Bateri litium ialah bateri dengan logam litium atau aloi litium sebagai bahan katod dan larutan elektrolit bukan akueus. Bateri litium berbeza daripada bateri litium-ion kerana yang pertama ialah bateri utama dan yang kedua ialah bateri boleh dicas semula. Bateri litium-ion berfungsi dengan menggerakkan ion litium ke depan dan ke belakang antara terminal positif dan negatif. Apabila bateri dicas, potensi elektrik yang digunakan pada kutub memaksa sebatian di hujung positif untuk membebaskan ion litium, yang bergerak merentasi membran ke karbon di hujung negatif, di mana molekul disusun dalam struktur lamelar. Apabila ia dinyahcas, ion litium pecah daripada karbon dalam lamella dan bergabung semula dengan sebatian dalam elektrod positif. Pergerakan ion litium menghasilkan arus elektrik.

Hulu rantai industri bateri litium boleh dibahagikan secara kasar kepada empat bahagian: bahan positif, bahan negatif, elektrolit dan diafragma. Bahan katod ialah komponen teras bateri litium, dan juga komponen utama yang menentukan prestasi dan kos pembuatan bateri litium. Bahagian tengah adalah untuk pengeluar peralatan dan pengeluar bateri yang diwakili oleh Ningde Times, manakala bahagian hiliran digunakan terutamanya dalam elektronik pengguna, kenderaan tenaga baharu dan storan tenaga.

Mari kita lihat bahan mentah mineral huluan bateri litium, terutamanya termasuk litium, kobalt, nikel dan sumber lain.

1. Bijih litium

Sumber litium terutamanya wujud dalam bentuk spodumene, air garam tasik garam dan lithopmica. Pekat litium mengandungi jumlah litium tertinggi, kira-kira 6.3%-7.5%, diikuti oleh litopmika, dengan kandungan antara 1.2%-1.59%. Kandungan tasik garam hanya 0.07%-0.14%.

Rizab sumber litium global kaya, dan pengedaran rizab dan kepekatan bekalan adalah tinggi. Terutamanya tertumpu di kawasan segitiga Litium, Bolivia menyumbang 23.6%; Chile 21.3 peratus; Argentina 11%; Diikuti oleh Amerika Syarikat, Australia, China dan negara lain.

Walau bagaimanapun, bekalan pengekstrakan tertumpu di Australia, yang menyumbang 55% daripada pasaran global pada 2021, diikuti oleh Chile pada 26% dan China pada 14%.

Rizab sumber litium kami kaya, kedua-dua litium bijih dan litium tasik garam dua jenis, tetapi pergantungan luaran bahan mentah litium masih sehingga 65%. Bijih litium China tertumpu terutamanya di Sichuan, Jiangxi, Qinghai, Tibet, empat kawasan rizab sumber litium menyumbang kira-kira 96% daripada jumlah rizab.

Terdapat enam deposit utama di Sichuan, yang dikawal oleh syarikat seperti Tianqi Lithium, Rongjie, Shengxin Lithium Energy, Ya Hua Group dan Chuaneng Power. Jiangxi adalah kawasan terbesar lithium mika di Asia, terdapat empat deposit utama, dimiliki oleh Jiangte Electric Machinery, Yongxing Materials dan sebagainya. WILAYAH Qinghai mempunyai rizab tasik garam terbesar di China, dan terdapat lima tasik garam utama, antaranya Tasik Garam Qarhan ialah tasik garam terbesar di China, yang masing-masing dikawal oleh Salt Lake Stock dan Keda Manufacturing. Tibet mempunyai tiga tasik garam utama, yang dimiliki oleh Xizang Chengtou, Tianqi Lithium dan Xizang Mining.

Dari perspektif corak persaingan sumber litium pada 2021, Ganfeng Lithium dan Tianqi Lithium tergolong dalam eselon pertama, eselon kedua termasuk Saham Yanhu dan Keda Manufacturing, dan perusahaan tersenarai lain termasuk Zangge Holding, Xizang Chengtou, Tianhua Jingchao, Rongjie Stock , dan lain-lain.

