Una batteria al litio è un tipo di batteria che utilizza litio metallico o una lega di litio come materiale per l'elettrodo negativo e una soluzione elettrolitica non acquosa. Le batterie al litio sono utilizzate principalmente nei prodotti digitali nel settore tradizionale e trovano impiego soprattutto nelle batterie di potenza e nell'accumulo di energia nei settori emergenti.
La Cina possiede abbondanti risorse di litio e una filiera completa per la produzione di batterie al litio, oltre a un'enorme riserva di talenti, il che la rende la regione più attraente per lo sviluppo dell'industria delle batterie e dei materiali al litio, e ha fatto della Cina il più grande produttore mondiale di materiali e batterie al litio. La fase a monte della filiera delle batterie al litio comprende cobalto, manganese, minerale di nichel, minerale di litio e minerale di grafite. Nella filiera di produzione delle batterie al litio, il componente centrale del pacco batteria è il nucleo della batteria. Dopo l'incapsulamento del nucleo, il cablaggio e la pellicola in PVC vengono integrati per formare un modulo batteria, a cui vengono poi aggiunti il connettore del cablaggio e il circuito stampato del BMS (Battery Management System) per formare il prodotto finale: una batteria di potenza.
Analisi a monte della catena industriale
La fase a monte della filiera delle batterie al litio comprende l'estrazione e la lavorazione delle materie prime, principalmente litio, cobalto e grafite. I tre principali materiali utilizzati nei veicoli elettrici sono carbonato di litio, cobalto e grafite. È noto che le riserve globali di litio sono molto ingenti e che attualmente il 60% di queste non è ancora stato esplorato e sfruttato. Tuttavia, la distribuzione delle miniere di litio è relativamente concentrata, principalmente nella regione del "triangolo del litio", che comprende Sud America, Australia e Cina.
Attualmente, le riserve globali di petrolio greggio estratte tramite perforazione ammontano a circa 7 milioni di tonnellate, e la loro distribuzione è concentrata. Le riserve del Congo (RDC), dell'Australia e di Cuba rappresentano il 70% delle riserve globali, in particolare quelle del Congo, pari a 3,4 milioni di tonnellate, costituiscono oltre il 50% delle riserve mondiali.
Analisi intermedia del settore delle batterie al litio
La parte centrale della catena di produzione delle batterie al litio comprende principalmente vari materiali positivi e negativi, nonché elettroliti, linguette, diaframmi e batterie.
Tra i vari componenti, l'elettrolita della batteria al litio funge da vettore per il trasporto degli ioni di litio e svolge un ruolo fondamentale nel funzionamento e nella sicurezza della batteria stessa. Il principio di funzionamento di una batteria agli ioni di litio si basa sul processo di carica e scarica, ovvero gli ioni di litio vengono trasportati tra gli elettrodi positivo e negativo, e l'elettrolita funge da mezzo per il flusso degli ioni di litio. La funzione principale del diaframma è quella di separare gli elettrodi positivo e negativo della batteria, impedendo il contatto e il cortocircuito tra i due poli, e di consentire il passaggio degli ioni dell'elettrolita.
Analisi a valle della catena di produzione delle batterie al litio
Nel 2018, la produzione del mercato cinese delle batterie agli ioni di litio è aumentata del 26,71% su base annua, raggiungendo i 102,00 GWh. La Cina ha rappresentato il 54,03% della produzione globale, diventando il più grande produttore mondiale di batterie agli ioni di litio. Tra le aziende leader nel settore si annoverano: Ningde Era, BYD, Waterma, Guoxuan Hi-Tech e altre.
Nel mercato delle applicazioni a valle delle batterie agli ioni di litio in Cina, la produzione di batterie nel 2018 è stata trainata dal rapido sviluppo dell'industria automobilistica a energia pulita. La produzione è aumentata del 46,07% su base annua, raggiungendo i 65 GWh, diventando il segmento più grande; il mercato delle batterie digitali 3C nel 2018 ha registrato una crescita stabile, con una produzione in calo del 2,15% su base annua a 31,8 GWh, e un tasso di crescita inferiore. Tuttavia, il settore delle batterie digitali di fascia alta, rappresentato da batterie flessibili, batterie digitali ad alta velocità e soft pack digitali di fascia alta, è influenzato da dispositivi indossabili, droni e dispositivi intelligenti di fascia alta. Spinto da segmenti di mercato come i telefoni cellulari, è diventato una parte relativamente in forte crescita del mercato delle batterie digitali 3C; nel 2018, le batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia in Cina sono aumentate leggermente del 48,57%, raggiungendo i 5,2 GWh.
