极有望受此催化放量；同时，2022年后快充电车陆续推出，快充性更好的硅基负极有望受益，我们预计2025年硅基负极的需求量有望达到26万吨。供给端看，已有少量项目的产能释放，多数项目推进顺利，正在进行中试，有望逐步放量满足下游需求。我们认为在硅基负极领域技术积累丰富、产能规划进度领先的公司有望率先受益，建议关注杉杉股份（600884）。
　　风险提示
　　技术推进不及预期风险、下游需求不及预期风险、产能投放不及预期风险。
　　

研究报告全文：行行业专题报告业TableMainInfo新一代锂电材料产业化放量在即研锂电新材料专题报告究专题研究小组成员袁艺博张珂2022年12月26日专题TableIndTeam研究小组TableSummary证券分析师投资要点袁艺博SACNoS1150521120002新一代锂电材料顺应趋势正处产业方放量初期022-23839135当前主流锂电正负极材料仍存诸多不足难以满足当前电池行业的高能量密yuanybbhzqcom度高充电速度的发展需求新一代锂电材料磷酸锰铁锂正极和硅基负极顺应发展需求已处于产业化初期有望产业链供需两端协同下快速放量不研究助Table理Contactor断提高渗透率证张珂SACNoS1150121090013磷酸锰铁锂竞争优势显著2023年或量产应用券zhangkebhzqcom磷酸锰铁锂综合三元及磷酸铁锂优点竞争优势较强1安全性和稳定性好2能量密度高理论上较磷酸铁锂的电池能量密度提升约203子行业TableIndInvest评级研成本较低单Wh材料成本与磷酸铁锂基本一致且远低于三元材料成本能源金属看好随着碳包覆纳米化离子掺杂等技术的不断成熟磷酸锰铁锂材料的性能究及成本有望继续优化重点品种推荐TableStkSuggest报德方纳米增持需求端看磷酸锰铁锂的需求领域主要来自于电动两轮车中低端电动车以容百科技增持及储能领域在乐观中性悲观渗透率预期下预计2025年需求量分别达到告当升科技增持518358199吨行业空间广阔供给端看多企业重点布局随着产品验杉杉股份增持证以及项目的建设2023年或是磷酸锰铁锂批量化生产和应用节点我们认为具备较强的资金实力和技术储备同时产品验证进度和产线建设进度靠前的正极生产商有望率先受益建议关注德方纳米300769容百科技688005和当升科技300073硅基负极顺应行业需求4680快充加速产业化负极是决定快充性能的关键材料传统石墨负极快充性能较差催生新一代硅基负极需求硅基材料相较石墨材料优势显著1高比容量硅材料拥有的理论质量比容量是石墨材料的10倍以上2快充性能优异3安专全性更高硅基材料的这些优势满足行业对新一代负极材料的要求同时随着材料改性技术的不断成熟高膨胀率低循环寿命和低首效等痛点有望题得到解决规模化下成本有望下降需求端看2023年或为4680电池放量元年而适配4680电池的硅基负极报有望受此催化放量同时2022年后快充电车陆续推出快充性更好的硅基负极有望受益我们预计2025年硅基负极的需求量有望达到26万吨供给告端看已有少量项目的产能释放多数项目推进顺利正在进行中试有望逐步放量满足下游需求我们认为在硅基负极领域技术积累丰富产能规划进度领先的公司有望率先受益建议关注杉杉股份600884风险提示技术推进不及预期风险下游需求不及预期风险产能投放不及预期风险请务必阅读正文之后的声明渤海证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格1of33行业专题报告目录1LMFP快速发展前期2023年或量产应用511磷酸锰铁锂正极综合优势显著512磷酸锰铁锂的制备工艺及性能优化路径813产业化前夕多企业布局1314投资建议及推荐标的152硅基负极4680快充加速新一代负极产业化1921硅基负极是负极升级新方向1922硅基负极的制备工艺及性能优化路径21234680快充带动需求行业正处产业化初期2624投资建议及推荐标的303风险提示32请务必阅读正文之后的声明2of33行业专题报告图目录图1不同储锂原理正负极材料的容量范围5图2我国正极材料产量占比6图3磷酸铁锂晶体结构7图4LiFe05Mn05PO4的晶体结构图7图51