Perspectiva de aplicação de bateria de fosfato de ferro e lítio

1. Introdução

Com o desenvolvimento contínuo da economia global, a crise de energia se aprofundou gradualmente e a conscientização sobre a proteção ambiental continuou a aumentar. Como uma nova indústria de bateria energética de baixo carbono ecologicamente correta, ela se desenvolveu rapidamente, e as baterias de íon-lítio se tornaram inúmeras baterias elétricas devido ao seu excelente desempenho e custos moderados de fabricação. A principal direção de desenvolvimento do país. Com avanços contínuos em materiais e tecnologia de desempenho de bateria e o declínio gradual nos custos de produção, as baterias de íon-lítio irão gradualmente fortalecer suas vantagens de peso leve, longo alcance de cruzeiro, ampla faixa de aplicação, alta densidade de energia e alta potência de saída, e eles irão ser usado como a bateria de alimentação principal. O desenvolvimento é o principal tipo de bateria de energia para veículos de energia nova hoje. Atualmente, os materiais de cátodo para baterias de íon-lítio em aplicações industriais no país e no exterior incluem fosfato de ferro-lítio (doravante denominado LFP), manganato de lítio e ternário (manganato de lítio-níquel cobalto, aluminato de lítio-níquel cobalto), entre os quais O fosfato de ferro e lítio é Sua maior segurança e estabilidade, ciclo de vida mais longo e vantagens de custo mais baixo têm crescido rapidamente na China. Com o rápido desenvolvimento de novos veículos de energia e baterias de energia, a tecnologia e a tecnologia da indústria de materiais LFP continuaram a crescer nos últimos anos. A concorrência madura e homogeneizada é proeminente, com base na iteração tecnológica rápida e na cooperação ecológica industrial, o mercado LFP está acelerando a concentração de empresas líderes em um crescimento constante, e a concentração da indústria aumentou ainda mais. LFP tem vantagens de custo inerentes, e há um espaço de vida tenaz no mercado sensível a custos. A superposição de algumas novas soluções técnicas pode resolver as deficiências de desempenho até certo ponto. No ano passado, a demanda pela cadeia da indústria LFP se recuperou, o padrão de suprimento e demanda melhorou e a recuperação da LFP no mercado de baterias de energia será ainda mais fortalecida.

2 Áreas de aplicação de baterias de fosfato de ferro-lítio

As áreas de aplicação atuais das baterias LFP incluem novos veículos de energia, armazenamento de energia, estações base 5G, veículos de duas rodas, caminhões pesados, navios elétricos e outros campos. Entre eles, a aplicação de veículos de energia nova representa a maior proporção, incluindo veículos de passageiros de nova energia, automóveis de passageiros de nova energia e veículos especiais de energia nova; atualmente usam baterias LFP no campo de armazenamento de energia representaram mais de 94%, incluindo novos produtos e baterias escalonadas, usadas principalmente em UPS, fonte de alimentação de backup e campos de armazenamento de energia de comunicação; espera-se que o desenvolvimento futuro do mercado de navios elétricos seja relativamente alto. Bem, todos os aplicativos neste campo são atualmente baterias LFP; As baterias LFP também começaram a ser usadas no mercado de troca de baterias de duas rodas. À medida que o mercado começa a se livrar da política e a se mover em direção à comercialização real, as oportunidades para baterias LFP também serão abertas.

3 perspectivas de aplicação de baterias LFP

3.1 Perspectivas de aplicação no campo de veículos de energia nova

Desde 2020, o mercado de baterias LFP começou a se recuperar e entrou em um novo ciclo de crescimento. No início do ano passado, Tesla e CATL entraram na" bateria sem cobalto" ;, trazendo a bateria LFP de volta ao centro do palco novamente. Os veículos elétricos Tesla equipados com baterias LFP, sem dúvida, rapidamente abriram o prelúdio para o forte retorno das baterias LFP no mercado de baterias elétricas. Impulsionado pelo aumento significativo nas vendas de muitos modelos que suportam baterias LFP, como o Modelo 3 doméstico, BYD Han EV, Hongguang MINI EV, etc., incluindo CATL, BYD, Gotion, REPT Energy, GREAT Power e outras empresas de baterias, a capacidade instalada de baterias LFP no mercado de automóveis de passageiros aumentou significativamente. De acordo com estatísticas da indústria, a proporção de remessas de baterias LFP no total de remessas de baterias de energia aumentou de 28% em 2019 para cerca de 35-40% em 2020.

