Trend di sviluppo dei materiali catodici per batterie al litio nel 2019: l’alto contenuto di nichel è la chiave per i futuri requisiti tecnici.

1. Classificazione e sviluppo di materiali catodici per batterie al litio

La batteria al litio è composta principalmente da un materiale per elettrodi positivi, un materiale per elettrodi negativi, un separatore, un elettrolita e una custodia per batteria. Il materiale dell'elettrodo positivo è il fattore decisivo per le prestazioni elettrochimiche della batteria al litio, che determina direttamente la densità energetica e la sicurezza della batteria, influenzando così le prestazioni complessive della batteria. Inoltre, poiché la percentuale del materiale dell'elettrodo positivo nel costo del materiale della batteria al litio è del 30-40%, il costo determina direttamente il costo complessivo della batteria, quindi il materiale dell'elettrodo positivo svolge un ruolo importante nella batteria al litio e conduce direttamente il litio. Lo sviluppo del settore delle batterie. Le batterie al litio sono generalmente classificate in base al sistema del materiale catodico e possono essere classificate in vari percorsi tecnici come litio cobaltato, litio manganato, litio ferro fosfato e materiali ternari.

Sulla base della spinta del mercato delle applicazioni a valle, i materiali catodici delle batterie al litio hanno subito tre fasi di sviluppo. Il primo stadio è azionato da batterie di consumo e il materiale dell'elettrodo positivo è rappresentato da ossido di litio cobalto. Nella seconda fase, con il nuovo mercato dei veicoli energetici, il fosfato di litio e ferro cresce rapidamente; nella terza fase, la domanda di autovetture a nuova energia è lunga. Spinti dalle politiche nazionali, i materiali ternari sono diventati la domanda dominante del mercato.

2.Stato del mercato del materiale catodico della batteria al litio e modello di concorrenza

Beneficiando della crescita della produzione e delle vendite di veicoli a nuova energia e della crescita della domanda di batterie di potenza, la spedizione di materiali chiave per le batterie al litio è aumentata a vari livelli. Nel 2018, la spedizione di materiali catodici per batterie al litio è stata di 275.000 tonnellate, in aumento del 28,5% su base annua.

Il prezzo dei materiali catodici è diminuito dal 2018. Il prezzo del fosfato di litio ferro nei materiali catodici è diminuito del 41,76% a 49.500 yuan/ton dall'inizio del 2018. Il prezzo dell'NCM523 è diminuito del 29,41% dall'inizio del 2018 a 150 milioni yuan/ton, rispetto al 2018. Il picco annuale (240.000 yuan/ton) è sceso del 37,50%.

Nel 2018, le spedizioni totali di materiali catodici dalla Cina sono state di 275.000 tonnellate, in aumento del 28,5% su base annua. Tra questi, le spedizioni di materiali catodici di Shanshan Energy sono state di 21.100 tonnellate, in crescita del 21,26% su base annua, e la quota di mercato è scesa dall'8,37% al 7,67%. La classifica scivola al secondo posto.

3. Stato del mercato e modello competitivo dei materiali catodici ternari

La batteria di alimentazione è divisa in materiali ternari, batterie al litio ferro fosfato, ossido di litio cobalto e batterie al litio manganato in base ai diversi materiali catodici.

Il fosfato di litio ferro è attualmente il materiale catodico più sicuro per le batterie agli ioni di litio. Nelle prime fasi dello sviluppo di nuovi veicoli energetici, le batterie al litio ferro fosfato venivano utilizzate come dispositivi di accumulo dell’energia. Tuttavia, con l’aggiornamento degli standard della politica di sovvenzione e il graduale aumento della domanda dei consumatori per i veicoli a nuova energia, la maggior parte dei veicoli passeggeri a nuova energia si è ora rivolta alle batterie in materiali ternari.

Attualmente, i modelli NCM tradizionali del settore includono quattro modelli 333, 523, 622 e 811. Il materiale del catodo ternario aumenta principalmente la densità di energia aumentando il contenuto di nichel, il limite superiore della tensione di carica e la densità di compattazione. L'elettrodo positivo ad alto contenuto di nichel si riferisce generalmente a un tipo di materiale in cui il contenuto relativo di nichel è superiore a 0,6 (incluso).

Visualizzazione dei dati:

Nel 2018, la dimensione del mercato dei materiali catodici ternari NCM cinese ha raggiunto i 23 miliardi di yuan, con un aumento su base annua del 33,72%. Il mercato cinese dei materiali catodici ternari NCM ha mostrato una rapida crescita, beneficiando principalmente del rapido sviluppo delle batterie domestiche per autoveicoli, delle batterie 3C a basso contenuto di cobalto, degli utensili elettrici, delle biciclette elettriche e di altri mercati applicativi, guidando il mercato dei materiali catodici ternari NCM . La domanda continua a crescere.

Dal 2013 al 2018, il numero di imprese nazionali di materiali ternari ha mostrato una tendenza crescente anno dopo anno. Alla fine del 2018, in Cina c’erano 83 imprese di materiali ternari. Allo stesso tempo, le principali aziende di materiali catodici hanno sviluppato materiali ternari ad alto contenuto di nichel, ampliato la capacità produttiva e disposto materiali ternari. Precursori per migliorare la competitività.

