Перспективы применения литий-железо-фосфатных батарей

1. Введение

В условиях непрерывного развития мировой экономики энергетический кризис постепенно углублялся, а осведомленность об охране окружающей среды продолжала расти. Как новая энергетическая и экологически чистая промышленность аккумуляторных батарей с низким содержанием углерода, она быстро развивалась, и литий-ионные батареи стали многочисленными силовыми батареями из-за их превосходных характеристик и умеренных производственных затрат. Основное направление развития страны. Благодаря постоянным открытиям в области материалов и технологий повышения производительности аккумуляторов и постепенному снижению производственных затрат литий-ионные аккумуляторы постепенно укрепят свои преимущества легкого веса, большого запаса хода, широкого диапазона применения, высокой плотности энергии и высокой выходной мощности, и они будут использоваться в качестве основной аккумуляторной батареи. Сегодня разработка является основным типом аккумуляторных батарей для автомобилей на новой энергии. В настоящее время катодные материалы для литий-ионных аккумуляторных батарей для промышленного применения в стране и за рубежом включают фосфат лития-железа (далее именуемый LFP), манганат лития и тройной (манганат лития-никель-кобальта, алюминат лития-никеля-кобальта), среди которых фосфат лития-железа - его более высокая безопасность и стабильность, более длительный срок службы и более низкая стоимость преимущества быстро растут в Китае. В связи с быстрым развитием транспортных средств на новой энергии и аккумуляторных батарей, технологии и технологии индустрии материалов LFP в последние годы продолжали развиваться. Зрелая, гомогенизированная конкуренция является заметной, основанной на быстрой технологической итерации и промышленной экологической кооперации, рынок LFP ускоряет концентрацию ведущих компаний в устойчивом росте, а концентрация отрасли еще больше увеличилась. LFP имеет неотъемлемые преимущества в цене, и на чувствительном к цене рынке существует прочное жизненное пространство. Совмещение некоторых новых технических решений может в определенной степени решить недостатки производительности. В прошлом году спрос на отраслевую цепочку LFP восстановился, структура спроса и предложения улучшилась, а восстановление рынка LFP на рынке аккумуляторных батарей будет еще больше.

2 Области применения литий-железо-фосфатных батарей

Текущие области применения аккумуляторов LFP включают автомобили на новой энергии, накопители энергии, базовые станции 5G, двухколесные транспортные средства, тяжелые грузовики, электрические корабли и другие области. Среди них наибольшая доля приходится на применение транспортных средств на новой энергии, включая легковые автомобили на новой энергии, легковые автомобили на новой энергии и специальные транспортные средства на новой энергии; в настоящее время использование батарей LFP в области накопления энергии составляет более 94%, включая новые продукты и эшелонированные батареи, в основном используемые в ИБП, резервном источнике питания и накопителях энергии связи; Ожидается, что будущее развитие рынка электрических судов будет относительно высоким. Что ж, все приложения в этой области в настоящее время относятся к батареям LFP; Батареи LFP также начали использоваться на рынке сменных батарей для двухколесных транспортных средств. По мере того, как рынок начинает все больше отказываться от политики и двигаться к реальной рыночной торговле, возможности для батарей LFP также будут расширяться.

3 Перспективы применения аккумуляторов LFP

3.1 Перспективы применения в области транспортных средств на новой энергии

С 2020 года рынок аккумуляторов LFP начал набирать обороты и вступил в новый цикл роста. В начале прошлого года Tesla и CATL участвовали в&"бескобальтовой батарее &", снова вернув батарею LFP в центр сцены. Электромобили Tesla, оснащенные батареями LFP, несомненно, быстро открыли прелюдию к сильному возвращению аккумуляторов LFP на рынок аккумуляторных батарей. Благодаря значительному увеличению продаж многих моделей, поддерживающих батареи LFP, таких как отечественная Model 3, BYD Han EV, Hongguang MINI EV и т. Д., Включая CATL, BYD, Gotion, REPT Energy, GREAT Power и другие производители аккумуляторов, The Установленная емкость аккумуляторов LFP на рынке легковых автомобилей значительно увеличилась. Согласно отраслевой статистике, доля поставок аккумуляторов LFP в общем объеме поставок аккумуляторных батарей выросла с 28% в 2019 году до примерно 35-40% в 2020 году.