No início do novo ano de 2021, as últimas tendências da indústria indicam que as baterias LFP vão desencadear uma onda no setor de automóveis de passageiros em 2021. Do ponto de vista da política industrial, a nova política de subsídio de veículos de energia foi oficialmente implementada no início de 2021 , indicando a direção para OEMs no planejamento de novos veículos de energia. Do ponto de vista da tendência geral, os novos veículos de energia completaram a transformação do modo de desenvolvimento industrial impulsionado pelas políticas nacionais para o modo de desenvolvimento impulsionado pela demanda do mercado. Em 2021, o novo padrão de subsídio de veículos de energia será reduzido em 20% com base em 2020. A implementação da política de subsídios e a eliminação do período de transição de subsídios sobrepostos ajudarão a promover o crescimento normal da produção e vendas anuais de novos veículos de passageiros de energia em 2021. Do ponto de vista do layout industrial, CATL, BYD, Gotion e outras empresas de baterias principais estão aumentando ativamente a capacidade de produção de baterias LFP. As baterias CTP e baterias blade baseadas na solução LFP lançada por CATL e BYD já foram adquiridas. O mercado reconhece que está expandindo ativamente sua capacidade de produção de baterias LFP. Além disso, a Gotion também atualizou seus produtos de bateria LFP. Recentemente, lançou baterias soft pack 210Wh / Kg LFP e tecnologia JTM. As principais empresas de baterias convencionais estão expandindo significativamente a capacidade de produção de baterias LFP e as atualizações de produtos, e aproveitarão as oportunidades de mercado em 2021 em termos de suporte a baterias LFP para automóveis de passageiros. Em geral, à medida que os principais OEMs de automóveis de passageiros aceleram o lançamento de modelos LFP e as empresas de baterias reduzem ainda mais os custos de fabricação, a vantagem competitiva das baterias LFP no campo de automóveis de passageiros será ainda mais destacada e a classificação da capacidade instalada de baterias de potência no passageiro doméstico o campo do carro também será. Uma nova rodada de ajustes aparecerá.

Para estimar a capacidade instalada de baterias LFP em meu país de 2021 a 2025, fazemos as seguintes suposições: Primeiro, a produção e as vendas de veículos de energia novos em meu país manterão um crescimento constante de 2021 a 2023; a sinergia de direção autônoma de alto nível e veículos com novas energias de 2024 a 2025 O efeito é significativo. Em 2025, a escala de produção e vendas de veículos de passageiros de energia nova chegará a 5,5 milhões, e de veículos comerciais e veículos especiais serão próximos a 6 milhões, basicamente atingindo as metas predefinidas do" Plano de Desenvolvimento da Indústria de Veículos de Nova Energia (2021-2035)" ;. Em segundo lugar, em carros de passageiros puramente elétricos, os modelos da classe A00 mantêm cerca de 20% da participação de mercado, e a taxa de penetração das baterias LFP, contando com vantagens de custo, está aumentando ano a ano e finalmente domina; Os modelos da classe A0 ~ A1 mantêm cerca de 50% da participação de mercado, considerando o espaço geral, vida útil da bateria, custo, energia e outros fatores, a proporção de ferro-lítio está aumentando constantemente. Em geral, as baterias de potência LFP inauguram um aumento duplo na quantidade e no posicionamento do campo de automóveis de passageiros. Finalmente, a carga da bateria de cada tipo de veículo de passageiros elétrico puro aumentou ligeiramente ano a ano. Com base nas estimativas acima, em 2025, a capacidade doméstica instalada de baterias LFP deve atingir 136 GWh, e a participação de LFP no mercado de baterias elétricas deve atingir entre 40% e 50%. Se você olhar para o mundo, considerando que os principais OEMs também mudaram suas atitudes em relação às baterias LFP, as baterias LFP podem ter um espaço de mercado mais amplo. Até então, a produção anual global de LFP usada apenas para baterias de energia pode se aproximar de 50. Cerca de dez mil toneladas. Em suma, desde a seleção convencional no estágio inicial de desenvolvimento industrial, o rápido desenvolvimento da indústria até o período de maturidade gradual, as baterias de potência LFP estão prestes a inaugurar um desenvolvimento vigoroso e espera-se que a base dure para sempre.

