With the quantification of energy density guidelines, can the trend of lithium iron phosphate "counterattack" ternary lithium continue?
Što se tiče energetske litijum{0}} baterije za nova energetska vozila, postojala je debata o tehničkoj ruti ternarne litijum- jonske baterije i litijum željezo-fosfatne baterije na tržištu. Prvi ima visoku cijenu, ali dug vijek trajanja baterije, dok drugi ima nešto lošije trajanje baterije, ali nisku cijenu i visoku sigurnost.
U prošlosti, zahvaljujući novim subvencijama energetske politike, od 2017. do 2019. godine, ternarne litijum{2}}ionske baterije visoke gustine energije postale su tržišni lider. Međutim, nakon što je subvencija postupno opadala 2019. godine, litijum-željezo-fosfatne baterije osvojile su naklonost tržišta sa prednostima u pogledu troškova i tehnološkim otkrićima. Očekuje se da će instalirani kapacitet litijum željeznog fosfata u 2021. premašiti kapacitet ternarnog litijuma.
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. Politike favoriziraju ternarne litijumske materijale da dominiraju tržištem
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.
Razvoj novih energetskih litijum{0}}jonskih baterija za vozila ima tehničke pravce kao što su litijum-jonske baterije, litijumske baterije-na gorivo i natrijum{3}}jonske baterije. Trenutno se najviše koriste litijum{4}}ionske baterije. Litijum-ionske baterije se uglavnom sastoje od materijala pozitivnih elektroda, materijala negativnih elektroda, separatora, elektrolita i omotača baterija. Materijal pozitivne elektrode uglavnom određuje gustoću energije i sigurnost baterije, što zauzvrat utječe na ukupne performanse baterije. Uz to, katodni materijal čini oko 40 posto cijene litijum{7}}jonskih baterija, a njegova cijena također utiče na ukupnu cijenu baterije, što zauzvrat utiče na cijenu cijelog vozila.
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 .
Ternarne litijum{0}}ionske baterije i litijum gvožđe fosfatne baterije imaju svoje prednosti. Ternarne litijum{1}}ionske baterije se sastoje od elemenata nikla, kobalta, mangana (aluminijuma) u različitim omjerima i imaju karakteristike otpornosti na niske temperature i velike gustine energije, ali visoke cijene i zapaljivosti. Lako je eksplodirati; Prednosti litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija su niska cena, dug životni vek, dobra termička stabilnost i visoke bezbednosne performanse, ali nedostaci su otpornost na niske temperature, niska gustina energije i slabo trajanje baterije.
U posljednjih nekoliko godina, zbog subvencija politike, troškova i drugih faktora, tržišni udjeli ternarnih litijum{0}}ionskih baterija i litijum željezo-fosfatnih baterija su oscilirali. U ranoj fazi razvoja novih energetskih vozila, s obzirom na emisiju i ekonomičnost goriva, politika je bila okrenuta ka komercijalnim vozilima. Prednosti litijum-gvozdenog fosfata, kao što su bezbednost i životni vek, učinile su ga prvim izborom za katode, a njegov tržišni udeo je bio daleko ispred. U 2016. godini, litijum-gvožđe-fosfatne baterije činile su 69 procenata domaćeg tržišta litijum-jonskih baterija.
Međutim, 2017. godine, kako je država prilagođavala politiku subvencija za nova energetska vozila, nakon što je gustoća energije baterija po prvi put uvrštena u referentni indeks subvencije, promijenila se tržišna pozicija litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija i ternarnih litijum-jonskih baterija.
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 .
U prvom kvartalu 2020. godine, tržišni udio ternarnih litijum{1}}ionskih baterija porastao je na 76 posto. Postoji dominantan trend. Čak i neke brokerske kuće vjeruju da će trojni materijali dominirati katodnim tržištem. Međutim, niko nije očekivao da će se obrazac takmičenja litijum{3}}jonskih baterija ponovo promijeniti.
