Se entiende que ha habido informes en el mercado de que "las baterías de litio de estado sólido de BYD se producen en Chongqing y están a punto de someterse a pruebas de carga" y "las baterías de sodio de BYD han entrado en condición de batería". etapa de prueba." Aunque todos han sido confirmados como rumores, su circulación parece reflejar la reciente "ansiedad por las baterías de litio" en el mercado.
Recientemente, en la Conferencia Internacional de la Industria de Baterías de Litio de China (Suining) y la Conferencia de Intercambio Internacional sobre Vehículos de Nueva Energía y Baterías Eléctricas, Sun Shigang, académico de la Academia China de Ciencias y profesor de la Universidad de Xiamen, dijo que la densidad de energía de las baterías de iones de litio existentes en mi país está cerca del límite teórico.
Con la densidad energética de las baterías de litio cerca del "techo", el mercado necesita nuevas historias, como baterías de estado sólido, baterías de iones de sodio, energía de hidrógeno, etc. ¿Quién puede ser el "protagonista" en el futuro?
El fosfato de hierro y litio está creciendo con fuerza, pero ¿la densidad energética se acerca a su límite?
165438+El 16 de octubre, en la conferencia de lanzamiento del vehículo de nueva energía número 3 millones de BYD, el presidente y presidente de BYD, Wang Chuanfu, dijo una vez que BYD insiste en "caminar sobre dos piernas" con vehículos híbridos y eléctricos. Siga la ruta de la batería de fosfato de hierro y litio en materia de seguridad de las materias primas y seguridad del producto.
En los últimos años, debido a la disminución de los subsidios para vehículos de nueva energía y al desarrollo de la tecnología de baterías de fosfato de hierro y litio, las baterías de fosfato de hierro y litio de menor costo han "alcanzado" gradualmente a las baterías de litio ternarias y se han convertido en los que tienen mayor cuota de mercado.
Los datos de la Alianza de Innovación de la Industria de Baterías de Energía Automotriz de China muestran que de 1 a 10 años, la capacidad de carga de baterías de energía nacional fue de 224,2 GWh, un aumento interanual del 108,7 %. Entre ellas, la capacidad de carga de las baterías ternarias es de 88 GWh, que representa el 39,2% del total del vehículo, un aumento interanual del 62,8%; la capacidad de carga de las baterías de fosfato de hierro y litio es de 1,36 GWh, que representa el 60,6% del total; vehículo completo, un aumento interanual del 1,55,6%, lo que muestra un rápido impulso de crecimiento.
Según lo entendido por el periodista, después de que la cuota de mercado de las baterías de fosfato de hierro y litio fuera superada por las baterías de litio ternarias en 2018, hubo un período de caída del mercado. Sin embargo, a partir de marzo de 2020, debido a la reducción de las políticas de subsidios, el mercado ha reavivado el interés en las baterías de fosfato de hierro y litio, destacando las ventajas de costos de las baterías de fosfato de hierro y litio y la mayor seguridad de las baterías de fosfato de hierro y litio. En mayo de 2021, la producción de baterías de fosfato de hierro y litio superó la de las baterías de litio ternarias. En julio del mismo año, la cuota de mercado de la carga de baterías de fosfato de hierro y litio superó el 50%.
La gran prosperidad de las baterías de fosfato de hierro y litio también ha supuesto una ampliación de la cuota de mercado para BYD, que se especializa en esta ruta técnica. Según un informe publicado conjuntamente por la asociación y Core Consulting, en junio de 2022, la capacidad instalada de baterías de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. en el mercado chino era de 9,655 GWh, con una cuota de mercado del 45,2%, un mes después. disminución mensual de 4,2 puntos porcentuales, mientras que BYD Fodi Baterías logró La capacidad instalada fue de 6.216GWh y la participación de mercado fue del 29,1%, un aumento de 5,4 puntos porcentuales con respecto al mes anterior.
