Le ternaire et le phosphate de fer-lithium, qui domineront le marché des batteries en 2022
Quelles seront la production et la capacité installée des batteries ternaires et des batteries au phosphate de fer-lithium au cours de l'année à venir ?
Le désavantage du coût ternaire s'affaiblit
En 2021, l'ensemble du marché des piles ternaires au lithium sera en effet influencé par les piles au phosphate de fer-lithium.
Après trois années au cours desquelles les piles ternaires au lithium ont eu un avantage significatif en termes de parts de marché sur les piles au phosphate de fer lithié, les piles au phosphate de fer lithié ont réussi à contre-attaquer en 2021. Tout au long de l'année, les batteries ternaires au lithium ont été dépassées par les batteries au phosphate de fer en termes de production, de ventes et de capacité installée :
Production
La production annuelle de batteries ternaires au lithium était de 93,9 GWh, soit une augmentation de 93,61 TTP3 en glissement annuel, représentant 42,71 TTP3 de la production totale, ce qui était inférieur à la production de phosphate de fer lithié de 125,4 GWh, soit une augmentation de 262,91 TTP3 en glissement annuel, représentant 57,11 TTP3.
Vente
Le volume annuel des ventes de piles au lithium ternaires était de 79,6 GWh, soit une augmentation de 128,91 TTP3 d'une année sur l'autre, représentant 42,81 TTP3 de l'ensemble des ventes.
Capacité installée
La capacité annuelle installée de batteries ternaires au lithium était de 74,3GWh, soit une augmentation de 91,3% en glissement annuel, représentant 48,1% de la capacité installée totale.
L'étude estime que même si les piles au phosphate de fer-lithium seront performantes en 2021, les piles ternaires au lithium et les piles au phosphate de fer-lithium continueront à coexister pendant une longue période à l'avenir. Il n'y a pas de relation complète de roulement et de substitution, et il n'y a que des hauts et des bas périodiques.
Cela se reflète dans la part des trois étapes des piles ternaires au lithium et des piles au phosphate de fer-lithium, qui se sont surpassées l'une l'autre au cours des 12 dernières années, de 2009 à 2021.
En outre, les batteries ternaires à faible teneur en nickel, telles que les batteries des séries 3 et 5, ne sont que légèrement supérieures au phosphate de fer-lithium en raison de leur densité énergétique et d'autres propriétés, mais leur emballement thermique et d'autres coûts de gestion sont similaires à ceux des batteries de la série 8. Compte tenu du rapport prix/performance, les batteries au phosphate de fer-lithium sont faciles à saisir.
Toutefois, les piles ternaires à forte teneur en nickel, à très forte teneur en nickel et sans cobalt, qui occupent progressivement la part des piles ternaires, présentent toujours des avantages concurrentiels évidents sur le marché haut de gamme, et leurs performances de haute qualité sont inégalées et remplacées par les piles au phosphate de fer-lithium.
Bien que le nombre d'entreprises automobiles intéressées par les batteries au phosphate de fer-lithium augmente progressivement, la proportion de marques haut de gamme qui les utilisent est encore faible. En 2021, les entreprises automobiles qui soutiennent les terminaux sont encore principalement concentrées sur BYD, SAIC-GM-Wuling et Tesla, représentant près de 80%.
Même Tesla, qui a proposé pour la première fois l'utilisation de batteries au phosphate de fer-lithium en 2021, n'utilisera des batteries au phosphate de fer-lithium que sur les modèles standard dans le monde entier, tandis que d'autres modèles à hautes performances tels que les modèles d'endurance et les modèles haut de gamme tels que la Model X et la Model S utiliseront toujours des batteries au lithium ternaire à forte teneur en nickel et à faible teneur en cobalt, en particulier leurs grandes batteries cylindriques 4680, qui seront officiellement utilisées en 2022.
Il convient de noter que pour l'ensemble de l'année 2021, en termes de prix des matériaux des batteries au phosphate de fer-lithium et des batteries ternaires au lithium, bien que le prix absolu des matériaux ternaires soit toujours supérieur à celui du phosphate de fer-lithium, l'augmentation du prix du phosphate de fer-lithium est supérieure à celle du phosphate de fer-lithium. Il a largement dépassé le matériau ternaire, ce qui affaiblira le désavantage de coût du ternaire par rapport au fer et au lithium.
