Das Anodenmaterial der Lithium-Ionen-Batterie eines neuen Energiefahrzeugs weist offensichtliche Vorteile auf

Die negative Elektrode ist ein Pol, der beim Entladen der Batterie aus dem Elektron fließt. Lithium-Ionen-Batterien verwenden hauptsächlich Graphitmaterialien als negative Elektrode. Das Graphitanodenmaterial wird weiter in künstlichen Graphit und natürlichen Graphit unterteilt, und die Leistungslithiumbatterie verwendet hauptsächlich künstlichen Graphit als Anodenmaterial. Die neue Energie-Automobilindustrie hat den hohen Boom der Power-Batterie-Industrie vorangetrieben und die Nachfrage nach Graphit-Anoden-Materialien rasch ansteigen lassen.

Anodenmaterialien für Lithiumbatterien werden hauptsächlich in Materialien auf Kohlenstoffbasis und Materialien ohne Kohlenstoffbasis unterteilt. Graphitmaterialien in Materialien auf Kohlenstoffbasis sind weit verbreitet, wie künstlicher Graphit, natürlicher Graphit und Mesokohlenstoffmikrokugeln.

Weicher Kohlenstoff in Materialien auf Kohlenstoffbasis wie Petrolkoks und Nadelkoks wird direkt als negatives Elektrodenmaterial verwendet, und mehr wird als Rohmaterial zur Herstellung von künstlichem Graphit oder modifiziertem Graphit verwendet. Unter Materialien ohne Kohlenstoffbasis sind Materialien auf Titanbasis und Materialien auf Siliziumbasis häufiger.

Anodenmaterialien wie künstlicher Graphit, natürlicher Graphit, Mesokohlenstoffmikrokugeln und Lithiumtitanat wurden in Massenproduktion hergestellt. Graphitanodenmaterialien weisen in allen Aspekten eine gute Gesamtleistung und eine hohe Kostenleistung auf. Obwohl das Lithiumtitanat-Material eine geringe spezifische Kapazität aufweist, sind der erste Wirkungsgrad und die Lebensdauer hoch, und die Schnellladeleistung ist gut, was bei der Verwendung bequem ist.

Graphen hat eine höhere spezifische Kapazität, aber es gibt keinen technischen Durchbruch bei anderen Eigenschaften. Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe haben eine schlechte Lebensdauer und Sicherheit, aber die spezifische Kapazität ist viel höher als bei anderen Materialien, und die Schnellladeleistung ist gut, was der Schwerpunkt zukünftiger Forschung und Entwicklung von Anodenmaterialien ist.

Die Lithiumbatterieindustrie boomt, die Nachfrage nach Anodenmaterialien wächst rasant

Die nachgelagerten Hauptanwendungen für Lithiumbatterien sind Verbraucherbatterien, Leistungsbatterien und Energiespeicherbatterien. Verbraucherbatterien werden hauptsächlich in der Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefonen, Notebooks und Kameras verwendet. Kraftbatterieanwendungen sind hauptsächlich Elektrofahrräder und Fahrzeuge mit neuer Energie; Energiespeicherbatterien werden hauptsächlich für Elektrowerkzeuge (kann auch in den Markt für Unterhaltungselektronik unterteilt werden), mobile Basisstationsnetzteile, Haushaltsenergiespeicher und Netzenergiespeicher verwendet.

Der Verbrauch von Lithiumbatterien ist tendenziell stabil

Die Nachfrage nach wichtigen Produkten der Unterhaltungselektronik ist nahezu gesättigt

Mobiltelefone, Smartphones und Laptops sind die Hauptprodukte für die Installation von Lithiumbatterien für Verbraucher. Nach den Statistiken der realen Lithiumforschung machte die installierte Batteriekapazität dieser drei Produkttypen im Jahr 2016 85% der Verbraucherbatterien aus. Die Nachfrage nach Unterhaltungselektronik hat eine Phase schnellen Wachstums erlebt und ist nun nahezu gesättigt.

Im Jahr 2017 wurden inländische Mobiltelefone und Smartphones mit 4,91 Millionen Einheiten und 4,61 Millionen Einheiten ausgeliefert, was einem Rückgang von rund 12% gegenüber 2016 entspricht. Bei Notebooks ging der Umsatz mit inländischen Notebooks im Jahr 2016 weiter auf 1,65 Millionen Einheiten zurück.

