Ličio akumuliatorių ląstelių pramonė, kaip pagrindinis naujojo energijos lauko ramstis, patyrė spartus išplėtimo ir gilių pasaulinės energijos transformacijos ir skaitmeninės plėtros bangų pokyčius. Šiuo metu pramonės mastas toliau auga, o technologijos nuolat vystosi, tačiau ji taip pat susiduria su daugybe iššūkių. Kruopščiai išanalizuoti dabartinę pramonės situaciją ir iššūkius yra didelę reikšmę norint tiksliai suvokti būsimas plėtros tendencijas ir skatinti tvarią pramonės plėtrą.
Pramonės statusas: masto plėtra ir technologinės įvairinimo plėtra
Sprogstamasis gamybos pajėgumų augimas ir padidėjusi rinkos koncentracija
Pastaraisiais metais ličio akumuliatorių ląstelių gamybos pajėgumas patyrė sprogstamąjį augimą. Padidėjus naujų energetinių transporto priemonių, energijos kaupimo ir kitų rinkų paklausai, pagrindiniai akumuliatorių ląstelių gamintojai padidino investicijas ir išplėtė gamybos pajėgumus. Remiantis statistika, pasaulinė ličio akumuliatorių ląstelių gamybos pajėgumai 2024 m. Sieks daugiau nei 1800 GWh, tai yra beveik tris kartus, palyginti su 2020 m. Kaip didžiausia pasaulyje ličio baterijų gamintoja, Kinija sudaro daugiau kaip 70% savo gamybos pajėgumų ir turi keletą pirmaujančių pasaulinių akumuliatorių gamybos įmonių, tokių kaip CATL ir BYD. Rinkos koncentracija ir toliau didėja, o aukščiausios įmonės užima didžiąją rinkos dalį per technologinius, sąnaudas ir masto pranašumus. Kaip pavyzdį buvo 2024 m., Bendra 5 geriausių akumuliatorių ląstelių gamintojų rinkos dalis visame pasaulyje viršija 60%, o CATL užima beveik 30%rinkos dalį, vadovaujančią pasaulinei rinkai.
Įvairūs technologiniai maršrutai ir nuolatiniai veiklos proveržiai
Ličio akumuliatorių ląstelių technologinis būdas rodo diversifikuotą vystymosi tendenciją. Kalbant apie teigiamas elektrodų medžiagas, ličio geležies fosfatas (LFP) yra plačiai naudojamas energijos kaupime ir kai kuriose žemos klasės naujose energetikos transporto priemonių rinkose dėl didelio saugumo, ilgo ciklo tarnavimo laiko ir išlaidų pranašumų, o rinkos dalis toliau plečiasi; Aukštos nikelio trišalės medžiagos dominuoja aukštos klasės naujoje energijos transporto priemonių lauke dėl jų didelio energijos tankio pranašumo, o dar labiau padidėjus nikelio kiekiui, vis dar yra galimybių pagerinti energijos tankį. Neigiamų elektrodų medžiagų srityje grafito neigiamas elektrodas vis dar yra pagrindinė, tačiau buvo padaryta reikšminga pažanga tiriant ir pritaikant silicio pagrindu pagamintas neigiamas elektrodų medžiagas. Taikant technologinėmis priemonėmis, tokiomis kaip kompozicija su grafitu, silicio medžiagų tūrio išplėtimo problema buvo veiksmingai išspręsta, o energijos tankis buvo žymiai pagerintas. Kalbant apie akumuliatorių ląstelių struktūros dizainą, toliau kyla naujos struktūros, tokios kaip „Module Free“ (CTP) ir ašmenų baterijos, gerinant akumuliatorių paketų erdvės sunaudojimą ir energijos tankį. Pavyzdžiui, ląstelės, naudojančios CTP technologiją, gali padidinti energijos tankį 15% -20% ir sumažinti gamybos sąnaudas 10% -15%.