C电流下不同锰铁比例下循环寿命曲线8图6不同锰铁比例下放电电压平台对比8图7磷酸锰铁锂充放电曲线有双电压平台10图8不同碳含量下倍率性能情况10图9不同碳含量的下SEM显微照片碳含量依次升高10图10大材料粒径电池不同放电倍率下的放电曲线11图11小材料粒径电池不同放电倍率下的放电曲线11图12材料粒径对低温性能的影响2号电池粒径较小11图13不同正极材料软包电池的循环性能12图14不同正极材料软包电池的倍率性能12图15不同正极材料软包电池的安全性能12图16混合正极材料制备的软包电池的充放电曲线12图17LMFP和含过量锂的LMMP的充放电曲线13图18LMFP和含过量锂的LMMP的倍率性能13图192021年磷酸铁锂竞争格局16图20德方纳米的营收亿元及同比16图212021年三元正极竞争格局17图22容百科技的营收亿元及同比17图23当升科技的营收亿元及同比18图24当升科技的归母净利亿元及同比18图252021年负极细分产品结构20图26硅粉与高端天然石墨价格万元吨23图27不同粒径硅负极循环性能24图28不同粒径硅负极循环性能改善24图29Li-Si-O三元相图以及SiO的嵌锂路线25图30松下从18652170和4680的迭代26图31特斯拉4680电池图26图32杉杉股份的营收亿元及同比31图33杉杉股份2021年营收结构31请务必阅读正文之后的声明3of33行业专题报告表目录表1主要正极材料对比6表2磷酸铁锂和磷酸锰铁锂材料的对比7表3正极材料原材料成本对比元吨8表4不同锰铁比下的磷酸锰铁锂性能8表5磷酸锰铁锂材料主要制备方法9表6不同正极的导电性能对比10表7掺杂镁镍后磷酸铁锰锂后电性能得到改善12表8常用导电剂介绍13表9磷酸锰铁锂需求测算14表10磷酸锰铁锂产业化进展14表11德方纳米在新型磷酸盐正极的相关技术16表12德方纳米产磷酸锰铁锂能规划17表13截至2022年12月纯电动车续航里程排行19表14主要负极厂家主要人造石墨产品性能20表15不同负极材料参数对比20表16天然石墨人造石墨和硅基材料部分参数对比21表17硅基复合材料对比21表18硅基负极制备的主要方式22表19纳米硅和氧化亚硅制备工艺22表20部分硅基负极和石墨负极的项目投资额23表21国内外纳米硅粉制备工艺24表22预锂化主要方法介绍26表23部分企业4680电池产能布局进度27表24不同电池封装形式指标对比27表25各车企布局高电压平台车型28表26硅基负极需求测算29表27部分企业的硅基负极产能布局进度30表28公司与部分其他公司的硅基负极材料的性能对比31请务必阅读正文之后的声明4of33行业专题报告1LMFP快速发展前期2023年或量产应用11磷酸锰铁锂正极综合优势显著正极材料是决定电池性能的关键因素锂电池的能量E等于平均工作电压与质量体积比容量的乘积即Q因此提高平均工作电压或者提高材料的质量体积比容量是提高电池的能量密度两条根本途径当前规模化应用的正极和负极材料均为插层型Intercalation石墨负极的容量已接近370mAhg而正极材料容量均小于300mAhg故正极材料是当前锂电池能量密度提升的瓶颈是影响电池性能的关键因素图1不同储锂原理正负极材料的容量范围资料来源Li-ionbatterymaterialspresentandfuture渤海证券目前主流的正极材料是磷酸铁锂和三元目前广泛应用的正极材料主要有层状尖晶石和橄榄石三大体系层状正极材料有钴酸锂三元材料尖晶石正极材料有锰酸锂橄榄石正极材料有磷酸铁锂其中钴酸锂和锰酸锂主要应用于消费电子领域磷酸铁锂和三元材料应用于电动车领域从产量上看磷酸铁锂具有安全性能高成本低和循环寿命长等优势但受制于低能量密度主要应用于中低端电车市场占总产量比重约60而三元材料凭借高能量密度最高但安全性逊于磷酸铁锂且价格较高故主要应用于高端电车市场占总产量比重约30请务必阅读正文之后的声明5of33行业专题报告表1主要正极材料对比钴酸锂锰酸锂磷酸铁锂三元镍钴锰酸锂三元镍钴铝酸锂比容量mAhg140-150100-120130-140150-220180-220循环寿命次500-1000500-100020001500