Sumber litium ditapis melalui pelbagai proses untuk menghasilkan litium karbonat dan litium hidroksida sebagai bahan katod bagi bateri litium. Spodumene boleh menyediakan kedua-dua litium hidroksida dan litium karbonat, tetapi laluan prosesnya berbeza, peralatan tidak boleh dikongsi, dan kosnya tidak terlalu banyak perbezaan; Walau bagaimanapun, kos penyediaan litium hidroksida daripada air garam tasik garam jauh lebih tinggi daripada litium karbonat, jadi kebanyakan produk perusahaan litium di Salt Lake adalah litium karbonat. Dari perspektif corak persaingan, Litium Ganfeng ialah peneraju mutlak litium karbonat dan litium hidroksida di dunia pada masa ini. Dengan penguasaan pasaran sebanyak 28 peratus, Abbott mengatasi Amerika Syarikat untuk menjadi yang terbesar di dunia. Di samping itu, Litium Tianyi domestik,

2. Sumber kobalt

Sumber kobalt terutamanya diedarkan di Republik Demokratik Congo (DRC) di Afrika, yang menyumbang lebih daripada 70% daripada pengeluaran kobalt global pada tahun 2021. Di China, 84 peratus daripada bahan kobalt diimport, dan hanya 2 peratus dihasilkan oleh sendiri. Dalam struktur penggunaan kobalt China, penggunaan bateri menyumbang bahagian yang agak tinggi, mencapai 84% pada tahun 2021. Disebabkan perkembangan pesat pasaran bateri kuasa global pada tahun 2021, bahagian kobalt yang digunakan dalam bateri kuasa meningkat dengan pesat.

Pada 2016 dan 2020, Luoyang Molybdenum memperoleh dua syarikat pelabuhan bebas Congo di Congo untuk menduduki tempat pertama di negara itu dari segi rizab logam kobalt ekuiti. Walau bagaimanapun, dari segi pengeluaran kobalt, industri kobalt Huayou masih menjadi peneraju mutlak, dan pemain lain mempunyai industri kobalt Hanrui.

3. Perlombongan nikel

Sumber bekalan nikel boleh dibahagikan kepada bijih nikel sulfida dan bijih nikel laterit mengikut jenis bijih. Bijih nikel sulfida terutamanya diedarkan di Kanada, Rusia, Australia dan negara-negara lain, dan bijih nikel laterit diedarkan terutamanya di Indonesia, Filipina, Singapura, Brazil dan negara-negara lain. Peningkatan semasa dan masa hadapan dalam bekalan nikel akan datang daripada deposit nikel laterit, disebabkan oleh penuaan deposit nikel sulfida dan kehabisan sumber yang boleh diakses.

Sumber nikel banyak terdapat di dunia dan diagihkan tidak sekata. Indonesia, Australia dan Rusia semuanya mempunyai sumber nikel yang kaya. Tetapi pengeluaran nikel tertumpu, dengan Asia Tenggara menyumbang 55% daripada pengeluaran nikel global pada tahun 2021. Jumlah pengeluaran nikel global pada tahun 2021 ialah 2.7 juta tan, dengan Indonesia dan Filipina menghasilkan paling banyak, menyumbang 37% dan 14% daripada nikel global pengeluaran, masing-masing. Dari segi pengeluar, lima pengeluar nikel teratas dunia ialah Norilsk dari Rusia, Vale dari Brazil, Jinchuan dari China, Glencore dan BHP Billiton, menyumbang kira-kira 35.4% daripada pengeluaran nikel global pada 2020.

Hiliran nikel digunakan terutamanya dalam keluli tahan karat, bateri, penyaduran elektrik, aloi dan bidang lain, di antaranya keluli tahan karat adalah medan aplikasi terbesar, menyumbang 70%. Oleh kerana asas penggunaan nikelnya yang besar, ia masih akan menjadi daya penggerak yang penting untuk memacu pertumbuhan permintaan nikel pada masa hadapan. Mendapat manfaat daripada pertumbuhan pesat dalam pengeluaran dan jualan kenderaan tenaga baharu, permintaan untuk nikel yang digunakan dalam bateri mempunyai pertumbuhan terpantas dalam permintaan hiliran nikel, dan bahagiannya dalam jumlah permintaan dijangka terus meningkat.