02. Litijum-gvozdeno-fosfatne baterije se vraćaju nakon pada subvencija
Uobičajeni ternarni katodni materijali se sastoje od nikl kobalt mangana, hemijska formula je LiNixCoyMn1-x-yO2, a modeli su NCM333, NCM523, NCM622 i NCM811. Među njima, brojevi kao što su 333 i 811 odnose se na omjer molarnog koeficijenta Ni/Co/Mn u NCM materijalu. Upoređujući NCM333 sa NCM811, NCM811 je trojni katodni materijal sa visokim sadržajem nikla i malo kobalta.
Budući da je kobalt relativno rijedak metal, a tržišna cijena kobalta visoka, što je veći sadržaj kobalta, cijena energetskih litijum{0}}jonskih baterija će se povećati. Povećanjem sadržaja metala nikla s nižom cijenom i smanjenjem sadržaja metala kobalta sa višom cijenom, ne samo da može poboljšati gustoću energije, već i smanjiti cijenu trostrukog katodnog materijala, tako da se ternarni katodni materijal postepeno razvija do visokog nikla ili čak bez kobalta. , NCM622, NCM811 i NCA (nikl-kobalt-aluminijum) i drugi materijali sa visokim{6}}niklom postali su mainstream.
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.
Prema istraživačkom izvještaju Huaan Securities početkom 2021, trošak upotrebe litijum željeznog fosfata je oko 0.08 juana/Wh, što može uštedjeti 0,15-0,21 juana/Wh u poređenju sa ternarnim katodni materijali, što odgovara smanjenju troškova od 65 do 72 posto. Prema trenutnoj politici subvencija, na primjer, ternarna baterija sa punjenjem od 55 kWh i vijekom trajanja baterije od 405 kilometara zamjenjuje se litijum-gvozdeno-fosfatnom baterijom, a trošak se može smanjiti za 4.600 juana na 5.600 juana.
Kao rezultat toga, prednost troškovne strane čini stopu rasta litijum-gvožđe-fosfatnih materijala mnogo većom od one kod ternarnih materijala. Prema javnim podacima, domaća snaga litijum{0}jonske baterije u 2020. godini će dostići 83,4 GWh, što je godišnje-u odnosu na{5}}godišnji pad od 2,3 posto. Međutim, proizvodnja litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija porasla je za 24,7 posto godišnje-u odnosu na{11}}godinu na 34,6 GWh, a proizvodnja ternarnih baterija smanjena je za 12 posto godišnje-na{16 }}godine do 48,5GWh.
Od druge polovine 2020. godine cijene robe u rasutom stanju uzvodno su porasle, a pritisak na troškovnu stranu OEM-a postat će izraženiji 2021. Mnogi OEM-ovi su ubrzali prelazak sa trojnih baterija na litijum-gvozdeno-fosfatne baterije.
U aprilu 2021. BYD je najavio da će svi čisto električni putnički modeli biti opremljeni litijum-gvozdeno-fosfatnim lopatičnim baterijama. U julu je Musk rekao da će Tesla u budućnosti koristiti 2/3 litijum-gvozdeno-fosfatne baterije i 1/3 ternarne baterije. U oktobru je Tesla najavio da će standardno trajanje baterije modela 3 i modela Y širom svijeta biti prebačeno na litijum-gvozdene fosfatne baterije. Osim toga, Volkswagen, Ford i Mercedes-Benz su jasno stavili do znanja da će koristiti litijum-gvožđe-fosfatne baterije u početnim{7}} modelima.
U prvih 10 mjeseci 2021. godine stopa rasta punjenja litijum-gvozdenim fosfatom je 316,4 odsto, a stopa rasta trojnog opterećenja 100,1 odsto. Iako je zapremina punjenja ternarnog litijuma u prvih 10 mjeseci bila 54,1 GWh, što je bilo nešto više od zapremine punjenja fosfat-stick litijum- baterija od 53,2 WH, od jula 2021. godine punjenje zapremina litijum gvožđe fosfata nastavlja da prelazi tri meseca tokom tri meseca. Prema ovom trendu, očekuje se da će tržišni udio litijum-željezo-fosfatnih materijala nadmašiti udio ternarnih materijala u 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. Ko će preuzeti vodeću ulogu u proizvođačima ternarnih materijala u trendu visoke nikelizacije?