-20001500-2000安全性适中较好好较好较好成本高低低较低较低优点电化学性能好循高能量密度低温充放电稳定工艺锰资源丰富成本成本低高温性能环性能好能量密性能好简单低安全性能好好度高缺点钴价格昂贵能量密度低低温性能差部分金属价格昂贵部分金属价格昂贵电池产品特点体积能量密度高成本低能量密度安全性好循环寿综合性能较好适综合性能较好适成本高安全性较低适用低端数码命长适用客车电用各类数码产品与用各类数码和乘用差适用高端数码电动自行车池乘用车电池车电池资料来源容百科技招股说明书渤海证券图2我国正极材料产量占比资料来源同花顺渤海证券磷酸锰铁锂LMFP兼顾磷酸铁锂和三元材料优点目前磷酸铁锂和三元正极材料无法同时兼顾低成本高安全性长循环寿命和高能量密度行业也在不停地探索新正极材料以期能同时兼顾这些优点磷酸铁锂能量密度较低的主要原因是较低的电压平台约34V而三元约38V掺杂过渡金属锰来改善磷酸铁锂的电压平台以提高能量密度同时保留低成本高安全性长循环寿命优势是目前的较优选择1高稳定性和安全性磷酸锰铁锂用锰元素取代部分铁元素而这两种离子半径相差不大Fe2的半径为0092nmMn2的半径为0097nm故两种材料请务必阅读正文之后的声明6of33行业专题报告的结构基本相同相同的六方密堆结构决定了其具有很好的稳定性和安全性图3磷酸铁锂晶体结构图4LiFe05Mn05PO4的晶体结构图资料来源中国粉体网渤海证券资料来源磷酸锰铁里基正极材料的组成调控制备优化与电化学性能研究渤海证券2较高的能量密度能量密度主要由克容量压实密度电压平台三个因素决定磷酸锰铁锂与磷酸铁锂的压实密度和克容量基本相同而磷酸锰铁锂的电压平台为41V高于磷酸铁锂故其可将电池能量密度理论提升约20表2磷酸铁锂和磷酸锰铁锂材料的对比LiFePO4磷酸铁锂LiMnFePO4磷酸锰铁锂锂离子扩散速率cm2S-110-1410-15电导率Scm-110-910-13电压平台vsLiV3441理论克容量mAhg-1170170比能量Whkg-1580700安全性好好压实密度gcm323-2623-26循环寿命好好资料来源磷酸锰铁锂复合三元体系及对复合方式的研究厦坞新能招股说明书渤海证券3具有低成本优势锰金属产量丰富价格低廉其材料成本也较低而主流三元正极材料所需要的镍钴等金属价格较高导致三元材料成本较高对比磷酸铁锂和磷酸锰铁锂来看我们根据德方纳米公告的数据进行测算磷酸锰铁锂的单吨原料成本比磷酸铁锂高约21但考虑到磷酸锰铁锂的能量密度较高磷酸锰铁锂的单Wh材料成本与磷酸铁锂基本一致且远低于三元材料的单Wh材料成本请务必阅读正文之后的声明7of33行业专题报告表3正极材料原材料成本对比元吨纳米磷酸铁锂磷酸锰铁锂三元NCM523锂源采购单价811811811锰源采购单价-196196磷源采购单价056056-铁源采购单价053053-镍源采购单价--311钴源采购单价--705单吨材料成本3103741248比能量Whkg-15807001000单Wh材料成本5345341248资料来源德方纳米公告磷酸锰铁锂复合三元体系及对复合方式的研究同花顺渤海证券注锂锰铁磷源价格为德方纳米2021年1-9月的采购估算价镍钴源价格为我们通过同花顺2021年1-9月均价数据乘以09估算12磷酸锰铁锂的制备工艺及性能优化路径锰铁比对材料性能影响较大根据研究显示随着锰铁比的提升材料的放电中压逐渐提高但比容量在下降目前来看当锰铁比为46时实际能量密度相对最高而对于循环寿命而言在锰铁比为55时循环寿命最高目前业内对锰铁比的最佳值尚未有定论可根据需求改变比例图51C电流下不同锰铁比例下循环寿命曲线图6不同锰铁比例下放电电压平台对比资料来源碳掺杂的磷酸锰铁锂锂离子电池正极材料的制备资料来源橄榄石型锂离子电池正极材料的制备技术及电池和改性研究渤海证券特性研究渤海证券表4不同锰铁比下的磷酸锰铁锂性能LiMnxFe1-xPO4放电比容量mAhg放电中压V实际能量密度WhKgx016103415349x0216173445535请务必阅读正文之后的声明8of33行业专题报告x0415743485570x0614243655158x0812633964599