Pertama, hulu: bahan

1. Bahan elektrod positif

Bahan katod bateri litium adalah faktor penentu prestasi elektrokimia bateri litium, yang memainkan peranan utama dalam ketumpatan tenaga dan prestasi keselamatan bateri, dan kos bahan katod juga tinggi, iaitu 30% - 40%. Bateri litium dibahagikan kepada asid litium kobalt, asid litium mangan, fosfat besi litium, bahan ternary dan laluan teknikal lain mengikut sistem bahan katod.

Litium kobalt mempunyai kos tinggi dan jangka hayat yang pendek, dan digunakan terutamanya dalam produk 3C. Litium manganat mempunyai ketumpatan tenaga yang rendah, jangka hayat yang singkat dan kos rendah, dan digunakan terutamanya dalam kenderaan tujuan khas. Litium besi fosfat mempunyai jangka hayat yang panjang, keselamatan yang baik dan kos rendah, yang digunakan terutamanya dalam kenderaan komersial. Bahan ternary, terutamanya NCM, mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi, prestasi kitaran yang baik dan jangka hayat yang panjang, dan digunakan terutamanya dalam kereta penumpang. Pada masa ini, bateri litium ternary dan bateri fosfat besi litium adalah barisan arus perdana industri. Litium besi fosfat akan menjadi bahan katod yang paling pesat berkembang dalam tempoh lima tahun akan datang, didorong oleh pertumbuhan kenderaan elektrik dan pasaran simpanan tenaga.

Dari perspektif corak persaingan, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kepekatan pasaran asid litium kobalt telah meningkat, dan trend kepekatan kepala telah muncul secara beransur-ansur. Pada separuh pertama 2021, Tenaga Baharu Xiazeng, Tenaga Shanshan, Bahan Baharu Mongooley, Teknologi Bamo dan Grem menduduki lima bahagian pasaran asid litium kobalt teratas, dengan bahagian pasaran sebanyak 42%, 14%, 10%, 9% dan 6% masing-masing, menyumbang sehingga 82% secara keseluruhan. Kepekatan tinggi litium kobaltat berkait rapat dengan stratifikasi ketara produk tinggi dan rendah, peningkatan halangan untuk produk mewah, dan kematangan pasaran keseluruhan. Pada masa hadapan, litium kobaltat voltan tinggi dan produk lain mungkin menggalakkan peningkatan lagi halangan produk.

Menurut statistik CICC, pada separuh pertama 2021, kepekatan pasaran bahan ternary di China agak rendah. Teknologi Rongbai menduduki tempat pertama dengan bahagian pasaran sebanyak 11%, diikuti oleh Teknologi Bamo, Teknologi Dunsheng dan Lithium Changyuan, dengan bahagian pasaran sebanyak 10%. Jurang antara pengeluar agak kecil, dan corak industri bertaburan.

Kepekatan bahan katod besi fosfat litium adalah tinggi, dan bahan katod Hunan Yueng dan Dongfang Nano mempunyai kepekatan tertinggi. Bandar Hunan Yuneng menyumbang 22% daripada jumlah keseluruhan, dalam kedudukan utama. Yang kedua ialah Nano Jerman, dengan 20 peratus.

2. Bahan anod

Bahan anod adalah bahagian penting dalam bateri ion litium. Ia memberi kesan terutamanya kepada kapasiti, kecekapan pertama dan prestasi kitaran bateri litium. Bahan anod diperbuat daripada bahan aktif anod, pengikat dan bahan tambahan yang dicampurkan ke dalam tampalan yang tersebar rata pada kedua-dua belah kerajang tembaga, dan dibentuk dengan pengeringan dan penggulungan. Perkadaran bahan anod dalam kos bateri kuasa adalah kira-kira 5% ~ 15%.

