¿Qué tamaño tiene el sector de las baterías de iones de litio?

Situación actual de la industria de baterías de iones de litio

En el ámbito tradicional, las baterías de iones de litio se utilizan principalmente en productos digitales por sus ventajas portátiles debidas a su alta densidad energética. En la actualidad, con la promoción de la conservación de la energía y la reducción de emisiones y el rápido desarrollo de la industria de las nuevas energías, las baterías de potencia y las baterías de almacenamiento de energía se han convertido en los campos de aplicación habituales de las baterías de iones de litio.

Especialmente en los últimos días, el mercado de baterías de litio hierro fosfato está caliente, muchas empresas de vehículos de nueva energía comenzaron a reutilizar el litio hierro fosfato como batería de energía. Los fabricantes también anunciaron la expansión de la producción, e incluso hay una escasez estructural de la batería de litio hierro fosfato. Por tanto, los dos últimos años son el periodo dorado de la inversión en industria de las baterías de ión litio.

Análisis de la cadena industrial del sector de las pilas de iones de litio

Para llevar a cabo un análisis claro de toda la cadena de la industria de las baterías de iones de litio, primero debemos entender el proceso de producción de las baterías de iones de litio. A partir de esto, podemos ver que la cadena de la industria de la batería de iones de litio se puede dividir en aguas arriba, medio y aguas abajo.

Industria de baterías de iones de litio

La fase inicial de la batería de iones de litio es la explotación y el procesamiento de las materias primas, incluidos el litio, el grafito, el cobalto y otros materiales de metales raros.

Los vehículos de nueva energía suelen consumir tres materias primas. Tomando como ejemplo el Tesla ModelS, el consumo de las tres materias primas que contiene un coche es de aproximadamente 45 kg de ion carbonato de litio, 11 kg de cobalto y 50 kg de grafito.

Si las ventas anuales de automóviles de nueva energía aumentan en 1 millón como referencia, se puede calcular que el consumo de carbonato de litio aumentará en 45.000 toneladas, el consumo actual de 140.000 toneladas/año; el consumo de cobalto aumentó en 11.000 toneladas, el consumo actual de 80.000 toneladas/año; el consumo de grafito aumentó en 50.000 toneladas, ahora el consumo es enorme pero no hay una cifra exacta.

Como material básico de la electricidad de litio, la producción mundial de mineral de litio se concentra principalmente en Australia, Chile, Argentina y China. En 2020, Australia, Chile y China serán los tres principales países productores de mineral de litio del mundo, con cuotas de mercado de 49%, 22% y 17%, respectivamente. Sin embargo, debido a la gran cantidad de inversión y al largo ciclo de desarrollo, la minería del litio va por detrás de la respuesta al ciclo de la industria de las baterías de iones de litio.

Principales empresas del sector de las baterías de iones de litio:

• Corporación del Litio Tianqi: El mayor proveedor de carbonato de litio para baterías de China, la mayor empresa de extracción de iones de litio del mundo;
• Ganfeng Litio: La serie de productos de iones de litio de China con la variedad más completa, la cadena de procesamiento de productos más larga, los fabricantes de tecnología más completa;
• Huayou Cobalto: El mayor productor chino de productos químicos de cobalto, con 20% de la cuota de mercado mundial.