3.2 Perspectivas de aplicação na área de armazenamento de energia de comunicação

A aplicação de baterias LFP em estações base 5G também tem mostrado uma tendência de rápido crescimento, abrindo novas oportunidades de mercado. No primeiro semestre de 2020, a China Tower e a China Mobile licitaram sucessivamente projetos de armazenamento de energia de bateria LFP de energia de reserva de estação base 5G. Os licitantes vencedores incluem GREAT Power, EVE, Narada Power, ZTT, Highstar, Shuangdeng Group, Vision Power, Coslight Power, Bateria PLB, etc. A bateria LFP" China Tower e China Telecom' Anúncio de licitação conjunta de produtos para backup de energia" foi lançado oficialmente, com um volume de licitação estimado de 2,09 GWh. No futuro, a China precisará construir ou renovar pelo menos 14,38 milhões de estações base. Estimado com um consumo de energia de estação única de 2700W e 4h de emergência, o mercado de armazenamento de energia de estação base 5G fornecerá 155 GWh de demanda por baterias LFP no futuro, e o tamanho do mercado correspondente excederá 100 bilhões de yuans.

3.3 Perspectivas de aplicação na área de veículos de duas rodas

As baterias LFP também têm sido bem utilizadas na indústria de bicicletas elétricas. Do ponto de vista do mercado interno, a implantação do novo padrão nacional trouxe grande demanda de reposição, o que promoverá o aumento contínuo das vendas de veículos elétricos de duas rodas. O desenvolvimento contínuo da economia compartilhada e o lançamento em grande escala de motocicletas compartilhadas no mercado também proporcionaram um forte impulso para a produção e venda de veículos elétricos de duas rodas. Impulsionado pela cooperação de empresas líderes de bateria, como CATL, BYD, Gotion, e gigantes de bicicletas elétricas compartilhadas, como Halo e Didi, o volume das baterias LFP aumentou significativamente, e muitas delas eram principalmente baterias de lítio-manganês ou baterias ternárias. empresas de baterias de rodas na rota técnica começaram a se voltar para baterias LFP, e espera-se que a participação de mercado de baterias LFP aumente substancialmente em 2021. Em resumo, impulsionada por muitos fatores favoráveis, como o novo padrão nacional, compartilhamento, take away, expresso entrega, exportação, etc., veículos de duas rodas darão início a um crescimento explosivo. No período de 2022 a 2023, serão mais de 50 milhões de veículos, indo direto para 60 milhões de veículos. A previsão preliminar é que em 2025, 70% das bicicletas elétricas serão modelos com bateria de lítio.

Da perspectiva dos mercados estrangeiros, a nova epidemia da coroa mudou os conceitos e modos de viagem de muitas pessoas na Europa e nos Estados Unidos. Os veículos elétricos de duas rodas são populares por suas vantagens simples e convenientes. O sudeste da Ásia e a Índia estão crescendo economicamente, e as rodas de duas rodas elétricas de baixo custo, confiáveis ​​e duráveis ​​se tornarão o principal meio de transporte para centenas de milhões de pessoas com seu desempenho de custo incomparável. A forte demanda nos mercados estrangeiros proporcionará dezenas de milhões de espaço adicional para o crescimento da produção dos veículos elétricos de duas rodas da China&# 39. Os veículos elétricos de duas rodas se tornarão uma grande indústria com uma escala de centenas de bilhões e se tornarão um símbolo da indústria manufatureira da China'. Com a estratégia de One Belt One Road se tornando global, ela atenderá a viagem de bilhões de pessoas e fornecerá ímpeto para a vida feliz de toda a humanidade.

