证券研究报告：电力设备|深度报告 2023年7月4日 市场有风险，投资需谨慎 请务必阅读正文之后的免责条款部分 行业投资评级 强于大市|维持 行业基本情况 收盘点位 9077.11 52周最高 12512.49 52周最低 8325.79 行业相对指数表现（相对值） 资料来源：聚源，中邮证券研究所 研究所 分析师:王磊 SAC登记编号:S1340523010001 Email:wanglei03@cnpsec.com 分析师:虞洁攀 SAC登记编号:S1340523050002 Email:yujiepan@cnpsec.com 近期研究报告 《CCER有望加速重启，电池新技术取得新进展》 - 2023.07.02 磷酸锰铁锂行业深度：正极材料发展新方向  投资要点 磷酸锰铁锂兼具磷酸铁锂安全性和三元材料高能量密度的优点，是正极材料的升级方向之一。磷酸锰铁锂比磷酸铁锂具有更高的电压平台，理论能量密度有望比磷酸铁锂高出20%，能够一定程度上突破磷酸铁锂面临的能量密度瓶颈。与三元材料相比，磷酸锰铁锂具有与三元五系材料相似的能量密度，而安全性更高、价格更低、环境友好。 磷酸锰铁锂制备工艺和磷酸铁锂类似，主要为固相法和液相法。固相法优点在于设备和工艺简单，成本较低，适合工业化生产，其缺点是固相不均匀，难以控制产物的晶型和颗粒大小，一致性较差。液相法的优势在于能使原料在分子水平上的混合更均匀，产物的尺寸和形貌可控，劣势在于工艺复杂，需要耐高温高压的反应设备，成本高，大规模生产的难度较大。 磷酸锰铁锂已经进入两轮车终端市场并且有所放量。两轮车锂电池市场中，部分龙头公司如星恒电源、天能股份均以LMFP作为战略方向，不断加快研发生产布局。小牛的GOVA F0系列电动车已搭载LMFP电池，具有优异的低温续航能 磷酸锰铁锂与三元等材料复合获得更加均衡的材料性能，下游应用场景有望从两轮走向四轮。LMFP可以单独使用作为新能源车动力电池的正极材料，但更可能的技术路线是LMFP与三元等材料复合使用。LMFP为主要成分掺杂三元可改善LMFP的导电性并增加能量密度，有望用于新能源乘用车、新能源客车等；三元为主要成分掺杂LMFP能够提高三元材料的安全性和循环性能，有望用于高续航电动汽车。 建议关注：宁德时代、德方纳米、湖南裕能、容百科技、当升科技等产业链相关标的。  风险提示： LMFP技术发展不及预期；LMFP成本下降不及预期；新能源车行业发展不及预期。 重点公司盈利预测与投资评级 代码 简称 投资评级 收盘价 （元） 总市值 （亿元） EPS（元） PE（倍） 2023E 2024E 2023E 2024E 300750.SZ 宁德时代 增持 229.9 10106.2 10.6 14.2 21.7 16.2 300769.SZ 德方纳米 增持 117.2 327.4 15.9 21.2 7.4 5.5 300073.SZ 当升科技 增持 50.5 255.7 4.6 5.8 10.9 8.7 688005.SH 容百科技 增持 54.5 245.9 4.1 5.9 13.4 9.3 301358.SZ 湖南裕能 未评级 43.5 329.3 2.9 3.8 15.3 11.5 资料来源：iFinD，中邮证券研究所（注：未评级公司盈利预测来自iFinD机构的一致预测） -30%-26%-22%-18%-14%-10%-6%-2%2%2022-072022-092022-112023-022023-042023-06电力设备沪深300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 目录 1 磷酸锰铁锂能量密度高于铁锂，安全性优于三元 ............................................... 4 2 应用端有望从两轮走向四轮 ................................................................. 7 3 制备工艺与铁锂相近，改性包覆后性能进一步提高............................................. 12 4 产业链公司布局情况 ...................................................................... 16 5 风险提示 ................................................................................ 18 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 图表目录 图表1： LMFP、LFP、NCM三种正极材料性能对比 ............................................. 4 图表2： LMP和LFP理论能量密度对比 ..................................................... 5 图表3： LMFP充放电曲线 ................................................................ 6 图表4： LFP放电曲线 ................................................................... 6 图表5： 不同锰铁比例的LMFP放电曲线 .................................................... 6 图表6： 不同锰铁比例的LMFP比容量和能量密度曲线 ........................................ 6 图表7： 磷酸锰铁锂与磷酸铁锂成本售价对比 ............................................... 