Литиевая батарея — это тип батареи, в которой в качестве материала отрицательного электрода используется металлический литий или сплав лития, а в качестве электролита — неводный раствор. В традиционной области литиевые батареи в основном используются в цифровых устройствах, а в новых областях — в качестве источников энергии и накопителей энергии.
Китай обладает богатыми запасами лития и полной производственной цепочкой литиевых батарей, а также огромной базой квалифицированных кадров, что делает его наиболее привлекательным регионом для развития литиевой аккумуляторной и материальной промышленности, и он стал крупнейшим в мире центром по производству литиевых батарей. В основе производственной цепочки литиевых батарей лежат кобальт, марганец, никелевая руда, литиевая руда и графитовая руда. В производственной цепочке литиевых батарей ключевым элементом является аккумуляторный блок. После упаковки аккумуляторного блока, к нему подключаются жгут проводов и ПВХ-пленка для формирования аккумуляторного модуля, а затем добавляются разъемы жгута проводов и плата BMS для формирования готового аккумуляторного изделия.
Анализ производственной цепочки на начальном этапе.
Производство литиевых батарей начинается с добычи и переработки сырья, главным образом лития, кобальта и графита. Три вида сырья, используемых в электромобилях, — карбонат лития, кобальт и графит. Известно, что мировые запасы лития очень богаты, и в настоящее время 60% литиевых ресурсов не разведаны и не разработаны, однако месторождения лития относительно сконцентрированы, в основном в так называемом «литиевом треугольнике» — Южной Америке, Австралии и Китае.
В настоящее время мировые запасы добываемой нефти составляют около 7 миллионов тонн, и их распределение сконцентрировано в одном месте. На долю Конго (ДРК), Австралии и Кубы приходится 70% мировых запасов, особенно на запасы Конго в 3,4 миллиона тонн, что составляет более 50% от мировых запасов.
Анализ промежуточных этапов развития отрасли производства литий-ионных батарей.
Средний сегмент производственной цепочки литиевых батарей включает в себя различные положительные и отрицательные элементы, а также электролиты, контактные пластины, диафрагмы и сами батареи.
Среди них электролит литий-ионной батареи является носителем для перемещения ионов лития в литий-ионной батарее и играет важную роль в работе и безопасности литий-ионной батареи. Принцип работы литий-ионной батареи также основан на процессе зарядки и разрядки, то есть ионы лития перемещаются между положительным и отрицательным электродами, а электролит является средой для потока ионов лития. Основная функция диафрагмы заключается в разделении положительного и отрицательного электродов батареи, предотвращении контакта и короткого замыкания между двумя полюсами, а также в обеспечении прохождения ионов электролита.
Анализ цепочки поставок в индустрии литиевых батарей.
В 2018 году объем производства литий-ионных батарей на китайском рынке вырос на 26,71% по сравнению с предыдущим годом и составил 102,00 ГВт·ч. На долю Китая в мировом производстве пришлось 54,03%, и страна стала крупнейшим в мире производителем литий-ионных батарей. К числу ведущих компаний-производителей литий-ионных батарей относятся: Ningde era, BYD, Waterma, Guoxuan Hi-Tech и другие.
В Китае, на рынке литий-ионных батарей, в 2018 году, благодаря быстрому развитию индустрии электромобилей, объем производства вырос на 46,07% по сравнению с предыдущим годом и составил 65 ГВт·ч, став крупнейшим сегментом. Рынок цифровых батарей 3C в 2018 году демонстрировал стабильный рост, а объем производства снизился на 2,15% по сравнению с предыдущим годом до 31,8 ГВт·ч, при этом темпы роста замедлились. Однако, сегмент высокотехнологичных цифровых батарей, представленный гибкими батареями, высокоскоростными цифровыми батареями и высокотехнологичными цифровыми мягкими батареями, ориентирован на носимые устройства, дроны и высокотехнологичные интеллектуальные системы. Благодаря таким сегментам рынка, как мобильные телефоны, он стал относительно быстрорастущим сегментом рынка цифровых батарей 3C; в 2018 году объем производства литий-ионных батарей для хранения энергии в Китае незначительно вырос на 48,57% до 5,2 ГВт·ч.
Батарея питания
В последние годы производство литий-ионных аккумуляторов в Китае стремительно развивается, главным образом благодаря активной поддержке национальной политики в отношении автомобильной промышленности на новых источниках энергии. В 2018 году объем производства автомобилей на новых источниках энергии в Китае увеличился на 50,62% по сравнению с предыдущим годом и составил 1,22 миллиона единиц, что в 14,66 раза превышает показатель 2014 года. Благодаря развитию рынка автомобилей на новых источниках энергии, рынок аккумуляторных батарей в Китае сохранил быстрый рост в 2017-2018 годах. Согласно статистическим данным, объем производства на рынке аккумуляторных батарей в Китае в 2018 году увеличился на 46,07% по сравнению с предыдущим годом и составил 65 ГВт·ч.
С официальным внедрением системы баллов для электромобилей традиционные производители автомобилей с двигателями внутреннего сгорания увеличат долю электромобилей в своем ассортименте, а такие иностранные компании, как Volkswagen и Daimler, будут совместно производить электромобили в Китае. Ожидается, что спрос на энергетические батареи на китайском рынке будет продолжать расти, и среднегодовой темп роста производства энергетических батарей достигнет 56,32% в ближайшие два года, а объем производства превысит 158,8 ГВт·ч к 2020 году.
Китайский рынок литий-ионных аккумуляторов демонстрирует быстрый рост, в основном за счет стремительного развития рынка силовых аккумуляторов. В 2018 году на долю пяти крупнейших предприятий китайского рынка силовых аккумуляторов приходилось 71,60% от общей стоимости продукции, что еще больше повысило концентрацию рынка.
Перспективные силовые батареи являются крупнейшим двигателем роста в области литий-ионных аккумуляторов. Уже определена тенденция к повышению плотности энергии и безопасности. Силовые батареи и высококачественные цифровые литий-ионные батареи станут основными точками роста на рынке литий-ионных батарей, а также литиевые батареи, изготовленные по технологии 6 мкм. Медная фольга станет одним из ключевых сырьевых материалов для литий-ионных батарей и окажется в центре внимания ведущих предприятий.
Батарейка 3C
В 2018 году производство цифровых батарей в Китае сократилось на 2,15% по сравнению с предыдущим годом, составив 31,8 ГВт·ч. GGII прогнозирует, что среднегодовой темп роста производства цифровых батарей в ближайшие два года составит 7,87%. По оценкам, к 2019 году производство цифровых батарей в Китае достигнет 34 ГВт·ч. К 2020 году производство цифровых батарей в Китае достигнет 37 ГВт·ч, а основными источниками роста рынка цифровых батарей станут высококачественные цифровые батареи в мягкой упаковке, гибкие батареи, батареи с высокой скоростью разряда и т.д., которые будут развиваться благодаря смартфонам, носимым устройствам, дронам и т.д.
Аккумулятор для хранения энергии
Несмотря на огромный рыночный потенциал в сфере литий-ионных аккумуляторов для хранения энергии в Китае, он по-прежнему ограничен стоимостью и технологиями, и находится на стадии внедрения на рынок. В 2018 году объем производства литий-ионных аккумуляторов для хранения энергии в Китае увеличился на 48,57% по сравнению с предыдущим годом и составил 5,2 ГВт·ч. Предполагается, что к 2019 году объем производства достигнет 6,8 ГВт·ч.
Дата публикации: 20 сентября 2019 г.