Die Wachstumsrate der Lithiumbatterien für Verbraucher ist tendenziell stabil

Aufgrund des rasanten Nachfragewachstums auf dem Markt für Unterhaltungselektronik stieg die installierte Kapazität von Lithiumbatterien für Verbraucher im Zeitraum 2014/2015 gegenüber dem Vorjahr um 38 bis 47%. Nach 2016 ist die Wachstumsrate der installierten Kapazität zurückgegangen. Im Jahr 2017 ist die Wachstumsrate der installierten Lithiumbatteriekapazität der Unterhaltungselektronik unter 10% gesunken, was 8% entspricht.

Der Anteil der installierten Lithiumbatteriekapazität der Unterhaltungselektronik an der gesamten installierten Kapazität ist von Jahr zu Jahr von 56% im Jahr 2013 auf 29% im Jahr 2017 gesunken. Wir gehen davon aus, dass die installierte Kapazität der Batterien der Unterhaltungselektronik 24,4 / 25,9 / 27,5 GWh in erreichen wird 2018/2019/2020.

Lithium-Speicherbatterien sind klein und das Nutzungspotential der Leiter ist riesig.

Energiespeicher-Lithiumbatterien sind kleiner und verlangsamen das Wachstum

Das Feld Energiespeicher umfasst hauptsächlich Marktsegmente wie Elektrowerkzeuge, Strom aus mobilen Basisstationen, Energiespeicher für Privathaushalte und Netzenergiespeicher.

Im Jahr 2017 beträgt die installierte Kapazität von Lithiumbatterien in industriellen Energiespeichern 13,11 GWh, was viel weniger ist als die von Batterien für die Unterhaltungselektronik und Leistungsbatterien.

Die installierte Kapazität von Energiespeicher-Lithiumbatterien in der gesamten installierten Kapazität von Lithiumbatterien ging von Jahr zu Jahr von 2013 bis 2017 um 10 Prozentpunkte zurück.

Die Wachstumsrate von Lithiumbatterien im industriellen Energiespeichersektor ist gegenüber dem Vorjahr von Jahr zu Jahr zurückgegangen und von 56% im Jahr 2014 auf 7% im Jahr 2017 gesunken. Wir schätzen, dass die installierte Kapazität von Lithiumspeicherbatterien im Jahr 2018 liegt / 2019/2020 wird 13,8 / 14,5 / 15,2 GWh erreichen.

Die Lithium-Ionen-Batterieleiter hat ein großes Nutzungspotential

Netz-Upgrades steigern die Nachfrage nach Energiespeicherbatterien. Mit der Verbesserung des Industrialisierungsgrades Chinas nehmen die Stromerzeugungskapazität von Stromversorgungssystemen und die Übertragungs- und Verteilungskapazität von Stromnetzen weiter zu, und der Last-zu-Tal-Lastunterschied moderner Stromversorgungssysteme nimmt zu.

Gleichzeitig hat die Integration neuer Energiequellen wie Windkraft und Sonnenenergie die Komplexität des Stromnetzes erhöht. Die Modernisierung des Stromnetzes und die parallele Nutzung neuer Energie erhöhten die Nachfrage nach Energiespeicherbatterien.

Die Batterieenergiespeichertechnologie hat eine kurze Bauzeit, niedrige Betriebskosten und keine Auswirkungen auf die Umwelt und ist die erste Wahl für die Netzenergiespeichertechnologie. Gegenwärtig sind die Haupttypen von Energiespeicherbatterien: Natrium-Schwefel-Batterien, Vanadiumbatterien, Lithiumbatterien, Blei-Säure-Batterien und dergleichen.

Der Anteil der industriellen Energiespeicherbatterien an Lithiumbatterien hat weiter zugenommen. Lithiumbatterien haben eine höhere spezifische Energie und Energiedichte, eine niedrige Selbstentladungsrate, keinen Memory-Effekt und keine Umweltverschmutzung, und alle Leistungsaspekte sind anderen Energiespeicherbatterietypen überlegen. Laut der Statistik der Lithium-Batterie Big Data,

Im Jahr 2016 machte die installierte Basis von Lithium-Ionen-Batterien 62% der Energiespeicherbatterien aus. Die installierte Kapazität des elektrochemischen Energiespeichers ist jedoch immer noch gering. Die installierte Gesamtkapazität in 2016/2017 beträgt 0,1 / 0,12 GWh, und die installierte Kapazität von Energiespeicher-Lithiumbatterien beträgt 0,063 / 0,086 GWh.

Die potenzielle Auslastung der Strombatterieleiter ist enorm. Wenn die verbleibende Kapazität der Leistungsbatterie des neuen Energiefahrzeugs auf 70% bis 80% der ursprünglichen Kapazität reduziert wird, kann sie die geltenden Anforderungen des Fahrzeugs nicht erfüllen.