Последние отраслевые тенденции указывают на то, что в начале нового 2021 года аккумуляторы LFP вызовут волну в области легковых автомобилей в 2021 году. С точки зрения промышленной политики, новая политика субсидирования энергетических транспортных средств была официально реализована в начале 2021 года. , указывая направление для производителей оригинального оборудования при планировании транспортных средств на новых источниках энергии. С точки зрения общей тенденции, новые энергетические транспортные средства завершили преобразование режима промышленного развития, обусловленного национальной политикой, в режим развития, обусловленный рыночным спросом. В 2021 году новый стандарт субсидирования энергетических транспортных средств будет снижен на 20% по сравнению с 2020 годом. Реализация политики субсидирования и отмена переходного периода наложенных субсидий будет способствовать нормальному росту годового производства и продаж новые энергетические пассажирские автомобили в 2021 году. С точки зрения промышленной компоновки CATL, BYD, Gotion и другие компании, производящие аккумуляторные батареи, активно увеличивают производственные мощности LFP-аккумуляторов. Батареи CTP и лезвийные батареи на основе решения LFP, запущенного CATL и BYD, уже получены. Рынок осознает, что в настоящее время он активно расширяет свои производственные мощности по производству аккумуляторов LFP. Кроме того, Gotion также обновила свои аккумуляторные батареи LFP. Недавно компания выпустила мягкие аккумуляторные батареи LFP мощностью 210 Вт / кг и технологию JTM. Основные производители аккумуляторных батарей значительно увеличивают производственные мощности LFP-аккумуляторов и обновляют продукцию, а в 2021 году воспользуются рыночными возможностями для поддержки аккумуляторов LFP для легковых автомобилей. В целом, по мере того, как основные производители легковых автомобилей ускоряют выпуск моделей LFP, а компании по производству аккумуляторов еще больше сокращают производственные затраты, конкурентное преимущество аккумуляторов LFP в области легковых автомобилей будет дополнительно подчеркнуто, а установленная емкость аккумуляторных батарей будет размещена в рейтинге внутренних пассажиров. Также будет поле автомобиля. Появится новый виток корректировок.

Чтобы оценить установленную мощность LFP-аккумуляторов в моей стране с 2021 по 2025 год, мы делаем следующие предположения: во-первых, производство и продажа автомобилей на новых источниках энергии в моей стране будет поддерживать устойчивый рост с 2021 по 2023 год; синергия автономного вождения высокого уровня и транспортных средств на новой энергии с 2024 по 2025 год Эффект значительный. К 2025 году масштабы производства и продаж легковых автомобилей на новой энергии достигнут 5,5 миллионов, а грузовых автомобилей и специальных транспортных средств приблизятся к 6 миллионам, что в основном достигнет заданных целей Плана развития индустрии новых энергетических транспортных средств. (2021-2035)" ;. Во-вторых, в чисто электрических легковых автомобилях модели класса A00 занимают около 20% доли рынка, а степень проникновения LFP-аккумуляторов, опираясь на преимущества в цене, увеличивается из года в год и, наконец, доминирует; Модели класса A0 ~ A1 занимают около 50% доли рынка, учитывая общее пространство, время автономной работы, стоимость, мощность и другие факторы, доля литиевого железа неуклонно растет. В целом, аккумуляторные батареи LFP открывают двукратное увеличение количества и расположения легковых автомобилей. Наконец, заряд аккумулятора каждого типа чисто электрического пассажирского транспортного средства немного увеличивался год от года. Согласно приведенным выше оценкам, к 2025 году внутренняя установленная емкость аккумуляторных батарей LFP, как ожидается, достигнет 136 ГВтч, а доля LFP на рынке аккумуляторных батарей ожидается от 40% до 50%. Если вы посмотрите на мир, учитывая, что ведущие OEM-производители также изменили свое отношение к батареям LFP, батареи LFP могут иметь более широкое рыночное пространство. К тому времени мировой годовой объем производства LFP, используемого только для аккумуляторов, может приблизиться к 50 примерно десяти тысячам тонн. Короче говоря, от основного выбора на ранней стадии промышленного развития, от быстрого развития отрасли до периода постепенного созревания, аккумуляторные батареи LFP вот-вот начнут энергичное развитие, и есть надежда, что фундамент будет длиться вечно.

