SMM5月9讯：在SMM主办的第八届中国国际新能源大会暨产业博览会-中国国际镍钴锰高峰论坛上，贵州金瑞新材料有限责任公司副总工程师罗文宗介绍了锰资源概述及战略意义、典型锰基新材料等内容，对锰产业现状及未来发展形势进行了分析和研判，并对锰产业的发展机遇与挑战进行了剖析。他表示，资源禀赋较低、严格环保要求以及“双碳”、能耗要求也对锰产业延伸提出了挑战。应在资源保障的基础上，不断向锰下游新材料应用端发力，走绿色发展之路，并形成全产业链优势。当前，锰在锂电正极材料中的应用主要以锰酸锂和镍钴锰酸锂（三元材料）为主。随着材料改性技术进步，锰基正极材料镍锰酸锂（高电压）、层状锰钠材料、富锂锰基、磷酸锰铁锂等技术发展迅速，有望助力电池锰需求二次成长。
锰资源概述及战略意义
全球锰资源分布情况
锰矿资源在全球储备丰富，但分布极其不均。根据美国地质调查局（USGS）2023年的最新数据显示，截止2022年末，全球锰矿可采储量17亿吨，南非、中国、澳大利亚、巴西四国的储量和占比约86%。世界锰矿不仅分布不均，且各地区的锰矿品味差异也很大，例如，南非卡拉哈里矿区的锰矿石品味达30%-50%，澳大利亚的格鲁特岛矿区的锰矿石品味更高达40%-50%；而我国锰矿品味比较低，平均含锰20-30%，主要集中在湖南、贵州、广西和重庆等地区。由于我国锰资源大矿少，小矿多，埋藏深度大，开采难度大，每年我国都从南非、哈萨克斯坦、巴西等国进口大量锰矿，以弥补国内锰矿需求不足。锰对中国来说仍属于较为稀缺资源，并被国家发改委列入我国高质量发展所需关键金属品种之一。
锰金属的重要地位
随着碳包覆、纳米化、补锂技术等改性技术的进步，锰基新能源材料产业化进程开始加速，在其下游应用领域中，至今还没有发现令人满意的锰的可替代品，锰将成为“不容忽视的第四种电池金属”。
锰产业现状及未来发展形势研判
锰产业上游情况
电池级四氧化三锰：主要用于制备锰酸锂、钠离子电池、磷酸铁锰锂。电池级四氧化三锰及EMD均可作为锰酸锂原材料，电池级四氧化三锰相较EMD纯度更高，替代二氧化锰（EMD）作为锰酸锂电池材料可大幅提升电池的电化学稳定性及循环性能，在下游电动自行车与低速车领域具有广阔的市场空间。
电池级硫酸锰：主要用于锂电池三元正极（前驱体）材料，无论是现在的NCM三元前驱体，抑或是未来的磷酸锰铁锂、钠电池的锰基高锰普鲁士白，还是固态电池的镍锰二元等材料，电池级硫酸锰都是必须的锰源材料之一。中国占据全球80%产能，三元电池为主要需求源。
锰产业下游情况
锰在锂电正极材料中的应用当前主要以锰酸锂（LMO）和镍钴锰酸锂（NCM，三元材料）为主。LMO和NCM材料综合性能较好，容易进行工业化生产，目前已成为动力电池市场主流。
锰酸锂（LMO）：现阶段锰酸锂企业正陆续使用电池级四氧化三锰替代EMD，期望降低成本和提升锰酸锂性能。锰酸锂相对成熟、成本低，无污染，制备容易，安全性能高，理论容量低，循环性能较差，主要应用于电动汽车、储能、轻型电动车、电动工具及3C数码产品等。中国锰酸锂出货量逐年上升，多用于轻型动力领域。根据EVTank调研统计，2016—2021年中国锰酸锂出货量逐年上升，年均复合增长率超过30%，2021年出货量达10.7万吨。
三元锂电池：三元前驱体和正极材料NCM的生产，目前主要分布在中国和日本，其中中国产量份额在80%以上。三元材料行业经过近十年的发展，培育出了一大批优秀上市企业，分布于湖南、福建、北京等地。在“妖镍”、“妖锂”、“钴奶奶”的背景下，基于新能源材料可持续发展需要，锂电正极材料“去钴低镍化+高能量密度”趋势明显，三元主流是高镍化发展。
锰产业未来形势研判
（1）新能源领域锰系材料应用将成为未来的竞争焦点
在新产业周期下，新能源汽车市场应用的多样化驱动动力电池技术路线多元化发展，材料迭代创新随之加快。继镍和钴之后，锰基正极材料正迎来第二波需求高峰。预计2021—2035年锂电正极材料用锰量将增长超过10倍，中信证券预计到2025年，全球锌锰电池行业对锰的需求量为45.5万吨，全球锂离子电池行业对锰的需求量将达到30.8万吨。受益于锰基正极材料渗透率提升，2035年动力电池行业用锰量有望超过100万吨。新能源领域对锰的需求则将保持较为强劲的势头并将成为未来锰系金属产业链竞争的焦点。
（2）锰系金属龙头企业全产业链布局的竞争格局明显
