З початку 21-го століття, із зростанням споживчої електроніки, такої як смартфони, планшети, переносні пристрої та дрони, попит налітієві батареїстався безпрецедентний вибух. Глобальний попит на літієві батареї зростає на 40-50% щороку, і у світі вироблено близько 1,2 мільярда нових зарядних пристроїв для транспортних засобів і більше 1 мільйона акумуляторів для електромобілів, 80% з яких походять від Китайський ринок. Згідно з даними Gartner, до 2025 року ємність літієвих акумуляторів у всьому світі досягне 5,7 мільярдів А·год із загальним річним темпом зростання на 21,5%. З розвитком технологій і контролем витрат літій-іонна батарея стала конкурентоспроможною ціновою альтернативою традиційній свинцево-кислотній батареї в новій енергетичній батареї автомобіля.
1. Технологічні тенденції
Технологія літієвої батареї продовжує розвиватися, від минулих потрійних матеріалів до літій-залізо-фосфатних матеріалів з вищою щільністю енергії, зараз відбувається перехід до літій-залізо-фосфату та потрійних матеріалів, і циліндричний процес є домінуючим. У сфері споживчої електроніки циліндричні літій-залізо-фосфатні батареї поступово замінюють традиційні циліндричні та квадратні літієво-залізо-фосфатні батареї; від додатків живлення батареї, від початку використання до сьогоднішнього дня частка додатків батареї живлення зростає з року в рік. Очікується, що в поточному міжнародному масштабі батареї, що застосовуються в основних країнах, приблизно 63%, досягнуть приблизно 72% у 2025 році. У майбутньому, з технологічним прогресом і контролем над витратами, очікується, що структура літієвої батареї буде більш стабільною та представлятиме ширший ринок. простір.
2. Ринковий ландшафт
Літій-іонна батарея є найбільш часто використовуваним типом силової батареї та має широкий спектр застосувань у сфері транспортних засобів з новою енергією, і ринковий попит на літій-іонну батарею є великим. Зріс на 44,2% порівняно з минулим роком. Серед них виробництво Ningde Times становило 41,7%; BYD посіла друге місце з 18,9% виробництва. З безперервним розширенням виробничих потужностей підприємства конкуренція в індустрії літієвих акумуляторів стає все більш жорсткою, Ningde Times, BYD та інші підприємства продовжують збільшувати свою частку ринку завдяки власним перевагам, тоді як Ningde Times досягла стратегічного партнерства з Samsung SDI і став одним із основних постачальників акумуляторних батарей Samsung SDI; BYD продовжує збільшувати свої інвестиції в сферу силових батарей завдяки своїм технічним перевагам, і зараз планування виробничих потужностей BYD у галузі силових батарей поступово вдосконалюється та виходить на стадію великомасштабного виробництва; BYD має більш глибоке та всебічне оволодіння літієвими матеріалами, що постачають на виробництві, її продукти з високим вмістом нікелю, потрійного літію та графіту, здатні задовольнити вимоги більшості компаній, що займаються виготовленням літієвих батарей.
3.Аналіз структури матеріалу літієвої батареї
З хімічного складу в основному є катодні матеріали (включаючи кобальтат літію та манганат літію), матеріали негативного електрода (включаючи марганат літію та фосфат літію), електроліт (включаючи розчин сульфату та розчин нітрату) та діафрагму (включаючи LiFeSO4 та LiFeNiO2). За характеристиками матеріалу можна розділити на матеріали позитивного та негативного електродів. Літій-іонні батареї зазвичай використовують катод для підвищення ефективності заряджання, в той час як літій використовується як катодний матеріал; негативний електрод з використанням нікель-кобальт-марганцевого сплаву; катодні матеріали в основному включають NCA, NCA + Li2CO3 і Ni4PO4 тощо; негативний електрод як іонний акумулятор у матеріалі катода та діафрагми є найбільш критичним, його якість безпосередньо впливає на продуктивність літій-іонних акумуляторів. Для отримання високої питомої енергії заряду та розряду та тривалого терміну служби літій повинен мати як високу продуктивність, так і довговічність. Літієві електроди поділяються на твердотільні батареї, рідкі батареї та полімерні батареї відповідно до матеріалу, з яких полімерні паливні елементи є відносно зрілою технологією з перевагами у вартості та можуть використовуватися в стільникових телефонах та іншій побутовій електроніці; твердотільне живлення завдяки високій щільності енергії та низькій вартості використання, придатне для зберігання енергії та інших галузей; і полімерна потужність завдяки меншій щільності енергії та нижчій вартості, але обмеженій частоті використання, підходить для літієвої батареї. Полімерні паливні елементи можна використовувати в мобільних телефонах, ноутбуках і цифрових камерах; технологія твердотільних акумуляторів зараз знаходиться на експериментальній стадії.
4.Процес виробництва та аналіз витрат
Літієві батареї побутової електроніки виготовляються з використанням елементів високої напруги, які в основному складаються з матеріалів позитивних і негативних електродів і матеріалів діафрагми. Ефективність і вартість різних катодних матеріалів сильно відрізняються: чим кращі характеристики катодних матеріалів, тим нижча вартість, а чим гірші характеристики матеріалів діафрагми, тим вища вартість. Згідно з даними China Industry Information Network, матеріали позитивних і негативних електродів споживчої електроніки складають від 50% до 60% від загальної вартості. Позитивний матеріал в основному виготовлений з негативного матеріалу, але його вартість становить понад 90%, і зі зростанням ринкових цін на негативний матеріал вартість продукту поступово зростає.
5. Обладнання, що відповідає вимогам обладнання
Загалом обладнання для складання літієвих батарей включає машину для лиття під тиском, машину для ламінування, лінію гарячої обробки тощо. Машина для лиття під тиском: використовується для виробництва літієвих батарей великого розміру, в основному використовується для дуже високого ступеня автоматизації процесу складання, маючи хорошу герметичність. Відповідно до виробничого попиту, він може бути оснащений відповідними прес-формами, щоб реалізувати точне різання пакувальних матеріалів (серцевини, негативного матеріалу, діафрагми тощо) та конверта. Машина для укладання: це обладнання в основному використовується для забезпечення процесу укладання літієвої батареї, яка в основному складається з двох основних частин: високошвидкісного укладання та високошвидкісної направляючої.
Час публікації: 11 жовтня 2022 р