3.1 高性能低成本，LMFP 是 LFP 重要升级

LMFP 性能优异，是 LFP 的重要升级。根据《中国制造 2025》中动力电池的发 展规划：2020 年，电池能量密度达到 300Wh/kg；2025 年，电池能量密度达到 400Wh/kg；2030 年，电池能量密度达到 500Wh/kg，可见提升能量密度是电池 行业的长期发展趋势，而研发更高能量密度的电池材料是其重要途径之一。磷酸 锰铁锂（LMFP）是在磷酸铁锂中掺杂锰元素的一种新型正极材料，相较 LFP， LMFP 具有更高的能量密度，相较三元材料，LMFP 具有安全性较好和成本低等 优点，LMFP 材料性能优异，是正极材料重要的升级方向。

（1）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，LMFP 与 LFP 的压实密度和克容量基本相同，而 LMFP 的电压平台为 4.1V， 高于 LFP，其比能量比 LFP 高约 20.7%。

（2）安全性较好：LMFP 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 0.092nm，Mn2+的半径为 0.097nm），故两种材料的结构基本 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。

（3）成本较低：锰金属产量丰富，价格低廉，利于降低单 Wh 成本。假设 1 吨 LFP 需锂源/铁源/磷源分别为 0.25 吨/0.96 吨/0.96 吨，LMFP 中用锰源替代部分 铁源，锰铁比为 5:5，根据我们的测算，LMFP 的单吨原材料成本比 LFP 高约 0.62 万元，考虑到 LMFP 能量密度更高，单 Wh 所需材料较 LFP 更少，则 LMFP 的 单 Wh 材料成本低于 LFP，且远低于三元材料的单 Wh 材料成本。

LMFP 材料尚有不足，可通过改性技术改善。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，据 GGII，LMFP 循环寿命约为 2000 次，而目前 LFP 循环寿命为 6000 次左右；(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。

（1）碳包覆：有效提升材料导电性能和循环性能。将导电材料包覆在正极材料 表面，形成有效的锂离子扩散通道，提高导电率；防止 LMFP 颗粒团聚，提升均 一性，提高电导率、稳定性；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。

（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 温度等方法来减小材料晶体粒径。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；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。

（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 LMFP 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。

（4）LMFP 与其它材料混合改善性能。LMFP 和其他材料复合，有望取长补短， 综合不同材料的优势。与三元材料复合，改善倍率性能、循环寿命和安全性。添加导电剂（碳纳米管、炭黑、Super P-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；添加补 锂剂，通过过量的锂元素来提升电化学性能。

3.2 上下游协同发展，2023 年或为产业化元年

LMFP 今年将实现量产。LMFP 是 LFP 重要的产品升级方向，业内对其发展持乐 观态度，上下游均对其有所布局，协同推动产业化进程，从目前进程来看，2023 年有望成为产业化元年。电池企业方面，宁德时代入股并增资力泰锂能，力泰锂 能有 2000 吨磷酸锰铁锂生产线，并计划新建 3000 吨产能；比亚迪、国轩高科、 亿纬锂能、中创新航等均有 LMFP 领域的产品或专利储备。正极企业方面，德方 纳米在 2022 年 9 月投产磷酸锰铁锂产能 11 万吨，率先形成较大规模的产能，正 在进行下游验证；容百科技、当升科技等公司产品正处于验证阶段。

生产工艺上，LMFP 工艺与 LFP 类似，LFP 企业具有经验优势。LMFP 制备工艺 也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，但高温固相法相较于液相法，其产品质量稍差。LMFP 的制备方法和设备与 LFP 类似，区别是在前驱体制备过程需补充锰源，烧结的温 度和工艺稍有改变，故 LFP 企业可沿袭 LFP 的生产工艺来发展 LMFP，具有一 定工艺经验优势。

