リン酸鉄リチウム（LFP）のアップグレード版として、リン酸マンガン鉄リチウム（LFMP）はパワーバッテリーサーキットの新しい人気になっている。完成車工場も、電池メーカー、正極材メーカーも、この分野に手を伸ばしている。

 

1、多くの会社が入る

 

　大まかな統計によると、蔚来、寧徳時代、比亜迪、中創新航、孚能科技、国軒高科、蜂巣能源、星恒電源、瑞浦蘭鈞、ホーニングナノ（珩创纳米）、徳方ナノ（德方纳米）などの自動車産業チェーンの川上・川下企業は、リン酸鉄マンガンリチウムサーキットの配置を拡大している。

 

　最近、関連メディアの報道によると、蔚来は合肥市でリン酸マンガン鉄リチウム電池を小規模で生産開始し、サブブランドのアルプスに供給する。

 

　独方ナノが年間11万トンのリン酸鉄マンガンリチウムを生産するプロジェクトもこのほど新たな進展を発表し、現在生産能力の登坂を進めている。これは現在、全国ですでに完成・稼働している最大の単体生産能力を持つリン酸鉄マンガンリチウム正極材料プロジェクトだ。

 

　その1週間前には、ホーニングナノもその第1期プロジェクトが正式に稼働することを公式に宣言した。公式情報によると、ホーニングナノ1期プロジェクトの投資総額は3億元に達し、完成後はリン酸マンガン鉄リチウム正極材料を年間5000トン生産し、年間売上高は8億元に達する。その後も第2期および第3期プロジェクトへの投資が予定されており、リン酸マンガン鉄リチウム正極材料の総規模は最終的に年産15万トンに達する。

 

　孚能科技は2022年9月、ナトリウムイオン電池、リン酸鉄リチウム、リン酸マンガン鉄リチウムなどの第1世代を2023年に発売する計画を明らかにした。2030年までにナトリウムイオン電池のエネルギー密度を160Wh/kgから220Wh/kgに引き上げることを目標とし、リン酸鉄リチウムとリン酸マンガン鉄リチウムのエネルギー密度は200Wh/kgから240Wh/kgの製品カバーを形成する。

 

　これに先立ち8月、中創新航の謝秋副総裁は「OS高フェロマンガンリチウム電池」に関する基調講演を行い、業界内でOS高フェロマンガンリチウム電池を初披露すると発表した。説明によると、OS技術を利用した第1世代のリン酸鉄リチウム電池パックは、エネルギー密度がすでに152Wh/kgに達している。

 

　同月、星恒電源とホーニングナノは戦略的提携協定を締結。両社はリン酸鉄マンガンリチウム製品について深い提携を展開し、リン酸鉄マンガンリチウム製品の産業チェーンを共同で完備する。それだけではなく、星恒電源は4月に龍蟠科技の子会社である常州リチウム源とリン酸フェロマンガンリチウム材料プロジェクトで戦略的提携協定を締結している。

 

　またLatePostの報道によると、寧徳時代、欣旺達および億緯リチウム能のリン酸鉄マンガンリチウム電池はすでに2022年上半期に電池パイロット試験に合格しており、自動車メーカーにサンプルを送ってテストを行っている。一方、比亜迪傘下の弗迪電池もリン酸マンガン鉄リチウム材料の調達を開始しており、現在は内部の研究開発段階にある。

 

　実際、寧徳時代は2021年12月にLMFPメーカーの力泰リチウム能に投資し、大株主となっている。力泰リチウム能は現在、年産2000トンのリン酸鉄マンガンリチウム生産ラインを有しており、年産3000トンのリン酸鉄マンガンリチウム生産ラインを新設する計画だ。

 

　このことから、リン酸鉄マンガンリチウム電池の産業化応用が徐々に加速し始めていることがわかる。ある業界関係者は、リン酸鉄マンガンリチウム電池が2023年後半に大規模量産され、乗用車への応用が始まると判断している。

 

2、多くの利点がそうさせる

 

　リン酸鉄マンガンリチウムが多くのメーカーに「注目」されているのは、リン酸鉄リチウムからだ。

 

　公開資料によると、リン酸鉄リチウムはリチウムイオン電池の電極材料で、主に各種リチウムイオン電池に用いられる。リン酸鉄リチウムは整然としたオリビン型構造を持ち、その中のリチウムイオンは一次元の移動性を持ち、充放電の過程で可逆的に脱離し、埋め込むことができる。

　リン酸鉄リチウムはスタートが早く、技術発展が成熟している。その核心的な優位性は、低価格、環境にやさしい、高い安全性能、良好な構造安定性と循環性能である。弱みは低温性能の悪さ、エネルギー密度の低さにある。

 

　リン酸鉄マンガンリチウムはリン酸鉄リチウムとリン酸マンガンリチウムの混合物に属し、リン酸鉄リチウムと同じ構造であり、規則的なオリビン型構造である。このため、リン酸鉄マンガンリチウムは、リン酸鉄リチウムと同等の低コストで高い安全性を有する。寿命が長く、安全で爆発のリスクがないという利点は、同時にリン酸鉄リチウムの弱点を補っている。

