Quelle est la taille de l'industrie des batteries lithium-ion ?

Situation actuelle de l'industrie des piles au lithium-ion

Dans le domaine traditionnel, les batteries lithium-ion sont principalement utilisées dans les produits numériques en raison de leurs avantages en termes de portabilité grâce à leur densité énergétique élevée. Aujourd'hui, avec la promotion de la conservation de l'énergie et de la réduction des émissions et le développement rapide de l'industrie des nouvelles énergies, les batteries de puissance et les batteries de stockage d'énergie sont devenues les domaines d'application courants des batteries au lithium-ion.

Ces derniers jours, le marché des batteries au phosphate de fer-lithium est en pleine effervescence. De nombreuses entreprises de véhicules à énergie nouvelle ont commencé à réutiliser le phosphate de fer-lithium comme batterie d'alimentation. Les fabricants ont également annoncé l'expansion de la production, et il y a même une pénurie structurelle de batteries au phosphate de fer-lithium. Par conséquent, les deux dernières années sont la période idéale pour les investissements dans les batteries au phosphate de fer lithié. l'industrie des batteries lithium-ion.

Analyse de la chaîne industrielle de l'industrie des batteries lithium-ion

Pour réaliser une analyse claire de l'ensemble de la chaîne industrielle de l'industrie des batteries au lithium ion, nous devons d'abord comprendre le processus de production des batteries au lithium ion. À partir de là, nous pouvons voir que la chaîne industrielle de l'industrie des batteries au lithium ion peut être divisée en amont, en milieu et en aval.

En amont de l'industrie des batteries lithium-ion

L'amont de la batterie lithium-ion est l'exploitation et le traitement des matières premières, notamment le lithium, le graphite, le cobalt et d'autres métaux rares.

Les véhicules à énergie nouvelle impliquent généralement la consommation de trois matières premières. Si l'on prend l'exemple de la Tesla ModelS, la consommation des trois matières premières contenues dans une voiture est d'environ 45 kg de carbonate de lithium ion, 11 kg de cobalt et 50 kg de graphite.

Si les ventes annuelles d'automobiles à énergie nouvelle augmentent d'un million, on peut calculer que la consommation de carbonate de lithium augmentera de 45 000 tonnes, la consommation actuelle étant de 140 000 tonnes par an ; la consommation de cobalt augmentera de 11 000 tonnes, la consommation actuelle étant de 80 000 tonnes par an ; la consommation de graphite augmentera de 50 000 tonnes, la consommation actuelle est énorme mais il n'y a pas de chiffre exact.

En tant que matériau de base de l'électricité au lithium, la production mondiale de minerai de lithium est principalement concentrée en Australie, au Chili, en Argentine et en Chine. En 2020, l'Australie, le Chili et la Chine seront les trois premiers pays producteurs de minerai de lithium au monde, avec des parts de marché respectives de 49%, 22% et 17%. Toutefois, en raison de l'importance des investissements et de la longueur du cycle de développement, l'extraction du lithium est à la traîne par rapport au cycle de l'industrie des batteries au lithium-ion.

Principales entreprises en amont de l'industrie des batteries au lithium-ion :

• Tianqi Lithium Corporation: Le plus grand fournisseur chinois de carbonate de lithium de qualité batterie, la plus grande entreprise d'extraction de lithium ion au monde ;
• Ganfeng Lithium: La série de produits lithium-ion de la Chine présente la variété la plus complète, la chaîne de traitement des produits la plus longue et les fabricants de technologies les plus complets ;
• Huayou Cobalt: Le plus grand producteur chinois de produits chimiques à base de cobalt, représentant 20% de la part du marché mondial.