x16303952306资料来源橄榄石型锂离子电池正极材料的制备技术及电池特性研究渤海证券制备方法与磷酸铁锂类似主要有固相法和液相磷酸锰铁锂的制备方法可分为固相法和液相法两大类其中高温固相法共沉淀法喷雾干燥法工艺简单适用于大规模生产但高温固相法相比于共沉淀法喷雾干燥法其产品质量稍差磷酸锰铁锂与磷酸铁锂均属于磷酸盐系材料因此制备工艺和使用设备类似主要区别是磷酸锰铁锂需补充锰源烧结的温度和工艺稍有改变表5磷酸锰铁锂材料主要制备方法制备方法工艺流程优点缺点代表企业产品颗粒尺寸较大固相高温固相将铁源磷源锰源锂源均匀混合然工艺简单成熟且分布不均匀能比亚迪斯科兰德法法后在惰性气体环境中煅烧最后研磨粉碎易于大规模生产耗较高产品组分混合均需要高温高压环将原料溶于溶剂中进行混合然后在反应宁德时代德方纳溶剂热法匀容量较高库境工业化难度大釜中进行反应最后干燥煅烧米伦效率和倍率较好能耗较高将原料溶于溶剂中并加入催化剂发生缩产品颗粒小且分布溶胶凝胶合反应形成稳定的溶胶体系经陈化后操作复杂退火时均匀纯度高能德方纳米法而产生湿凝胶经过干燥煅烧固化可以间长工业难度大液相耗较低得到纳米级别的材料法将原料溶解于溶剂中并加入共沉淀剂得到合成工艺简单混沉淀过滤困难控力泰锂能当升科共沉淀法沉淀离心分离后得到前驱体然后经过合均匀热处理温制结晶难度大产技比亚迪干燥焙烧等步骤得到成品度低周期短生废液产品质量好反应喷雾干燥将原料混合均匀放过干燥机中经过雾回收微粒装置要求时间短流程简单邦普循环法化造粒蒸发干燥烧结得到产品高易大规模生产资料来源LiNi05Co02Mn03O2LiMn07Fe03PO4混合正极电池性能研究磷酸锰铁里基正极材料的组成调控制备优化与电化学性能研究磷酸锰铁锂正极材料电化学性能研究磷酸铁锰锂正极材料的制备及性能研究进展渤海证券磷酸锰铁锂材料尚有不足须通过改性技术改善材料主要存在以下问题1较低的电导率及离子扩散系数影响充放电倍率特性2存在Mn和Fe的双电压问题可能出现功率输出不稳定的情况需重新设计电池管理系统3循环性能较差主因姜泰勒John-Teller效应使正极Mn离子析出导致晶格畸变和结构稳定性降低影响稳定性和循环性4溶解到电解液中的锰会沉积在负极表面破坏SEI层结构导致消耗大量活性锂来修复SEI膜降低循环性现有改善性能的技术主要包括碳包覆纳米化离子掺杂以及与其他材料混合等请务必阅读正文之后的声明9of33行业专题报告表6不同正极的导电性能对比三元磷酸铁锂磷酸锰铁锂锂离子扩散速率cm2s10-910-1410-15电导率Scm10-310-910-13资料来源磷酸锰铁锂复合三元体系及对复合方式的研究渤海证券图7磷酸锰铁锂充放电曲线有双电压平台资料来源橄榄石型锂离子电池正极材料的制备技术及电池渤海证券1碳包覆有效提升材料导电性能和循环性能1将导电材料包覆在磷酸铁锂材料表面形成有效的锂离子扩散通道提高导电率2防止磷酸锰铁锂颗粒团聚提升均一性提高电导率稳定性3抑制一部分锰离子的析出提高电池循环寿命在实际应用中碳材料是进行包覆时的首选材料图8不同碳含量下倍率性能情况图9不同碳含量的下SEM显微照片碳含量依次升高资料来源不同碳含量包覆磷酸锰铁锂正极材料的研究资料来源磷酸锰铁里基正极材料的组成调控制备优化与渤海证券电化学性能研究渤海证券2纳米化改善倍率性能和低温性能纳米化主要通过机械球磨控制煅烧温请务必阅读正文之后的声明10of33行业专题报告度等方法来减小材料晶体粒径1减小材料颗粒的尺寸可以缩短离子的扩散路径提高电导率从而提升倍率放电性能2减小晶体粒径提升了材料的比表面积增大与电解液的接触界面降低电极界面阻抗改善循环寿命低温性能等电化学性能图10大材料粒径电池不同放电倍率下的放电曲线图11小材料粒径电池不同放电倍率下的放电曲线资料来源混合正极中LiMn07Fe03PO4粒径对锂离子电池性资料来源混合正极中LiMn07Fe03PO4粒径对锂离子电池能的影响渤海证券性能的影响渤海证券图12材料粒径对低温性能的影响2号电池粒径较小资料来源混合正极中LiMn07Fe03PO4粒径对锂离子电池性能的影响渤海证券3离子掺杂有效改善电化学性能掺杂原子可选择不同的半径小半径原子掺入晶体后晶格间距会变