Die stillgelegte Batterie wurde jedoch getestet, gescreent und neu organisiert und kann weiterhin in Bereichen wie Standby-Stromversorgung und Energiespeicherung mit relativ guten Betriebsbedingungen und geringen Anforderungen an die Batterieleistung eingesetzt werden. Es wird erwartet, dass der Markt für Energiespeicherbatterien die Gelegenheit von Strombatterieleitern nutzt, um ein schnelles Wachstum einzuleiten.

Ab 2018 wird die erste Charge inländischer Autobatterien auf den Markt kommen. Laut dem Geshi Automobile Report erwartet die Branche für 2018 eine Einwegbatterie von 14,03 GWh und einen Recyclingwert für Lithiumbatterien von 0,3 Yuan / Wh. Der Markt für das Recycling von Lithiumbatterien liegt bei fast 5 Milliarden Yuan.

Bis 2020 wird dieser Markt 10 Milliarden Yuan überschreiten, und der Schrott wird etwa 20-mal so hoch sein wie 2016.

Die Nachfrage nach Lithiumbatterien steigt und treibt das Wachstum der Anodenmaterialindustrie voran

Die Hauptanwendung von Power-Lithium-Batterien

Lithiumbatterien werden auf dem Markt für Strombatterien aufgrund ihrer hohen spezifischen Energie, ihres Speichereffekts und ihrer ausgereiften Technologie häufig eingesetzt und werden durch Industriepolitik und Marktfaktoren zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung angetrieben.

Gegenwärtig werden Leistungslithiumbatterien üblicherweise in Elektrofahrrädern und Elektrofahrzeugen verwendet; Altbatterien können auch zerlegt und recycelt werden und über Leitern in den Energiespeicher gelangen.

Die Penetrationsrate von Lithium-Elektrofahrrädern kann noch steigen

Die Produktion von Elektrofahrrädern mit Lithiumbatterie stieg von 1,17 Millionen im Jahr 2011 auf 3,18 Millionen im Jahr 2014 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 40% und einer Penetrationsrate von 4% bis 9%. Die Nachfrage nach Elektrofahrrädern ist jedoch gesättigt, und die Gesamtproduktion hat begonnen zu sinken.

Aus Preisgründen werden Blei-Säure-Batterien immer noch vom Markt dominiert, und die Penetrationsrate von Lithiumbatterien ist tendenziell stabil und liegt bei rund 9%. Nach den unvollständigen Statistiken der China Bicycle Association betrug die nationale Leistung von Elektrofahrzeugen von Januar bis Juli 2017 21,63 Millionen Einheiten, und die Penetrationsrate von Lithium-Elektrofahrrädern betrug etwa 8%.

Mit dem weiteren Rückgang der Kosten für Lithiumbatterien in der Zukunft wird die Marktdurchdringungsrate von Lithium-Ionen-Elektrofahrrädern Raum für Wachstum bieten.

Die Politik wird davon profitieren und die neue Energie-Autoindustrie wird weiterhin boomen.

Der "Energieeinsparungs- und Entwicklungsplan für die neue Energiefahrzeugindustrie" des Staatsrates sieht vor, dass Chinas Produktionskapazität für neue Energiefahrzeuge im Jahr 2020 2 Millionen Einheiten erreichen wird, wobei die kumulierte Produktion und der kumulierte Absatz 5 Millionen Einheiten übersteigen werden.

Um die neue Energie-Automobilindustrie kräftig zu entwickeln, haben Chinas Regierungen auf verschiedenen Ebenen eine Reihe von Unterstützungsmaßnahmen erlassen, darunter Subventionen für neue Energiefahrzeuge, Subventionen für den Bau und Betrieb von Ladepfählen sowie Kaufsteuern, Straßen- und Brückengebühren. und Parkgebühren für Verbraucher, Lizenzen und andere bevorzugte Subventionen.

Im Jahr 2017 produzierte China 794.000 neue Energiefahrzeuge und verkaufte 777.000 Fahrzeuge, eine Steigerung von mehr als 50% gegenüber dem Vorjahr.

Aufgrund des nachgelagerten Ausbruchs erreichte die installierte Gesamtkapazität von Power-Batterien in China im Jahr 2017 36,23 GWh, was einer Steigerung von 29,4% gegenüber dem Vorjahr entspricht.