3.3 需求再测算：LMFP 有望持续渗透

LMFP 前景广阔，将于今年量产，考虑新正极 LMFP 的渗透后，我们重新计算了 LFP 和 LMFP 材料的需求空间：

1、考虑 LMFP 渗透后的动力电池领域需求预测：

 （1）维持我们之前对新能源车销量、带电量方面的假设。

 （2）LFP 电池装机占比方面：维持我们之前对国内装机占比回落，海外装机占 比不断提升的假设。

 （3）LMFP 电池装机占比方面：据德方纳米公告，目前 LMFP 以纯用为主，我们假设 LMFP 在应用上 80%为纯用，20%为混用，混用的 LMFP 掺杂比例为 25%。

 纯用上，对比主要应用于中低端车型的 LFP，考虑到 LMFP 具有低于 LFP 的单 Wh 材料成本，有望提升在维持高性价比的前提下提升中低端车型的续航里程， 具有替代 LFP 的潜力；混用上，对比主要应用于中高端车型的三元材料，LMFP 可与三元材料混合使用，三元混合低成本的 LMFP 可降低总体成本且提升性能。考虑到当前行业的产能投产进度和产品下游的验证进度，假设 2023-2025 年 LMFP 在全球锂动力电池装机占比分别为 5%/10%/15%。

（2）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 LFP 和 LMFP 正极材料的单 GWh 消耗 量为 2350 吨。结合我们对 LFP 在动力电池领域的需求预测，同时考虑到 LMFP 的持续渗透，我 们预计 2025 年汽车动力电池领域对 LFP 需求量为 111 万吨，对 LMFP 需求量为 43 万吨。

2、考虑 LMFP 渗透后的储能领域的需求预测：当前 LMFP 循环寿命远低于 LFP， 我们认为 LMFP 在此领域不具备优势，储能市场依然是以 LFP 为主导，维持我们 前述对 2025 年储能领域 LFP 需求量达到 115.8 万吨的预测。

3、考虑 LMFP 后的小型电池领域的需求预测： 

LMFP 率先应用于两轮车领域，需求有望随之增长。磷酸锰铁锂放电平台和锰酸 锂一致，可与锰酸锂混合使用。2021 年 12 月，星恒电源推出“LONG 终身保” 产品，使用第二代单晶锰酸锂材料搭配磷酸锰铁锂，单芯循环达 3000 次，2022 年 4 月，首批 100 组终身保产品已经下线，并将应用到一线市场的高端新车型中；2022 年 6 月、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。在节能减排、碳达峰、 绿色出行等政策指引及产业链上下游发展助推下，两轮电动车市场拥有较大的增 长潜力，有望带动 LMFP 需求。

需求预测： 

（1）根据 GGII 数据，2021 年二轮车锂电池出货量约为 10GWh，预计 2026 年 出 货 量 达 到 30GWh ， 我们假设 2023-2025 年 二 轮 车 锂 电 池 出 货 量 为 16/19/24GWh，LMFP 电池渗透率为 10%/20%/30%。 

（2）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。综上，我们预计 2025 年电动两轮车对 LMFP 需求量将达到 1.7 万吨。

综上所述，结合 LFP 和 LMFP 需求预测，我们预计 2023-2025 年 LFP 需求量为 135.5/184.0/256.7 万吨，LMFP 需求量为 7.6/21.4/45.1 万吨。

4.1 液相法构筑产品和成本优势

液相法稳定性、均匀性好，电池产品性能优异。德方纳米独创首创“自热蒸发液 相法”生产工艺合成磷酸铁锂，该技术经中科院直属的国家纳米科学中心组织的 专家组鉴定为世界上首次开发。相比其他生产工艺，液相法将原材料溶解后，使 各元素实现分子级别的均匀混合，通过自身的化学反应，借助释放的化学能实现 产品的纳米化，LFP 粒径更小；而固相法使用机械混合破碎来混合原材料，虽然 均匀性也可以达到较高的水平，但是过度研磨对材料性能和电池寿命有一定影响。因此对比来看，液相法的产品更均匀，微观结构稳定性好，反映在电池上，循环 寿命更长，产品性能稳定。