3.2 Перспективы применения в области хранения энергии связи

Применение аккумуляторов LFP в базовых станциях 5G также продемонстрировало тенденцию быстрого роста, открывая новые рыночные возможности. В первой половине 2020 года China Tower и China Mobile поочередно подали заявку на участие в проектах по хранению энергии на базе аккумуляторов LFP с резервным питанием базовых станций 5G. Победителями конкурса стали GREAT Power, EVE, Narada Power, ZTT, Highstar, Shuangdeng Group, Vision Power, Coslight Power, PLB Battery и т. Д." China Tower и China Telecom' аккумулятор LFP Объявление о совместных торгах по продуктам для резервного питания" был официально выпущен с предполагаемым объемом торгов 2,09 ГВтч. В будущем Китаю потребуется построить или отремонтировать не менее 14,38 миллиона базовых станций. По оценкам, при энергопотреблении одной станции в 2700 Вт и аварийных 4 часах рынок накопителей энергии для базовых станций 5G будет обеспечивать 155 ГВт-ч потребности в батареях LFP в будущем, а соответствующий размер рынка превысит 100 миллиардов юаней.

3.3 Перспективы применения в области двухколесных транспортных средств

Аккумуляторы LFP также широко используются в индустрии электрических велосипедов. С точки зрения внутреннего рынка, внедрение нового национального стандарта вызвало массовый спрос на замену, что будет способствовать постоянному увеличению продаж двухколесных электромобилей. Непрерывное развитие экономики совместного использования и широкомасштабный вывод на рынок общих мотоциклов также дали мощный импульс производству и продажам двухколесных электромобилей. Благодаря сотрудничеству ведущих производителей аккумуляторов, таких как CATL, BYD, Gotion, и гигантов электровелосипедов, таких как Halo и Didi, объем LFP-аккумуляторов значительно увеличился, и многие из них были в основном литиево-марганцевыми батареями или тройными батареями. Компании по производству аккумуляторных батарей, находящиеся на техническом пути, начали переходить на аккумуляторы LFP, и ожидается, что доля рынка аккумуляторов LFP существенно возрастет в 2021 году. Таким образом, это обусловлено многими благоприятными факторами, такими как новый национальный стандарт, совместное использование, доставка на вынос, экспресс-доставка. доставка, экспорт и т. д., двухколесные транспортные средства приведут к взрывному росту. В период с 2022 по 2023 год будет выпущено более 50 миллионов автомобилей, а сразу станет 60 миллионов автомобилей. По предварительным прогнозам, к 2025 году 70% электровелосипедов будут модели с литиевыми батареями.

С точки зрения зарубежных рынков новая коронная эпидемия изменила концепции и способы передвижения многих людей в Европе и Соединенных Штатах. Электрические двухколесные транспортные средства популярны благодаря своим преимуществам чистоты и удобства. Юго-Восточная Азия и Индия переживают экономический бум, и недорогие, надежные и долговечные электрические двухколесные транспортные средства Колеса станут основным средством передвижения для сотен миллионов людей с их беспрецедентной экономичностью. Высокий спрос на зарубежных рынках предоставит десятки миллионов дополнительных площадей для роста производства китайских электрических двухколесных транспортных средств. Двухколесные электромобили станут огромной индустрией в масштабе сотен миллиардов и станут символом обрабатывающей промышленности Китая. Стратегия «Один пояс, один путь» станет глобальной, она послужит поездкам миллиардов людей и станет стимулом для счастливой жизни всего человечества.