Pada masa ini, bahan anod bateri litium adalah terutamanya grafit tiruan dan grafit semula jadi. Trend pembangunan adalah untuk mendopan silikon ke dalam anod grafit untuk membentuk anod berasaskan silikon dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi. Pada peringkat ini, grafit buatan adalah laluan arus perdana elektrod negatif. Bahan berasaskan silikon mempunyai potensi aplikasi yang hebat dan ruang pasaran yang luas pada masa hadapan.

Pada 2021, penghantaran pasaran anod litium di China mencapai 720,000 tan, meningkat 97% tahun ke tahun. Oleh kerana konsistensi dan prestasi berbasikal grafit tiruan adalah lebih baik daripada grafit semula jadi, yang lebih sesuai untuk bateri simpanan kuasa dan tenaga, bahagian pasaran pengeluaran grafit tiruan terus meningkat kepada 84%, manakala bahagian pasaran grafit semula jadi menurun kepada 14%.

Kepekatan pasaran bahan katod negatif adalah tinggi dan corak persaingan industri agak baik, CR3 mencapai 56%. Antaranya, saham Beitri, Putai Lai (Jiangxi Zichen) dan Shanshan telah berada di kedudukan teratas, masing-masing menyumbang 26%, 15%, 15%, bahagian pasaran Dongguan Kaijin dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah meningkat, menyumbang 13%.

3. Elektrolit

Elektrolit ialah pembawa penghantaran ion dalam bateri, yang memainkan peranan menjalankan ion antara elektrod positif dan negatif bateri litium, dan merupakan jaminan voltan tinggi dan tenaga spesifik tinggi bateri ion litium.

Elektrolit bateri litium biasanya terdiri daripada pelarut organik ketulenan tinggi, garam elektrolit litium, bahan tambahan yang diperlukan dan bahan mentah lain, dalam keadaan tertentu, mengikut perkadaran tertentu. Mengikut struktur yang berbeza, pelarut organik boleh dibahagikan kepada komponen utama litium heksafluorofosfat, etilena karbonat, fosforus pentafluorida dan sebagainya.

Data menunjukkan bahawa pada 2021, elektrolit bateri litium China meningkat sebanyak 271,000 tan daripada 110,000 tan pada 2017. Penghantaran elektrolit bateri litium dijangka mencecah 326,000 tan pada 2022.

Pada masa ini, tahap kepekatan industri elektrolit bateri litium di negara kita adalah tinggi, dan tiga kepekatan teratas skala perniagaan industri melebihi 60%. Pada masa yang sama dalam beberapa tahun kebelakangan ini, syarikat terkemuka elektrolit bateri lithium ion negara kita sentiasa melabur untuk membina pengembangan kilang, corak persaingan industri adalah stabil, kepekatan semakin bertambah baik. Data yang berkaitan menunjukkan bahawa tiga elektrolit bateri litium-ion domestik teratas ialah Bahan Tianci, Zhou Bang baharu, Guotai Huarong, 2021, bahagian pasaran bagi tiga perusahaan di atas ialah 67.1%. Antaranya, bahagian pasaran bahan Tianci adalah yang tertinggi, dimiliki oleh peneraju mutlak industri, menyumbang 33.1%.

4, diafragma

Pemisah bateri litium adalah salah satu bahan mentah bateri litium. Terletak di antara elektrod positif dan negatif di dalam bateri, ia memastikan laluan ion litium dan menghalang penghantaran elektron. Ia adalah filem nipis dengan struktur mikroporous dan merupakan komponen dalaman utama dengan halangan paling teknikal dalam rantaian industri bateri ion litium.

Proses pembuatan filem litium dibahagikan kepada kaedah kering dan kaedah basah, apabila melihat dari struktur produk diafragma, penghantaran pasaran diafragma negara kita masih menggunakan kaedah diafragma basah. Pemisah basah mempunyai prestasi yang lebih tinggi dan ketebalan yang lebih nipis, yang boleh meningkatkan ketumpatan tenaga bateri litium. Kelebihan teras diafragma kering ialah kos yang lebih rendah, pelaburan barisan pengeluaran yang lebih rendah, dan penggunaan tenaga yang lebih rendah seunit, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi dengan kepekaan kos tinggi dan keperluan kepadatan tenaga yang rendah, seperti pasaran simpanan tenaga.