3.4 Perspectivas de aplicação na área de caminhões pesados

A aplicação de baterias LFP no campo de caminhões pesados ​​está se acelerando. O Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação anunciou o último lote de" Anúncios sobre Fabricantes e Produtos de Veículos Automotores de Estrada" ;. Existem 16 caminhões pesados ​​em novos veículos de logística de energia, 10 dos quais estão claramente equipados com baterias LFP. Além disso, caminhões elétricos pesados ​​têm sido adotados em áreas como transporte combinado rodoferroviário, minas, siderúrgicas e portos devido à sua alta eficiência econômica. A indústria prevê que durante o" 14º Plano Quinquenal" período, a taxa de penetração de caminhões pesados ​​elétricos puros pode chegar a 10%. Se as vendas de caminhões pesados ​​chegarem a 1 milhão em 2025, espera-se que os caminhões pesados ​​elétricos puros cheguem a quase 100.000. Tome como exemplo o trator de troca elétrico puro FAW Jiefang J6P, que está equipado com uma bateria LFP da CATL com uma potência de 282 kWh. Se você considerar 250 kWh como o nível médio para calcular, 100.000 caminhões pesados ​​precisam ser equipados com pelo menos 25 GWh de baterias.

3.5 Perspectivas de aplicação na área de navios elétricos

A onda de eletrificação está varrendo rapidamente o setor de navios. Os campos de aplicação de navios elétricos e veículos elétricos são bastante diferentes, e os requisitos de desempenho das baterias de lítio também são diferentes. Atualmente, muitas empresas de baterias aceleraram o layout dos navios de íon-lítio. CATL, EVE e Gotion são empresas representativas típicas no campo de navios elétricos. Atualmente, os navios elétricos implantados por EVE, CATL e Gotion, sem exceção, usam baterias LFP. Atualmente, em comparação com o custo do combustível tradicional, o preço das baterias LFP tornou-se econômico no campo das aplicações marítimas. Em termos de segurança, as baterias de alimentação LFP e os sistemas de gerenciamento de baterias BMS desenvolveram-se rapidamente nos últimos anos. O aumento das taxas de carga e descarga fez com que os navios iniciassem melhor a aceleração e o manuseio da potência, e eles já possuíam as condições técnicas para promoção e aplicação nos navios. As baterias LFP se tornaram a melhor escolha para baterias de energia marítima neste estágio devido à sua alta segurança, longa vida, baixo custo, desempenho equilibrado e outras vantagens.

Com as políticas de proteção ambiental cada vez mais rigorosas e a melhoria contínua da tecnologia da bateria de lítio, espera-se que a eletrificação de navios entre em um período de rápido desenvolvimento nos próximos anos e os navios puramente elétricos se tornem a principal direção de desenvolvimento. A capacidade média da bateria de lítio de um novo veículo energético é de 40-50 graus, enquanto a capacidade da bateria de um navio de cruzeiro elétrico de luxo é de cerca de 3.000 graus. Estima-se que o mercado global de navios elétricos atingirá mais de 45 bilhões de yuans em 2025, e as perspectivas do mercado são muito amplas. A demanda por baterias de lítio provocada pela eletrificação de navios entrará em um período de rápido crescimento. Estima-se que a demanda por baterias LFP para navios elétricos excederá 6 GWh em 2025.