3.4 Перспективы применения в области тяжелых грузовиков

Применение аккумуляторов LFP в тяжелых грузовиках ускоряется. Министерство индустрии и информационных технологий объявило о последней партии" Объявления о производителях и продукции дорожных транспортных средств" ;. В новых транспортных средствах для энергетической логистики установлено 16 тяжелых грузовиков, 10 из которых явно оснащены батареями LFP. Кроме того, электрические тяжелые грузовики были приняты в таких областях, как комбинированные автомобильные и железнодорожные перевозки, шахты, сталелитейные заводы и порты из-за их высокой экономической эффективности. Промышленность прогнозирует, что во время 14-й пятилетки" Период проникновения чистых электрических тяжелых грузовиков может достигать 10%. Если в 2025 году объем продаж тяжелых грузовиков достигнет 1 миллиона, то ожидается, что объем продаж тяжелых электрических грузовиков достигнет почти 100 000 единиц. В качестве примера возьмем полностью электрический сменный трактор FAW Jiefang J6P, который оснащен аккумулятором LFP производства CATL мощностью 282 кВтч. Если вы возьмете 250 кВтч в качестве среднего уровня для расчета, 100000 тяжелых грузовиков должны быть оснащены как минимум 25 ГВтч батареями.

3.5 Перспективы применения в области электрических судов

Волна электрификации быстро захлестнула судостроительный сектор. Области применения электрических кораблей и электромобилей совершенно разные, и требования к характеристикам литиевых батарей также разные. В настоящее время многие производители аккумуляторов ускорили создание литий-ионных кораблей. CATL, EVE и Gotion - типичные представительские предприятия в области электрических судов. В настоящее время все электрические корабли, развернутые EVE, CATL и Gotion, без исключения, используют батареи LFP. В настоящее время по сравнению с традиционной стоимостью топлива цена на батареи LFP стала экономичной в области морских приложений. С точки зрения безопасности, аккумуляторные батареи LFP и системы управления батареями BMS в последние годы быстро развиваются. Повышение скорости зарядки и разрядки улучшило стартовое ускорение и управление мощностью кораблей, и они уже обладают техническими условиями для продвижения и применения на судах. Аккумуляторы LFP стали лучшим выбором для морских аккумуляторных батарей на данном этапе из-за их высокой безопасности, длительного срока службы, низкой стоимости, сбалансированной производительности и других преимуществ.

В связи с ужесточением политики защиты окружающей среды и постоянным совершенствованием технологии литиевых батарей ожидается, что в ближайшие несколько лет электрификация кораблей войдет в период быстрого развития, и чисто электрические корабли станут основным направлением развития. Средняя емкость литиевой батареи транспортного средства на новой энергии составляет 40-50 градусов, в то время как емкость батареи роскошного электрического круизного лайнера составляет около 3000 градусов. По оценкам, к 2025 году мировой рынок электрических судов достигнет более 45 миллиардов юаней, и перспективы этого рынка очень широки. Спрос на литиевые батареи, вызванный электрификацией судов, вступит в период быстрого роста. По оценкам, потребность в аккумуляторах LFP для электрических судов в 2025 году превысит 6 ГВт-ч.

4 Производство и продажа, концентрация рынка и ценовые тенденции на материалы LFP

