Tres dimensiones para ver las oportunidades de las pilas LFP
Según los datos, impulsado por la demanda del mercado de energía y almacenamiento de energía, el envío de materiales de cátodo de fosfato de hierro de litio en China en 2022H1 es de 445.000 toneladas, un aumento de casi 40% mes a mes y un aumento interanual de 150%.
Por el lado de la oferta, el enorme margen de crecimiento de la demanda ha atraído a cada vez más empresas a sumarse a la senda de los materiales de fosfato de hierro y litio.
Muchas grandes empresas químicas han realizado implantaciones transfronterizas, y la capacidad de producción recién añadida ha mostrado una tendencia a la integración ascendente y descendente en su conjunto.
Al mismo tiempo, las empresas de materiales de LFP también reclaman su expansión. En cuanto al capital, entre las 10 principales fabricantes de baterías de litio hierro fosfato en el sector de la LFP, 6 empresas han completado o están en proceso de salida a bolsa.
La demanda de baterías LFP se acelera
Los expertos señalaron que, mirando hacia atrás en el desarrollo de diez años de baterías de litio hierro fosfato, desde la perspectiva de la capacidad instalada, de 0,2GWh en 2010 a 20,3GWh en 2016.
Impulsada por las políticas, se ha multiplicado por 100 en 6 años. Después de 2016, se estabilizará en unos 20 GWh anuales.
2021 se convertirá en un punto de inflexión en el mercado de las baterías de litio hierro fosfato. Los avances tecnológicos en la estructura de las celdas se superponen a la fuerte demanda del mercado, y la capacidad instalada de baterías de litio hierro fosfato ha alcanzado un crecimiento de más de 4 veces en un año.
De enero a julio de este año, la capacidad instalada acumulada de baterías eléctricas en China fue de 134,3GWh, lo que supone un aumento interanual de 110,6%.
Entre ellas, la carga acumulada de baterías de litio hierro fosfato fue de 78,7 GWh, lo que supone 58,6% de la carga total, con un aumento acumulado de 180,9% interanual, manteniendo un fuerte impulso de crecimiento.
Aunque el primer semestre del año se vio afectado por la epidemia, la escasez de patatas fritas y el aumento de los costes de las materias primas no impidieron su rápido crecimiento.
Limitaciones de rendimiento y avances tecnológicos
Los expertos del sector afirman que los requisitos de rendimiento de los vehículos de nueva energía para las baterías de alimentación incluyen la seguridad, la alta densidad energética, la rápida reposición de energía, el coste (atributos comerciales), la vida útil (coste del ciclo de vida completo, fácil mantenimiento), el rendimiento a baja temperatura (adaptabilidad medioambiental) .
A juzgar por el progreso tecnológico de las baterías de litio-hierro-fosfato, su densidad energética ha aumentado una media de 9% al año en los últimos 10 años, y la mejora se ha ralentizado debido a los cuellos de botella técnicos y los cambios políticos de los últimos dos años.
Desde la perspectiva del cuello de botella del rendimiento, la mejora de la densidad de energía volumétrica es más evidente al aumentar la compactación, y las propiedades materiales del fosfato de hierro y litio pueden hacer que la diferencia entre la densidad de compactación y la densidad real no sea tan pequeña como en otros materiales.
El fosfato de litio-hierro-manganeso tiene la misma estructura que el fosfato de litio-hierro, y la capacidad teórica es la misma: 170mAh/g.
Sin embargo, su plataforma de voltaje es de 4,1 V, muy superior a los 3,4 V del LFP, y su densidad energética es 15% superior a la del fosfato de hierro y litio.
Pero el problema es el nivel de densidad de energía real. Bajo rendimiento de aumento. Efecto Jahn-Teller, a qué nivel se mejora la solubilidad del Mn3+.
Al mismo tiempo, el fosfato de hierro y litio y la conductancia electrónica son intrínsecamente inadecuados para la carga rápida. Cómo elegir entre densidad energética, generación de calor, duración del ciclo y carga rápida en términos de mejora de la tecnología.
Los expertos afirmaron además que las baterías de litio hierro fosfato no dominan en términos de densidad energética y rendimiento de la tasa como indicadores técnicos clave de las baterías de potencia.
Sin embargo, su dotación de recursos y las propiedades de la estructura del material le confieren una ventaja de rendimiento auxiliar como batería de energía, bajo coste y larga vida útil.
Los expertos señalaron que, en la actualidad, las empresas de baterías de energía están superando constantemente las limitaciones técnicas de las baterías de litio-hierro-fosfato por múltiples medios.
Por ejemplo, la aparición de batería de cuchillas vs CTP sólo complementa las deficiencias de rendimiento de las baterías de litio y fosfato de hierro.
La optimización química del material + la innovación estructural han sentado las bases técnicas para la segunda primavera del fosfato de hierro y litio.
La superposición y promoción de múltiples tecnologías están aprovechando aún más el mercado potencial.
La diversificada demanda de pilas LFP se fisiona en el mercado
Los expertos del sector afirman que, en la última década, el mercado de aplicaciones de las baterías de litio se ha ido afinando cada vez más.
Por ejemplo, con el auge de los modelos de gama media-alta y las minicamionetas, los camiones ligeros y las microfurgonetas de vehículos comerciales se han convertido en la principal fuerza de instalación, y también han empezado a surgir vehículos especiales de ingeniería.
El fosfato de hierro y litio aún tiene mucho por hacer para comprender plenamente las distintas necesidades del mercado y resolver sus deficiencias.
La diversificación del mercado también significa que se plantean diferentes requisitos para las baterías de litio, como: larga duración de la batería, alta densidad energética, amplio rendimiento a altas temperaturas, etc.
Por lo tanto, para las baterías de litio hierro fosfato también es necesario satisfacer las necesidades y los puntos débiles de los distintos escenarios de aplicación mediante un desarrollo diferenciado.
Tomando como ejemplo el mercado de almacenamiento de energía, la demanda técnica y la política actuales son favorables para el mercado incremental del fosfato de hierro y litio.
Según los escenarios de aplicación, puede dividirse en lado usuario, lado generación de energía, lado red, lado transmisión y distribución, y servicios auxiliares.
También hay diferencias en los tipos de aplicación y los requisitos de descarga del almacenamiento de energía correspondientes a los sistemas de energía para diferentes propósitos, y el desarrollo futuro para escenarios y necesidades.
La estación de intercambio también puede considerarse una central de almacenamiento de energía. Para dar todo el juego al valor de la batería en la modelo de negocio de la estación de intercambio de bateríasLa función de la central eléctrica de almacenamiento de energía puede aumentarse eliminando las ventajas del propio intercambio de baterías convencional.
Los requisitos de seguridad y larga duración de las estaciones de intercambio/almacenamiento de energía parecen muy adecuados para las baterías de litio hierro fosfato.
Algunas empresas han realizado algunos desarrollos diferenciados para las necesidades de los distintos mercados, entre los que se incluyen principalmente la alta energía específica, la carga directa a baja temperatura, la densidad energética, la vida útil ultralarga y el fosfato de hierro y litio de bajo coste basado en agua.