• Industria de Salt Lake: El lago salado de Qarhan, donde se encuentra la empresa, tiene una superficie total de 5.856 kilómetros cuadrados. Se trata de un gran lago salado integral interior en el que predomina la sal potásica, acompañada de magnesio, sodio, ion litio, boro, yodo y otros minerales. Todo el lago salado tiene un valor de más de $12 billones. El lago salado de Qarhan es el mayor yacimiento de sales solubles de potasio y magnesio de China, con un total de más de 60.000 millones de toneladas de reservas de sal, de las cuales 1.650 millones de toneladas de cloruro de magnesio y 8.246 millones de toneladas de cloruro de litio, ambas las primeras de China, y 46.220 millones de toneladas de cloruro de sodio, que pueden alimentar a la población mundial durante 2.000 años.
• Tíbet Mineral: es líder en recursos de iones de litio. El lago salado de Zabye es uno de los pocos lagos salados del mundo con más de un millón de toneladas de litio, potasio, cesio y otros minerales (zabye Lithium Ion Industry, filial que posee el 50,72% de las acciones, tiene un derecho de explotación de 20 años). En cuanto a la ley mineral del yacimiento, el ion litio y el cesio ocupan el segundo lugar en el lago salado mundial, y el potasio el primero en el lago salado de China. Según los resultados de los trabajos de prospección geológica, el contenido preliminar comprobado de carbonato de ion litio en el lago salado de Zabuye es de unos 1,3 millones de toneladas, y el de potasio, de 35,9 millones de toneladas.
• Tecnología Jinrui: Su filial, Changyuan Lithium Ion Division, está especializada en la producción de litio-ión cobalto y es proveedor directo de materias primas para baterías Tesla.

Industria de baterías de iones de litio

El flujo intermedio de la industria de las baterías de iones de litio se compone principalmente de cuatro materiales principales: material catódico, material anódico, electrolito y separador.

Aquí, este documento hará una breve introducción a los recursos y los principales fabricantes de estos cuatro materiales. Si desea obtener más información sobre cada material, los artículos anteriores en nuestro sitio web han hecho una introducción detallada, por favor. pulse aquí leer.

(1) Material del cátodo

El material del cátodo determina el rendimiento de la batería de litio, y la densidad de energía y la seguridad son las consideraciones fundamentales. Para satisfacer la alta densidad de energía, la densidad de potencia, el buen rendimiento cíclico y la seguridad fiable de la batería de litio, el material del cátodo debe cumplir varias condiciones. De acuerdo con las diferentes rutas técnicas, el cobalto de litio se utilizaba generalmente como material de cátodo antes de 2014.

En la actualidad, en la industria de las baterías de iones de litio, los materiales catódicos de baterías de litio que se han aplicado en el mercado a gran escala incluyen principalmente tres tipos: fosfato de hierro y litio (LFP), óxido de manganeso y litio (LMO) y materiales ternarios [óxido de manganeso y níquel cobalto (NCM) y óxido de aluminio y níquel cobalto (NCA)] .

Principales fabricantes de materiales ternarios

• Ronbay Materia para pilas de litiol: sus productos de alto contenido en níquel NCM811 y NCA se han producido en serie, y es uno de los primeros fabricantes de NCM811 en la industria china de baterías de iones de litio. NCM811 tiene una capacidad de producción anual de unas 1.200 toneladas. Entre sus socios se encuentran Samsung y ATL.
• Changyuan Licose dedica principalmente a la investigación y producción de materiales para baterías de alta eficiencia, siendo sus principales productos el ácido de litio y cobalto, el ácido de litio y manganeso y los materiales catódicos ternarios compuestos de iones de litio, ocupando la primera cuota de mercado de materiales catódicos ternarios en la batería de automoción de China. Ahora tiene una capacidad de 16.000 toneladas/año de materiales catódicos. Entre sus socios se encuentran CATL, BYD, Lishen, EVE, Zhuoneng, etc.
• Shanshan Co., LTD. : Es un proveedor integral de materiales eléctricos de litio como electrodo positivo, electrodo negativo y electrolito en la industria de baterías de iones de litio. Sus ingresos proceden principalmente de los materiales catódicos. La capacidad actual de materiales catódicos es de 50.000 toneladas. Entre sus socios se encuentran CATL, BYD, Panasonic, Lishen battery, etc.

(2) material del ánodo

El grafito natural representó 55%, el grafito artificial, 35%, las microesferas de carbono mesofásico, 7,4%, y el titanato de litio, el zinc y el silicio, alrededor de 1% de los envíos totales de materiales para ánodos en todo el mundo. En conjunto, los materiales de ánodo de grafito representaron 90% de los envíos totales.

