随着行业技术的进步、锂离子动力电池制造技术的突破，以及磷酸盐系正极材料的技术创新，磷酸锰铁锂作为一匹“黑马”冲入大众视野。据悉，无论动力电池企业，还是上游材料供应商，抑或整车制造商都对磷酸锰铁锂产生了不小的兴趣。越来越多的企业认识到磷酸锰铁锂的优势，抢先布局、抢占赛道成为它们的共同选择。宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、国轩高科、孚能科技、当升科技、容百科技等企业都在争相就此开展布局。
一、什么是磷酸锰铁锂？
顾名思义，磷酸锰铁锂电池是在磷酸铁锂电池上增加了锰元素，俗称掺杂。由于增加了更为稳定的锰元素，该产品被认为是“升级版磷酸铁锂”
由于锰与铁元素的离子半径及部分化学性质相近，所以结构上磷酸锰铁锂与磷酸铁锂相近，均为橄榄石型结构。从能量密度角度看，磷酸锰铁锂优于磷酸铁锂，磷酸锰铁锂可突破磷酸铁锂能量密度瓶颈。目前磷酸铁锂最大能量密度已稳定在 161~164Wh/kg 左右。
图1 磷酸锰铁锂
图2 磷酸铁锂
图3 三元NCM
二、磷酸锰铁锂有什么性能优势？
三元NCM、磷酸铁锂LFP、磷酸锰铁锂LFMP性能对比表
能量密度：三元（高镍） ＞ 磷酸锰铁锂 ＞ 磷酸铁锂
就能量密度而言，好镍三元体系的能量密度最高，其次是磷酸锰铁锂，再者是磷酸铁锂。
锰元素具有电压高的优点，在磷酸铁锂基础上掺杂锰，将电压平台由 3.4V 提升至 4.1V，高电压进而带来高能量密度。据德方纳米，磷酸锰铁锂能量密度较磷酸铁锂提升15%~20%。磷酸锰铁锂能量密度能达到三元 523，甚至三元 622 的水平，较磷酸铁锂优势显著。
安全性：磷酸铁锂 ≈ 磷酸锰铁锂 ＞ 三元
由于只是在磷酸铁锂内掺杂了锰元素，产品的晶体结构未有所改变，磷酸锰铁锂电池同样具有六方密堆结构，这种结构最大的优势是稳定性好，具有良好的安全性和稳定性。
低温性能：三元 ＞ 磷酸锰铁锂 ＞ 磷酸铁锂
纳米磷酸铁锂在 -20℃ 下容量保持率约为 67%，而磷酸锰铁锂可以保持在 71%，与质量占比 15%的三元材料混合时，保持率可达 74%。由此可见，针对于欧美地区冬季较为漫长且温度较低的地区而言，具有相对友好。
生产成本：三元 ＞ 磷酸铁锂 ≥ 磷酸锰铁锂
从材料端看，全球锰矿储量丰富，磷酸锰铁锂与磷酸铁锂成本几乎相同。锰铁锂制造成本比铁锂贵约 10%，但锰铁锂能量密度可以提升15%，后续通过技术及原料升级，未来制造成本会比磷酸铁锂低至少 10%。
三、磷酸锰铁锂未来可期
磷酸锰铁锂之所以受到重视，主要原因是目前主流的两种正极材料各有缺陷。首先，磷酸铁锂（LFP）的比能量低，无法完全适应锂离子动力电池市场对其超高比能量的技术要求；其次，三元材料（NCM）因其比能量更高转而被许多公司所选择，但相对于磷酸铁锂，它的安全性更低，且对电池的安全规划与技术流程掌握要求更高。因此，业界开始将目光投向了磷酸锰铁锂，这种性能介乎于两者之间、但更安全的正极材料。
磷酸锰铁锂的出现正好是在“窗口期”，市场亟需磷酸锰铁锂这类更具性价比的选择，代替磷酸铁锂产品并与三元材料展开竞争。在磷酸锰铁锂电池的市场进展中，有望在两轮车上率先落地，进而开拓中、低端电动汽车领域。两轮车的应用场景验证周期短，可以率先落地；而在电动汽车上，随着经济性优势显现和低温性能改善，磷酸锰铁锂电池未来有望向更多场景渗透。
四、磷酸锰铁锂生产企业
1、中国企业
宁德时代
早在2015年，宁德时代就申请了磷酸锰铁锂制备方法的专利。2017年，又公开了“锂离子蓄电池复合正极材料及其制备方法——一种磷酸锰铁锂和石墨烯复合正极材料及其制备方法”的相关专利。此外，2021年12月，该公司还斥资4.13亿元，成为磷酸锰铁锂材料生产商力泰锂能的第一大股东，持有其60%股份。2022年2月14日，宁德时代透露，公司计划推出新产品M3P电池。外界猜测，M3P电池名称中的“M”为锰元素的代号（P代表化学式磷酸根），使得M3P即为磷酸锰铁锂电池的猜测流传甚广。但宁德时代表示，准确来说M3P并非磷酸锰铁锂电池，公司将其称为磷酸盐体系的三元。其正极材料是磷酸盐体系的三元材料，含有锰、铁以及其他金属元素。此后宁德时代首席科学家吴凯透露，M3P电池已经量产，2023年将推向市场运用。
M3P电池（来源：宁德时代）
