Non seulement les véhicules à énergie nouvelle, mais aussi le modèle commercial du lithium ouvriront l'ère de l'électrification.

Au cours des trois dernières décennies, les piles au lithium ont été stimulées à maintes reprises par leur excellent potentiel électrochimique, qu'il s'agisse d'alimenter des téléphones portables ou de faire rouler des voitures. Aujourd'hui, les véhicules à énergie nouvelle sont devenus les plus éblouissants sous les feux de la rampe. Cependant, les nouveaux véhicules à énergie ne sont pas la fin de l'application des piles au lithium, mais le point de départ.

Que signifie "New Energy+" ? New energy + veut principalement exprimer que la popularité des nouvelles énergies est encore très élevée, mais que les entreprises traditionnelles ont été entièrement évaluées et étudiées, et que la difficulté d'obtenir des rendements excessifs a fortement augmenté, et que les nouvelles énergies (en particulier les batteries au lithium) sont importantes pour l'ensemble de la chaîne industrielle et même pour le monde de l'entreprise. Le secteur des plastiques est en train de se mettre en place et devrait générer davantage d'opportunités.

En 2022, nous consacrerons également plus d'énergie à cette direction. Ce dont je veux vous parler aujourd'hui, c'est d'une tendance que l'on ne peut plus ignorer : la batterie au lithium qui brise le cercle, c'est-à-dire la forme commerciale "nouvelle énergie +" représentée par la batterie au lithium.

Les piles au lithium sont bien connues en raison de la popularité des véhicules à énergie nouvelle, mais en fait, cette pile secondaire légère et puissante a changé le mode de vie des gens depuis sa création, des premiers produits numériques aux smartphones en passant par les véhicules électriques.

Les piles au lithium sont inséparables de nos besoins quotidiens. En fait, les véhicules à énergie nouvelle ne sont qu'une branche des applications des piles au lithium, et le summum reste à venir.

Pour donner un aperçu de la tendance future de l'électrification par le lithium, cet article abordera deux questions : la première est de savoir quels sont les domaines concernés par l'"électrification par le lithium". La seconde est de savoir quelles nouvelles opportunités la pénétration des batteries au lithium apportera.

Il convient de préciser que nous n'utilisons que des piles au lithium comme exemple dans cet article. Avec la percée de la technologie des batteries au niveau électrochimique, le vecteur de la "nouvelle énergie +" à l'avenir ne sera pas seulement les batteries au lithium, mais aussi des batteries rechargeables miniaturisées diversifiées. nouveau paysage commercial.

Batterie lithium triple saut

Il est nécessaire de présenter d'abord l'historique du développement des piles au lithium.

Les piles rechargeables sont un élément indispensable de la vie quotidienne. À l'heure actuelle, les piles au plomb, les piles au nickel-cadmium, les piles au nickel-hydrogène et les piles au lithium ont été commercialisées.

Parmi elles, les piles au lithium sont les dernières à avoir été industrialisées, mais elles ont connu un développement considérable en seulement 30 ans. Elles ont remplacé avec succès les autres types de piles rechargeables dans de nombreux domaines, sont devenues l'acteur dominant et remplacent même les sources d'énergie traditionnelles.

Si l'on retrace l'histoire de la contre-attaque des retardataires, les piles au lithium ont principalement connu trois sauts.

Les produits numériques jettent les bases du développement du lithium

En 1991, Sony a pris la tête de la production de masse de piles au lithium, ouvrant ainsi la voie à la commercialisation des piles au lithium. À l'époque, Sony avait construit un immense royaume de l'électronique grand public, allant des baladeurs, magnétophones et caméras vidéo aux ordinateurs portables et aux téléphones mobiles.

Les batteries au lithium-ion qui viennent d'être lancées sont rapidement popularisées dans les produits numériques portables en raison de leurs avantages : petite taille, poids léger, densité de capacité élevée et absence d'effet de mémoire.

En 1998, Panasonic a lancé une batterie lithium-ion cylindrique pour les ordinateurs portables, ce qui a ouvert l'espace de croissance pour les ordinateurs portables. Vers 2000, l'électronique grand public représentait 90% de la demande de piles au lithium.

