Perspective d'application de la batterie au lithium fer phosphate

1. Introduction

Avec le développement continu de l'économie mondiale, la crise énergétique s'est progressivement aggravée et la prise de conscience de la protection de l'environnement n'a cessé de croître. En tant que nouvelle industrie des batteries à faible émission de carbone, respectueuse de l'énergie et de l'environnement, elle s'est développée rapidement et les batteries lithium-ion sont devenues de nombreuses batteries de puissance en raison de leurs excellentes performances et de leurs coûts de fabrication modérés. La direction générale du développement du pays. Avec des percées continues dans les matériaux et la technologie de performance des batteries et la baisse progressive des coûts de production, les batteries lithium-ion renforceront progressivement leurs avantages de légèreté, de longue autonomie de croisière, de large gamme d'applications, de densité énergétique élevée et de puissance de sortie élevée, et elles être utilisé comme batterie d'alimentation principale. Le développement est le principal type de batterie d'alimentation pour les véhicules à énergie nouvelle aujourd'hui. À l'heure actuelle, les matériaux de cathode pour les batteries lithium-ion dans les applications industrielles nationales et étrangères comprennent le phosphate de fer et de lithium (ci-après dénommé LFP), le manganate de lithium et le ternaire (manganate de nickel-cobalt lithium, aluminate de nickel-cobalt lithium), parmi lesquels Le phosphate de fer et de lithium est Sa sécurité et sa stabilité plus élevées, sa durée de vie plus longue et ses avantages à moindre coût se sont développés rapidement en Chine. Avec le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle et des batteries électriques, la technologie et la technologie de l'industrie des matériaux LFP ont continué de croître ces dernières années. Une concurrence mature et homogénéisée est prédominante, basée sur une itération technologique rapide et une coopération écologique industrielle, le marché LFP accélère la concentration d'entreprises leaders dans une croissance régulière, et la concentration de l'industrie s'est encore accrue. Le LFP présente des avantages de coûts inhérents et il existe un espace de vie tenace sur le marché sensible aux coûts. La superposition de certaines nouvelles solutions techniques peut résoudre dans une certaine mesure les défauts de performance. Au cours de l'année écoulée, la demande pour la chaîne industrielle LFP s'est redressée, la structure de l'offre et de la demande s'est améliorée et le rebond du LFP sur le marché des batteries électriques sera encore renforcé.

2 Domaines d'application des batteries lithium fer phosphate

Les domaines d'application actuels des batteries LFP comprennent les véhicules à énergie nouvelle, le stockage d'énergie, les stations de base 5G, les véhicules à deux roues, les camions lourds, les navires électriques et d'autres domaines. Parmi eux, l'application de véhicules à énergies nouvelles représente la plus grande proportion, y compris les véhicules de tourisme à énergies nouvelles, les voitures particulières à énergies nouvelles et les véhicules spéciaux à énergies nouvelles ; utilisent actuellement des batteries LFP dans le domaine du stockage d'énergie représentaient plus de 94%, y compris les nouveaux produits et les batteries échelon, principalement utilisées dans les domaines de l'UPS, de l'alimentation de secours et du stockage d'énergie de communication ; le développement futur du marché des navires électriques devrait être relativement élevé. Eh bien, toutes les applications dans ce domaine sont actuellement des batteries LFP ; Les batteries LFP ont également commencé à être utilisées sur le marché de l'échange de batteries pour deux-roues. Alors que le marché commence à se débarrasser davantage de la politique et à se diriger vers une véritable commercialisation, les opportunités pour les batteries LFP seront également davantage ouvertes.

3 Perspectives d'application des batteries LFP

3.1 Perspectives d'application dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles

Depuis 2020, le marché des batteries LFP a commencé à se redresser et est entré dans un nouveau cycle de croissance. Au début de l'année dernière, Tesla et CATL sont entrés dans la"batterie sans cobalt", ramenant à nouveau la batterie LFP au centre de la scène. Les véhicules électriques Tesla équipés de batteries LFP ont sans doute rapidement ouvert le prélude au fort retour des batteries LFP sur le marché des batteries de puissance. Poussé par l'augmentation significative des ventes de nombreux modèles prenant en charge les batteries LFP tels que le modèle domestique 3, BYD Han EV, Hongguang MINI EV, etc., y compris CATL, BYD, Gotion, REPT Energy, GREAT Power et d'autres sociétés de batteries, le la capacité installée de batteries LFP sur le marché des voitures particulières a considérablement augmenté. Selon les statistiques de l'industrie, la proportion des expéditions de batteries LFP dans les expéditions totales de batteries d'alimentation est passée de 28 % en 2019 à environ 35 à 40 % en 2020.