Es wird prognostiziert, dass die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von Neufahrzeugen von 2018 bis 2020 38% erreichen wird. Im Jahr 2020 wird die Produktion von Neufahrzeugen 2,10 Millionen erreichen, was der Nachfrage nach Leistungsbatterien von 101,1 GWh entspricht.

Der rasche Anstieg der Produktion neuer Energiefahrzeuge hat das anhaltend schnelle Wachstum des Marktes für Lithiumbatterien vorangetrieben. Seit 2015 hat die installierte Kapazität von Leistungsbatterien auf dem Transportmarkt den Markt für Unterhaltungselektronik übertroffen und sich zum größten Anwendungsbereich für Lithiumbatterien entwickelt. Es wird geschätzt, dass die Nachfrage nach Lithiumbatterien für den Hausgebrauch bis 2020 109,2 GWH erreichen wird.

Leistungsbatterien treiben das schnelle Wachstum des Anodenmaterialbedarfs voran

Nach unserer Prognose wird sich das Wachstum der Nachfrage nach Unterhaltungselektronik in Zukunft auf einem niedrigeren Niveau stabilisieren, und die installierte Kapazität im Energiespeichersektor wird geringer sein, und die Nachfrage nach Power-Batterien wird die Hauptantriebskraft für das hohe Wachstum sein Rate der Lithiumbatterieindustrie.

Schätzungen zufolge wird die Nachfrage nach Lithiumbatterien bis 2020 109,2 GWh erreichen, die Gesamtnachfrage nach Lithiumbatterien 151,6 GWh und die Nachfrage nach Anodenmaterialien 8,9 / 133.000 Tonnen.

Nach dem Durchschnittspreis von 60.000 Yuan pro Tonne wird der Inlandsmarkt für Anodenmaterialien im Jahr 2020 bei fast 8 Milliarden Yuan liegen. Wenn wir die Exportquote der chinesischen Anodenmaterialien um etwa 30% berechnen, wird der Marktraum 12 Milliarden Yuan erreichen .

Industrielles Muster von Rutheniumanodenmaterialien

Stabile Industriestruktur und stabile Führungsposition

Nachfrage nach künstlichem Graphit

Der Status von Graphitanodenmaterialien ist kurzfristig schwer zu erschüttern. Im Jahr 2017 wurden mit den negativen Elektrodenmaterialien 149.000 Tonnen (einschließlich Exporte) verschifft, darunter 10,4 Tonnen künstlicher Graphit, 3,7 Tonnen natürlicher Graphit und 0,8 Tonnen andere negative Elektrodenmaterialien (Lithiumtitanat, Kohlenstoff-Silizium-Verbundwerkstoffe usw.).

Aufgrund der guten negativen Elektrodenleistung und der hervorragenden Kostenleistung machen künstlicher Graphit und natürlicher Graphit 95% der gesamten Lieferungen von negativen Elektrodenmaterialien aus, und es ist schwierig, die Position kurzfristig zu erschüttern.

Der Anteil an künstlichem Graphit wird weiter erhöht. In den Jahren 2014-2017 verringerte sich der Anteil an natürlichem Graphit von 38% auf 25%, während der Anteil an künstlichem Graphit von 56% auf 70% stieg. Dies liegt daran, dass künstlicher Graphit eine hohe Lebensdauer, eine gute Leistung und eine gute Verträglichkeit mit Elektrolyten aufweist und daher hauptsächlich in Lithiumbatterien verwendet wird. Obwohl natürlicher Graphit eine etwas höhere spezifische Kapazität als künstlicher Graphit aufweist, ist die Ratenleistung schlecht und die Effizienz der ersten Entladung gering. Niedriger, mehr für Lithium-Verbraucherbatterien.

Dank der rasant steigenden Nachfrage nach neuen Kraftfahrzeugbatterien wird der Anteil künstlichen Graphits am Versand von Anodenmaterialien in den nächsten drei Jahren weiter zunehmen.

China und Japan sind Marktführer für den globalen Anodenmaterialmarkt

China und Japan sind die weltweit größten Produzenten und Verkäufer und machen mehr als 95% der Welt aus. Anodenmaterialien sind weltweit in China und Japan konzentriert. Chinas Vorteil liegt in der Anreicherung der Graphitressourcen. Japans Vorteil liegt in der fortschrittlichen Technologie.

Die vier größten chinesischen und japanischen Unternehmen, Shenzhen Beitray, Hitachi Chemical, Shanghai Shanshan und Mitsubishi Chemicals, machten 67% der weltweiten Produktion aus. Die zweite Stufe sind auch Japans Mitsubishi Chemical, Japan Carbon und Jiangxi Ziwei Technology Co., Ltd.