Le prix du phosphate de fer lithié (type énergie) est passé de 40 000 RMB/tonne au début de 2021 à 111 000 RMB/tonne à la fin de l'année, soit une augmentation de 177,5%. Le 14 janvier, le prix a de nouveau augmenté pour atteindre 126 000 RMB/tonne.
Les prix des trois matériaux ternaires les plus couramment utilisés, le type 523, le type 622 et le type 811, sont passés de 123 500 RMB/tonne, 145 500 RMB/tonne et 170 000 RMB/tonne au début de l'année à 248 000 RMB/tonne à la fin de l'année.
Introduction complète du phosphate de fer lithié sur le marché
En 2021, la production de phosphate de fer lithié et la capacité installée des batteries ont fortement augmenté. La principale raison en est que le prix des matières premières en amont des batteries au lithium mentionnées dans l'étude, telles que les quatre principaux matériaux et les feuilles de cuivre, a fortement augmenté, ce qui a entraîné une baisse du coût du phosphate de fer-lithium.
Les batteries présentent des avantages évidents en termes de coût-efficacité, et cela tient également aux changements dans les préférences des compagnies de voitures terminales pour les batteries électriques qu'elles utilisent, en particulier les changements dans l'adaptation des batteries électriques des voitures particulières les plus répandues.
Auparavant, en raison de la préférence accordée par la politique de subvention à la densité énergétique des batteries et à l'autonomie des véhicules, les batteries au phosphate de fer-lithium étaient principalement utilisées dans les véhicules commerciaux. En 2021, le volume des ventes de véhicules commerciaux s'élevait à 186 000 unités, soit une augmentation annuelle de seulement 46,6%, comparable à celle des véhicules de tourisme.
Le volume des ventes de 3,521 millions de véhicules est loin du taux de croissance de 1,1 fois, tandis que la capacité installée de phosphate de fer lithié pour les véhicules commerciaux est d'environ 10 GWh, avec une augmentation annuelle à un chiffre seulement, ce qui peut être considéré comme fondamentalement identique à la capacité installée en 2020.
Toutefois, la capacité installée de phosphate de fer lithié dans les voitures particulières a dépassé 30 GWh, soit une augmentation annuelle de plus de 900%, représentant plus de 75% de la capacité installée totale des batteries d'énergie au phosphate de fer lithié. C'est la principale raison de la forte augmentation de la capacité installée des batteries au phosphate de fer-lithium en 2021.
Cela se reflète dans les choix des principaux constructeurs automobiles en 2021. Des constructeurs automobiles nationaux tels que BYD, Xiaopeng, Geely et SAIC, ainsi que des constructeurs automobiles tels que Volkswagen, Tesla, Daimler, Ford et Hyundai ont tous indiqué qu'ils introduiraient des batteries au phosphate de fer-lithium.
Parmi les entreprises automobiles représentatives telles que Tesla, les ventes actuelles de Model 3 et Model Y en Chine, la version fer-lithium représente près de 80% des ventes, et d'autres versions d'autonomie standard de Model 3 et Model Y sur d'autres marchés dans le monde sont également vendues. Début de l'utilisation de la batterie au phosphate de fer-lithium.
Le constructeur automobile chinois BYD est également un leader dans le domaine des batteries lithium-fer-phosphate. La proportion de batteries au phosphate de fer-lithium et de batteries au lithium ternaire utilisées dans ses modèles a soudainement augmenté, passant de 5,5:4,5 en 2020 à 9,4:0,6 en 2021.
Les préférences collectives des principaux constructeurs de voitures ont également incité les fabricants de batteries à changer d'orientation. LG New Energy et SK Innovation, qui se concentraient auparavant sur les batteries ternaires au lithium, ont également annoncé leur entrée sur le marché du phosphate de fer-lithium en 2021.
Dans l'ensemble, les dix premiers fabricants de batteries en termes de capacité installée, à l'exception de Panasonic, ont commencé à déployer des batteries au phosphate de fer-lithium. De toute évidence, la croissance substantielle de la capacité installée et de la production de batteries lithium-fer phosphate à la mi-2021 est fortement liée au changement des préférences des constructeurs automobiles étrangers chinois en matière de batteries de puissance et à la disposition des fabricants de batteries de puissance.
Bien entendu, la tendance à l'accélération de la proportion de phosphate de fer-lithium en 2021 est principalement concentrée sur le marché chinois. La demande de phosphate de fer-lithium dans les autres pays n'est pas aussi élevée qu'en Chine, et elle est encore dominée par les batteries ternaires au lithium, mais cette tendance devrait être modifiée en 2022.