Batteria di alimentazione
Negli ultimi anni, il mercato cinese delle batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici ha registrato una rapida crescita, principalmente grazie al forte sostegno delle politiche nazionali per l'industria automobilistica a energia alternativa. Nel 2018, la produzione di veicoli a energia alternativa in Cina è aumentata del 50,62% su base annua, raggiungendo 1,22 milioni di unità, un dato 14,66 volte superiore a quello del 2014. Sulla scia dello sviluppo del mercato dei veicoli a energia alternativa, il mercato cinese delle batterie per veicoli elettrici ha mantenuto una rapida crescita nel biennio 2017-2018. Secondo le statistiche, la produzione del mercato cinese delle batterie per veicoli elettrici nel 2018 è aumentata del 46,07% su base annua, raggiungendo i 65 GWh.
Con l'implementazione ufficiale del nuovo sistema a punti per i veicoli a energia alternativa, le case automobilistiche tradizionali aumenteranno la produzione di veicoli a energia alternativa, e aziende straniere come Volkswagen e Daimler collaboreranno alla costruzione di veicoli a energia alternativa in Cina. La domanda del mercato cinese delle batterie per veicoli elettrici manterrà il trend di rapida crescita, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) della produzione di batterie per veicoli elettrici che raggiungerà il 56,32% nei prossimi due anni e una produzione totale di batterie per veicoli elettrici che supererà i 158,8 GWh entro il 2020.
Il mercato cinese delle batterie agli ioni di litio ha mantenuto una crescita rapida, trainata principalmente dalla forte espansione del mercato delle batterie ad alta potenza. Nel 2018, le prime cinque aziende del mercato cinese delle batterie ad alta potenza rappresentavano il 71,60% del valore della produzione, e la concentrazione del mercato è ulteriormente aumentata.
Le batterie ad alta potenza del futuro rappresentano il principale motore di crescita nel settore delle batterie agli ioni di litio. La loro tendenza verso un'elevata densità energetica e un'elevata sicurezza è ormai consolidata. Le batterie ad alta potenza e le batterie digitali agli ioni di litio di fascia alta diventeranno i principali punti di crescita del mercato delle batterie agli ioni di litio, con particolare attenzione alle batterie al litio con dimensioni inferiori a 6 μm. La lamina di rame sarà una delle materie prime chiave per le batterie agli ioni di litio e diventerà un elemento centrale per le principali aziende del settore.
batteria 3C
Nel 2018, la produzione cinese di batterie digitali è diminuita del 2,15% su base annua, attestandosi a 31,8 GWh. GGII prevede che il CAGR (tasso di crescita annuale composto) delle batterie digitali sarà del 7,87% nei prossimi due anni. Si stima che la produzione cinese di batterie digitali raggiungerà i 34 GWh nel 2019. Entro il 2020, la produzione cinese di batterie digitali raggiungerà i 37 GWh, e le batterie digitali di fascia alta in formato soft pack, flessibili, ad alta capacità, ecc., trainate da smartphone di fascia alta, dispositivi indossabili, droni, ecc., diventeranno il principale motore di crescita del mercato delle batterie digitali.
batteria di accumulo di energia
Sebbene il settore cinese delle batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia abbia un enorme potenziale di mercato, è ancora limitato da costi e tecnologie, e si trova tuttora nella fase di introduzione sul mercato. Nel 2018, la produzione cinese di batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia è aumentata del 48,57% su base annua, raggiungendo i 5,2 GWh. Si stima che nel 2019 la produzione cinese di batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia raggiungerà i 6,8 GWh.
Data di pubblicazione: 20 settembre 2019