Chinas negative Elektrodenproduktion macht mehr als 60% der Weltproduktion aus. Im Jahr 2015 betrug die weltweite Produktion negativer Elektroden 110.800 Tonnen, von denen China 72.800 Tonnen auslieferte, was 65,7% entspricht.

Die inländische Führungsposition ist stabil und die Vorteile sind erheblich

Die führende Position in der Branche ist stabil und die Vorteile liegen auf der Hand. Im Jahr 2016 betrug die Inlandsproduktion an negativen Elektrodenmaterialien 118.000 Tonnen, wovon 21% auf Betray, 19% auf Shanshan-Aktien, 15% auf Jiangxi Zijing und 55% auf CR3 entfielen.

Die Produktion von künstlichen Graphitanodenmaterialien beträgt 79.000 Tonnen, wovon 22% auf Jiangxi Zijing, 20% auf Shanshan-Aktien, 12% auf Shenzhen Snow und 54% auf CR3 entfallen. Die Produktion von natürlichen Graphitanodenmaterialien beträgt 29.900 Tonnen, und der Anteil von Betray liegt bei 55%, was höher ist als die Summe anderer Unternehmen. Plus der zweite (Hunan Xingcheng, 14%) und der dritte (Jiangxi Zhengtuo, 9%), CR3 erreichte 78%.

Der starke und starke Vorteilsakkumulationseffekt ist signifikant. Im ersten Halbjahr 2017 betrug die Gesamtproduktion an heimischen Anodenmaterialien 66.000 Tonnen, eine Steigerung von 40% gegenüber dem Vorjahreszeitraum. Verglichen mit dem Marktanteil im Jahr 2016 stiegen die drei größten Betray, Shanshan und Jiangxi Zijing um 1-3 Prozentpunkte und CR3 um 7 Prozentpunkte.

Es ist ersichtlich, dass die Unternehmenswachstumsrate führender Unternehmen über dem Branchendurchschnitt liegt, der Marktanteil weiter auf führende Unternehmen konzentriert ist und der Effekt der Anhäufung von Vorteilen immer bedeutender wird.

Der vorgeschaltete Graphit ist reich an Ressourcen und die Kosten haben einen natürlichen Vorteil.

Chinas Graphitreserven stehen weltweit an dritter Stelle.

Laut den 2016 vom National Geological Bureau veröffentlichten "MineralCommoditySummaries2016" beliefen sich die weltweit nachgewiesenen Reserven an natürlichem Graphit Ende 2015 auf 230 Millionen Tonnen.

Die Türkei ist die weltweit reichste Quelle für Graphitressourcen mit nachgewiesenen Reserven von 90 Millionen Tonnen, die 39,1% der weltweiten Gesamtmenge ausmachen. gefolgt von Brasilien mit nachgewiesenen Reserven von 72 Millionen Tonnen, was 31,3% der weltweiten Gesamtmenge entspricht; China an dritter Stelle Die nachgewiesenen Reserven belaufen sich auf 550 Millionen Tonnen, was 23,9% der weltweiten Gesamtmenge entspricht.

Die reichlich vorhandenen Graphitmineralressourcen machen Chinas Anodenmaterialunternehmen zu dem natürlichen Niedrigkostenvorteil.

Chinas Graphitressourcen sind hauptsächlich in Heilongjiang und der Inneren Mongolei verteilt. Nach Angaben des China Industrial Information Network beliefen sich die nachgewiesenen Reserven an kristallinem Graphit in China Ende 2015 auf 45.297.300 Tonnen, von denen Heilongjiang 2.155,98 Millionen Tonnen (47%) und die Reserven in der Inneren Mongolei 8.801.700 Tonnen ausmachten 19%; kryptokristalliner Graphit wurde nachgewiesen. Die Grundreserven betragen 81,799 Millionen Tonnen, darunter 3.364.300 Tonnen in Hunan und 1.603.600 Tonnen in Shaanxi.

China ist der weltweit größte Produzent und Konsument von Graphit.

China hat sechs große Produktions- und Verarbeitungsbasen für Graphit gebildet (Jinxi, Heilongjiang, Luobei, Heilongjiang, Pingdu, Xinghe, Hunan Yinzhou und Jilin Lanshi), die hauptsächlich Low-End-Produkte produzieren und exportieren. Im Jahr 2015 betrug die Graphitproduktion 860.000 Tonnen (einschließlich etwa 660.000 Tonnen kristallinem Graphit), was 67,7% der weltweiten Produktion entspricht. Die Produktion der sechs Stützpunkte machte 86% des Landes aus.