Dari segi diafragma basah, terdapat corak industri"satu lebih daripada banyak yang kuat". Dengan pengeluaran besar-besaran kapasiti pengeluaran 2021, pengeluaran diafragma Enjie telah melebihi paras 3 bilion ping, dan kedudukan utamanya dalam pasaran diafragma basah telah distabilkan lagi, dengan bahagian pasaran diafragma basah melebihi 50%. Bahan sumber bintang dan teknologi Sinoma di peringkat kedua.

Dari segi diafragma kering, keseluruhannya menunjukkan corak pasaran 'tiga periuk'. Bahan Baharu Zte dalam pengeluaran kapasiti dan volum permintaan pelanggan yang besar hiliran, pada satu pukulan menjadi perusahaan terkemuka diafragma kering. Bahan sumber bintang dengan 21% bahagian pasaran kembali ke yang kedua, pemain lain adalah bahan baru Huiqiang, teknologi bahan dan sebagainya.

Proses pengeluaran diafragma adalah kompleks, pelaburan yang besar, dan memerlukan masa yang lama penyelidikan dan pembangunan dan pengumpulan pengalaman pengeluaran, adalah yang terakhir daripada empat bahan bateri litium utama untuk mencapai bahan gantian domestik. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pemisah litium dalam pertumbuhan permintaan bateri litium didorong oleh penghantaran pertumbuhan pesat. Pada 2021, China menghantar 7.8 bilion meter persegi diafragma litium, pertumbuhan tahun ke tahun lebih daripada 100%. Penghantaran diafragma bateri litium negara itu dijangka melebihi 15 bilion meter persegi pada 2022.

5, kerajang tembaga

Kerajang tembaga litium berfungsi sebagai pengumpul cecair untuk elektrod negatif bateri ion litium dan berfungsi sebagai pembawa bahan aktif elektrod negatif. Kos bateri litium tidak tinggi, kira-kira 5-10%, tetapi ia mempunyai kesan penting ke atas prestasi komprehensif bateri. Oleh itu, kerajang tembaga litium adalah bahagian penting dalam bateri litium. Mengikut ketebalan yang berbeza, kerajang kuprum litium boleh dibahagikan kepada kerajang kuprum nipis (12-18 mikron), kerajang kuprum ultra-nipis (6-12 mikron) dan kerajang tembaga yang sangat nipis (6 mikron ke bawah). Disebabkan oleh keperluan ketumpatan tenaga yang tinggi bagi kenderaan tenaga baharu, bateri kuasa cenderung menggunakan kerajang kuprum ultra-nipis dan sangat nipis dengan ketebalan yang lebih nipis.

Mendapat manfaat daripada pembangunan pesat kenderaan tenaga baharu China dan industri bateri litium, pembangunan kerajang tembaga litium China di kedudukan utama dunia, produk meliputi kerajang tembaga nipis, kerajang kuprum ultra-nipis dan kerajang tembaga yang sangat nipis. Pada masa ini, China telah menjadi pengeluar kerajang tembaga litium terbesar di dunia, dengan kadar pertumbuhan purata sebanyak 80% dalam industri kerajang tembaga bateri litium China dari 2015 hingga 2021.

Pada masa ini, pasaran kerajang tembaga bateri litium 6 nanometer adalah luas, tetapi pasaran kerajang tembaga 7-8 nanometer tradisional adalah kompetitif.

Pada 2020, lima penghantaran teratas kerajang tembaga bateri litium di China ialah Longdian Huaxin, Norod Holdings, Teknologi Jiayuan, kerajang tembaga Tongguan dan Jiujiang Defu, Longdian Huaxin menduduki tempat pertama buat sementara waktu dengan 18.4% bahagian pasaran.

Kedua, pertengahan: pengeluar peralatan dan bateri.