液相法能耗较少，电池产品低温/倍率性能好。LFP 生产流程的核心环节是前驱体 制备及烧结：前驱体制备方面，液相法的原材料在液体中混合，利用自发热制备 成前驱体，颗粒已纳米化，无需球磨等工序；而固相法的前驱体制备需研磨、分 选、喷雾干燥等工序，过程相对复杂、能耗高。烧结工艺方面，液相法烧结温度 较低，减少了颗粒团聚，低温性能和大倍率充放电性能更好；而固相法烧结温度 较高，易造成团聚，需要后续增加粉碎工艺，也影响产品的低温性能和倍率性能。

液相法原材料成本更低。固相法与液相法所用的铁源和磷源不同，液相法使用硝 酸铁作为铁源，磷酸二氢铵作为磷源，而固相法使用无水磷酸铁，无水磷酸铁价 格较高，故德方纳米的液相法或更具成本优势。另外，据德方纳米 2022 年 11 月 2 日投资者关系活动记录表显示，公司的液相法工艺对原材料有较高的包容性， 可以使用工业级碳酸锂作为锂源，相较固相法通常使用的电池级碳酸锂价格更低， 可进一步降低成本。

产能有序扩张，深度绑定客户。公司现有磷酸铁锂产能 26.5 万吨/年，新建 8 万 吨产能预计于今年内投产，届时总产能将达到 34.5 万吨/年。下游客户方面，公 司已经与宁德时代、亿纬锂能、比亚迪等锂离子电池行业领先企业形成了长期合 作关系，公司具有良好的客户优势，其中宁德时代占公司 2021 年年度销售总额 比例为 69.66%。

布局上游原材料，利于稳定原料供应和进一步降本。公司于 2022 年 10 月 28 日 发布公告，公司全资子公司曲靖德方与曲靖市沾益区人民政府、黑金能源经友好 协商，曲靖德方、黑金能源拟共同出资新建“焦化联产锂电材料配套项目”。项目 分两期建设，项目一期主要建设焦炉煤气联产 16 万吨/年合成氨及 56 万吨/年硝 酸项目；项目二期主要建设一期配套焦化项目。合成氨和硝酸是公司生产 LFP 的 上游原材料，我们认为，公司对上游原材料的布局有利于保障原材料供应的稳定，同时降低生产成本。

4.2 布局 LMFP，领先行业形成较大产能

德方纳米已建成 11 万吨 LMFP 产能，后续将新建 33 万吨。产能建设上，公司 11 万吨产能预计于今年内达产；此外，公司规划新建 33 万吨新型磷酸盐项目， 未来总产能约 44 万吨。从产能规划上看，公司的 LMFP 规划产能已超过 LFP， 我们认为此举体现出公司对新型正极前景的看好，同时利于减轻公司业务受 LFP 行业产能过剩的影响，享受 LMFP 带来的新品优势红利。目前，公司产品的下游 验证进展顺利，有望成为第一个大批量生产 LMFP 的企业。发明专利提升 LMFP 性能，增强产品竞争力。公司同样采用液相法制备 LMFP， 延续液相法优势，可提升产品的均匀性和稳定性，更小的粒径有利于提升电池的 电化学性能。同时，公司发明了涅甲界面改性技术、离子超导技术等，有效解决 了磷酸锰铁锂的离子溶出等难题。另外，公司发明了包括纳米化、石墨炔复合和 三元包覆 LMFP 等改性技术专利，用于提升 LMFP 的导电性、循环性等性能，提 高产品竞争力。