Parmi eux, les téléphones et les ordinateurs portables représentent jusqu'à 75%. Grâce au développement rapide des produits numériques portables, la chaîne industrielle des piles au lithium a commencé à se mettre en place.

Les smartphones prennent le dessus

Depuis 2007, la croissance des téléphones et des ordinateurs portables, qui constituent la principale force de l'électronique grand public, a progressivement ralenti, et leur contribution aux piles au lithium a commencé à diminuer. Dans le même temps, les turbulences financières de 2008 ont affecté la demande de consommation des gens, et le développement des piles au lithium a été inhibé.

Au cours de cette période, les smartphones et les tablettes électroniques sont apparus successivement sur la scène de l'histoire. D'une part, les smartphones à grand écran ont progressivement remplacé les téléphones classiques et, d'autre part, les tablettes électroniques ont ouvert de nouveaux marchés, les ventes ont explosé et les piles au lithium sont revenues sur le devant de la scène.

Plus important encore, à l'ère des téléphones intelligents, la qualité et la capacité de la batterie affectent directement l'expérience et le choix de l'utilisateur, en particulier l'ordinateur tablette est positionné pour les besoins complets de bureau mobile et de divertissement vidéo, ce qui nécessite que les batteries au lithium soient plus importantes dans la conception. Mince et légère, avec une longue durée de vie et une bonne dissipation de la chaleur, le niveau technique des piles au lithium s'est encore amélioré.

Pour donner un exemple simple, dans les premiers produits numériques et machines fonctionnelles, un produit électronique unique est une cellule de batterie unique, et le système de gestion de la batterie (BMS) est relativement simple, et il n'y a même pas de concept de module de batterie. Cependant, les produits intelligents tels que les ordinateurs tablettes utilisent généralement des modules de batterie assemblés avec 2 ou 3 cellules, et les systèmes de gestion de batterie ont commencé à se développer en tant que composant indispensable des modules de batterie au lithium.

ATL, la société mère de l'ère Ningde, est devenue un champion invisible des piles au lithium grand public en s'appuyant sur les deux brises printanières susmentionnées.

La vague d'électrification automobile

Avec le développement des produits numériques et des téléphones intelligents, les performances des piles au lithium n'ont cessé de s'améliorer et leur coût a encore diminué. Dans le même temps, les batteries au lithium ont également formé une chaîne industrielle complète, mais ce sont les véhicules électriques qui ont réellement permis aux batteries au lithium de faire un bond qualitatif.

Tout d'abord, les automobiles nécessitent des batteries d'alimentation ayant une densité de capacité plus élevée, une durée de vie plus longue et des capacités de charge et de décharge plus importantes.

Deuxièmement, la batterie de puissance nécessite un plus grand nombre de cellules pour former un bloc-batterie, ce qui pose des exigences plus élevées en matière de cohérence des batteries au lithium et constitue un test limite pour les capacités de fabrication technique.

Troisièmement, en ce qui concerne la sécurité, la batterie de puissance doit gérer davantage de cellules, et la difficulté du système de gestion de la batterie augmente de manière exponentielle. Après tout, le problème d'une cellule peut facilement entraîner un désastre pour l'ensemble.

Enfin, en ce qui concerne le coût des batteries, en raison de la charge plus importante de la voiture, les matériaux nécessaires à la fabrication des batteries ont été multipliés par des milliers, et l'effet d'échelle industrielle a entraîné une baisse rapide du coût des batteries.

Au cours des dix dernières années, les fabricants mondiaux de piles au lithium se sont consacrés aux piles au lithium pour automobiles, et presque toutes les ressources ont été concentrées dans le domaine de l'automobile. La CATL, née de l'ATL, s'est également hissée au sommet de la hiérarchie mondiale. Aujourd'hui, nous avons également la chance de constater que la technologie et l'échelle des batteries au lithium ont subi des changements spectaculaires.

-Densité énergétique
En 2011, l'énergie des batteries automobiles au lithium n'était que de 80 Wh/kg. Aujourd'hui, la densité énergétique a dépassé 270 Wh/kg, soit le double. L'autonomie de 800 kilomètres qui était hors de portée cette année-là a été atteinte.