Au début de la nouvelle année 2021, les dernières tendances de l'industrie indiquent que les batteries LFP déclencheront une vague dans le domaine des voitures particulières en 2021. Du point de vue de la politique industrielle, la politique de subvention des véhicules à énergie nouvelle a été officiellement mise en œuvre début 2021. , indiquant la direction pour les équipementiers dans la planification des véhicules à énergie nouvelle. Du point de vue de la tendance générale, les véhicules à énergies nouvelles ont achevé la transformation du mode de développement industriel impulsé par les politiques nationales vers le mode de développement impulsé par la demande du marché. En 2021, la norme de subvention des véhicules à énergies nouvelles sera réduite de 20 % sur la base de 2020. La mise en œuvre de la politique de subvention et la suppression de la période transitoire des subventions superposées contribueront à promouvoir la croissance normale de la production et des ventes annuelles de véhicules de tourisme à énergie nouvelle en 2021. Du point de vue de l'implantation industrielle, CATL, BYD, Gotion et d'autres sociétés de batteries principales augmentent activement la capacité de production de batteries LFP. Les batteries CTP et les batteries lame basées sur la solution LFP lancée par CATL et BYD ont déjà été obtenues. Le marché reconnaît qu'il étend actuellement activement sa capacité de production de batteries LFP. En outre, Gotion a également amélioré ses produits de batterie LFP. Il a récemment lancé des batteries souples LFP de 210Wh/Kg et la technologie JTM. Les principales sociétés de batteries grand public augmentent considérablement la capacité de production de batteries LFP et les mises à niveau de leurs produits, et saisiront les opportunités de marché en 2021 en termes de prise en charge des batteries LFP pour les voitures particulières. En général, alors que les principaux équipementiers de voitures particulières accélèrent le lancement de modèles LFP et que les fabricants de batteries réduisent davantage les coûts de fabrication, l'avantage concurrentiel des batteries LFP dans le domaine des voitures particulières sera davantage mis en évidence, et le classement de la capacité installée des batteries électriques dans champ de voiture sera également Une nouvelle série d'ajustements apparaîtra.

Afin d'estimer la capacité installée des batteries LFP dans mon pays de 2021 à 2025, nous faisons les hypothèses suivantes : Premièrement, la production et les ventes de véhicules à énergies nouvelles dans mon pays maintiendront une croissance régulière de 2021 à 2023 ; la synergie de la conduite autonome de haut niveau et des véhicules à énergies nouvelles de 2024 à 2025 L'effet est significatif. D'ici 2025, l'échelle de production et de vente de véhicules de tourisme à énergie nouvelle atteindra 5,5 millions, et les véhicules utilitaires et véhicules spéciaux atteindront près de 6 millions, atteignant essentiellement les objectifs prédéfinis du"Plan de développement de l'industrie des véhicules à énergies nouvelles (2021-2035)". Deuxièmement, dans les voitures particulières purement électriques, les modèles de classe A00 détiennent environ 20 % de part de marché, et le taux de pénétration des batteries LFP, en s'appuyant sur des avantages de coût, augmente d'année en année et finit par dominer ; Les modèles de classe A0 ~ A1 conservent environ 50% de la part de marché, compte tenu de l'espace global, de la durée de vie de la batterie, du coût, de la puissance et d'autres facteurs, la proportion de fer au lithium augmente régulièrement. En général, les batteries de puissance LFP ouvrent la voie à une double augmentation de la quantité et du positionnement du domaine des voitures particulières. Enfin, la charge de la batterie de chaque type de véhicule de tourisme purement électrique a légèrement augmenté d'année en année. Sur la base des estimations ci-dessus, d'ici 2025, la capacité installée nationale des batteries de puissance LFP devrait atteindre 136 GWh, et la part de LFP sur le marché des batteries de puissance devrait atteindre entre 40 % et 50 %. Si vous regardez le monde, étant donné que les principaux équipementiers ont également changé leur attitude envers les batteries LFP, les batteries LFP peuvent avoir un espace de marché plus large. D'ici là, la production annuelle mondiale de LFP utilisé uniquement pour les batteries d'alimentation pourrait approcher 50. Environ dix mille tonnes. En bref, de la sélection grand public au début du développement industriel, du développement rapide de l'industrie à la période de maturité progressive, les batteries LFP sont sur le point d'inaugurer un développement vigoureux, et on espère que la fondation durera éternellement.