7 图表8： LMFP应用方向 .................................................................. 8 图表9： 小牛电动车GOVA F0 外观 ........................................................ 9 图表10： 小牛电动车GOVA F0电力系统参数 ................................................ 9 图表11： 锂电两轮车产量及总体渗透率 .................................................... 9 图表12： 两轮车用锂电池出货量， 单位：GWh .............................................. 9 图表13： 三元材料与LMFP复合可增加热稳定性 ............................................ 10 图表14： 德方纳米LMFP三元复合材料制备方法 ............................................ 10 图表15： 德方纳米LMFP三元复合材料性能 ................................................ 10 图表16： 力泰锂能三元复合LMFP材料性能， 单位：mAh/g .................................. 11 图表17： NCM-LMFP复合材料安全性好，适用于新能源乘用车 ................................. 11 图表18： LMFP-NCM复合材料适用于新能源客车 ............................................. 11 图表19： LMFP相关专利历年情况 ........................................................ 12 图表20： LMFP相关专利分布， 单位：个 .................................................. 13 图表21： LMFP不同生产工艺优缺点对比 ................................................... 13 图表22： LMFP改性方法及原理 .......................................................... 14 图表23： 不同企业采取的LMFP改性方法 .................................................. 14 图表24： 核心公司LMFP制备工艺及改性方法展示 .......................................... 15 图表25： 核心企业不同制备方法产物比容量 ............................................... 16 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 1 磷酸锰铁锂能量密度高于铁锂，安全性优于三元 LMFP相比LFP能量密度高20%，相比三元安全性更高。LMFP（化学式LiFexMn1-xPO4）为磷酸铁锂 （化学式LiFePO4，简称LFP）与磷酸锰锂（化学式LiMnPO4，简称LMP）的固溶体。LMFP与LFP的晶体结构均为有序的橄榄石结构，锂离子通过结构中的通道迁移，具有高安全性和化学稳定性。LMFP与LFP的理论比容量均为170mAh/g，而LMFP因具有更高的电压平台，理论能量密度比LFP高出20%，能够一定程度上突破LFP目前面临的能量密度瓶颈。与三元材料相比，LMFP具有与三元五系材料相似的能量密度，而安全性更高、价格更低、环境友好。 图表1：LMFP、LFP、NCM三种正极材料性能对比 LMFP LFP NCM 材料结构 橄榄石 橄榄石 层状结构 原材料 磷铁锰资源丰富 磷铁资源丰富 钴资源稀缺 理论比容量（mAh/g） 170 170 270-278 实际比容量（mAh/g） 140-155 150-160 150-200 理论电压平台（V） 4.1、3.4 3.4 3.7 理论能量密度（Wh/kg） 697 578 1204 压实密度（g/cm3） 2.4 2.3 3.7-3.9 电导率（S/cm） 10-13 10-9 10-3 成本 较低 低 高 安全性 高 高 低 循环寿命（次） >1500 >2000 1200-1500 热稳定性 稳定 稳定 200-260°C分解 低温性能 较好 较差 好 资料来源：德方纳米公告，《锂离子电池磷酸盐正极材料的制备、表征及性能研究》，中邮证券研究所 作为LMFP的内部构成之一，LMP具备高能量密度、高安全性和稳定性的优势，但电化学性能缺陷明显导致应用受阻。LMP具有4.1V的理论电压，比LFP的3.4V提升0.7V，以相似的放电比容量和压实密度测算，LMP的理论能量密度为697Wh/kg，比LFP的578Wh/kg高约20%，但LMP导电性和循环性能极差，导致其实际比容量及倍率性能远不及LFP，具体表现为： 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 （1）LMP电子导电率和离子扩散系数均非常低，导致材料容量难以发挥； （2）LMP会与电解质发生副反应，生成Li4P2O7等产物，且部分锰离子会发生歧化反应溶解在电解液中，降低循环性能； （3）脱锂后的磷酸锰会受到Jahn-Teller效应影响，晶体结构畸变，损失容量。 图表2