-Coût de la batterie
En 2011, le prix des batteries automobiles au lithium atteignait 3 800 yuans/kWh. Les ventes de véhicules électriques ont été stimulées par d'importantes subventions. Aujourd'hui, le prix a chuté à 700 yuans/kWh, et les véhicules électriques entrent dans des milliers de foyers.

-Échelle de l'industrie
En 2011, le volume des ventes de véhicules électriques purs en Chine était inférieur à 10 000, et la capacité installée des batteries de puissance représentait presque une fraction de celle des batteries au lithium grand public. Aujourd'hui, en 2021, les ventes de véhicules électriques purs en Chine dépasseront les 2 millions, et la capacité installée des batteries de puissance dépassera les 50 GWh, ce qui est devenu la principale demande pour les batteries au lithium.

À l'heure actuelle, l'attention ne devrait pas se limiter à l'application des piles au lithium dans l'électronique grand public et les voitures, mais devrait voir qu'au fur et à mesure que les piles au lithium sont tempérées par les automobiles et renaissent, l'application des piles au lithium dans d'autres domaines devrait venir naturellement.

La boucle est bouclée pour les piles au lithium

La pénétration des piles au lithium en dehors des domaines de l'électronique grand public et de l'automobile n'est plus un simple caprice. Ce que nous voyons réellement, c'est le cercle complet des piles au lithium :

Deux-roues électriques

Lorsqu'il s'agit de deux-roues, les gens ne peuvent s'empêcher de penser aux étiquettes bas de gamme et bon marché. Mais en réalité, le nombre de véhicules électriques à deux roues en Chine dépasse les 300 millions d'unités, ce qui est du même ordre que les voitures, et les ventes annuelles de véhicules électriques à deux roues sont stables à plus de 30 millions d'unités. Il s'agit d'un marché réel de 100 milliards d'euros.

Dans le passé, les deux-roues électriques utilisaient essentiellement des batteries au plomb-acide peu performantes, lourdes et très polluantes, qui représentaient autrefois jusqu'à 90%. En mai 2018, le ministère de l'industrie et des technologies de l'information a publié la "nouvelle norme nationale" et l'a officiellement mise en œuvre à partir d'avril 2019. Cependant, à l'époque, afin de promouvoir la politique de manière ordonnée, la plupart des gouvernements locaux ont accordé une période de transition allant de 2 à 5 ans pour les véhicules hors normes.

À court terme, l'échange de véhicules hors normes est la plus grande opportunité pour les batteries au lithium dans les deux-roues électriques. Si l'on se réfère aux spécifications techniques de la nouvelle norme nationale, environ 70% des deux-roues électriques sur le marché ne répondent pas aux exigences de la nouvelle norme nationale, ce qui équivaut à une demande de près de 200 millions de nouvelles voitures, la demande de remplacement importante qui en résulte atteindra un pic entre 2022 et 2024.

À moyen et long terme, le prix unitaire des batteries au lithium diminuant d'année en année, la différence de prix entre les batteries au lithium et les batteries au plomb se réduit progressivement, et la durée de vie des batteries au lithium étant en principe plus de deux fois supérieure à celle des batteries au plomb, les avantages des batteries au lithium seront encore plus marqués. En outre, les jeunes consommateurs ont désormais des exigences de plus en plus élevées en ce qui concerne la durée de vie et les performances des batteries des deux-roues électriques. Les batteries plomb-acide traditionnelles sont incompétentes et le choix final se porte sur les batteries au lithium.

Bien que le taux de pénétration actuel des deux-roues lithium-ion ne soit que d'environ 23%, ce qui n'est pas élevé, mais dans le cas d'une certaine tendance à la lithium-ionisation, cela peut mieux expliquer sa marge de croissance considérable.

En outre, le développement vigoureux de la livraison express, de la vente à emporter, du partage et d'autres secteurs au cours des dernières années a non seulement entraîné une augmentation des ventes de deux-roues électriques, mais a également favorisé le développement du modèle d'échange de batteries, ce qui a augmenté la demande de batteries au lithium.