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."
Međutim, CITIC Securities je u izvještaju o istraživanju također naveo da se očekuje da uvođenje budućih dokumenata neće uzrokovati praktično suzbijanje razvoja industrije litijum željeznog fosfata, a litijum željezo fosfat će i dalje imati koristi od brzog razvoja novih energetskih vozila. i industrije skladištenja energije.
Dana 19. novembra, Wang Chuanfu, predsjednik i predsjednik BYD-a, rekao je da problem ulaganja u baterije leži u tehničkoj ruti. Trojka je još uvijek željezni fosfat, cilindar je još uvijek kvadrat, a odlazak u pogrešnom smjeru može dovesti do gubitka 10 milijardi juana, a to će izgubiti tri godine. vrijeme. Ne samo da se proizvođači baterija moraju suočiti s izazovima i pritiscima odabira rute, već se i proizvođači katodnih materijala moraju suočiti s problemom odabira ternarnog litij ili litijum željeznog fosfata.
Iz perspektive katodnih materijala litijum{0}}ionskih baterija, udio ternarnih materijala porastao je sa 33,8 posto u 2016. na 47,1 posto u 2018. godini, a udio se smanjivao iz godine u godinu od 2019., sa 45,9 posto u 2019. do 2021. 39,2 posto. Udio litijum-gvozdenog fosfata pao je sa 35,8 odsto u 2016. na 21,9 odsto u 2018. Od 2019, taj udeo se povećava iz godine u godinu, sa 22,6 odsto u 2019. na 35,6 odsto u prvoj polovini 2021. godine.
U poređenju s industrijama negativnih elektroda, elektrolita, separatora i drugim industrijama, tržišna struktura industrije pozitivnih elektroda je fragmentiranija, a tržišni udio CR5 je blago opao sa 38 posto u 2019. na 37 posto u 2020. godini.
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 .
Iz perspektive tržišnog udjela, ternarnim materijalima i dalje dominira NCM523. U 2020. godini, NCM523 je činio 53 posto tržišnog udjela ternarnih materijala, a NCM811 22 posto. Međutim, iz perspektive smanjenja troškova i poboljšanja vijeka trajanja baterija električnih vozila, razvoj trojnih katodnih materijala za napajanje litijum-jonskih baterija do visokog nikla je opći trend. U 2020. godini, udio konvencionalnog ternarnog NCM523 smanjen je za 9 procentnih poena u godini-u odnosu na{11}}godinu, a udio visoko-nikl ternarnog NCM811 porastao je za 9 procentnih poena godine{15 }}na-godine. Međutim, trojni materijali sa visokim-niklom još uvijek moraju prevladati usko grlo visoke cijene i loše sigurnosti.
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 .
Međutim, izbor ternarnog litijuma ili litijum željeznog fosfata u konačnici ovisi o potrebama terminalnog tržišta. Nakon pada novih energetskih subvencija, pojedini potrošači automobila su osjetljiviji na troškove kupovine automobila i okreću se modelima opremljenim litijum-željezno-fosfatnim baterijama s nižim cijenama, što će nesumnjivo utjecati na izbor proizvođača vozila, a potom i na proizvođače baterija i pozitivne elektrode. proizvođač materijala.
Nakon što Ministarstvo industrije i informacionih tehnologija dodatno poveća zahtjeve za gustinom energije litijum{0}}ionskih baterija, među proizvođačima ternarnih materijala, kompanije koje preuzmu vodeću ulogu u prevazilaženju troškova i sigurnosti materijala s visokim sadržajem nikla mogu dobiti prednost u buduće takmičenje.
