巨头杀入的磷酸锰铁锂,是未来正极材料的新归宿?

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02 收购是最优解

LMFP是未来动力电池正极市场不可或缺的一种材料路线,随之而来的问题是,用什么方式参与其中?

作为两大三元正极龙头,容百科技与当升科技均采用了非自研方式入局——前者收购,后者参股。原因就是,除上文阐述的结构不同之外,LMFP也有生产端的制备技术壁垒。

LMFP与磷酸铁锂的生产工艺有所不同。虽然LMFP与磷酸铁锂仅在前驱体制备、烧结温度及工艺有所差异,但锰铁需要形成均一的固溶体才能生产出品质较高的锰铁锂,制备方法有很高的技术壁垒。

目前制备方法主要分为固相法和液相法两种。其中,固相法通常以氢氧化锂或碳酸锂作为锂源,以磷酸二氢铵作为碳酸根的主要来源。

锰源主要有磷酸锰或硫酸锰,将原材料球磨混合均匀后干燥,然后在惰性气体保护的管式炉中,以某一升温速率在一定温度下煅烧,获得预期尺寸形貌。

液相法用可溶性锰盐作为锰源,包括共沉淀、溶胶-凝胶法、溶剂热法等。虽然固相法工艺相对简单,但液相法现阶段成熟度高,两种模式也都在业内进行过商业化探讨。

正极材料龙头企业之以收购的方式入局,有许多考虑。

首先是投资额的问题。

根据产业链调研显示,年产1万吨LMFP,半固半液法生产所需投资约为1.8亿元-2亿元,另一方面可参考的是,根据德方纳米投资项目公告,液相法生产所需投资约为2亿元-2.4亿元。

按照德方纳米规划44万吨产能所需投资额,正极材料商面临的资金压力着实不小,收购便是最直接的方法。

其次,LMFP制备成功并量产后,客户的验证周期也非常长的。

根据天津斯科兰德(容百科技收购LMFP标的)总经理在7月20日战略发布会上的介绍,公司LMFP产品用了近4年时间,才最终实现了动力电池TOP10厂商的客户全覆盖,少则百公斤级供货,多则吨级供货。

其中,有3家在A样验证阶段。已经进入B样到C样验证的产品,会在明年3月份小规模量产,预期共计5000吨投产。

更重要的是,百公斤级和吨级出货是不一样的,车企对于安全性及一致性的要求极高,这就使得正极材料龙头公司选择收购或参股方式入局,省去时间成本。

最后,就是可用已有的三元材料优势,结合LMFP做复配,从而达到协同效应。

由于三元材料与锰铁锂材料电压平台接近,复合后不存在双电压平台问题,当锰铁比合理时,LMFP需要与三元材料复合解决双电压和三元安全性等问题。

根据资料及专利技术显示,部分锰铁比为6:4、掺混30%以上LMFP的三元复合材料,可以通过所有安全性能测试。

这说明掺混后的复合材料的安全性能有显著提升,而且前驱体之外的LMFP后段制备,也可以用三元设备去做。

因此,收购或参股布局LMFP,也是两大高镍三元龙头向多元化正极材料供应商转型的关键一步。

03 正极龙头争抢

同样都是入局LMFP,两家正极材料巨头还是有不少区别。首先在方式上,当升选择的是自研+参股,这种节约并购费用的方式,也帮助公司完成了产品研发,并进入客户验证期。

而容百科技则选择花费近4亿元收购天津斯科兰德70%股权,拿下其已有5000吨产能、预期即将投产的5000吨产能及所有知识产权、无形资产。

技术路线方面,当升采用共沉淀法;而被容百收购的斯科兰德则采用固相法(包括斯科兰德介绍的特殊火法工艺),下一代将转向固液一体化。

产品路径方面,当升主要是单用LMFP领域的产品LMFP-6M1,锰含量高达65%,比容量达到155mAh/g,且可以与目前的磷酸铁锂产线共用,减少了新建产线的投入。

而容百的四款产品均是与高镍三元混掺,对锰铁锂与8系进行复配,锰铁锂比例分别在5%-95%不等。

德方纳米此前的公告显示,LMFP与三元的复配路线,大致是一种核壳结构的磷酸锰铁锂基复合材料。

三元材料作为外壳,包覆在磷酸锰铁锂外面,以提高LMFP 内部电子导电性,使锂离子迁移速度加快,材料导电性、低温性能和倍率性能也随之得以提高。

虽然两家三元龙头在入局方式、技术路线、产品规划上都略有不同,但本质上都是非常看好LMFP在动力电池正极材料领域的广阔市场,也想借此机会从高镍三元龙头厂商向多元化正极材料供应平台转型。

但最终谁能拿下更多市场份额,以巩固地位,终究还是要交给市场和商业化进程给出答案。

与此同时,LMFP领域仍然面临传统磷酸铁锂厂商的竞争压力。上文中也说过,制备方式基本相同等优势,也让磷酸铁锂厂商转型有了先发地位。

LMFP与磷酸铁锂最大区别是有锰,无法简单加工。因为铁锂是半导体,加点碳就可以制备,但锰铁锂是绝缘体,颗粒大小导致加工技术路线很难。

另外,由于LMFP多了一款原材料,生产的配方配比、配料体系都要改变,后续如果选择水热法,那么整个材料都需要改,这些因素就导致磷酸铁锂厂商直接转产LMFP难度很大。因此,最好的方式还是新建产线。

这就涉及一个问题——传统磷酸铁锂厂商会冒着失去已有龙头地位的前提下,在LMFP赛道上All in吗?

04 验证后放量在即

既然整车厂、电池厂、国内两大正极材料龙头公司都争相布局LMFP,业内自然也就对后续LMFP的市场空间充满期待。

LMFP可为电池提供更长的续航和生命周期,在两轮车市场已获验证。比如天能股份(688819.SH)的LMFP电池已成功应用在小牛最新款F0系列电动车,主要采用LMFP+NCM+LMO正极复合材料。

其次,电车市场放量或将加速。业内预计明年上半年国内车企开始进行LMFP电池装车。目前三元与磷酸锰铁锂中度掺混方案已量产,上半年装车预计是国内中型体量车企,预计下半年逐步起量。

未来的技术方向是掺混比例逐渐提升。重度掺混需要BMS深度参与,纯锰铁锂还需进一步攻关。而海外目前主要以开发为主,暂无明确量产计划。

但正如文章开篇提及,特斯拉在Q2业绩交流会期间明确表示,未来动力电池2/3将使用铁锂或锰铁锂电池。

业内主流观点认为,LMFP在两轮车市场推进速度较快,预计2025年渗透率将达到70%。同时LMFP在新能源汽车市场也有较好的应用空间,预计2025年也将有30%渗透率。

假设单GWh铁锂的正极材料耗用0.25万吨,以此估计,到2025年LMFP的市场需求达50.37万吨。按照单吨6万元测算的话,这将是一个未来市场空间300亿的正极材料。

最终龙头花落谁家,正如前文所述,产品的商业化程度以及客户认可度,将是抢占市场的核心关键。

       原文标题 : 巨头杀入的LMFP,是未来正极材料的新归宿?

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