Además, el fuerte crecimiento de las ventas de BYD también ayudará a aumentar su cuota de mercado de baterías. 165438+El 16 de octubre, las ventas totales de vehículos de nueva energía de BYD superaron oficialmente los 3 millones de unidades. De enero a octubre de 2022, BYD logró unas ventas de 1.397.900 vehículos, un incremento interanual del 233,92%.
Sin embargo, en el contexto de rápido crecimiento en la carga de baterías y la participación de mercado, las baterías de fosfato de hierro y litio se enfrentan a una situación en la que "la densidad de energía se está acercando al techo". El informe de investigación de Donghai Securities muestra que la densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio ha alcanzado el límite teórico, alrededor de 160 Wh/kg.
El Informe de investigación de Caixin Securities también cree que con la optimización continua del diseño, el fosfato de hierro y litio, como el material de cátodo de batería más popular, su capacidad específica básicamente ha alcanzado el límite del material, y el diseño de baterías y sistemas. La optimización también se está acercando gradualmente a su límite.
En la actualidad, se cree generalmente en el mercado que las baterías de fosfato de litio y manganeso se convertirán en la ruta de actualización para las baterías de fosfato de litio y hierro.
Caixin Securities señaló que, en las mismas condiciones, ¿la densidad energética teórica del fosfato de litio y hierro y manganeso es un 15% mayor que la del fosfato de litio y hierro? 20% En términos de costo, el costo del LiMn-Fe-P es equivalente al del fosfato de hierro y litio y tiene una buena economía. En comparación con los materiales ternarios, el fosfato de litio, hierro y manganeso es más seguro y de menor costo.
Pero desde una perspectiva más amplia, toda la industria de las baterías de litio se enfrenta actualmente a la "ansiedad" de que la densidad de energía se acerque a su límite. Sun Shigang dijo que la densidad de energía de la batería está relacionada con el principio de la batería. Por ejemplo, la densidad de energía de una batería de iones de litio está relacionada con el peso y la densidad del haz de electrones reactivo y el material activo. En la actualidad, la densidad energética de las baterías de iones de litio está cerca del límite superior.
¿Son las baterías de estado sólido el futuro? El "principal campo de batalla" de las baterías de sodio no son los automóviles.
Qi Hai_, presidente de Beijing Teyi Sunshine New Energy, dijo en una entrevista que la afirmación de que la densidad energética de las baterías de litio está "cerca del techo" está dirigida principalmente a las baterías de iones de litio que actualmente utilizan electrólito. En los últimos años, la densidad energética de las baterías de litio ha mejorado enormemente en términos de propiedades del material, tecnología y estructura de la batería.
“En el futuro, las baterías de iones de litio pasarán a una ruta híbrida sólido-líquido y eventualmente se convertirán en baterías de litio totalmente de estado sólido porque la seguridad de las baterías de estado sólido mejorará mucho y. "La densidad de energía mejorará aún más, pero es necesario superar los materiales y los procesos. Hay algunos problemas con los equipos. Japón está más avanzado en este sentido y China también está aumentando la investigación y el desarrollo", dijo Qi Hai.
Recientemente, la NASA (NASA) afirmó que ha logrado un gran avance en la investigación y el desarrollo de baterías de estado sólido para la aviación. Según el sitio web oficial de la NASA, la densidad de energía de la batería de estado sólido desarrollada con éxito por la NASA ha alcanzado los 500 Wh/kg, que es casi el doble de la densidad de energía de la mejor batería para vehículos eléctricos actualmente: la batería de litio 4680 de Tesla, aproximadamente 300 Wh/. kg.
Actualmente existen muchas empresas, como Ganfeng Lithium Industry, China New Aviation, Contemporary Amp Technology Co., Ltd., Honeycomb Energy, etc. , todos tienen planes en el campo de las baterías de estado sólido. Según la opinión generalizada de la industria, las baterías de estado semisólido "aumentarán su escala" y se producirán en masa en 2025, mientras que las baterías de estado sólido puro tardarán más en desarrollarse. Según el plan de Toyota, las baterías totalmente de estado sólido se producirán de forma estable en 2030.