В связи с тенденцией контратаки батарей LFP изменились также производство и продажа материалов LFP, концентрация рынка и цены. По данным производства и продаж, объем производства в 2017-2018 гг. Остался на уровне 70-80 тыс. Тонн. Увеличение спроса в области хранения энергии с 2019 года привело к увеличению общего объема производства до 90-100000 тонн. В 2020 году из-за высокого спроса во второй половине года выпуск LFP увеличился до 140 000 тонн. В 2021 году спрос на новые энергетические автомобили, тяжелые грузовики, корабли, электрохимические накопители энергии и другие области будет высвобожден вместе. По оценкам, потребность в материалах LFP в этом году достигнет примерно 250 000 тонн. С точки зрения рыночной концентрации, рынок аккумуляторов LFP в 2020 году будет высококонцентрированным, при этом несколько ведущих компаний займут примерно 80% -90% доли рынка. С точки зрения цены, из-за краткосрочного дефицита спроса и предложения, вызванного увеличением поставок аккумуляторов LFP, цена на материалы LFP начнет расти в начале ноября 2020 года. В начале 2021 года цена на основные LFP материалы будут составлять 4-40 тысяч юаней / около тонны, цена материалов LFP для хранения энергии составляет около 35,000-38,000 юаней / тонна, а цена материалов LFP для энергии составляет около 43,000 юаней / тонна. Однако, учитывая, что общая производственная мощность материалов LFP в отрасли не мала, а влияние фьючерсов на добычу полезных ископаемых относительно невелико, ожидается, что цена на материалы LFP в 2021 году сохранит стабильную работу после небольшого повышения.

5 Новое направление развития аккумуляторных предприятий LFP

LFP-батареи будут использоваться в более широких масштабах после 2021 года. Компании-производители LFP-аккумуляторов продемонстрируют следующие изменения с точки зрения продуктов, операций, технологий и компоновки: продажи на стороне аккумуляторных батарей будут переведены в операционную, а компании изменят свою модель продаж на лизинг. Эксплуатация, это напрямую улучшит экономию жизненного цикла LFP-батарей и улучшит валовую прибыль продукта; на вторичных рынках, таких как хранение энергии и корабли, канал сбыта характеризует большие колебания спроса, большое количество проектов, но низкие разовые закупки. Потребность в распространении призматических литий-железных батарей возросла, особенно в системах хранения энергии связи и промышленных накопителей энергии. Модуляризация поможет ускорить скорость приложений на предприятиях, расположенных ниже по течению; технический порог использования железо-литиевых материалов на рынке LFP-аккумуляторов был снижен, масштаб рынка расширился, а сценарии применения С более распространенной тенденцией модели продуктов будут постепенно унифицироваться, цены продажи будут дополнительно снижены, а эффективность производства предприятия и масштабы производства будут и дальше увеличиваться; из-за стоимости производства LFPmaterials затраты на электроэнергию составляют относительно высокую долю. Такие компании, как компании в Чэнду, Чунцине и Гуаньчжун, создают заводы в регионах Чэнду, Чунцин и Гуаньчжун, а компании, производящие железо-литиевые материалы, могут найти баланс, подходящий для их собственного развития, исходя из разницы в ценах на электроэнергию в различных регионах. регионы. В настоящее время регионы Чэнду-Чунцин, Юньнань-Гуйчжоу и Внутренняя Монголия моей страны&имеют низкие цены на электроэнергию и полную химическую сырьевую базу, которая может помочь предприятиям осуществить частичную передачу производственных мощностей.

6. Заключение

Нет сомнений в том, что к 2021 году аккумуляторы LFP откроют больше места для более разнообразных рыночных приложений. Стоимость и безопасность будут по-прежнему первыми факторами, которые поставщики аккумуляторов должны учитывать в различных сценариях применения аккумуляторов, и преимущества LFP-аккумуляторов постепенно проявляются. При комплексной электрификации энергосистемы необратима тенденция комплексной электрификации наземных транспортных средств; электрификация судов также ускоряется, и соответствующие стандарты постепенно улучшаются; область накопления энергии, включая крупномасштабные накопители энергии, интегрированные с электросетью и представленные базовыми станциями 5G. Маломасштабные накопители энергии по-прежнему будут вторым полем битвы для аккумуляторов LFP, и это будут рынки приложений для аккумуляторов LFP. Кроме того, на развивающихся рынках приложений, включая вилочные электропогрузчики, электрические мопеды, резервное питание центров обработки данных, резервное питание лифтов, электроснабжение медицинского оборудования и другие сценарии, все это принесет определенные возможности и место для аккумуляторов LFP. Можно предвидеть, что в будущем область применения аккумуляторов LFP будет быстро расширяться, а ее позиции на рынке аккумуляторных батарей будут укрепляться.