China ist der weltweit größte Exporteur von Graphit. Fast ein Drittel der chinesischen Graphitmaterialproduktion wird exportiert, und etwa 80% der Exportprodukte sind Produkte mit geringer Wertschöpfung.

Von 2000 bis 2015 betrug der kumulierte Export von Graphit 6,61 Millionen Tonnen mit einem Jahresdurchschnitt von 413.000 Tonnen, und das Exportvolumen machte 30,5% der Produktion aus. Im Jahr 2015 betrug das Exportvolumen 251.000 Tonnen, was 79,0% der Welt entspricht. Japan ist der weltweit größte Importeur von Graphit und macht mehr als 50% der weltweiten Importe aus, von denen mehr als 80% aus China importiert werden. Von 2000 bis 2015 importierte Japan 2,95 Millionen Tonnen Graphit aus China, was 44,6% der chinesischen Exporte entspricht.

Layout führender Kunden, schnelle Erweiterung der Produktionskapazität

Die Batterieindustrie ist stark konzentriert und die Staffel ist klar geschichtet.

Die installierte Kapazität der Batterieindustrie betrug 2017 36,23 GWh, eine Steigerung von 29,2% gegenüber dem Vorjahr. In Bezug auf den Marktanteil haben die erste Staffel der Ningde-Ära und BYD große Vorteile, und die zweite Staffel ist relativ heftig.

(1) Die erste Stufe: Im Jahr 2017 stieg der Marktanteil der Ningde Times um 4 Prozentpunkte und übertraf BYD, wobei er an erster Stelle stand. Der Marktanteil von BYD ging um 11 Prozentpunkte zurück, liegt jedoch weiterhin an dritter Stelle, Watmar 9 Prozentpunkte.

(2) Die zweite Stufe: Der Marktanteil von Waterma und Guoxuan Hi-Tech ging zurück. Der Batteriemarktanteil von Bicke stieg um 2% und belegte den zweiten Platz.

(3) Die dritte Stufe: Der Marktanteil von Tianjin lishen hat sich gegenüber dem Vorjahr erhöht; Der Marktanteil von Fueng Technology ist um 2% gestiegen und gehört zur dritten Stufe.

Aktive Bereitstellung von Wasserhähnen und schnell wachsende Produktionskapazität

Alle großen Anodenmaterialunternehmen haben Layouts in den ersten drei Ebenen der Energiebatterieindustrie. Insbesondere Shanshan, Beitui und Jiangxi Ziyan haben nicht nur mit inländischen Batterieführern zusammengearbeitet, sondern waren auch Massenproduktionslieferanten internationaler Marktführer wie Samsung, LG und Panasonic.

Schnelle Erweiterung der Produktionskapazität und Überangebot an Anodenmaterialien

Die Negativelektrodenmaterialindustrie weist geringere technische Barrieren und eine relativ ausgereifte Technologie auf. Unter der allgemeinen Erwartung der hohen Leistung der nachgeschalteten Batterieindustrie haben große Unternehmen für negative Elektrodenmaterialien in den Aufbau neuer Kapazitäten investiert, und neue Unternehmen sind in die negative Elektrodenmaterialindustrie eingetreten.

Laut Statistik des Lithiumnetzes betrug die Gesamtkapazität der chinesischen Anodenmaterialien für Lithiumbatterien im Jahr 2017 jedoch 370.000 Tonnen, während die Gesamtleistung nur 185.000 Tonnen betrug. Die durchschnittliche Kapazitätsauslastung der Anodenmaterialindustrie betrug nur etwa 50%.

Branchentrends

Hohe Energiedichte und schnelle Ladung sind zukünftige Technologietrends

Politik und Markt benötigen energiereiche Lösungen für die Schnellladetechnologie

In Bezug auf die nationale Politik haben die vier Ministerien und Kommissionen des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie im Aktionsplan zur Förderung der Entwicklung der Kraftfahrzeugbatterieindustrie klar festgelegt: Im Jahr 2020 beträgt die spezifische Energie von Lithium-Ionen-Batteriezellen> 300 Wh / kg und die systemspezifische Energie beträgt 260 Wh / kg.

Die Leistung von Graphitanodenmaterialien liegt nahe an ihrer theoretischen Grenze, und die technische Lösung von Graphitmaterialien als Anoden kann diese Anforderung nicht erfüllen.