 

　ホアキン証券は関連報告書の中で、リン酸鉄マンガンリチウムはリン酸鉄リチウムに比べてエネルギー密度の優位性があると指摘した。具体的に見ると、リン酸鉄マンガンリチウムの電圧プラットフォームは4.1Vに達し、リン酸鉄リチウム（3.4V）を大幅に上回った。一方、高電圧プラットフォームは対応する電池のエネルギー密度を高めることができ、相当な条件下でその理論エネルギー密度はリン酸鉄リチウムより15−20%高い。基本的に三元電池NCM523のレベルに達し、これにより電気自動車にリン酸鉄リチウム電池よりも高い航続距離を提供する。

 

　財信証券の関連レポートでも、リン酸鉄マンガンリチウム電池は電気自動車の航続距離が700キロに達することを可能にし、「リン酸鉄リチウム電池を搭載した問界M5 EV標準版CLTCの航続距離はすでに620キロに達することができる。リン酸鉄マンガンリチウム電池は安全性を保証する前提で、リン酸鉄リチウムよりエネルギー密度がさらに向上する」と述べている。今後、リン酸鉄マンガンリチウムシステムにCTP、CTCなどのシステムのグループ化効率の持続的な最適化を加えることで、対応する電気自動車の航続距離は700キロを超えると考えている。

 

　また、リン酸鉄リチウムと比較して、リン酸鉄マンガンリチウムは低温性能に優れている。ホアキン証券によると、リン酸鉄マンガンリチウムは-20℃で容量保持率が約75%に達するが、リン酸鉄リチウムの容量保持率は60-70%だ。

 

　また、世界のマンガン鉱資源が豊富なため、リン酸鉄マンガンリチウムのコストはリン酸鉄リチウムに比べて5-10%程度しか増加していない。また、マンガン鉄リチウムのエネルギー密度の向上を考慮し、電池の設備コストでは、リン酸鉄マンガンリチウムの1ワット時のコストはリン酸鉄リチウムをわずかに下回り、三元電池を大幅に下回っている。

 

3、将来性が見込まれている

 

　近年、新エネルギー自動車分野で最も広く応用されているのはリン酸鉄リチウム電池と三元電池だ。

 

　うち2018~2020年の間は、補助金政策の傾向性から、三元電池の占める割合がリン酸鉄リチウム電池を上回っていた。関連データによると、2020年、三元リチウム電池の積み込み量は計38.9GWhで、全体の61.1%を占めた。リン酸鉄リチウム電池の搭載量は24.4GWhで、全体の38.3%を占めた。

 

　しかし2021年以降、技術の反復、コストの優位性、補助金の後退により、自動車メーカーと電池メーカーは位置の異なる車種に異なる動力電池を搭載するようになり、リン酸鉄リチウム電池の搭載が加速し始めた。2021年、リン酸鉄リチウム電池の積み込み量と生産量はいずれも三元電池を上回り、三元電池の積み込み量は累計74.3GWhで、総積み込み量の48.1%を占めた。リン酸鉄リチウム電池の積み込み量は累計79.8GWhで、総積み込み量の51.7%を占めた。

 

　2022年、関連メーカーがリン酸鉄リチウムの生産拡大の布石をさらに拡大するのに伴い、原材料価格の上昇の影響も重なり、リン酸鉄リチウム電池の積み込み量は引き続き上昇した。中国汽車動力電池産業革新連盟が最新に発表したデータによると、2022年の三元電池の累計搭載量は110.4GWhで、総搭載車の37.5%を占め、累計で48.6%増となった。リン酸鉄リチウム電池の累計搭載量は183.8GWhで、総搭載車の62.4%を占め、累計で130.2%増となった。

 

　リン酸鉄リチウム電池の発展の勢いが強く、市場の主流になりつつあることは明らかだ。さて、問題は「マンガン」を加えたリン酸鉄マンガンリチウム電池の将来性はどうでしょうか。

 

　リン酸マンガン鉄リチウムに欠点がないわけではないことを知っておきたい。リン酸マンガン鉄リチウムにはマンガン元素が添加されているが、マンガンが溶出するとサイクル寿命が短くなり、充放電能力や寿命が悪くなることが知られている。また、リン酸鉄マンガンリチウムは、材料の結晶構造特性により導電性とレート性能が劣り、これらの欠点により電気化学的性能を完全に発揮しない。

 

　アナリストは、「リン酸鉄リチウムをアップグレードするだけでなく、リン酸マンガン鉄リチウムは三元材料を配合することで、三元材料の安全性能、低温性能、コストを改善する」と述べた。リン酸鉄マンガンリチウムは複合三元材料方式で応用でき、市場シェアを拡大できる。

 

　中金公司の予想によると、リン酸鉄マンガンリチウムはリン酸鉄リチウムと三元5系の潜在的な代替材料となる。2025年までに、電気自動車分野におけるリン酸鉄マンガンリチウムのリン酸鉄リチウムに対する代替需要は56GWhに達し、三元複合との組み合わせ需要は28GWhに達し、全体需要量は約84GWhに達すると予測されている。

 

 

（IRUNIVERSE 趙 嘉瑋）

 

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