Dal 2017, il numero di aziende di materiali ternari in Cina è rallentato. La maggior parte delle imprese è stata profondamente sfruttata nei rispettivi segmenti, ma la concentrazione complessiva del settore non ha mostrato una tendenza chiara.

Al momento, il panorama competitivo del settore è relativamente frammentato. I principali concorrenti nel mercato dei materiali catodici ternari includono Dangsheng Technology, Shanshan Energy, Zhenhua New Materials e Long-Term Lithium. Nel settore ad alto contenuto di nichel, Rongbai Technology è il leader mondiale.

La capacità di produzione totale dei materiali ternari dei principali produttori nazionali ha superato le 140.000 tonnellate/anno, ma la dispersione complessiva del modello di mercato dei materiali per elettrodi positivi è relativamente elevata. Nel 2018, la capacità produttiva nazionale totale di materiali ternari era di 336.700 tonnellate, con un aumento di 129.300 tonnellate rispetto al 2017. Incrementale da Hunan Shanshan, Beijing Dangsheng, Tianjin Bamo, Xiamen Xiamen Tungsten, Jingmen Greenmei, Ningbo Rongbai, Guizhou Zhenhua, Sichuan Keoneng, Jiangsu Xiangying, Sinochem Hebei, Hunan Bangpu, Yibin Lithium Bao e altre imprese.

Inoltre, la capacità di produzione di materiali ad alto contenuto di nichel dei principali produttori nazionali ha superato le 50.000 tonnellate e da allora i piani di espansione su larga scala dei principali produttori sono mirati principalmente ai materiali ternari ad alto contenuto di nichel, di cui principalmente i piani di espansione NCM811 e NCA.

4. Tendenza allo sviluppo del materiale catodico della batteria al litio.

Il mercato futuro dei materiali catodici ternari è ampio. La Cina aggiungerà 2 milioni di nuovi veicoli entro il 2020 e 7 milioni di veicoli a nuova energia entro il 2025. Nel 2020, il numero medio di veicoli a nuova energia sarà di 50 KWh per veicolo. Entro il 2025, il numero medio di veicoli a nuova energia sarà di 70 KWh per veicolo. La capacità ternaria installata è calcolata in base al 70% e la domanda di materiale ternario per wattora è calcolata in base a 1,5-2 g.

Dal 3C all’energia, le barriere tecnologiche dei prodotti sono aumentate notevolmente. Le barriere tecniche sono elevate, il riciclaggio e la sicurezza dei prodotti devono essere migliorati; La comprensione e le soluzioni ai meccanismi intrinseci di queste carenze dei materiali ad alto contenuto di nichel non coinvolgono solo la capacità dei materiali stessi di soddisfare i requisiti tecnici delle batterie ad alta densità di energia, ma anche le strategie pertinenti per i materiali ad alto contenuto di nichel in grandi dimensioni. vengono determinate la produzione su larga scala e le applicazioni dei prodotti a batteria. La composizione di diversi elementi è ancora in fase di aggiustamento ed esplorazione; è necessario valutare il costo, la resa, le prestazioni e altri fattori prima della commercializzazione.

Tenendo conto sia degli indicatori di prestazione che del costo di ottimizzazione del prodotto, si decide che il futuro aggiornamento tecnologico del materiale catodico ternario è rapido e che il materiale catodico ternario ad alto contenuto di nichel deve aprire la strada dai tre collegamenti del processo , attrezzature e catena di fornitura a monte e a valle. L'alto contenuto di nichel dell'elemento è l'unico modo per limitare le risorse e la densità energetica. Allo stato attuale, le riserve accertate di cobalto metallico crostale ammontano solo a circa 7 milioni di tonnellate e la produzione annua è di circa 120.000 tonnellate. Ovviamente, è difficile soddisfare la domanda di fornitura di batterie al litio per i veicoli a nuova energia in termini di riserve totali e fornitura annuale. Elevata dipendenza.

Attualmente, la capacità nazionale di materiale ad alto contenuto di nichel è di circa 50.000 tonnellate e il valore di rilascio effettivo è inferiore a 50.000 tonnellate. Inoltre, la linea di produzione ad alto contenuto di nichel della maggior parte dei produttori di prodotti di fascia alta fornisce ancora prodotti NCM523 e la fornitura effettiva è disponibile. Un'ulteriore contrazione, anche se la nuova capacità del produttore viene continuamente rilasciata, ci vorrà del tempo per costruire una nuova capacità, quindi entro il 2020 i materiali ad alto contenuto di nichel si troveranno in uno stato di domanda e offerta limitate.

Inoltre, nel caso dei materiali ad alto contenuto di nichel, la politica attuale prevede un leggero rallentamento della densità energetica e l’enfasi sulla sicurezza è stata ulteriormente migliorata. Pertanto, l'attenzione allo sviluppo di materiali ad alto contenuto di nichel potrebbe essere sbilanciata verso NCM622, NCM811 in un breve periodo di tempo. E i passi della NCA stanno temporaneamente rallentando, ma in considerazione della domanda per il perseguimento di un'elevata autonomia e di un'auto leggera, la tendenza a lungo termine dell'alto contenuto di nichel rimane invariata.