Im Jahr 2018 entsprechen die „Mitteilung zur Anpassung der finanziellen Subventionen für die Förderung und Anwendung neuer Energiefahrzeuge“, die finanziellen Subventionen den Leistungsanforderungen für Batterieenergie, Reichweite und andere Leistungsanforderungen, und die Anforderungen an die Batterieleistung werden erhöht, was die Industrie, um Batterien mit hoher Energiedichte Lösung zu entwickeln. In Bezug auf die Kundennachfrage auf dem Markt sind der Ladekomfort für Lithiumbatterien und die Reichweite wichtige Faktoren, die das Kundenerlebnis beeinflussen.

Die durchschnittliche Reichweite rein elektrischer Pkw-Modelle in den „Empfohlenen Modellen für neue Energiefahrzeuge (3. Charge von 2018)“ hat 350 km überschritten. Die durchschnittliche Ladezeit für Fahrzeuge mit neuer Energie beträgt jedoch etwa 5 bis 8 Stunden, und die Schnellladezeit beträgt etwa 1 bis 2 Stunden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Energiefahrzeugen bieten neue Energiefahrzeuge viel Raum für Verbesserungen hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit, insbesondere hinsichtlich der hohen Energiedichte und der Schnellladeleistung von Batterien.

Lithiumtitanat nimmt immer noch einen Platz ein, ausgezeichnete Schnellladeleistung

Lithiumtitanat hat eine ausgezeichnete Schnellladeleistung. Lithiumtitanat hat einen dreidimensionalen Lithiumionendiffusionskanal, der der Spinellstruktur eigen ist, und weist daher ausgezeichnete Leistungseigenschaften auf. Der Diffusionskoeffizient von Lithiumionen in Lithiumtitanatkristallen beträgt 2 × 10 –8 cm 2 / s, was eine Größenordnung höher ist als der von Graphitanoden. Die Laderate der lithiumtitanat-batterie kann 10 bis 20 ° C erreichen, während das Ladeverhältnis des gewöhnlichen Graphitanodenmaterials nur 2 bis 4 ° C beträgt.

Lithiumtitanat wird häufig in Elektrobussen und Energiespeichern verwendet. Lithiumtitanat-Akkus haben eine hohe Sicherheit, eine lange Lebensdauer, einen weiten Betriebstemperaturbereich und können schnell geladen und entladen werden. Daher wird es in elektrischen Nutzfahrzeugen (Bus, Schienenverkehr usw.), im Energiespeichermarkt (Frequenzmodulation, Stromnetzqualität, Windpark usw.) und in der Industrie eingesetzt. Das Feld (Hafenmaschinen, Gabelstapler usw.) ist weit verbreitet.

Zhuhai Yinlong, ein inländischer Hersteller von Neufahrzeugen, verwendet Lithiumtitanat auch als negative Batterietechnologielösung.

Silizium-Germanium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe haben eine hohe Energiedichte und werden die zukünftige Richtung von Anodenmaterialien sein.

Siliziummaterial hat eine hohe spezifische Kapazität und kann schnell aufgeladen werden, was die meisten Entwicklungsaussichten bietet. Die theoretische Energiedichte von Graphit beträgt 372 mAh / g, während die theoretische Energiedichte von Silizium das 10-fache bis zu 4200 mAh / g überschreitet. Die Verwendung von Siliziummaterialien als Batterie-Negative zur Erhöhung der Batterieenergiedichte ist zu einer der anerkannten Richtungen in der Industrie geworden.

Der chinesische Hersteller von Negativelektrodenmaterialien, Betrays Silizium-Kohlenstoff-Verbundanodenmaterial, wurde in Massenproduktion hergestellt, und der Kunde ist Samsung aus Südkorea.

Es gibt immer noch einen Engpass bei der Massenproduktion von Siliziummaterialien, und der Trend zu Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen nimmt zu.

Der Engpass bei der Verwendung von Siliziummaterialien ist die schlechte Zyklusleistung: das hohe Expansionsverhältnis von Siliziumpartikeln bei der Deinterkalation von Lithium (die negative Siliziumladungs- und -entladungsexpansion kann 360% erreichen, während der gewöhnliche Graphit nur 10% beträgt), was verursacht Die negative Elektrode zerfällt während des Zyklus schnell. Das kontinuierliche Wachstum des SEI-Films auf der Oberfläche der Siliziumpartikel verursacht einen irreversiblen Verbrauch des Elektrolyten und der Lithiumionen.

