在新能源汽車起步階段，動力電池市場份額的80%被磷酸鐵鋰（LFP）所占據，然而后面補貼政策的出現，使得三元鋰電池市占率突飛猛進，到2020年，三元鋰電池的裝機量占比達到了61%。

不過形勢在2021年開始出現轉變。一方面，頻繁的電池自燃事故讓消費者不得不再次審視電池安全的重要性；另一方面，補貼退坡、原材料價格飛漲也迫使汽車廠商考慮是否還要執著于三元鋰電池。2021年，磷酸鐵鋰電池裝機量累計79.8GWh，占比51.7％；三元鋰電池裝機量累計74.3GWh，占比48.1％。2022年前6個月，磷酸鐵鋰電池累計裝車量達64.4GWh，占比58.5％；三元鋰電池累計裝車量達45.6GWh，占比41.4％。

磷酸鐵鋰和三元材料裝機量變化曲線

然而根據工信部官網發布的新能源推廣應用推薦車型目錄信息顯示，2022年，磷酸鐵鋰電池系統的最大能量密度為161.27Wh/kg，這一最大值近兩年幾乎沒有變化。盡管磷酸鐵鋰電池憑借成本低廉、安全性強等優勢，在產量、裝車量方面反超三元電池，但磷酸鐵鋰電池的能量密度已接近天花板。

在此背景下，磷酸錳鐵鋰（LMFP）作為磷酸鐵鋰的升級替代材料備受市場關注。

加“錳”的快樂

磷酸錳鐵鋰是在磷酸鐵鋰的基礎上添加錳元素而獲得的新型正極材料。其優勢主要包括：

（1）磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有能量密度優勢。磷酸錳鐵鋰的電壓平臺高達4.1V，其值顯著高于磷酸鐵鋰的3.4V。高電壓平臺可以提高對應電池的能量密度，相當條件下其理論能量密度比磷酸鐵鋰高15％-20％，基本能夠達到三元電池NCM523的水平，從而可以為電動車提供較磷酸鐵鋰電池更高的續航里程。

（2）磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有低溫性能優勢。磷酸錳鐵鋰在-20℃下容量保持率能夠達到約75％，而磷酸鐵鋰的容量保持率為60％-70％。

（3）磷酸錳鐵鋰相較于三元正極具有安全性優勢。與三元相比，磷酸錳鐵鋰具有橄欖石型結構，充放電時結構更加穩定，比三元有更好的安全性和循環穩定性。

（4）磷酸錳鐵鋰具有成本優勢。因全球錳礦資源豐富，磷酸錳鐵鋰成本較磷酸鐵鋰僅增加5％-10％左右，考慮到錳鐵鋰能量密度的提升，電池裝機成本上，磷酸錳鐵鋰單瓦時成本略低于磷酸鐵鋰，并大幅低于三元電池。

加“錳”的煩惱

作為磷酸鐵鋰電池的堅定支持者比亞迪，其實早在2013年就開始了對磷酸錳鐵鋰的探究、升級，不過2016年的時候比亞迪終止了相關技術的開發。

終止的背后，除了當時的動力電池補貼政策對磷酸錳鐵鋰不友好之外，肯定也有材料本身的原因。

“錳元素的加入可以提升原本磷酸鐵鋰電池的能量密度，但與此同時，錳加入后，材料的鋰離子擴散速度和電子電導率均會降低。因此，為了實現磷酸錳鐵鋰更高的放電比容量，需要減小材料一次顆粒尺寸，但小的納米顆粒也帶來一系列副作用，如壓實降低、吸水性高，導致高溫循環性能差和脹氣問題。”中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員夏永高表示。

21年的時候，江蘇力泰曾舉辦了關于磷酸錳鐵鋰的專享交流會議，其中明確提到：鐵鋰是半導體，加點碳就可以了，而錳鐵鋰是絕緣體，顆粒還很小導致加工技術路線很難。目前行業沒有一家有統一技術路線，具備技術壁壘。

磷酸錳鐵鋰發展狀況

（1）單獨使用

單獨使用時，磷酸錳鐵鋰理論容量雖然與磷酸鐵鋰相同，為170mAh/g，但它的電極電勢遠高于磷酸鐵鋰，因此具有潛在的高能量密度優勢。當磷酸錳鐵鋰的實際容量發揮到與磷酸鐵鋰相同的程度，其能量密度比磷酸鐵鋰提高15％-20％。