小锂离子的扩散通道会变短提升锂离子传递效率大半径原子经过原位掺杂替代晶体中的原子使晶格间距变大利于更多的锂离子通过也会提升锂离子的传递效率以重庆长安新能源汽车科技有限公司发布的专利为例掺杂镁镍金属离子可以提高磷酸锰铁锂正极的导电性从而提升倍率性能同时获得更高的比容量循环性能更好请务必阅读正文之后的声明11of33行业专题报告表7掺杂镁镍后磷酸铁锰锂后电性能得到改善极片电导率mScm放电比容量mAhg掺杂镁镍752145仅掺杂镍452140仅掺杂镁125141无掺杂65135资料来源一种镁镍共掺杂磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法渤海证券4磷酸锰铁锂与其它材料混合改善性能磷酸铁锰铁锂和其他材料复合有望取长补短综合不同材料的优势1与三元材料复合改善倍率性能循环寿命和安全性2添加导电剂碳纳米管炭黑SuperP-Li及导电石墨等提高电子电导率提高锂离子迁移速率以提高充放电效率和循环寿命改善低温特性等3添加补锂剂通过过量的锂元素来提升电化学性能图13不同正极材料软包电池的循环性能图14不同正极材料软包电池的倍率性能资料来源LiNi05Co02Mn03O2LiMn07Fe03PO4混合正极电资料来源LiNi05Co02Mn03O2LiMn07Fe03PO4混合正极电池性能研究渤海证券池性能研究渤海证券图15不同正极材料软包电池的安全性能图16混合正极材料制备的软包电池的充放电曲线资料来源LiNi05Co02Mn03O2LiMn07Fe03PO4混合正极电资料来源LiNi05Co02Mn03O2LiMn07Fe03PO4混合正极电池性能研究渤海证券池性能研究渤海证券请务必阅读正文之后的声明12of33行业专题报告表8常用导电剂介绍导电剂名称特点介绍导电炭黑粒径小比表面积特别大导电性特别好在电池中起到吸液保液的作用导电石墨粒径接近正负极活性物质的粒径比表面积适中导电性良好在电池中充当导电网络的节点SuperP-Li粒径小接近导电炭黑但比表面积适中特别是他在电池中以支链形式存在对形成导电网络十分有利缺点是难以分散碳纳米管一般管径在5纳米左右长度在10-20微米不仅能在导电网络中充当导线的作用同时它还具有双电层效应发挥超级电容器的高倍率特性其良好的导电性能还有利于电池充放电是的散热减少电池的极化提高电池的高低温性能延长电池寿命资料来源碳纳米管对复合型锂离子动力电池性能的影响渤海证券图17LMFP和含过量锂的LMMP的充放电曲线图18LMFP和含过量锂的LMMP的倍率性能资料来源磷酸锰铁锂基正极材料的组成调控制备优化与资料来源磷酸锰铁锂基正极材料的组成调控制备优化与电化学性能研究渤海证券电化学性能研究渤海证券13产业化前夕多企业布局磷酸锰铁锂综合了磷酸铁锂和三元材料的优点且生产工艺与磷酸铁锂相似生产企业学习成本低随着产能释放工艺优化以及改性技术的发展磷酸锰铁锂竞争优势不断强化通过替代部分磷酸铁锂需求以及通过与三元材料形成复合材料而不断提高渗透率我们认为磷酸锰铁锂的需求领域主要来自于电动两轮车中低端电动车以及储能领域请务必阅读正文之后的声明13of33行业专题报告磷酸锰铁锂需求空间广阔根据德方纳米公告1GWh电池需要磷酸铁锂正极材料2200-2500吨左右由于Mn和Fe的原子量十分接近假设磷酸锰铁锂正极材料的单Gwh消耗量为2350吨我们预计2025年电动车储能小动力领域锂电池需求量为16947GWh在乐观中性悲观渗透率预期下需求量分别达到518358199吨表9磷酸锰铁锂需求测算20212022E2023E2024E2025E电车销量总计万辆67009060122511656622400单车带电量KWh443483523563603动力电池需求GWh296843766407932613507储能需求GWh663982132117652437小动力需求GWh3884896187861003锂电池总需求GWh40195846834611877169471GWh磷酸锰铁锂需求吨23502350235023502350乐观渗透率1471013中性渗透率13579悲观渗透率12345乐观需求量万吨0955