全球锰资源供应寡头垄断格局十分明显，主要锰矿生产企业主要包括必和必拓（旗下SOUTH 32 公司）、淡水河谷、英美资源、埃赫曼（ERAMET）、Jupiter Mines、卡拉哈里联合锰矿公司(UMK)等。这些公司占据了全球几乎全部的富矿锰资源。我国国内锰系金属主要生产企业主要湖南、贵州、广西等地。从产业链布局上看，国内企业受制于资源端的限制，一般在锰系金属的应用、选冶及加工端发力，形成局部产业链优势。从行业发展角度上看，我国未来锰系金属行业的龙头企业不可能完全基于海外资源开发利用而形成，而一定是集国内相对优势资源开发、海外优势资源稳供、金属选冶、下游细分领域精细加工乃至尾矿（锰渣）综合治理等环节于一身的全产业链企业。未来锰行业的竞争力一定是能够利用全产业链优势，形成行业全产业链条的有效竞争能力。
锰产业发展机遇与挑战
资源禀赋较低、严格环保要求以及“双碳”、能耗要求也对锰产业延伸提出了挑战。
（1）低品位碳酸锰矿制约高质化开发应用
我国锰矿以碳酸锰为主，资源禀赋劣势明显，总体上品位较低，比较优势较弱，锰三角矿石品位大多在10-18%之间，已颁发采矿许可证的锰矿床储量规模大多较小、矿石质量差，如矿石主要有害组分磷含量较高，SiO2、TFe、CaO、MgO等伴生组份种类多且无综合利用价值；新发现的普觉（西溪堡）锰矿、高地锰矿、道坨锰矿、桃子坪锰矿等4个世界级超大型锰矿床埋藏深（1000米以下）、开采技术条件差等制约因素突出，缺乏深度除杂、短流程等技术支撑。
（2）“双碳”目标制约碳酸锰矿开发利用
碳达峰碳中和已成为国家重大战略，减排目标将逐级下沉落实，给高耗能、高排放行业形成硬性碳减排约束。我国以碳酸锰为主的锰矿资源，主要原料生产环节与能源投入均会产生大量二氧化碳排放，其富碳特征及初级加工利用方式均将给未来锰产业碳减排造成巨大压力。
（3）刻不容缓的生态环保要求对锰产业产生较大影响
锰三角的环保问题历来受到党中央的高度重视。2021年4月，习近平总书记对锰三角的污染治理问题做出重要批示，从湖南、重庆、贵州在锰三角的行动表明，锰三角的环保问题到了刻不容缓的地步。近年来，为规范锰产业发展，降低锰渣污染，出台了非常严格的环保政策。根据最新的《锰渣污染控制技术规范》及《电解锰行业清洁生产指标评价体系》对锰渣无害化处理及资源化利用提出了最新要求，电解锰渣必须100%实现无害化处理方能满足清洁生产正常要求，其余锰渣水溶性总盐须≤5%方能进入锰渣库堆存。
解决思路之一：在锰金属的全产业链上做文章，内取资源，外获权益。在资源保障的基础上，不断向锰下游新材料应用端发力，走绿色发展之路，并形成全产业链优势。
典型锰基新材料介绍
当前，锰在锂电正极材料中的应用主要以锰酸锂和镍钴锰酸锂（三元材料）为主。随着材料改性技术进步，锰基正极材料镍锰酸锂（高电压）、层状锰钠材料、富锂锰基、磷酸锰铁锂等技术发展迅速，有望助力电池锰需求二次成长。
磷酸锰铁锂（LMFP）
磷酸锰铁锂（LMFP）作为磷酸铁锂（LFP）最重要的改进方向之一，通过碳包覆等改性技术可有效改善磷酸锰铁锂（LMFP）电子电导率及离子迁移率，改善导电性能，有望率先得到产业化应用。得益于高电压的突出优势，磷酸锰铁锂可以与现有的正极材料进行混掺，发展出丰富多样的应用场景。磷酸锰铁锂能量密度较磷酸铁锂有15%的提升，兼顾高能量密度与高安全性，可以应用于动力、储能等场景，市场空间可能在百亿甚至千亿级别。
镍锰酸锂（LNMO）
镍锰酸锂（LNMO）材料结构稳定、具有高电压平台、高比能量密度和良好的循环性能，因此其在大容量锂电池领域拥有良好的应用潜力，有望成为下一代高性能锂离子电池材料之一。但由于目前无匹配的电解液，产业化难度较高。目前仅有少量企业能够量产镍锰酸锂电池。
富锂锰基材料
富锂锰基材料比容量高，成本低，安全性好。比容量高达到300mAh/g，几乎是目前已商业化正极材料实际容量的两倍，因此其被视为下一代锂离子电池最有前景的正极材料之一。与锰酸锂配合使用，可使锰酸锂电池寿命提升一倍。但富锂锰基材料具有首次不可逆容量损失、循环过程中电压衰减等缺点，对其改性技术较为复杂，目前产业化难度较大。
钠离子电池
目前钠电池适用场景仍以储能与两轮车为主。在电动两轮车新国标铅酸改锂需求背景下，钠离子电池比锰酸锂电池更具高能量密度与循环性能优势，无需与三元电池搭配使用，且成本不受锂价波动影响，预计在电动两轮车市场将占据较大优势。
