With the quantification of energy density guidelines, can the trend of lithium iron phosphate "counterattack" ternary lithium continue?
Uusien energiaajoneuvojen teho-litiumioniakusta Edellisellä on korkeat kustannukset, mutta pitkä akun käyttöikä, kun taas jälkimmäisellä on hieman huonompi akun käyttöikä, mutta alhaiset kustannukset ja korkea turvallisuus.
Aiemmin, uusien energiapolitiikan tukien ansiosta, vuosina 2017–2019 korkean energiatiheyden omaavista kolmikomponenttisista litium-ioniakuista tuli markkinajohtaja. Sen jälkeen, kun tuki väheni asteittain vuonna 2019, litiumrautafosfaattiakut ovat kuitenkin voittaneet markkinoiden suosion kustannuseduilla ja teknologisilla läpimurroilla. Litiumrautafosfaatin asennetun kapasiteetin odotetaan vuonna 2021 ylittävän kolmikomponentin litiumin.
On November 18, the Ministry of Industry and Information Technology's opinion draft once again raised the requirements for the energy density of lithium-ion batteries. The market expects that the cost advantage will expand the share of lithium iron phosphate cathode materials in the mid-to-low end, and the mid-to-high-end passenger cars are dominated by ternary cathode materials, and the ternary cathode will develop towards the trend of high nickel. Among the ternary material manufacturers such as Rongbai Technology and Long-term Lithium, who can stand out under the trend of high nickelization?
01. Politiikat suosivat kolmikomponenttisia litiummateriaaleja hallitsemaan markkinoita
The rapid development and popularization of new energy vehicles is inseparable from the breakthrough of power lithium-ion battery performance and the reduction of cost. As the "heart" of new energy vehicles, the cost of power lithium-ion batteries accounts for about 40 percent of the entire vehicle, and its performance directly determines the safety and cruising range of the entire vehicle.
Uusien energiaajoneuvojen litiumioniakkujen kehittämiseen liittyy teknisiä reittejä, kuten litium-ioniakut, polttoaine-käyttöiset litium-akut ja natrium-ioniakut. Tällä hetkellä litium-ioni-akut ovat yleisimmin käytettyjä. Litium-ioni-akut koostuvat pääasiassa positiivisten elektrodien materiaaleista, negatiivisten elektrodien materiaaleista, erottimista, elektrolyyteistä ja akkukuorista. Positiivinen elektrodimateriaali määrää pääasiassa akun energiatiheyden ja turvallisuuden, mikä puolestaan vaikuttaa akun yleiseen suorituskykyyn. Lisäksi katodimateriaalin osuus on noin 40 prosenttia litium-ioni-akkujen hinnasta, ja sen hinta vaikuttaa myös akun kokonaishintaan, mikä puolestaan vaikuttaa koko ajoneuvon hintaan.
According to the different cathode materials, lithium ion batteries can be divided into lithium manganate batteries, lithium cobalt oxide batteries, lithium iron phosphate batteries, ternary lithium ion batteries and other types. Among them, ternary lithium-ion batteries and lithium iron phosphate batteries are the absolute main force. According to the data of my country's Automobile Power Li-ion Battery Industry Innovation Alliance, in the first 10 months of 2021, the cumulative installed capacity of my country's power lithium-ion batteries is 107.5GWh, of which the loading of ternary batteries and lithium iron phosphate batteries accounts for the proportion of the total installed capacity. 99.8 percent .
Kolmikomponenttisilla litiumioniakuilla{0}}ja litiumrautafosfaattiakuilla on omat etunsa. Kolmikomponentit litium-ioni-akut koostuvat nikkelistä, koboltista, mangaani (alumiini) elementeistä eri suhteissa, ja niillä on alhaisen lämpötilan kestävyys ja korkea energiatiheys, mutta korkea hinta ja syttyvyys. Se on helppo räjähtää; Litiumrautafosfaattiakkujen etuja ovat alhaiset kustannukset, pitkä käyttöikä, hyvä lämmönkestävyys ja korkea turvallisuussuorituskyky, mutta puutteita ovat alhainen lämpötilankestävyys, alhainen energiatiheys ja huono akun käyttöikä.
