最近有个消息，说宁德时代、亿纬锂能等公司的磷酸锰铁锂电池送样给车企，最快将在下半年应用，最晚在2023年实现量产。
所以有必要了解下磷酸锰铁锂这种材料 。这里做一个简单的研究。
磷酸锰铁锂化学式为LiMnxFe1-xPO4。即在磷酸铁锂的基础上，掺杂了一定比例的锰，Mn和Fe的原子序数分别为25、26，相对分子量分别为55、56，两种元素化学性质相近（锰比铁略活跃）。磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的结构类似，都是橄榄石的稳定结构。
磷酸锰铁锂和磷酸铁锂做出来的电池（磷酸锰铁锂可以看成是磷酸铁锂和锰锂的一种混合），在理论的比容量（单位是mAh/g）大致是相同的，极限比容量在170mAh/g左右。二者的区别主要体现在磷酸锰铁锂电池的电压要高于磷酸铁锂（其中的原因是锰离子的氧化还原电位要高于铁离子）。
这样的话，造成了磷酸锰铁锂的能量密度（单位Wh/kg，等于比容量和电压之积）要高于磷酸铁锂电池，能量密度大概高20%左右。因此，制造同样容量的电池，磷酸锰铁锂电池所需要的正极材料的质量会比磷酸铁锂电池低20%左右，所需的材料量也少。
不过，跟世界上很多物质的特性一样，有其利也会有其弊，磷酸锰铁锂有两个问题：
一是导电性能较差；二是多次循环后，由于锰富集在正极材料表面，存在锰析出问题（带锰元素就存在这个问题）。第一个问题影响的是充放电的难度和速度，第二个问题影响的是电池的循环次数。
其中第一个问题相对容易解决（比如添加更多的导电剂，或者加碳，等等）。第二个问题是一个痛点，如果寿命和磷酸铁锂差距太大的话，那么因为能量密度提升带来的成本的降低会被更换电池的成本提升所抵消（这个问题目前的办法包括：浓度梯度，即降低表面的锰含量；核壳结构，即在表面包一层碳或者其他的磷化物；或者尽可能降低锰含量，等等）。
磷酸锰铁锂的制备路线与磷酸铁锂相似，其制备方法也包括固相法和液相法两类，方法的原理在于把锂化合物、铁化合物、磷化合物、锰化合物混合起来，然后让他们在特定的环境下发生反应。固相法包括高温固相法、碳热还原法等，液相法包括溶剂热法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
固相法通常是用粉末，所以能否均匀混合是一个问题（能肉眼看到的粉末，其体积已经比较大了），优点是简单和成本低；液相法由于在溶液中进行，混合的均匀性问题能够保证，做出来的产品品质较高，不过过程的控制难度较大（反应的充分性），工艺流程相对复杂。
从投资额的角度，德方纳米的新兴磷酸盐系正极材料包括了磷酸锰铁锂这类产品，德方纳米主要采用液相法（所以才能叫做纳米级），生产1万吨大概需要投资2-2.4亿元，而纳米级磷酸铁锂项目在2亿元及以下。
也就是说磷酸锰铁锂的投资额略高于磷酸铁锂。
不过，这些项目也是预估的投资额（大概率还包括其他产品），毕竟磷酸锰铁锂目前还没有批量生产，其投资额没有历史数据支撑。
根据《20220521-国金证券-磷酸锰铁锂行业专题报告：电池前瞻研究系列专题（二），固溶体是本质，析出是现象，看好液相法》在报告P23显示的草根调研，年产1万吨磷酸锰铁锂，半固半液法生产所需投资约为1.8-2亿元。
两个数据比较，按照现有的估计，半固半液法的投资比液相法单吨投资低0.2-0.6亿元，最后具体跑出来如何，还要看之后量产的情况。
对于制造技术，我们做投资的并不一定要了解其全部细节，只有大体知道其优劣就好。我们关注的是企业能否选择最具有盈利前景的路线，也就是这个企业的能力问题。
我们选好公司和价格，让管理层去选择具体的技术，专业人做专业事。
以上。（作者：妖刀鬼彻 逸柳投研笔记）