Outils électriques sans fil

Les outils électriques sont un outil indispensable dans toute la société. De nos jours, les outils électriques sans fil sont de plus en plus prisés par les consommateurs en raison de leur légèreté et de leur portabilité.

Par rapport aux outils filaires, les outils électriques sans fil se passent de câbles et sont alimentés par des batteries, ce qui présente des avantages considérables en termes de sécurité et de commodité, en particulier dans les scénarios de travail en extérieur et en haute altitude. Selon Frost & Sullivan, le taux de pénétration des outils électriques sans fil atteindra 52,3% en 2020.

Dans le cadre de la tendance au sans fil, les principales marques d'outils électriques ont lancé une plate-forme de piles au lithium pour outils électriques, équivalente à la même pile qui peut alimenter différents types d'outils, ce qui renforcera encore la commodité et l'attachement des clients au sans fil, et est plus propice à la promotion des outils électriques sans fil.

Électricité des outils traditionnels

D'autre part, la technologie des piles au lithium est encore en cours de développement, et les outils traditionnels tels que les outils pneumatiques, à carburant et hydrauliques pourraient être progressivement remplacés par des outils électriques à piles au lithium.

Par exemple, les tondeuses à gazon, qui constituent le principal type d'outils d'extérieur, représentent un marché de plus de 100 milliards d'euros, et leurs batteries au lithium sont rapidement introduites. À l'heure actuelle, le taux d'électrification au lithium des tondeuses à gazon domestiques est de 30%, et le taux d'électrification au lithium des tondeuses à gazon commerciales n'est qu'à un chiffre.

Cherfeng Holdings, qui vient d'entrer en bourse à Hong Kong, est l'un des bénéficiaires du développement des outils électriques sans fil. Selon le prospectus, les revenus de l'entreprise provenant des batteries au lithium sont passés d'environ $347 millions de dollars US en 2018 à $827 millions de dollars US en 2020, avec un taux de croissance annuel composé de 54,3%.

Électrification des machines de construction

À l'heure actuelle, la Chine compte environ 15 millions d'engins de chantier et de poids lourds, dont la plupart utilisent des moteurs diesel puissants. Il est peu connu que les émissions polluantes d'un poids lourd sont équivalentes à celles de 100 petites voitures. L'électrification des engins de chantier est imminente.

En 2021, le taux de pénétration des véhicules particuliers à énergie nouvelle en Chine a dépassé 10%, et même 20% certains mois, mais le taux de pénétration des machines de construction et des poids lourds est inférieur à 5%, et le taux de pénétration est imminent.

À partir de 2020, le gouvernement a publié un certain nombre de politiques visant à promouvoir l'électrification des machines de construction et des poids lourds. Selon les données des organisations industrielles, la consommation d'énergie des engins de chantier est relativement importante.

La capacité installée moyenne des batteries au lithium individuelles est environ cinq fois supérieure à celle des véhicules ordinaires à énergie nouvelle. D'ici 2025, selon le taux de pénétration des batteries au lithium 30%, la demande de batteries au lithium pour les engins de chantier dépassera les 30 GWh.

Terminal intelligent

Lors de la conférence du 11e anniversaire de Xiaomi l'année dernière, Lei Jun a présenté le premier robot bionique quadrupède de Xiaomi, CyberDog, qui a attiré l'attention de nombreux passionnés de technologie. On peut supposer que tout le monde s'intéresse à son intelligence.

Mais un autre point qui ne peut être ignoré est que les terminaux intelligents IoT, y compris les robots intelligents, seront l'un des prochains points de croissance pour les piles au lithium. Après tout, dans le passé, de nombreux terminaux intelligents ont connu le succès avec le soutien des batteries au lithium.

Par exemple, les AGV (robots de manutention) dans le domaine industriel et les robots de service dans le secteur de la restauration, selon les données, la part des ventes au détail de robots de balayage en Chine est passée de 2,4% en 2010 à 26,2% en 2020.

Stockage de l'énergie

À l'heure actuelle, la Chine met en place un nouveau système électrique reposant essentiellement sur les énergies renouvelables, et l'importance du stockage de l'énergie devient de plus en plus grande. À l'heure actuelle, le stockage d'énergie du réseau électrique se fait principalement par pompage.