Gegenwärtig besteht eine relativ ausgereifte technische Lösung darin, ein Kohlenstoffmaterial mit einem geringen Volumeneffekt und einer guten Zyklusstabilität als Träger zu verwenden und ein Siliziummaterial mit einer hohen spezifischen Kapazität als aktiven Hauptkörper zur Synthese eines Siliziumkohlenstoffverbundmaterials einzubauen. Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe können sich negativ auf die Volumenausdehnung von Siliziummaterialien beim Laden und Entladen auswirken.

Das Silizium-Kohlenstoff-Verbundverfahren wird beschichtet, dotiert und eingebettet. Tesla verwendet eine kohlenstoffbeschichtete Lösung der Siloxan-Technologie. Durch Zugabe von 10% Materialien auf Siliziumbasis zu künstlichem Graphit wurden Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe auf das Produktionsmodell Modell3 aufgebracht. Die Batterie hat eine Energiedichte von 300 Wh / kg und eine Batteriekapazität von 550 mAh / g oder mehr.

Der Preis für Wismutgraphit-Anodenmaterial wird stromaufwärts und stromabwärts gedrückt

Prozess und Kostenzusammensetzung des Graphitanodenmaterials

Die Graphitanodenmaterialindustrie hat eine niedrige Schwelle, und die Bruttogewinnspanne liegt in der Mitte der vier Hauptmaterialien von Lithiumbatterien (positives Material, Anodenmaterial, Elektrolyt und Separator), was etwa 25% bis 35% entspricht.

Große Anodenunternehmen haben ihre eigenen technischen Wege in der langfristigen Produktion mit Unterschieden in der Rohstoffauswahl und im Prozessdesign gebildet. Dieser Unterschied hat einige Unternehmen dazu veranlasst, einzigartige Vorteile im Produktionsprozessmanagement und in der Kostenkontrolle zu etablieren und im Wettbewerb zu gewinnen.

Der Herstellungsprozess von natürlichen Graphitanodenmaterialien ist einfacher als der von künstlichem Graphit.

Die Rohstoffe sind hauptsächlich Graphiterz, Flockengraphit und kugelförmiger Graphit. Sie werden durch Beschichten, Karbonisieren, Dispergieren, Graphitisieren, Sieben und Modifizieren zu natürlichen Graphitanodenmaterialien verarbeitet.

Die Rohstoffe für künstliche Graphitanodenmaterialien sind hauptsächlich natürlicher Graphit, Koks und Asphalt, die durch eine Reihe von Prozessen wie Grobzerkleinerung, Zerkleinerung, Modifizierung, Formgebung und Graphitisierung gewonnen werden.

Der Graphitierungsprozess hat einen hohen Energieverbrauch und strenge Umweltschutzanforderungen, daher entscheiden sich die meisten Unternehmen für das Outsourcing.

Abhängig von der Art des Produkts macht die Rohstoffbeschaffung etwa 25 bis 35% der Kosten pro Tonne Anodenmaterial aus, und die Kosten für die Auslagerung der Graphitisierung können 50 bis 65% erreichen. Die Herstellung von natürlichem Graphit erfordert auch eine Graphitisierung.

Branchenchancen

1. Entwickeln Sie Hightech-Materialien und fördern Sie die industrielle Aufrüstung. Die Industrialisierung von Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen für Anodenwerkstoffunternehmen hat begonnen, Gestalt anzunehmen. Betray hat bereits eine Massenversorgung des südkoreanischen Unternehmens Samsung mit einer Kapazität von 1.000 Tonnen pro Jahr erreicht. Shanshan, Jiangxi Zhengtuo, Shenzhen Snow und andere Unternehmen planen die Massenproduktion von Siliziumkohlenstoffmaterialien.

2. Integrieren Sie die Lieferkette vertikal, um Kostenrisiken zu kontrollieren. Verrat ist in der Graphitrohstoffindustrie tätig. Im Jahr 2017 erhöhte es seine Beteiligung an Jixi Changyuan Mining auf 65%, um die Versorgung mit Graphit sicherzustellen. Shanshan und Betray haben eine jährliche Graphitierungsverarbeitungskapazität von 7.000 Tonnen bzw. 5.000 Tonnen. Der Vorteil der Kostenkontrolle liegt auf der Hand.

3. Layout führende Kunden reduzieren nachgelagerte Wettbewerbsrisiken. Das führende Wachstum von Downstream wird bestimmt, und Unternehmen für negative Elektrodenmaterialien setzen aktiv führende Batterieunternehmen wie CATL, BYD und Guoxuan Hi-Tech ein.

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