137279518中性需求量万吨094198195358悲观需求量万吨092759112199资料来源EVTankModorIntelligenceCBEA电池百人会-电池网渤海证券多企业重点布局2023年或是产业化节点磷酸锰铁锂是磷酸铁锂的重要升级方向许多电池厂和正极厂均积极进行相关产品技术的研发和相关专利申请同时建设相关产线同时得益于磷酸锰铁锂良好前景一些其他领域的公司跨界进入此赛道目前整体来看随着产品验证以及项目的建设2023年或是磷酸锰铁锂批量化生产和应用节点表10磷酸锰铁锂产业化进展领域公司进展2021年12月以413亿元投资力泰锂能成为其第一大股东目前力泰锂能拥有2000吨磷酸锰宁德时代铁锂生产线计划2021年9月至2022年3月期间新增建设年产3000吨磷酸锰铁锂设备新建年产2000吨磷酸锰铁锂前躯体装置比亚迪陆续公布多项锰铁锂相关专利研究通过掺杂改性包覆改善锰铁锂性能电池国轩高科在2014年获得IFP1865140-15Ah方形磷酸铁锰锂锂离子蓄电池新产品证书2016年获国轩高科得锂离子电池用碳复合磷酸锰铁锂正极材料新产品证书相关产品开始逐步量产中创新航2022世界新能源汽车大会上中创新航对外正式发布了OS高锰铁锂电池在2022年9月举行的战略及新品发布会上孚能科技表示钠离子电池磷酸铁锂磷酸锰铁锂孚能科技等计划在2023年推出第一代产品目标是到2030年将钠离子电池能量密度从160Whkg提升至请务必阅读正文之后的声明14of33行业专题报告220Whkg磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的能量密度形成从200Whkg到240Whkg的产品覆盖2022年8月星恒电源与珩创纳米签署正式战略合作协议双方就磷酸锰铁锂产品的研发生产及销售业务等领域开展深度合作并将共同完善磷酸锰铁锂产品产业链目前珩创纳米正在江苏盐城星恒电源建设的一期年产5000吨磷酸锰铁锂正极材料产能将于年底投产同时竣工的还有电池材料研发实验室后续还有二期及三期投资总规模将最终达到年产15万吨的规模天能股份适用于两轮车动力领域的26700磷酸铁锂系列及26700锰系复合产品已经实现量产与头天能股份部锂电两轮车企业都形成了紧密的合作伙伴关系如小牛哈啰等预计2022年底锂电产能达7GWh2023年年底产能达14GWh2025年产能达30GWh亿纬锂能磷酸锰铁锂电池正处于送样阶段子公司金泉新材料有一定的产能湖北金泉新材料有限亿纬锂能公司规划建设年产25万吨磷酸锰铁锂电池材料中试项目欣旺达磷酸锰铁锂电池已在2022年上半年通过电池中试环节正在送样品给车企测试公司已经获得清华大学对三项溶剂磷酸铁锂原创专利的使用授权与清华大学共同拥有24项溶剂合志新能源热磷酸铁锂磷酸锰铁锂专利目前正在申报关于液相法磷酸铁锂磷酸锰铁锂工艺和配方的专利该公司产品已与下游客户进行产品验证有较多的下游客户供应链相关资源11万吨磷酸锰铁锂正极材料已于2022年9月投产拟建设云南曲靖年产33万吨新型磷酸盐系正极德方纳米材料生产基地项目公司规划到2025年底磷酸铁锂产能达到345万吨年磷酸锰铁锂材料产能达到44万吨年公司的磷酸锰铁锂材料目前验证结果良好客户满意度高验证进展较快2022年7月容百科技发布了四款磷酸锰铁锂产品均是与高镍三元混掺使用磷酸锰铁锂材料混合比例从595不等瞄准中低高端电动汽车市场的相应替代产品2022年7月公司以389亿元投资天津斯科兰德有限公司交易完成后将持有后者6825的股权斯科兰德专注于磷酸锰铁锂材料的研发生产及销售其创始团队拥有多年磷酸盐系列产品的开发生产和销售经验是国正极容百科技内率先稳定量产并批量市场化销售磷酸锰铁锂材料的企业之一截至2022年9月公司具备6200吨年磷酸锰铁锂产能并向部分两轮车头部企业稳定出货月均200吨以上产能及出货进度处于国内第一梯队目前斯科兰德锰铁锂的生产线调试完成后可达到满产公司预计锰铁锂与三元掺混产品在今年年底完成量产认证纯用产品在明年一季度完成量产认证2023年实现在部分车型的批量化应用2022年7月公司在新品全球发布会上推出了6款新型先进电池材料产品包括超高镍无钴新当升科技