Bien que la technologie soit mature, que le coût soit faible et que l'échelle soit grande, le temps de réponse est long et dépend fortement de la situation géographique, ce qui rend difficile la satisfaction des exigences futures du nouveau système électrique.

En revanche, la flexibilité et la commodité du stockage électrochimique de l'énergie ont toujours été inégalées par les autres méthodes de stockage de l'énergie. Parmi toutes les méthodes de stockage d'énergie électrochimique, les batteries au lithium présentent intrinsèquement les avantages d'une densité énergétique élevée et d'une grande efficacité du cycle. En outre, le développement vigoureux de l'électronique grand public et des véhicules à énergie nouvelle a donné naissance à une chaîne industrielle complète de batteries au lithium, ce qui a permis de réduire le coût des batteries au lithium et de créer les conditions d'un développement à grande échelle.

Le 23 juillet de l'année dernière, la Commission nationale du développement et de la réforme a publié les " Opinions directrices sur l'accélération de la promotion du développement du stockage des nouvelles énergies ", qui proposent pour la première fois au niveau national l'objectif d'une capacité installée de stockage des nouvelles énergies de plus de 30 millions de kilowatts d'ici 2025, et la capacité installée de stockage des énergies au cours des cinq prochaines années sera multipliée par 10.

Outre le stockage de l'énergie sur le réseau, les besoins en stockage d'énergie des stations de base 5G méritent également l'attention. Selon les mesures effectuées par l'opérateur, la consommation d'énergie d'une station de base 5G est 2,5 à 3,5 fois supérieure à celle d'une station de base 4G, et la 5G a une fréquence élevée, une atténuation rapide de la puissance et une courte distance de transmission.

Le nombre de stations de base nécessaires est trois fois supérieur à celui des stations de base 4G. Depuis 2020, des entreprises telles que China Mobile et China Tower ont commencé à lancer des appels d'offres pour des batteries de stockage d'énergie destinées aux stations de base. Presque tous les projets d'appels d'offres actuellement ouverts concernent des batteries lithium-fer-phosphate.

La marée de l'électrification

À ce stade, la compréhension des piles au lithium doit être approfondie : les piles au lithium peuvent être utilisées non seulement comme batteries d'alimentation pour les automobiles, mais aussi comme produit industriel de base standard, avec une forte ductilité.

Cela signifie que les opportunités d'investissement ne sont pas uniquement liées aux voitures. En 2022, nous devons examiner les opportunités liées aux "nouvelles énergies +". Ces opportunités peuvent être divisées en deux parties. D'une part, la chaîne industrielle chinoise des batteries au lithium a saisi l'occasion d'améliorer sa valeur. D'autre part, les entreprises traditionnelles ont accéléré la technologie des batteries au lithium sous le thème de la neutralité carbone pour cultiver leur compétitivité dans la prochaine ère.

Amélioration de la valeur dans le cadre des mutations industrielles mondiales

Avant 2000, les entreprises japonaises monopolisaient pratiquement le marché mondial des batteries lithium-ion grâce à leurs avantages en matière de brevets et à leur position de précurseur, et ont également créé des géants de la batterie lithium tels que Sanyo et Panasonic. Comme le montrent les données de 2000, Sanyo, Panasonic et Sony représentaient respectivement 24%, 21% et 19% du marché mondial, occupant ainsi les trois premières places.

Au cours des dix années suivantes, les entreprises coréennes ont rapidement rattrapé la chaîne d'approvisionnement mondialisée. Vers 2008, les livraisons coréennes de piles au lithium représentaient un tiers des livraisons mondiales, brisant la domination du Japon. Des entreprises de premier plan telles que Samsung SDI et LG ont également fait leur apparition.

Au cours de cette période, la chaîne industrielle chinoise des piles au lithium n'était pas encore très développée, mais la construction initiale était achevée. Des entreprises telles que Betterray, Dangsheng Technology, Xinzhoubang, Xingyuan Materials et Enjie Co. ont toutes été créées au cours de cette période.