1, peralatan,

Mari kita fahami dahulu proses penghasilan bateri. Bahan elektrod positif dan negatif diasingkan dan dikacau sama rata ke dalam buburan. Selepas dikacau, bahan elektrod positif disapu pada kerajang aluminium dan bahan elektrod negatif disapu pada kerajang kuprum. Bahan elektrod positif dan negatif dipisahkan oleh diafragma, dan kepingan elektrod bersalut dipadatkan lagi untuk meningkatkan ketumpatan tenaga. Kemudian mengikut pelbagai jenis penghirisan, penaik, penggulungan, cangkang, suntikan elektrolit, dan akhirnya ujian enkapsulasi.

Peralatan bateri litium yang digunakan termasuk pengadun vakum, pelapis, penekan penggelek, mesin penggulungan, mesin suntikan cecair, mesin ujian dan sebagainya. Peralatan bateri litium terutamanya dibahagikan kepada bahagian depan, bahagian tengah dan bahagian belakang. Segmen pertama nilai peralatan adalah yang tertinggi, terutamanya dikawal oleh perusahaan Jepun dan Korea. NEGARA kami di dalam peralatan ELEKTRIK litium di bahagian belakang teknologi pengilangan mendahului, sudah mencapai tahap lanjutan antarabangsa, kelebihan aspek harga adalah jelas. Dari perspektif skala hasil, perisikan perintis ialah peneraju mutlak dalam bidang peralatan, dengan hasil perniagaan yang berkaitan sebanyak 6.956 bilion pada 2021. Yang kedua ialah Teknologi Yinghe, dengan hasil yang berkaitan sebanyak 4.907 bilion yuan, dan perusahaan lain termasuk Keheng Stock , Pultailai, Teknologi Hangke,

2. Pengeluar bateri

Di peringkat global, China kini menguasai pasaran pembuatan litium-ion global, menyumbang kira-kira 77% daripada kapasiti pengeluaran bateri litium-ion dunia, diikuti oleh Amerika Syarikat dengan hanya 9%.

Kira-kira 292.13 GW bateri kuasa telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2021, meningkat 114% tahun ke tahun. Antaranya, jumlah kapasiti terpasang 15 perusahaan kuasa teratas adalah kira-kira 281.58 GW jam, menyumbang 96% daripada kapasiti terpasang global bateri kuasa.

Antaranya, kapasiti terpasang bateri kuasa Ningde Times mencapai 93.7 gigawatt-jam tertinggi, dengan bahagian pasaran sebanyak 32.1%. LGES menduduki tempat kedua dengan bateri kuasa 60.3 gigawatt jam dipasang, dengan bahagian pasaran masing-masing 20.6% dan 16.0%. Selain itu, BYD domestik, Zhongchuang Singapore Airlines, Guoxuan High-tech, Vision Power dan sebagainya ke dalam 10 teratas.

Ketiga, hiliran: domain aplikasi

Segmen hiliran bateri litium terutamanya termasuk bateri litium kuasa, bateri litium simpanan tenaga dan bateri litium pengguna. Antaranya, medan aplikasi hiliran bateri kuasa adalah terutamanya kenderaan tenaga baru, medan aplikasi hiliran bateri simpanan tenaga adalah terutamanya sistem kuasa elektrik, dan medan aplikasi hiliran bateri pengguna terutamanya telefon bimbit dan elektronik pengguna lain.

Dari perspektif pengeluaran bateri litium global, bateri litium kuasa menduduki bahagian pengeluaran utama, mencapai 70.8%, diikuti oleh bateri litium pengguna, bahagian pasaran pengeluaran bateri litium ialah 22.2%, bahagian pasaran bateri simpanan tenaga adalah yang terkecil, 7%. Dengan cadangan daripada"puncak karbon"strategi di pelbagai negara di seluruh dunia, perusahaan global telah menggunakan bateri kuasa dan barisan pengeluaran bateri simpanan tenaga. Perkembangan pesat kenderaan tenaga baharu dan pasaran storan tenaga dijangka akan menggalakkan lagi bahagian pasaran bateri litium kuasa dan bateri litium storan tenaga.