Si l'on considère que 2021 est l'année où les batteries au phosphate de fer lithium ont lancé la production et la capacité installée des batteries au lithium ternaires sur le marché national des batteries électriques, alors en 2022, les batteries au phosphate de fer lithium continueront à maintenir leurs avantages sur le marché chinois des batteries électriques.
Sur le marché international des piles électriques, où les piles ternaires au lithium ont toujours conservé une position dominante (dans d'autres pays, que ce soit dans le domaine du stockage de l'énergie ou des véhicules à énergie nouvelle, les piles ternaires au lithium représentent plus des deux tiers) ou qui connaîtront également une augmentation rapide de leur part de marché, il n'est pas exclu que les piles ternaires au lithium soient dépassées pour la première fois.
Les perspectives du phosphate de fer ternaire et du phosphate de fer lithié
En 2021, la chaîne de l'industrie du phosphate de fer lithié sera en plein essor presque tout au long de l'année.
Parmi eux, les principaux acteurs des matériaux de cathode de phosphate de fer lithié sont toujours des acteurs professionnels tels que German Nano, Hunan Yuneng, Hubei Wanrun, etc. La production annuelle de phosphate de fer lithié s'est élevée à 410 000 tonnes, soit une augmentation de 179% en glissement annuel.
Le taux de croissance est presque identique à celui des ventes de véhicules à énergie nouvelle (2,989 millions d'unités de vente au détail, soit une augmentation de 169,1% en glissement annuel), et l'équilibre global entre l'offre et la demande, mais d'ici 2022, de nombreux nouveaux acteurs entreront dans le jeu et procéderont à une expansion à grande échelle de leur capacité.
Les entreprises chimiques de phosphore (Chuanheng, Xingfa Group et d'autres entreprises disposant de ressources de phosphore en amont), les entreprises de dioxyde de titane (China Nuclear Titanium Dioxide et d'autres entreprises chimiques disposant de matières premières et de sous-produits de sulfate ferreux) et les entreprises spécialisées dans les matériaux ternaires (Dangsheng Technology, Xiamen Tungsten New Energy, Long-term Lithium, etc. ont toutes annoncé officiellement leur entrée dans l'industrie du phosphate de fer-lithium).
La planification de la capacité de production atteint 100 000 tonnes. Bien que ces projets de phosphore chimique deviennent progressivement plus stricts en raison de l'évaluation énergétique actuelle et de l'approbation de l'évaluation de la sécurité, la nouvelle capacité de production connaît également des problèmes tels que l'augmentation de la capacité de production, et la capacité de production prévue pourrait ne pas être en mesure de sortir rapidement. Toutefois, à long terme, l'offre de phosphate de fer lithié pourrait être excédentaire.
Cela aura un certain impact sur l'industrie du phosphate de fer-lithium. Une fois que la demande du marché des batteries au phosphate de fer-lithium par les constructeurs automobiles s'affaiblira, cela pourrait entraîner une surcapacité globale, en particulier la grande homogénéité des produits des nouveaux acteurs, il n'y a pas d'avantage par rapport aux pairs, et il est facile de provoquer une concurrence vicieuse à bas prix.
Toutefois, en 2022, le lancement des piles 4680 et le processus de production de piles à haute teneur en nickel et sans cobalt devraient créer des opportunités et une augmentation substantielle du volume des piles ternaires au lithium, et augmenter considérablement la proportion de piles ternaires au lithium à haute teneur en nickel dans l'ensemble des piles ternaires au lithium.
En 2021, la production nationale de matériaux ternaires à forte teneur en nickel, y compris le NCA et le NCM 811, atteindra environ 140 000 tonnes, soit une augmentation annuelle de plus de 260%. Du côté de l'offre, des piles au lithium sans cobalt, des piles au lithium quaternaires et des piles 4680 adaptées aux piles ternaires à forte teneur en nickel, avec des coûts réduits et des performances améliorées, seront mises sur le marché en 2022.
Du côté de la demande, les modèles haut de gamme et les marques haut de gamme des constructeurs automobiles continuent d'augmenter la demande de batteries ternaires à haute teneur en nickel, et les batteries lithium ternaires à haute teneur en nickel devraient continuer à maintenir une croissance rapide, à occuper davantage la part des batteries ternaires à moyenne et faible teneur en nickel, et à réaliser l'inversion des batteries lithium-fer-phosphate.