• Industrie du lac Salé: Le lac salé de Qarhan, où se trouve l'entreprise, couvre une superficie totale de 5 856 kilomètres carrés. Il s'agit d'un grand lac salé intérieur complet dominé par le sel de potassium, accompagné de magnésium, de sodium, d'ions lithium, de bore, d'iode et d'autres minéraux. La valeur de l'ensemble du lac salé s'élève à plus de $12 trillions. Le lac salé de Qarhan est le plus grand gisement de sel soluble de potassium et de magnésium en Chine, avec un total de plus de 60 milliards de tonnes de réserves de sel, dont 1,65 milliard de tonnes de chlorure de magnésium et 8,246 millions de tonnes de chlorure de lithium, tous deux au premier rang en Chine, et 46,22 milliards de tonnes de chlorure de sodium, qui peuvent nourrir la population mondiale pendant 2 000 ans.
• Minéraux du TibetZabye Salt Lake est le premier pays à disposer de ressources en lithium-ion. Le lac salé de Zabye est l'un des rares lacs salés au monde à contenir plus d'un million de tonnes de lithium, de potassium, de césium et d'autres minéraux (Zabye Lithium Ion Industry, une filiale détenant 50,72% des actions, dispose d'un droit d'exploitation minière de 20 ans). En termes de teneur en minerai du gisement, l'ion lithium et le césium se classent au deuxième rang des lacs salés du monde, et le potassium au premier rang des lacs salés de Chine. D'après les résultats des travaux de prospection géologique, la teneur préliminaire prouvée en carbonate de lithium et de césium dans le lac salé de Zabuye est d'environ 1,3 million de tonnes, et celle en potassium de 35,9 millions de tonnes.
• Technologie Jinrui: Sa filiale, Changyuan Lithium Ion Division, est spécialisée dans la production de lithium cobalt ion et est un fournisseur direct de matières premières pour les batteries Tesla.

Secteur intermédiaire de l'industrie des piles au lithium-ion

Le secteur intermédiaire de l'industrie des batteries au lithium-ion est principalement composé de quatre matériaux principaux : le matériau de la cathode, le matériau de l'anode, l'électrolyte et le séparateur.

Cet article présente brièvement les ressources et les principaux fabricants de ces quatre matériaux. Si vous souhaitez obtenir davantage d'informations sur chaque matériau, les articles précédents de notre site web ont fait une présentation détaillée，please cliquez ici à lire.

(1) Matériau de la cathode

Le matériau de la cathode détermine les performances de la batterie au lithium, et la densité énergétique et la sécurité sont des considérations essentielles. Afin de répondre aux exigences de densité énergétique élevée, de densité de puissance, de bonnes performances de cyclage et de sécurité fiable des batteries au lithium, le matériau de la cathode doit satisfaire à diverses conditions. Selon les différents itinéraires techniques, le cobaltate de lithium était généralement utilisé comme matériau de cathode avant 2014.

Actuellement, dans l'industrie des batteries lithium-ion, les matériaux de cathode pour batteries lithium qui ont été appliqués à grande échelle sur le marché comprennent principalement trois types : le phosphate de fer lithié (LFP), l'oxyde de manganèse lithié (LMO) et les matériaux ternaires [oxyde de manganèse nickel-cobalt (NCM) et oxyde d'aluminium nickel-cobalt (NCA)].

Principaux fabricants de matériaux ternaires

• Ronbay Matériaux pour piles au lithiuml : ses produits à haute teneur en nickel NCM811 et NCA ont été produits en masse, et elle est l'un des premiers fabricants de NCM811 dans l'industrie chinoise des batteries lithium-ion. NCM811 a une capacité de production annuelle d'environ 1 200 tonnes. Elle compte parmi ses partenaires Samsung et ATL.
• Changyuan LicoLes principaux produits sont l'acide cobalt-lithium, l'acide manganèse-lithium et les matériaux de cathode ternaires composites lithium-ion, qui occupent la première place sur le marché des matériaux de cathode ternaires dans les batteries d'énergie automobile en Chine. L'entreprise dispose aujourd'hui d'une capacité de 16 000 tonnes/an de matériaux de cathode. Parmi ses partenaires figurent CATL, BYD, Lishen, EVE, Zhuoneng, etc.
• Shanshan Co, LTD. : Il s'agit d'un fournisseur complet de matériaux électriques au lithium tels que l'électrode positive, l'électrode négative et l'électrolyte dans l'industrie des batteries lithium-ion. Son chiffre d'affaires provient principalement des matériaux cathodiques. La capacité actuelle de production de matériaux cathodiques est de 50 000 tonnes. Parmi ses partenaires figurent CATL, BYD, Panasonic, Lishen battery, etc.

(2) matériau de l'anode

Le graphite naturel représentait 55%, le graphite artificiel 35%, les microsphères de carbone mésophase 7,4%, et le titanate de lithium, le zinc et le silicium environ 1% des expéditions totales de matériaux d'anode. Dans l'ensemble, les matériaux d'anode en graphite représentaient 90% des expéditions totales.