3.2 Perspectives d'application dans le domaine du stockage d'énergie de communication

L'application de batteries LFP dans les stations de base 5G a également montré une tendance de croissance rapide, ouvrant de nouvelles opportunités de marché. Au premier semestre 2020, China Tower et China Mobile ont successivement soumissionné pour des projets de stockage d'énergie par batterie LFP pour l'alimentation de secours de la station de base 5G. Les soumissionnaires retenus incluent GREAT Power, EVE, Narada Power, ZTT, Highstar, Shuangdeng Group, Vision Power, Coslight Power, PLB Battery, etc. La"China Tower et China Telecom's LFP Battery Produits pour l'Avis d'Appel d'Offres Conjoint" a été officiellement publié, avec un volume d'enchères estimé à 2,09 GWh. À l'avenir, la Chine devra construire ou rénover au moins 14,38 millions de stations de base. Estimé avec une consommation d'énergie d'une seule station de 2 700 W et une urgence de 4 heures, le marché du stockage d'énergie des stations de base 5G fournira à l'avenir 155 GWh de demande de batteries LFP, et la taille du marché correspondant dépassera les 100 milliards de yuans.

3.3 Perspectives d'application dans le domaine des deux-roues

Les batteries LFP ont également été bien utilisées dans l'industrie du vélo électrique. Du point de vue du marché intérieur, la mise en œuvre de la nouvelle norme nationale a entraîné une demande de remplacement à grande échelle, ce qui favorisera l'augmentation continue des ventes de véhicules électriques à deux roues. Le développement continu de l'économie du partage et le lancement à grande échelle des motos partagées sur le marché ont également donné une forte impulsion à la production et à la vente de véhicules électriques à deux roues. Poussé par la coopération des principales sociétés de batteries telles que CATL, BYD, Gotion et des géants du vélo électrique partagé tels que Halo et Didi, le volume de batteries LFP a considérablement augmenté, et beaucoup d'entre elles étaient principalement des batteries lithium-manganèse ou des batteries ternaires les entreprises de batteries à roues sur la route technique ont commencé à se tourner vers les batteries LFP, et la part de marché des batteries LFP devrait augmenter considérablement en 2021. En résumé, tirée par de nombreux facteurs favorables tels que la nouvelle norme nationale, le partage, la vente à emporter, l'express livraison, exportation, etc., les deux-roues connaîtront une croissance explosive. Au cours de la période de 2022 à 2023, il y aura plus de 50 millions de véhicules, passant directement à 60 millions de véhicules. Selon les prévisions préliminaires, d'ici 2025, 70 % des vélos électriques seront des modèles à batterie au lithium.

Du point de vue des marchés d'outre-mer, la nouvelle épidémie de couronne a changé les concepts et les modes de voyage de nombreuses personnes en Europe et aux États-Unis. Les deux-roues électriques sont populaires pour leurs avantages propres et pratiques. L'Asie du Sud-Est et l'Inde sont en plein essor économique, et les deux-roues électriques à bas prix, fiables et durables Les roues deviendront le principal moyen de transport pour des centaines de millions de personnes avec leurs performances de coût inégalées. La forte demande sur les marchés étrangers fournira des dizaines de millions d'espace supplémentaire pour la croissance de la production des deux-roues électriques de la Chine &. Les véhicules électriques à deux roues deviendront une énorme industrie avec une échelle de centaines de milliards et deviendront un symbole de l'industrie manufacturière de la Chine &. La stratégie One Belt One Road devenant mondiale, elle servira le voyage de milliards de personnes et donnera une impulsion à la vie heureuse de toute l'humanité.