（2）混合使用

除了單獨使用，磷酸錳鐵鋰與其他正極材料混用，以提升電池性能，也是磷酸錳鐵鋰產業化的一大方向。

例如，星恒電源已在磷酸錳鐵鋰的復合技術改善上有重大突破。“這種技術改善的核心，是將錳酸鋰和磷酸錳鐵鋰混摻，使電池的低溫、安全、循環等性能更為優異。”星恒電源電池工程院院長趙成龍表示，預計在未來的兩三年，磷酸錳鐵鋰仍以混合使用為主。

此外，高工鋰電認為，未來2-3年磷酸錳鐵鋰將更多的以復配三元材料方式加以應用。磷酸錳鐵鋰現階段單獨使用還存在一些問題，其更適合用作三元鋰電池的輔助材料，既可以兼顧能量密度，又可以提高三元電池的安全性能。長遠來看，隨著其成本下降，循環性能改善，將加速完成從輔材到主材的升級過程。

磷酸錳鐵鋰企業布局

作為尚未實現全產業鏈認證和商業化的電池路線，磷酸錳鐵鋰目前正處于量產的前夜。電池企業、正極材料廠商近期正積極布局。

電池企業方面，寧德時代、國軒高科、天能股份等紛紛瞄準該賽道加大布局。

2021年12月，寧德時代4.13億元投資磷酸錳鐵鋰廠商力泰鋰能，成為其第一大股東。據悉，力泰鋰能現有年產2000噸磷酸錳鐵鋰生產線，近期又計劃新建年產3000噸磷酸錳鐵鋰產線。

國軒高科現已申請大量正極材料相關專利，重點布局磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰和三元材料。其中自主研發了“FP1865140-15Ah方形磷酸錳鐵鋰鋰離子蓄電池”。

天能股份也曾公開表示，公司已具備高鎳三元、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰、三元復合錳鋰等產品的生產能力。

正極材料廠商方面，目前德方納米、鵬欣資源、百川股份、中貝新材料、光華科技、當升科技、天津斯特蘭等均有所布局。

2021年9月，德方納米發布公告，公司擬在曲靖經濟技術開發區投資20億元建設“年產10萬噸新型磷酸鹽系正極材料生產基地項目”；今年1月，其再次計劃擴產33萬噸新型磷酸鹽系正極材料。預計今年年底產能達12萬噸，明年可達18-20萬噸。

今年1月，由中貝科技、鵬冠新材料、百民冠達共同投資的中貝材料3萬噸磷酸錳鐵鋰項目落戶山西；6月，中貝材料鋰電智能制造一期項目年產萬噸磷酸錳鐵鋰材料智慧工廠，完成交付并全面投產。

值得一提的是，磷酸錳鐵鋰現已率先進入兩輪電動車終端。星恒、天能均以其作為戰略方向，不斷加快生產布局。

2021年12月，星恒電源將錳酸鋰和磷酸錳鐵鋰混摻，推出“LONG終身保”產品；今年4月，還與龍蟠科技子公司常州鋰源就磷酸錳鐵鋰材料項目簽署戰略合作協議。雙方將在磷酸錳鐵鋰等系列產品的研發、生產及銷售業務領域開展戰略合作。

天能生產的磷酸錳鐵鋰18650電池也已成功應用在小牛新款F0系列電動車中，其低溫性能提升超25%。

結語與展望

磷酸錳鐵鋰作為是磷酸鐵鋰電池的升級方向之一，盡管過去受限于其較低的導電性能與倍率性能，但隨著碳包覆、納米化、摻雜、補鋰技術等改性技術的進步，磷酸錳鐵鋰導電性、循環次數等缺點也在被逐步彌補，國內頭部的電池與正極企業在專利方面加快儲備，并相繼開啟了量產規劃，磷酸錳鐵鋰產業化進程開始加速。

結合磷酸錳鐵鋰電池應用領域以及電池產品的驗證周期分析，高工產研鋰電研究所（GGII）預計，2023年磷酸錳鐵鋰正極材料有望迎來一定規模出貨。到2025年，磷酸錳鐵鋰正極材料出貨量將超35萬噸。

參考來源：

1、財經早餐，《磷酸錳鐵鋰，到底猛在哪里？》

2、中國能源報，《動力電池催熱錳基材料》

3、上海證券報，《磷酸錳鐵鋰“量產”前夜 上市公司爭相儲備產能》

4、中國證券報，《新能源車領域需求大 磷酸錳鐵鋰產業化提速》

5、高工鋰電，《磷酸錳鐵鋰產業化應用“快進”》

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