Principales sociétés cotées en bourse dans le domaine des matériaux cathodiques et anodiques :

• Citic GuoanElle est actuellement le plus grand fabricant chinois d'ions lithium-cobalt et d'ions lithium-manganèse utilisés comme matériaux de cathode pour les batteries lithium-ion ;

• Groupe Baoan (Chine), : Shenzhen Beitrui est la première entreprise au monde à se consacrer à l'application de matériaux d'anode et de nanomatériaux pour les batteries secondaires au lithium-ion ;
• Shanshan Co., LTDLa capacité de production de matériaux d'anode pour batteries au lithium-ion est de 1200 tonnes, celle des matériaux de cathode pour batteries au lithium-ion, des ions lithium-cobalt et des ions lithium-manganèse est respectivement de 5000 tonnes, 4000 tonnes et 500 tonnes ;
• Technologie des matériaux EaaspringL'entreprise produit des ions lithium-cobalt, des matériaux multiples, des ions lithium-manganèse et d'autres matériaux pour cathodes d'ions lithium, dont l'échelle de production et de vente est la première de Chine.
• Pierre précieuse: Les matériaux pour batteries (tétroxyde de cobalt, matériaux ternaires, etc.) représentent environ 30% de son chiffre d'affaires.

(3) l'électrolyte

L'électrolyte, en tant que vecteur du flux d'ions lithium dans la batterie lithium-ion, joue un rôle essentiel dans le fonctionnement et la sécurité de la batterie lithium-ion. Le principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion est le processus de charge et de décharge, c'est-à-dire la navette entre les pôles positif et négatif de l'ion lithium, et l'électrolyte est le support du flux d'ions lithium.

(4) séparateur

La fonction principale du séparateur est de séparer les pôles positif et négatif de la batterie, d'empêcher le contact des pôles et les courts-circuits, en plus de la fonction de passage des ions de l'électrolyte.

séparateur et électrolyte des entreprises répertoriées :

• Cangzhou mingzhuLa capacité de production totale de séparateurs de batteries lithium-ion atteindra 30 millions de mètres carrés par an.
• FSPG HI-TECHLa capacité de production de l'entreprise sera de plus de 100 millions de mètres carrés par an.

• Grand sud-estLes activités de l'entreprise sont les suivantes : production de films ultrafins résistants aux températures élevées pour condensateurs, de séparateurs pour batteries au lithium-ion et de films pour dos de cellules solaires.
• Jiangsu Guotai: Première capacité de production d'électrolytes pour batteries lithium-ion en Chine.
• Capchem: La part de marché de l'électrolyte pour batteries lithium-ion se classe parmi les trois premières en Chine.
• DFDL'ion lithium hexafluorophosphate occupe la première place.

Secteur en aval de l'industrie des batteries lithium-ion

L'industrie des batteries au lithium-ion divise les batteries au lithium principalement en batteries au lithium de puissance, batteries au lithium grand public et batteries au lithium de stockage d'énergie. Les applications des piles au lithium de puissance et des piles au lithium grand public sont nombreuses en Chine, représentant respectivement 54% et 43%. L'application des piles au lithium pour le stockage de l'énergie est relativement faible, représentant 3%.

La batterie lithium-ion de puissance fait référence à la capacité de plus de 3AH de la batterie lithium-ion, à l'heure actuelle, elle fait généralement référence à la batterie lithium-ion qui peut faire fonctionner des équipements, des instruments, des modèles, des véhicules, etc. par le biais de la décharge.

Les données montrent que les batteries électriques au lithium en Chine sont passées de 31 GWh en 2016 à 80 GWh en 2020, avec un taux de croissance annuel composé de 26,7%. En 2020, la capacité installée des batteries au lithium en Chine atteindra 63 GWh. L'institut de recherche de l'industrie commerciale chinoise prévoit que les livraisons de batteries au lithium de puissance en Chine atteindront 96 GWh et que la capacité installée des batteries au lithium de puissance atteindra 78 GWh en 2021.

Les données montrent que CATL représente près de 50% de la concurrence sur le marché chinois des piles électriques au lithium. BYD suit avec 14,91 % et LG Chem avec 6,49 %.

Les expéditions de batteries de stockage d'énergie au lithium en Chine sont passées de 3,5 GWh en 2017 à 16,2 GWh en 2020, avec un taux de croissance annuel composé de 66,0%. On prévoit que les expéditions de batteries de stockage d'énergie au lithium en Chine atteindront 19,0GWh en 2021.