型富锰正极磷酸锰铁锂3款新正极材料目前其磷酸锰铁锂材料目前处于客户认证阶段龙蟠科技据2022年8月公告公司目前正在做客户应用的验证工作尚未对下游客户供货截至2022年4月公司已完成多型号磷酸锰铁锂前驱体产品中试并开始向下游新能源企业送样合纵科技测试富临精工子公司江西升华具有磷酸锰铁锂LMPF的技术工艺和产品研发规划其他中贝材料截至2022年6月已完成千吨级磷酸锰铁锂的产业化出货一期项目年产万吨磷酸锰铁锂材料智慧工厂完成交付并全面投产并为10万吨级别做准备光华科技公司于2022年8月公告称拟在现有厂区建设年产36万吨磷酸锰铁锂及磷酸铁正极材料项目总投资为247亿元资料来源各公司公告渤海证券14投资建议及推荐标的磷酸锰铁锂综合三元及磷酸铁锂优点竞争优势较强产业化后渗透率有望不断提升考虑到磷酸锰铁锂生产工艺及设备与磷酸铁锂相比变化不大具备较强的资金实力和技术储备同时产品验证进度和产线建设进度靠前的正极生产商有望请务必阅读正文之后的声明15of33行业专题报告率先受益建议关注德方纳米300769容百科技688005和当升科技3000731德方纳米300769磷酸铁锂正极龙头德方纳米深耕锂电材料产业15年是全球技术领先的液相法磷酸铁锂材料生产企业主要产品纳米磷酸铁锂市场占有率位居行业前列受益于新能源汽车需求爆发公司业绩快速增长2022年Q1-Q3实现营收14416亿元同比高增51979创历史新高图192021年磷酸铁锂竞争格局图20德方纳米的营收亿元及同比资料来源GGII渤海证券资料来源同花顺渤海证券技术储备充足公司研发自热蒸发液相合成技术有效改善磷酸锰铁锂材料的锰离子的溶出问题提升电池循环寿命同时公司也研发了非连续石墨烯包覆纳米化技术离子掺杂技术等材料改性技术有效提升电化学性能表11德方纳米在新型磷酸盐正极的相关技术名称介绍自热蒸发液相合成常压下一次水热合成离子级均匀混合微观结构稳定性好独特的掺杂技术通过液相法合成可以形成均匀的固溶体防止离子溶出非连续石墨烯包覆采用特殊包覆工艺在颗粒表面形成具有类似高导电性石墨烯结构的碳包覆层降低体积电阻率提高导电性能纳米化技术结合前驱体制备工艺与烧结工艺对一次颗粒与二次颗粒粒径及形貌进行控制保持一次颗粒纳米效应同时控制好二次颗粒大小保证材料的加工性能离子掺杂技术在液相反应中通过引入高电位离子提高了放电电压平台同时有效改善了锂离子在电极内部的传导性能资料来源公司公告渤海证券请务必阅读正文之后的声明16of33行业专题报告产能建设领先行业2022年9月德方纳米年产11万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目顺利建成投产根据公司测算项目满产后预计年均营业收入为6248亿元年均税后利润为511亿元项目税后内部收益率为1630投资回收期为730年另外公司将继续在曲靖投资75亿元建设年产33万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目未来总产能有望达到44万吨表12德方纳米产磷酸锰铁锂能规划项目名称地点技术路线投产时间年产11万吨新型磷酸盐系云南曲靖液相法2022年9月正极材料生产基地项目年产33万吨新型磷酸盐系一期项目预计2023年第四季度投产云南曲靖液相法正极材料生产基地项目二期项目预计2024年第四季度投产资料来源公司公告渤海证券2容百科技688005容百科技是国内外领先的三元正极材料供应商容百科技是我国三元正极供应龙头公司依托三元正极材料供应继续布局磷酸锰铁锂材料和钠电材料等新板块受益于新能源汽车需求爆发公司业绩快速增长2022年Q1-Q3实现营收19280亿元同比高增20841创历史新高图212021年三元正极竞争格局图22容百科技的营收亿元及同比资料来源华经产业研究院渤海证券资料来源同花顺渤海证券收购天津斯科兰德入局磷酸锰铁锂2022年7月公司收购整合天津斯科兰德及其旗下主体目前斯科兰德具备6200吨年磷酸锰铁锂产能其中斯科兰德控股子公司临汾中贝拥有5000吨年磷酸锰铁锂产能斯科兰德与四川新国荣签请务必阅读正文之后的声明17of33行业专题报告署了3年独家排他的产品委托加工协议四川新国