4 Produção e vendas, concentração de mercado e tendências de preços de materiais LFP

Sob a tendência de contra-ataque das baterias LFP, a produção e vendas de materiais LFP, a concentração do mercado e os preços também mudaram. Do ponto de vista dos dados de produção e vendas, a produção em 2017-2018 manteve-se em 70-80.000 toneladas. O aumento da demanda no campo de armazenamento de energia a partir de 2019 levou ao aumento da produção total para 90-100.000 toneladas. Em 2020, devido à forte demanda no segundo semestre do ano, a produção de LFP aumentou para 140 mil toneladas. Em 2021, a demanda por veículos de energia nova, caminhões pesados, navios, armazenamento de energia eletroquímica e outros campos serão liberados juntos. Estima-se que a demanda por materiais LFP chegará a cerca de 250.000 toneladas este ano. Em termos de concentração de mercado, o mercado de baterias LFP será altamente concentrado em 2020, com várias empresas líderes ocupando cerca de 80% -90% da quota de mercado. Do ponto de vista do preço, devido à oferta de curto prazo e escassez de demanda causada pelo aumento nos embarques de baterias LFP, o preço dos materiais LFP começará a aumentar no início de novembro de 2020. No início de 2021, o preço do LFP convencional os materiais serão 4-40 mil yuans / cerca de tonelada, o preço dos materiais LFP para armazenamento de energia é de cerca de 35.000-38.000 yuans / ton, e o preço dos materiais LFP para energia é de cerca de 43.000 yuans / ton. No entanto, considerando que a capacidade total de produção de materiais LFP na indústria não é pequena e o impacto dos futuros minerais a montante é relativamente pequeno, espera-se que o preço dos materiais LFP em 2021 mantenha uma operação estável após um ligeiro aumento.

5 A nova direção de desenvolvimento das empresas de bateria LFP

As baterias LFP serão usadas em maior escala após 2021. As empresas de baterias LFP mostrarão as seguintes mudanças em termos de produtos, operações, tecnologia e layout: as vendas do lado da bateria serão transferidas para as operações e as empresas mudarão seu modelo de vendas para leasing Operação, isso irá melhorar diretamente a economia do ciclo de vida das baterias LFP e melhorar a margem de lucro bruto do produto; em mercados a jusante, como armazenamento de energia e navios, o link de vendas apresenta as características de grandes flutuações de demanda, grande número de projetos, mas baixas compras únicas. A demanda por generalização de baterias prismáticas de lítio-ferro tem aumentado, especialmente nos links de armazenamento de energia de comunicação e armazenamento de energia industrial. A modularização ajudará a acelerar a velocidade de aplicação das empresas downstream; o limite técnico de materiais de ferro-lítio no mercado de baterias LFP foi reduzido, a escala de mercado se expandiu e os cenários de aplicação Com uma tendência mais abundante, os modelos de produtos serão gradualmente unificados, os preços de venda serão reduzidos ainda mais e a eficiência da produção empresarial e a escala de produção será melhorada ainda mais; por causa do custo de produção de materiais LFP, os custos de eletricidade representam uma proporção relativamente alta. Empresas como as de Chengdu, Chongqing e Guanzhong estão instalando fábricas nas regiões de Chengdu, Chongqing e Guanzhong, e as empresas de materiais de ferro-lítio podem encontrar um equilíbrio adequado para seu próprio desenvolvimento com base na diferença de preços da eletricidade em vários regiões. No momento, as regiões de meu país' s Chengdu-Chongqing, Yunnan-Guizhou e Mongólia Interior têm baixos preços de eletricidade e uma base de matéria-prima química completa, que pode ajudar as empresas a realizar parte da transferência da capacidade de produção.

6. Conclusão

Entrando em 2021, não há dúvida de que as baterias LFP abrirão mais espaço em aplicações de mercado mais diversificadas. Custo e segurança continuarão a ser os primeiros fatores que os fornecedores de bateria precisam considerar em uma variedade de cenários de aplicação de bateria, e as vantagens das baterias LFP estão surgindo gradualmente. Na eletrificação abrangente do sistema de energia, a tendência de eletrificação abrangente dos veículos de transporte terrestre é irreversível; a eletrificação de navios também está se acelerando e os padrões relevantes são gradualmente aprimorados; o campo do armazenamento de energia, incluindo o armazenamento de energia em grande escala integrado à rede elétrica e representado por estações base 5G. O armazenamento de energia em pequena escala continuará a ser o segundo campo de batalha para baterias LFP, e estes serão os mercados de aplicação para baterias LFP. Além disso, em mercados de aplicativos emergentes, incluindo empilhadeiras elétricas, ciclomotores elétricos, energia reserva de data center, energia reserva de elevador, fonte de alimentação de equipamento médico e outros cenários, todos trarão certas oportunidades e espaço para baterias LFP. É previsível que a gama de aplicações das baterias LFP se expanda rapidamente no futuro, e sua posição no mercado de baterias seja fortalecida.