Principales empresas cotizadas de materiales catódicos y materiales anódicos:

• Citic GuoanActualmente es el mayor fabricante de iones de litio-cobalto y de iones de litio-manganeso como materiales catódicos para baterías de iones de litio en China;

• Grupo Baoan de China,: Shenzhen Beitrui es la primera empresa del mundo dedicada a la aplicación de materiales anódicos y nanomateriales para baterías secundarias de iones de litio;
• Shanshan Co., LTDLa capacidad de producción de material para ánodos de baterías de iones de litio es de 1.200 toneladas, y la de material para cátodos de baterías de iones de litio, iones de cobalto de litio e iones de manganeso de litio es de 5.000, 4.000 y 500 toneladas, respectivamente;
• Tecnología de materiales EaaspringLa empresa produce iones de cobalto de litio, materiales múltiples, iones de manganeso de litio y otros materiales de cátodo de iones de litio, la escala de producción y ventas de la primera de China.
• Gema: Los materiales para baterías (tetróxido de cobalto, materiales ternarios, etc.) representan alrededor de 30% de sus ingresos.

(3) electrolito

El electrolito, como portador para impulsar el flujo de iones de litio en la batería de iones de litio, desempeña un papel fundamental en el funcionamiento y la seguridad de la batería de iones de litio. El principio de funcionamiento de la batería de iones de litio es el proceso de carga y descarga, es decir, el intercambio entre los polos positivo y negativo de iones de litio, y el electrolito es el medio de flujo de iones de litio.

(4) separador

La función principal del separador es separar los polos positivo y negativo de la batería, evitar el contacto de los polos y el cortocircuito, además de la función de paso de los iones electrolíticos.

empresas cotizadas de separadores y electrolitos:

• Cangzhou mingzhula capacidad total de producción de separadores de baterías de iones de litio alcanzará los 30 millones de metros cuadrados/año.
• FSPG HI-TECHGrifo húmedo separador eléctrico de iones de litio: la capacidad superará los 100 millones de metros cuadrados/año.

• Gran suresteProducción de película ultrafina para condensadores resistente a altas temperaturas, separador de baterías de iones de litio y película posterior de células solares.
• Jiangsu Guotai: Primera capacidad de producción de electrolitos para baterías de iones de litio en China.
• Capchem: La cuota de mercado del electrolito de las baterías de iones de litio ocupa los tres primeros puestos en China.
• DFDión de litio hexafluorofosfato en primera posición.

Industria de baterías de iones de litio

La industria de las baterías de iones de litio se divide principalmente en baterías de litio de potencia, baterías de litio de consumo y baterías de litio de almacenamiento de energía. En China, las baterías de litio de consumo y las baterías de litio de potencia tienen una gran aplicación, con 54% y 43% respectivamente. La aplicación de baterías de litio para almacenamiento de energía es relativamente pequeña, con 3%.

Batería de iones de litio de potencia se refiere a la capacidad de más de 3AH batería de iones de litio, en la actualidad, se refiere generalmente a la batería de iones de litio puede conducir equipos, instrumentos, modelos, vehículos y así sucesivamente a través de la descarga.

Los datos muestran que las baterías de litio de potencia de China aumentaron de 31GWh en 2016 a 80GWh en 2020, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 26,7%. En 2020, la capacidad instalada de baterías de litio de potencia en China alcanzará 63GWh. El instituto de investigación de la industria de negocios de China predice que el envío de baterías de litio de energía en China alcanzará 96GWh y la capacidad instalada de baterías de litio de energía alcanzará 78GWh en 2021.

Los datos muestran que CATL representa casi 50% de la competencia en el mercado chino de baterías de litio de potencia. Le siguen BYD, con un 14,91%, y LG Chem, con un 6,49%.

Los envíos de baterías de litio de almacenamiento de energía en China aumentaron de 3,5GWh en 2017 a 16,2GWh en 2020, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 66,0%. Se prevé que el envío de baterías de litio de almacenamiento de energía en China alcance los 19,0GWh en 2021.