Depuis le début du 21e siècle, avec l'essor de l'électronique grand public comme les smartphones, les tablettes, les appareils portables et les drones, la demande depiles au lithiuma connu une explosion sans précédent. La demande mondiale de batteries au lithium augmente à un rythme de 40 à 50 % chaque année, et le monde a produit environ 1,2 milliard de chargeurs de véhicules à énergie nouvelle et plus d'un million de batteries de puissance pour véhicules électriques, dont 80 % proviennent du Marché chinois. Selon les données de Gartner : d'ici 2025, la capacité mondiale des batteries au lithium atteindra 5,7 milliards d'Ah, avec un taux de croissance annuel composé de 21,5 %. Avec les progrès de la technologie et le contrôle des coûts, la batterie Li-ion est devenue une alternative compétitive à la batterie au plomb traditionnelle dans les batteries de véhicules à énergie nouvelle.
1. Tendances technologiques
La technologie des batteries au lithium continue de se développer, des anciens matériaux ternaires aux matériaux au phosphate de fer au lithium à plus haute densité énergétique, c'est maintenant la transition vers le phosphate de fer au lithium et les matériaux ternaires, et le processus cylindrique est dominant. Dans le domaine de l'électronique grand public, les batteries cylindriques au lithium fer phosphate remplacent progressivement les batteries traditionnelles cylindriques et carrées au lithium fer phosphate ; Depuis le début de l'utilisation des applications de batteries de puissance, la proportion d'applications de batteries de puissance augmente d'année en année. Le taux d'application actuel des batteries électriques dans les principaux pays internationaux, d'environ 63 %, devrait atteindre environ 72 % en 2025. À l'avenir, avec les progrès technologiques et le contrôle des coûts, la structure des produits des batteries au lithium devrait être plus stable et présenter un marché plus large. espace.
2. Paysage du marché
La batterie Li-ion est le type de batterie de puissance le plus fréquemment utilisé et a un large éventail d'applications dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, et la demande du marché pour la batterie Li-ion est importante. Ah, en hausse de 44,2 % sur un an. Parmi eux, la production du Ningde Times représentait 41,7 % ; BYD arrive en deuxième position, avec 18,9 % de la production. Avec l'expansion continue de la capacité de production des entreprises, la concurrence dans l'industrie des batteries au lithium devient de plus en plus féroce, Ningde Times, BYD et d'autres entreprises continuent d'élargir leur part de marché grâce à leurs propres avantages, tandis que Ningde Times a conclu un partenariat stratégique avec Samsung SDI et est devenu l'un des principaux fournisseurs de batteries d'alimentation de Samsung SDI ; BYD continue d'augmenter ses investissements dans le domaine des batteries de puissance en raison de ses avantages techniques, et est désormais dans la configuration de la capacité de production de BYD dans le domaine des batteries de puissance s'est progressivement améliorée et est entrée dans la phase de production à grande échelle ; BYD a une maîtrise plus approfondie et plus complète des matières premières en amont, le lithium, ses produits de système de lithium ternaire à haute teneur en nickel et de graphite ont été en mesure de répondre aux exigences de la plupart des fabricants de batteries au lithium.
3.Analyse de la structure des matériaux des batteries au lithium
De la composition chimique, il y a principalement des matériaux de cathode (y compris des matériaux de cobaltate de lithium et des matériaux de manganate de lithium), des matériaux d'électrode négative (y compris du manganate de lithium et du phosphate de fer de lithium), un électrolyte (y compris une solution de sulfate et une solution de nitrate) et un diaphragme (y compris LiFeSO4 et LiFeNiO2). De la performance matérielle, peut être divisé en matériaux d’électrodes positives et négatives. Les batteries lithium-ion utilisent généralement une cathode pour améliorer l'efficacité de la charge, tout en utilisant le lithium comme matériau de cathode ; électrode négative utilisant un alliage nickel-cobalt-manganèse ; Les matériaux cathodiques comprennent principalement NCA, NCA + Li2CO3 et Ni4PO4, etc. L'électrode négative en tant que batterie ionique dans le matériau de la cathode et le diaphragme est la plus critique, sa qualité affecte directement les performances des batteries lithium-ion. Afin d'obtenir une énergie spécifique de charge et de décharge élevée et une longue durée de vie, le lithium doit avoir à la fois des caractéristiques de haute performance et de longue durée de vie. Les électrodes au lithium sont divisées en batteries à semi-conducteurs, batteries liquides et batteries polymères selon le matériau, parmi lesquelles les piles à combustible polymères sont une technologie relativement mature avec des avantages en termes de coût et peuvent être utilisées dans les téléphones portables et autres appareils électroniques grand public ; énergie à semi-conducteurs grâce à sa densité énergétique élevée et son faible coût d'utilisation, adaptée au stockage d'énergie et à d'autres domaines ; et puissance polymère en raison d'une densité énergétique plus faible et d'un coût inférieur mais d'une fréquence d'utilisation limitée, adaptée aux batteries au lithium. Les piles à combustible polymère peuvent être utilisées dans les téléphones portables, les ordinateurs portables et les appareils photo numériques ; La technologie des batteries à semi-conducteurs est actuellement au stade expérimental.
4. Processus de fabrication et analyse des coûts
Les batteries au lithium pour appareils électroniques grand public sont fabriquées à l’aide de cellules haute tension, composées principalement de matériaux d’électrodes positives et négatives et de matériaux de diaphragme. Les performances et le coût des différents matériaux de cathode varient considérablement : plus les performances des matériaux de cathode sont bonnes, plus le coût est faible, tandis que plus les performances des matériaux de diaphragme sont mauvaises, plus le coût est élevé. Selon les données du China Industry Information Network, les matériaux des électrodes positives et négatives des batteries au lithium pour appareils électroniques grand public représentent 50 à 60 % du coût total. Le matériau positif est principalement constitué de matériau négatif, mais son coût représente plus de 90 % et, avec l'augmentation du prix du marché des matériaux négatifs, le coût du produit a progressivement augmenté.
5. Équipement répondant aux exigences de l'équipement
En général, l'équipement d'assemblage de batteries au lithium comprend une machine de moulage par injection, une machine de plastification et une ligne de finition à chaud, etc. Machine de moulage par injection : utilisée pour produire des batteries au lithium de grande taille, principalement utilisées pour avoir un très haut degré d'automatisation pour le processus d'assemblage, tout en ayant une bonne étanchéité. Selon la demande de production, il peut être équipé des moules correspondants, de manière à réaliser la découpe précise des matériaux d'emballage (noyau, matériau négatif, diaphragme, etc.) et de l'enveloppe. Machine d'empilage : Cet équipement est principalement utilisé pour fournir le processus d'empilage des batteries au lithium, qui se compose principalement de deux parties principales : un empilement à grande vitesse et un guide à grande vitesse.
Heure de publication : 11 octobre 2022