3.4 Perspectives d'application dans le domaine des poids lourds

L'application des batteries LFP dans le domaine des poids lourds s'accélère. Le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information a annoncé le dernier lot de&« Annonces sur les constructeurs et produits de véhicules automobiles routiers & ». Il y a 16 poids lourds dans des véhicules de logistique des énergies nouvelles, dont 10 sont clairement équipés de batteries LFP. De plus, les camions lourds électriques ont été adoptés dans des domaines tels que le transport combiné rail-route, les mines, les aciéries et les ports en raison de leur grande efficacité économique. L'industrie prédit que pendant le"14e plan quinquennal" période, le taux de pénétration des camions lourds électriques purs peut atteindre 10%. Si les ventes de poids lourds atteignent 1 million en 2025, les poids lourds purement électriques devraient atteindre près de 100 000. Prenons l'exemple du tracteur d'échange électrique pur FAW Jiefang J6P, qui est équipé d'une batterie LFP du CATL d'une puissance de 282 kWh. Si vous prenez 250 kWh comme niveau moyen pour calculer, 100 000 poids lourds doivent être équipés d'au moins 25 GWh de batteries.

3.5 Perspectives d'application dans le domaine des navires électriques

La vague d'électrification déferle rapidement sur le secteur des navires. Les domaines d'application des navires électriques et des véhicules électriques sont assez différents, et les exigences de performance des batteries au lithium sont également différentes. À l'heure actuelle, de nombreuses entreprises de batteries ont accéléré l'aménagement des navires lithium-ion. CATL, EVE et Gotion sont des entreprises représentatives typiques dans le domaine des navires électriques. À l'heure actuelle, les navires électriques déployés par EVE, CATL et Gotion, sans exception, utilisent tous des batteries LFP. À l'heure actuelle, par rapport au coût traditionnel du carburant, le prix des batteries LFP est devenu économique dans le domaine des applications marines. En termes de sécurité, les batteries de puissance LFP et les systèmes de gestion de batteries BMS se sont rapidement développés ces dernières années. L'augmentation des taux de charge et de décharge a permis aux navires de démarrer l'accélération et de mieux gérer la puissance, et ils possédaient déjà les conditions techniques pour la promotion et l'application sur les navires. Les batteries LFP sont devenues le meilleur choix pour les batteries marines à ce stade en raison de leur sécurité élevée, de leur longue durée de vie, de leur faible coût, de leurs performances équilibrées et d'autres avantages.

Avec les politiques de protection de l'environnement de plus en plus strictes et l'amélioration continue de la technologie des batteries au lithium, on s'attend à ce que l'électrification des navires entre dans une période de développement rapide au cours des prochaines années, et les navires purement électriques deviendront la direction principale du développement. La capacité moyenne de la batterie au lithium d'un véhicule à énergie nouvelle est de 40 à 50 degrés, tandis que la capacité de la batterie d'un bateau de croisière électrique de luxe est d'environ 3 000 degrés. On estime que le marché mondial des navires électriques atteindra plus de 45 milliards de yuans en 2025, et les perspectives de marché sont très larges. La demande de batteries au lithium induite par l'électrification des navires va entrer dans une période de croissance rapide. On estime que la demande de batteries LFP pour les navires électriques dépassera 6 GWh en 2025.

4 Production et ventes, concentration du marché et tendances des prix des matériaux LFP

Sous la tendance de la contre-attaque des batteries LFP, la production et les ventes de matériaux LFP, la concentration du marché et les prix ont également changé. Du point de vue des données de production et de vente, la production en 2017-2018 est restée de 70 à 80 000 tonnes. L'augmentation de la demande dans le domaine du stockage d'énergie à partir de 2019 a conduit à une augmentation de la production totale de 90 à 100 000 tonnes. En 2020, en raison d'une forte demande au second semestre, la production de LFP est passée à 140 000 tonnes. En 2021, la demande de véhicules à énergie nouvelle, de camions lourds, de navires, de stockage d'énergie électrochimique et d'autres domaines sera libérée ensemble. On estime que la demande de matériaux LFP atteindra environ 250 000 tonnes cette année. En termes de concentration du marché, le marché des batteries LFP sera fortement concentré en 2020, plusieurs sociétés leaders occupant environ 80 à 90 % des parts de marché. Du point de vue du prix, en raison de la pénurie à court terme de l'offre et de la demande causée par l'augmentation des expéditions de batteries LFP, le prix des matériaux LFP commencera à augmenter début novembre 2020. Début 2021, le prix des LFP grand public les matériaux seront de 4 à 40 000 yuans/environ tonne, le prix des matériaux LFP pour le stockage d'énergie est d'environ 35 000 à 38 000 yuans/tonne et le prix des matériaux LFP pour l'électricité est d'environ 43 000 yuans/tonne. Cependant, étant donné que la capacité de production totale de matériaux LFP dans l'industrie n'est pas petite et que l'impact des contrats à terme sur les minéraux en amont est relativement faible, on s'attend à ce que le prix des matériaux LFP en 2021 maintienne un fonctionnement stable après une légère augmentation.