Viime vuosina kolmen litiumioniakkujen ja litiumrautafosfaattiakkujen markkinaosuudet ovat vaihdelleet poliittisten tukien, kustannusten ja muiden tekijöiden vuoksi. Uusien energiaajoneuvojen kehittämisen alkuvaiheessa päästö- ja polttoainetalous huomioon ottaen politiikka kallistui hyötyajoneuvoihin. Litiumrautafosfaatin edut, kuten turvallisuus ja käyttöiän kesto, tekivät siitä katodien ensimmäisen valinnan, ja sen markkinaosuus oli kaukana edellä. Vuonna 2016 litiumrautafosfaattiakkujen osuus kotimaisten litiumioniakkujen markkinoista oli 69 prosenttia.
Kuitenkin vuonna 2017, kun valtio tarkensi uusien energiaajoneuvojen tukipolitiikkaa, litiumrautafosfaattiakkujen ja kolmiolitiumioniakkujen markkina-asema muuttui sen jälkeen, kun akkujen energiatiheys sisällytettiin ensimmäistä kertaa tuen viiteindeksiin.
At that time, the energy density of lithium iron phosphate batteries was mainly concentrated in 70-80Wh/Kg, which could not meet the "mass energy density of pure electric passenger vehicle power lithium-ion battery system not less than 90Wh/kg. 1.1 times the "subsidy" standard, which has led to a gradual shift in the market to ternary lithium-ion batteries with higher energy density. In 2018, the market share of lithium iron phosphate batteries was surpassed by ternary lithium ion batteries for the first time. According to data from the Power Li-ion Battery Alliance, in 2018, the cumulative output of domestic power lithium-ion batteries reached 70.6GWh, of which ternary batteries accounted for 55.5 percent , and the proportion of lithium iron phosphate batteries dropped to 39.7 percent .
Vuoden 2020 ensimmäisellä neljänneksellä kolmen litiumioniakkujen markkinaosuus nousi 76 prosenttiin. On vallitseva trendi. Jopa jotkut välittäjät uskovat, että kolmikomponenttiset materiaalit hallitsevat katodimarkkinoita. Kukaan ei kuitenkaan odottanut litium-ioniakkujen kilpailukuvion kääntyvän uudelleen.
02. Litiumrautafosfaattiakut tekevät paluun tuen laskun jälkeen
Yleiset ternaariset katodimateriaalit koostuvat nikkelikobolttimangaanista, kemiallinen kaava on LiNixCoyMn1-x-yO2 ja mallit ovat NCM333, NCM523, NCM622 ja NCM811. Niiden joukossa luvut, kuten 333 ja 811, viittaavat Ni/Co/Mn-moolikerroinsuhteeseen NCM-materiaalissa. Kun verrataan NCM333:a NCM811:een, NCM811 on kolmiosainen katodimateriaali, jossa on paljon nikkeliä ja vähän kobolttia.
Koska koboltti on suhteellisen niukka metalli ja koboltin markkinahinta on korkea, mitä korkeampi kobolttipitoisuus on, litium-ioni-akkujen teho nousee. Lisäämällä nikkelimetallin pitoisuutta alhaisemmalla hinnalla ja vähentämällä kobolttimetallin pitoisuutta korkeammalla hinnalla, se ei vain voi parantaa energiatiheyttä, vaan myös vähentää kolmikantisen katodimateriaalin kustannuksia, joten ternäärinen katodimateriaali kehittyy vähitellen korkeaksi nikkeliksi tai jopa koboltti-vapaa. , NCM622, NCM811 ja NCA (nikkeli-koboltti-alumiini) ja muut -nikkelipitoiset materiaalit ovat yleistyneet.
The rapid development of ternary cathode materials after 2017 cannot be without the help of subsidies. Since 2019, with the gradual decline of subsidies for new energy vehicles, the cost has become something that various vehicle manufacturers have to consider. With the launch of CATL's CTP technology and BYD's blade battery technology, lithium iron phosphate batteries with lower cost and improved performance have been favored by OEMs.
Huaan Securitiesin 2021. alussa julkaiseman tutkimusraportin mukaan litiumrautafosfaatin käyttökustannukset ovat noin 0,08 yuania/Wh, mikä voi säästää 0,15-0,21 yuania/Wh verrattuna kolmiarvoiseen hintaan. katodimateriaalit, mikä vastaa 65 prosentista 72 prosenttiin kustannussäästöä. Nykyisen tukipolitiikan mukaan esimerkiksi kolmiosainen akku, jonka latausteho on 55 kWh ja akun käyttöikä 405 kilometriä, korvataan litiumrautafosfaattiakulla, ja hintaa voidaan alentaa 4 600 yuania 5 600 yuaniin.