荣现有1200吨年磷酸锰铁锂产能同时斯科兰德正在扩建产能至万吨级以上下游需求旺盛推动产品放量公司在10月14日接受机构调研时表示磷酸锰铁锂9月出货超200吨正进行产能爬坡目前下游需求比较旺盛现有6000多吨产线无法满足市场需求公司将开发万吨级的磷酸锰铁锂产线建设以满足下游需求公司磷酸锰铁锂的出货量和开发进度均在行业前列计划于2025年磷酸锰铁锂产能达到30万吨3当升科技300073锂电正极优质企业公司是锂电正极材料的供给商主要从事钴酸锂多元材料及锰酸锂等小型锂电动力锂电正极材料的研发生产和销售2022年Q1-Q3实现营收19280亿元同比高增20841实现归母净利1478亿元同比高增10318图23当升科技的营收亿元及同比图24当升科技的归母净利亿元及同比资料来源同花顺渤海证券资料来源同花顺渤海证券通过合作建设产能公司拟与四川蜀道新材料攀枝花钒钛高新区管委会签订合作协议首期拟投资70亿元建设年产30万吨磷酸锰铁锂项目预计于2028年底前全部建成达产远期再规划20万吨产能视市场情况投建通过与其他公司合作有利于结合双方在技术矿产资源磷化工产业等方面的优势推动磷酸锰铁锂产品落地请务必阅读正文之后的声明18of33行业专题报告2硅基负极4680快充加速新一代负极产业化21硅基负极是负极升级新方向快充是电车行业发展趋势负极是决定快充性能的关键材料随着电池技术的发展新能源汽车的续航里程不断提升与油车差距缩短续航焦虑逐步缓解但充电焦虑仍是行业需要解决的另一大痛点故发展快充技术是当前行业趋势之一快充的目的是提高电动车充电效率其本质是提高充电功率目前有增大充电电流和提高充电电压两种方法从电池端来看据中南大学盘点五类快充负极材料快充电池需要在电池材料上做出改变和升级电池的快充性能短板在负极它是电池充电倍率的决定因素负极对快充的影响强于正极表13截至2022年12月纯电动车续航里程排行排名车型续航里程公里指导价万元1AIONLX10082866-46962奔驰EQS8498450-131403ZEEKR0098224990-58804奔驰EQE7524780-53435机甲龙73848806ZEEKR0017322990-38607唐新能源7302058-33988零跑C017171938-28689汉7152148-329810哪吒S7151998-3388资料来源各公司官网渤海证券当前主流石墨负极比容量接近极限且快充性能差目前锂离子电池负极材料以石墨类为主现阶段市场上的石墨负极产品比容量基本均在350mAhg以上接近理论比容量上限372mAhg为顺应电池提升能量密度的发展趋势需要研发更高比容量的负极材料另外石墨材料较慢的嵌锂过程阻碍了锂离子电池的快充应用主因石墨负极存在析锂问题会影响动力电池的使用寿命同时析出的锂金属会以枝晶的形式生长容易刺穿隔膜引发电池内部短路造成严重的安全问题请务必阅读正文之后的声明19of33行业专题报告图252021年负极细分产品结构资料来源GGII渤海证券表14主要负极厂家主要人造石墨产品性能首次容量公司产品型号适用下游范围mAhgGT35353CEV璞泰来AG4T353-3583CG49353-3603CEVESSMD43554EV中科电气MD13418EVX30348-355xEV3CESS翔丰华X19355-360xEV3CESSX13350-355xEV3CESSST-12349-3573CEVESS尚泰科技ST-14347-3553CEVESSST-163563C资料来源各公司官网渤海证券硅基材料比容量极高快充性能好有望成为新一代负极硅基材料相较石墨材料优势显著1硅材料拥有的理论质量比容量高达4200mAhg是石墨材料的10倍以上2硅能从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道快充性能优异3硅的对锂电位高于石墨充电时析锂的可能性不大安全性更高硅基材料的这些优势满足了新一代负极材料的发展需求表15不同负极材料参数对比材料LiCLi4Ti5O12Si质量比容量3623721754200mAhg体积比容量20478376139786请务必阅读正文之后的声明20of33