Depuis 2011, l'industrie chinoise des batteries au lithium a commencé à s'ouvrir. Avec la percée progressive des technologies de base, la compétitivité globale des batteries au lithium chinoises s'est progressivement accrue. La chaîne industrielle mondiale des batteries au lithium est progressivement passée du Japon et de la Corée du Sud à la Chine. Les seconds sont progressivement devenus des leaders, et les géants des batteries au lithium, tels que Panasonic et LG, ont commencé à s'intéresser au système de la chaîne d'approvisionnement chinoise.

Dans l'évolution de l'industrie des piles au lithium, un grand nombre d'entreprises chinoises ont émergé de la concurrence mondiale féroce, se sont développées et ont pris de l'ampleur. Aujourd'hui, des entreprises de premier plan telles que Ningde Times, Enjie, BYD et Yiwei Lithium Energy figurent parmi les entreprises de premier plan au niveau mondial, suivies par de nombreuses entreprises de second plan telles que Guoxuan Hi-Tech et AVIC Lithium.

Par conséquent, dans le cadre de la logique à long terme des batteries au lithium, la chaîne industrielle chinoise a saisi l'occasion historique de la division internationale de la valeur du travail.

Prenons l'exemple de l'industrie de l'outillage électrique mentionnée ci-dessus. Les outils électriques sans fil sont principalement utilisés sur les marchés européen et américain. Les grandes entreprises étrangères telles que Makita, Black & Decker, I&T, Bosch et Baostime occupent la plus grande part du marché, mais elles utilisent depuis longtemps Samsung SDI, Panasonic, LG, Murata et d'autres fournisseurs de batteries étrangers.

Ces dernières années, avec l'essor des fabricants chinois de cellules de batteries, de plus en plus de fabricants internationaux ont commencé à acheter des cellules de batteries au lithium auprès de fabricants chinois. À l'heure actuelle, des entreprises chinoises de batteries au lithium telles que Yiwei Lithium Energy, Tianpeng Energy, Lishen et BAK Battery entrent progressivement dans la chaîne d'approvisionnement des entreprises internationales.

Industrie des piles au lithium

La pénétration des batteries au lithium ne manquera pas d'avoir un impact sur les domaines traditionnels. La production de poids lourds à carburant devrait être électrifiée, et la production de deux-roues au plomb devrait être électrifiée au lithium... C'est la tendance de l'"ère de la propulsion électrique". À l'instar de la transformation des entreprises de voitures à carburant traditionnelles en entreprises d'électrification, l'électrification du lithium n'est plus seulement une histoire de voitures.

L'auteur a toujours loué la flexibilité des entreprises chinoises. Bien que le taux de croissance soit acceptable par rapport aux concurrents d'autres pays, les entrepreneurs chinois, profondément influencés par le confucianisme, ont toujours eu un sens de l'urgence suffisant. Par exemple, les fabricants chinois de machines pour l'industrie lourde participent activement à la transformation de l'électrification et ont successivement lancé des produits électrifiés qui répondent à la demande du marché.

En mars 2020, Zhejiang Dingli a lancé sept séries de bras électriques modulaires de type familial.

En décembre 2020, la chargeuse électrique Liugong 856E-MAX a été officiellement lancée.

En novembre 2021, Zoomlion lancera 16 nouveaux produits énergétiques dans 8 séries lors de son lancement de nouveaux produits.

En novembre 2021, la Smart Swap Station de Sany Heavy Industry sera dévoilée. Elle conviendra aux camions lourds, aux camions à benne, aux camions-malaxeurs, aux chargeurs et à d'autres modèles.

Les pionniers de l'industrie des machines de construction ont activement exploré la voie des batteries au lithium sous le thème de la neutralité carbone, ou sont en train de mener une révolution des batteries au lithium. La question de savoir si la maîtrise de la technologie d'application des batteries au lithium sera similaire à la numérisation des processus de fabrication et deviendra une autre compétitivité de base des entreprises industrielles traditionnelles est une question très digne d'intérêt pour l'avenir.

La conclusion qui s'impose est que les entreprises industrielles chinoises sont déjà en avance sur la tendance mondiale à cet égard.