Los datos de PatentResult, una agencia de análisis y estudios de patentes, muestran que las empresas japonesas actualmente lideran el camino en el número de patentes de baterías de estado sólido. Desde 2000 hasta marzo de 2022, las cinco principales empresas del mundo en términos de solicitudes de patentes de baterías de estado sólido son Toyota, Panasonic Holdings, Izumi Seiko, Samsung Electronics y Murata Manufacturing. A excepción de Samsung Electronics, las otras cuatro son empresas japonesas. . Entre ellos, Toyota ocupa el primer lugar en número de patentes, con 1.331, tres veces más que el segundo lugar.
El informe de investigación de Huaan Securities cree que la investigación y el desarrollo de baterías de estado sólido han transcurrido casi medio siglo y que la comercialización a gran escala aún está lejos. Se enfrenta principalmente a problemas como la tecnología inmadura y la alta fabricación. costos y altos requisitos para la colaboración en la cadena industrial.
Y las baterías de sodio llegarán antes que las de estado sólido. 165438+El 22 de octubre, Sichuan Instrument Technology dijo en respuesta a las preguntas de los inversores en una plataforma interactiva que la línea piloto del proyecto de batería de iones de sodio de la compañía se había puesto en producción. Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. declaró anteriormente en respuesta a preguntas de los inversores que la empresa está trabajando arduamente para promover la industrialización de las baterías de iones de sodio en 2023.
Qi Hai_ cree que a medida que la densidad de energía de las baterías de litio se acerque a su límite, traerá algunas oportunidades para las baterías de iones de sodio. En el futuro, las baterías de sodio se utilizarán ampliamente en escenarios de densidad energética media y baja, como el almacenamiento de energía. Sin embargo, todavía existen problemas como el alto costo (causado por una tecnología inmadura y una escala insuficiente), y pueden pasar dos o tres años para tener buenas aplicaciones en el mercado.
Shi Lin, secretario general de la Asociación China-Europa de Vehículos Inteligentes Conectados, también dijo a los periodistas que las desventajas de las baterías de iones de sodio son obvias. Primero, la densidad de energía es baja. Con el mismo peso, su autonomía de crucero es sólo aproximadamente el 60% de la de las baterías ternarias de litio y su vida útil es más corta. El coste del reemplazo posterior de la batería es mayor y en el futuro se utilizarán productos de menor precio.
Se puede observar que la aparición de baterías de iones de sodio competirá con las baterías de litio en el campo del almacenamiento de energía. Sin embargo, en el campo de los vehículos de nueva energía, debido a la baja densidad de energía, no es así. Es difícil cambiar el estado de las baterías de litio.
¿Qué pasa con las pilas de combustible de hidrógeno? Qi Hai_ dijo que la energía del hidrógeno y los vehículos combustibles de hidrógeno requieren promoción industrial y apoyo político, así como desarrollo a largo plazo.
Se tiene entendido que el primer lote de vehículos con red de pilas de combustible se ha puesto en funcionamiento en Shanghai, lo que convierte a Shanghai en la primera ciudad del país en operar regularmente redes de pilas de combustible. Sin embargo, iResearch dijo que el desarrollo actual de la energía del hidrógeno todavía enfrenta un dilema de alto costo. Los altos precios, las dificultades de almacenamiento y transporte y los altos costos de las estaciones de servicio de hidrógeno restringen el desarrollo de la industria.
En conjunto, aunque la densidad de energía actual de las baterías de litio que utilizan electrolitos se ha acercado al "techo", seguirá siendo la tecnología de baterías principal para vehículos de nueva energía en los próximos años.
Según los cálculos del Instituto de Investigación Toubao, para 2025, el mercado mundial de baterías de litio alcanzará los 65.438+0,528 GWh, y la CAGR (tasa de crecimiento anual compuesta) alcanzará el 34,4% tres años después.