据悉，宁德时代的M3P电池或将首发落地Model 3后轮驱动标准续航版改款车型，未来还将供Model Y改款车型使用。此外，上述第374批《道路机动车辆生产企业及产品公告》中4款搭载“三元锂离子+磷酸锰铁锂电池”的车型，其磷酸锰铁锂电池供应商即为宁德时代子公司江苏时代，该磷酸锰铁锂电池是否为M3P电池我们拭目以待。
国轩高科
2023年5月19日，国轩高科发布磷酸锰铁锂体系L600启晨电芯及电池包。电芯质量能量密度、体积能量密度分别达到240Wh/kg、525Wh/L，电池组的体积成组效率达到76%，Pack能量密度达到190Wh/kg，续航可以做到1000km。据了解，国轩高科计划2024年开始量产启晨L600电芯。
L600启晨电芯（来源：国轩高科）
容百科技
2023年9月6日，容百科技发布公告，公司规划在仙桃市高新技术开发区新建年产10万吨磷酸锰铁锂和5万吨钠电正极材料产能，项目预计在2026年全部建成并投产。容百科技表示，2023年上半年，公司磷酸锰铁锂正极材料累计出货近千吨，市场占有率超70%，产品广泛应用于小动力、家储、动力等应用领域。容百科技现有6200吨/年的产能，目前已启动韩国忠州2万吨/年磷酸锰铁锂产能建设。规划到2025年底和2030年底，国内分别建成12万吨/年、30万吨/年的产能，海外分别建成2万吨/年、26万吨/年的产能。
当升科技
当升科技目前磷酸锰铁锂实际可利用产能4000吨/年，同时在2023年1月13日，当升科技公告，公司决定与蜀道新材料共同投资建设攀枝花磷酸（锰）铁锂产业基地规划产能30万吨，首期项目计划建成年产12万吨磷酸（锰）铁锂生产线及配套设施。当升科技的磷酸铁锂和磷酸锰铁锂是同一条产线，可以相互转换。
湖南裕能
湖南裕能磷酸锰铁锂产品处于批量试生产阶段，此外在2023年8月10日，湖南裕能公告，拟定增募资不超过65亿元，用于年产32万吨磷酸锰铁锂等项目。
德方纳米
德方纳米已建成的磷酸锰铁锂产能为11万吨/年，产品已通过下游客户验证，并通过了部分车企的批量认证，即将上车。
天奈科技
天奈科技公，上海锦源晟新能源材料有限公司、国成矿业三方共同投资的天奈锦城正极材料项目，将分两期建设10万吨磷酸锰铁锂正极材料生产线。其中一期年产2万吨生产线，预计2023年年底建成投用。
乾运高科
2023年6月25日，由青岛乾运高科投资建设的年产20万吨磷酸锰铁锂正极材料项目正式开工，项目分两期建设。一期新上22条正极材料生产线，可年生产磷酸锰铁钾电池正极材料10万吨。
创普斯
2023年9月8日，创普斯年产30万吨磷酸锰铁锂正极材料生产项目、新材料产业园项目、新能源电池产业园三期在中国（湖南）自由贸易试验区郴州片区、高新区举行集中开工仪式。其中，在郴州高新区投资的年产30万吨磷酸锰铁锂正极材料项目，由创普斯投资96亿元建设，总占地面积320亩，总建筑面积22.5万平方米，计划分三期建设。除了上述企业，包括比亚迪、中创新航、亿纬锂能、孚能科技、蜂巢能源、瑞浦兰钧、星恒电源、鹏欣资源、富临精工、合纵科技、龙蟠科技、百川股份、天力锂能等中国锂电池产业链上下游企业都在争相布局磷酸锰铁锂。
三星SDI
当地时间9月4日，在德国慕尼黑举行的全球最大汽车展IAA Mobility 2023上，三星SDI首次展示了磷酸铁锰锂电池。早在今年3月，三星SDI首席执行官Choi Yoon-ho透露，公司正尝试开发磷酸铁锂电池，以使其业务和客户多样化。三个月后，该公司第一次对外展示了其磷酸铁锂电池产品。上个月亦有消息称，三星SDI将在其蔚山工厂建设韩国首条磷酸铁锂电池生产线。
LG新能源
LG新能源于2020年年底在韩国大田实验室开始研发磷酸铁锂电池技术，2022年7月，LG新能源宣布计划于2023年在LG中国工厂生产磷酸铁锂电池。此外，LG新能源还通过在磷酸铁锂正极材料中添加锰以开发磷酸锰铁锂材料，目标是在2026年开始量产。
SK On
SK On早在2021年11月就已经在开发用于电动汽车的磷酸铁锂电池。SK On的CEO表示，磷酸铁锂电池在成本、安全性和寿命方面表现都较为出色，因此越来越多的车企加大了对磷酸铁锂电池的需求，这也是SK On决定开发磷酸铁锂电池的主要原因。此外，该公司计划在2025年之前为电动汽车生产一种新的磷酸铁锂电池，该电池极有可能使用磷酸锰铁锂。