4.3 布局补锂剂，打造新增长曲线

补锂用于提升能量密度，正极补锂更具前景。锂离子电池补锂技术是提升电池能 量密度的一个重要手段，锂离子电池化成过程中在负极表面 SEI 生长会消耗活性锂，导致电池能量损失，通过补锂技术可补偿活性锂，达到提升锂离子电池能量 密度的效果。按技术路线可分为负极补锂和正极补锂两类：负极补锂目前受限于 电池制造工艺上的几大难题，如金属锂的使用与生产环境、常规溶剂、粘结剂以 及热处理过程不兼容等，其流程复杂安全性低、工艺要求较高；而正极补锂材料 可以直接在正极浆料的匀浆过程中添加，无需额外的工艺改进且成本较低，因此 更加适合现在的锂离子电池制造工艺，被誉为最有前景的补锂技术。

补锂剂空间广阔，已通过下游验证，正积极建设产能。根据 QYR（恒州博智） 的统计及预测，2021 年全球补锂剂市场规模达为 1.2 亿元，预计 2028 年将达到 260.2 亿元，年复合增长率（CAGR）为 114.8%，行业空间广阔。公司新产品为 正极补锂剂，已通过核心客户的验证，据德方纳米 2023 年 2 月 7 日-2 月 9 日投 资者关系活动记录表，公司的补锂剂的补锂效率高、补锂难度小、材料成本低、 补锂安全度高，产品性能较好。产能建设上，据公司公告，曲靖德方创界一期项 目 5000 吨产能预计于今年内投产，且规划总产能达 4.5 万吨。

LFP 业务：根据公司产能规划，新建 8 万吨产能预计于今年内投产，预计公司 2022-2024 年产能分别为 26.5/34.5/34.5 万吨；考虑到新建项目产能释放需要一 定 时间，以 及未来 竞争或 趋于激烈 ， 假设 2022-2024 年 产能利用 率为 77%/78%/85%；考虑库存和产销率因素，假设 2022-2024 年销量为 20/26/29 万 吨；我们预计锂价在 2022 年到达高位后，2023-2024 年或处于下行通道，LFP 价格与锂价相关性较强，我们假设 2022-2024 年 LFP 均价分别为 11/9/7 万元/吨；考虑到未来 LFP 行业或面临供给过剩的压力，我们假设 2022-2024 年毛利率分 别为 20%/17%/15%。

LMFP 业务：根据公司产能规划，现有 11 万吨产能预计于今年内达产，假设后 续 33 万吨产能分两期建设，一期项目于 2024 年建成 16 万吨产能，预计公司 2022-2024年产能分别为11/11/27万吨；考虑到新建项目产能释放需要一定时间， 假设 2022-2024 年产能利用率为 2%/60%/61%；考虑库存和产销率因素，假设 2022-2024 年销量为 0.2/6.4/15.8 万吨；考虑到 LMFP 相较 LFP 的产品优势，我 们认为 LMFP 相较 LFP 具有产品溢价，我们预计 LMFP 均价比 LFP 均价高 10%；考虑到 LMFP 相较 LFP 的产品优势，我们预计 LMFP 的毛利率高于 LFP，同时 考虑产能释放爬坡因素，我们假设 2022-2024 年毛利率分别为 10%/15%/20%。

补锂剂业务：根据公司产能规划，现有 5000 吨产能预计于今年内投产，假设 2024 年有 1.5 万吨产能新建投产，预计公司 2023-2024 年产能分别为 0.5/2 万吨；考 虑到新建项目产能释放需要一定时间，假设 2023-2024 年产能利用率为 75%/54%；考虑库存和产销率因素，假设 2023-2024 年销量为 0.4/1.0 万吨；考 虑到补锂剂行业为新兴市场，同时考虑产能释放爬坡因素，我们假设 2023-2024 年毛利率分别为 12%/15%。

其他主营业务：其他主营业务占比较低，假设其他主营业务收入增速为 1%，毛利率为 15%。综上，我们预计 2022-2024 年公司营收为 219.8/314.9/361.7 亿元，同比增长 353.9%/43.3%/14.9%，平均毛利率为 19.4%/16.0%/16.7%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）