5 La nouvelle direction de développement des entreprises de batteries LFP

Les batteries LFP seront utilisées à plus grande échelle après 2021. Les entreprises de batteries LFP présenteront les changements suivants en termes de produits, d'opérations, de technologie et de disposition : les ventes côté batterie seront transférées aux opérations et les entreprises changeront leur modèle de vente en location Fonctionnement, cela améliorera directement l'économie du cycle de vie des batteries LFP et améliorera la marge bénéficiaire brute du produit ; sur les marchés en aval tels que le stockage d'énergie et les navires, le maillon de vente présente les caractéristiques de fortes fluctuations de la demande, un grand nombre de projets, mais de faibles achats ponctuels. La demande de généralisation des batteries lithium fer prismatiques s'est accrue, notamment dans les liaisons de stockage d'énergie de communication et de stockage d'énergie industriel. La modularisation contribuera à accélérer la vitesse d'application des entreprises en aval ; le seuil technique des matériaux fer-lithium sur le marché des batteries LFP a été abaissé, l'échelle du marché s'est élargie et les scénarios d'application Avec une tendance plus abondante, les modèles de produits seront progressivement unifiés, les prix de vente seront encore réduits et l'efficacité de la production de l'entreprise et l'échelle de production sera encore améliorée ; en raison du coût de production des matériaux LFP, les coûts d'électricité représentent une proportion relativement élevée. Des entreprises telles que celles de Chengdu, Chongqing et Guanzhong mettent en place des usines dans les régions de Chengdu, Chongqing et Guanzhong, et les entreprises de matériaux fer-lithium peuvent trouver un équilibre adapté à leur propre développement basé sur la différence de prix de l'électricité dans divers Régions. À l'heure actuelle, les régions de mon pays's Chengdu-Chongqing, Yunnan-Guizhou et Mongolie intérieure ont des prix de l'électricité bas et une base complète de matières premières chimiques, ce qui peut aider les entreprises à entreprendre une partie du transfert de capacité de production.

6. Conclusion

À l'aube de 2021, il ne fait aucun doute que les batteries LFP ouvriront plus d'espace dans des applications de marché plus diversifiées. Le coût et la sécurité continueront d'être les premiers facteurs que les fournisseurs de batteries doivent prendre en compte dans une variété de scénarios d'application de batteries, et les avantages des batteries LFP émergent progressivement. Dans l'électrification globale du système électrique, la tendance à l'électrification globale des véhicules de transport terrestre est irréversible ; l'électrification des navires s'accélère également et les normes en la matière sont progressivement améliorées ; le domaine du stockage d'énergie, y compris le stockage d'énergie à grande échelle intégré au réseau électrique et représenté par des stations de base 5G. Le stockage d'énergie à petite échelle continuera d'être le deuxième champ de bataille pour les batteries LFP, et ce seront les marchés d'application pour les batteries LFP. En outre, sur les marchés d'applications émergents, notamment les chariots élévateurs électriques, les cyclomoteurs électriques, l'alimentation de secours des centres de données, l'alimentation de secours des ascenseurs, l'alimentation électrique des équipements médicaux et d'autres scénarios, tous apporteront certaines opportunités et un espace pour les batteries LFP. Il est prévisible que la gamme d'applications des batteries LFP s'étendra rapidement à l'avenir et que sa position sur le marché des batteries de puissance sera renforcée.