Tämän seurauksena kustannuspuolen etu tekee litiumrautafosfaattimateriaalien kasvunopeudesta jälleen paljon korkeamman kuin kolmikomponenttisten materiaalien. Julkisten tietojen mukaan kotimainen litium-ioni-akkujen tuotantomäärä vuonna 2020 nousee 83,4 GWh:iin, mikä on 2,3 prosentin vähennystä vuodessa-verrattuna-. Litiumrautafosfaattiakkujen tuotanto kasvoi kuitenkin 24,7 prosenttia-vuoden -vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna 34,6 GWh:iin, ja kolmiosaisten akkujen tuotanto laski 12 prosenttia-v{{16} }}vuosi 48,5 GWh:iin.
Vuoden 2020 toisesta puoliskosta lähtien alkupään bulkkihyödykkeiden hinnat ovat nousseet pilviin, ja paine OEM-valmistajien kustannuspuolelle korostuu vuonna 2021. Monet OEM-valmistajat ovat nopeuttaneet siirtymistä kolmiosaisista akuista litiumrautafosfaattiakkuihin.
Huhtikuussa 2021 BYD ilmoitti, että kaikki puhtaasti sähköiset matkustajamallit varustetaan litiumrautafosfaattiteräakuilla. Heinäkuussa Musk sanoi, että Tesla käyttää tulevaisuudessa 2/3 litiumrautafosfaattiakkuja ja 1/3 kolmiosaisia akkuja. Lokakuussa Tesla ilmoitti, että Model 3:n ja Model Y:n vakioakun käyttöikä kaikkialla maailmassa vaihdetaan litiumrautafosfaattiakkuihin. Lisäksi Volkswagen, Ford ja Mercedes-Benz ovat kaikki tehneet selväksi, että he käyttävät litiumrautafosfaattiakkuja aloitustason-malleissa.
Vuoden 2021 10 ensimmäisen kuukauden aikana litiumrautafosfaattikuormituksen kasvuvauhti on 316,4 prosenttia ja kolmikomponenttisen materiaalikuormituksen kasvunopeus on 100,1 prosenttia. Vaikka kolmen litiumin latausmäärä ensimmäisten 10 kuukauden aikana oli 54,1 GWh, mikä oli hieman korkeampi kuin fosfaatti-stick-litium-akkujen lataustilavuus 53,2 WH:ssa, heinäkuusta 2021 lähtien latausmäärä oli litiumrautafosfaatin määrä on edelleen ylittänyt kolme kuukautta kolmen kuukauden ajan. Tämän trendin mukaan litiumrautafosfaattimateriaalien markkinaosuuden odotetaan ylittävän kolmikomponenttisten materiaalien markkinaosuuden vuonna 2021.
In just 4 or 5 years, the market competition pattern of cathode materials for power lithium-ion batteries has reversed twice. On November 18, the Electronic Information Department of the Ministry of Industry and Information Technology announced the "Lithium-ion Battery Industry Standard Conditions (2021 Edition)" (draft for comments), which further improved the energy density requirements for lithium-ion batteries and the competition between ternary lithium and lithium iron phosphate. will continue.
03. Kuka ottaa johtoaseman kolmikomponenttisten materiaalien valmistajissa korkean nikkeloitumisen trendin alla?
After the release of the Ministry of Industry and Information Technology's consultation draft, the research report of CITIC Securities believes that "in the context of vehicle electrification and intelligence, the pursuit of high-energy-density battery materials for power lithium-ion batteries will not stop. Such advantages will make it continue to be an important choice as a cathode material for passenger vehicle power lithium-ion batteries."
CITIC Securities kuitenkin totesi tutkimusraportissa myös, että on odotettavissa, että tulevien asiakirjojen käyttöönotto ei aiheuta käytännössä litiumrautafosfaattiteollisuuden kehityksen tukahduttamista, ja litiumrautafosfaatti hyötyy edelleen uusien energiaajoneuvojen nopeasta kehityksestä. ja energian varastointiteollisuus.
BYD:n puheenjohtaja ja presidentti Wang Chuanfu sanoi 19. marraskuuta, että akkuinvestointien ongelma piilee teknisessä reitissä. Kolmikomponentti on edelleen rautafosfaattia, sylinteri on edelleen neliömäinen, ja väärään suuntaan meneminen voi johtaa 10 miljardin yuanin menetykseen, ja se tuhlaa kolme vuotta. aika. Akkujen valmistajien ei tarvitse kohdata vain reitin valinnan haasteita ja paineita, vaan myös ylävirran katodimateriaalien valmistajien on kohdattava ongelma valita kolmikomponenttinen litium tai litiumrautafosfaatti.
Litium-ioniakkukatodimateriaalien näkökulmasta kolmikomponenttisten materiaalien osuus kasvoi vuoden 2016 33,8 prosentista 47,1 prosenttiin vuonna 2018, ja osuus on laskenut vuosi vuodelta vuodesta 2019 lähtien 45,9 prosentista vuonna 2019 vuoteen 2021. 39,2 prosenttia . Litiumrautafosfaatin osuus laski vuoden 2016 35,8 prosentista 21,9 prosenttiin vuonna 2018. Vuodesta 2019 lähtien osuus on kasvanut vuosi vuodelta vuoden 2019 22,6 prosentista 35,6 prosenttiin vuoden 2021 ensimmäisellä puoliskolla.
Negatiivielektrodi-, elektrolyytti-, erotin- ja muihin teollisuudenaloihin verrattuna positiivisen elektroditeollisuuden markkinarakenne on hajanaisempi, ja CR5:n markkinaosuus on pudonnut hieman vuoden 2019 38 prosentista 37 prosenttiin vuonna 2020.
At present, important companies producing ternary materials include Rongbai Technology, Dangsheng Technology, Long-term Lithium, Zhenhua New Materials, Xiamen Tungsten Industry, etc. Among them, Dangsheng Technology and Long-term Lithium are mainly based on conventional ternary materials NCM523 and NCM622, and the proportion of high-nickel ternary materials is relatively low. In the first three quarters of 2021, Dangsheng Technology's revenue was 5.171 billion, a year-on-year increase of 155 percent ; Long-term Lithium's revenue was 4.536 billion, a year-on-year increase of 322.95 percent .
Markkinaosuuden näkökulmasta kolmikomponenttisia materiaaleja hallitsee edelleen NCM523. Vuonna 2020 NCM523:n osuus kolmikomponenttisten materiaalien markkinaosuudesta oli 53 prosenttia ja NCM811:n 22 prosenttia. Sähköajoneuvojen kustannusten alentamisen ja akun käyttöiän pidentämisen kannalta yleissuuntaus on kuitenkin kolmikomponenttisten katodimateriaalien kehittäminen tehon litium-ioni-akkuihin korkean nikkelin omaamiseksi. Vuonna 2020 perinteisen kolmikomponentin NCM523:n osuus laski 9 prosenttiyksikköä-verrattuna-vuoteen, ja korkean-nikkelin NCM811:n osuus kasvoi 9 prosenttiyksikköä vuodessa{15 }}vuonna-. Korkean-nikkelin kolmikomponenttisten materiaalien on kuitenkin voitettava korkeiden kustannusten ja huonon turvallisuuden pullonkaula.
At present, the domestic leader in high-nickel ternary materials is Rongbai Technology, and its NCM811 cathode shipments account for more than half of the domestic market. In the first half of 2021, Rongbai Technology's revenue was 6.251 billion, a year-on-year increase of 166.50 percent .
Kolmikomponentin litiumin tai litiumrautafosfaatin valinta riippuu kuitenkin viime kädessä päätemarkkinoiden tarpeista. Uusien energiatukien vähentymisen jälkeen osa autonkuluttajista on herkempiä auton hankintakustannuksille ja kääntyy litiumrautafosfaattiakuilla varustettuihin malleihin halvemmalla, mikä epäilemättä vaikuttaa ajoneuvojen valmistajien valintaan ja sitten akkuvalmistajiin ja positiiviset elektrodit. materiaalin valmistaja.
Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriön korotettua entisestään litiumioniakkujen energiatiheysvaatimuksia, kolmikomponenttisten materiaalien valmistajien joukossa yritykset, jotka ottavat johtoaseman korkean nikkelipitoisten materiaalien kustannusten ja turvallisuuden voittamisessa, voivat saada etua tuleva kilpailu.