Susiduria su iššūkiais: daugybinis išlaidų, išteklių ir saugumo slėgis
Išlaidų slėgis išlieka didelis, todėl reikia skubiai ištirti sąnaudų mažinimo vietą
Nors ličio akumuliatorių ląstelių kaina pastaraisiais metais sumažėjo, jos vis tiek patiria didelį slėgį. Žaliavų kaina sudaro net 60% -70% visų akumuliatorių ląstelių kainų, o pagrindinių žaliavų, tokių kaip ličio karbonatas, kobaltas ir nikelis, kainos dažnai svyruoja, o tai daro didelę įtaką akumuliatorių ląstelių kainai. Pavyzdžiui, dėl reikšmingo ličio karbonato kainų padidėjimo nuo 2022 iki 2023 m. Baterijų ląstelėse padidėjo maždaug 20%. Be to, negalima ignoruoti investicijų į įrangą, darbo sąnaudas, tyrimų ir plėtros išlaidas ir kt. Siekdamos sumažinti išlaidas, viena vertus, įmonės sumažina žaliavų pirkimų ir gamybos išlaidas, naudodamos didelio masto gamybą ir optimizuotą tiekimo grandinės valdymą; Kita vertus, didinant tyrimų ir vystymosi investicijas, gerinant akumuliatorių ląstelių našumą ir gamybos efektyvumą naudojant technologines naujoves ir sumažinant vienetų sąnaudas. Tačiau sustiprinus rinkos konkurenciją, tolesnio išlaidų mažinimo erdvė tampa vis labiau ribota. Kaip pasiekti veiksmingą išlaidų mažinimą, užtikrinant produkto kokybę ir našumą, tapo pagrindiniu įmonių iššūkiu.
Išteklių tiekimo rizika pabrėžiama, o tvarus vystymasis yra tikrinamas
Ličio akumuliatorių ląstelių gamyba labai priklauso nuo retų metalo išteklių, tokių kaip ličio, kobalto ir nikelio, ir šie ištekliai yra netolygiai pasiskirstę, o kai kurie ištekliai susiduria su tiekimo trūkumo rizika. Pasauliniai ličio ištekliai daugiausia yra sutelkti į Pietų Amerikos (Čilės, Argentinos, Bolivijos) ir Australijos „ličio trikampio“ regione, o kobalto ištekliai daugiausia platinami Afrikos šalyse, tokiose kaip Kongo Demokratinė Respublika. Geopolitiniai veiksniai, išteklių turtingų šalių politikos pokyčiai ir kasybos sunkumai gali turėti įtakos išteklių tiekimo stabilumui. Pavyzdžiui, Kobalto kasybai Kongo Demokratinėje Respublikoje dažnai įtakos turi vietinė politinė padėtis, dėl kurios atsiranda tiekimo sutrikimai ir daro įtaką pasaulinei kobalto tiekimo grandinei. Be to, nuolat plečiant ličio akumuliatorių pramonę ir sparčiai augant išteklių paklausai, išteklių trūkumo problema gali dar labiau sustiprėti. Kaip užtikrinti stabilų išteklių tiekimą, skatinti išteklių perdirbimą ir panaudojimą ir pasiekti tvarią pramonės plėtrą tapo svarbia pramonės problema.
Ateities perspektyvos: Technologiniai proveržiai ir koordinuota pramonės šakų plėtra
Pažangiausių technologijų tyrimai ir plėtra spartėja, ir tikimasi, kad našumas pasieks naujas aukštumas
Ateityje ličio akumuliatorių ląstelių technologija vystysis didesniam energijos tankiui, ilgesniam ciklo tarnavimui, didesnei saugai ir mažesnėms sąnaudoms. Kietosios būklės akumuliatorių technologija laikoma svarbia naujos kartos ličio baterijų kūrimo kryptimi, kuri vietoj tradicinių skysčių elektrolitų naudoja kietų elektrolitų, ir tikimasi, kad jis žymiai pagerins akumuliatorių ląstelių energijos tankį, saugumą ir ciklo tarnavimo laiką. Šiuo metu kelios įmonės ir tyrimų įstaigos pasiekė fazių rezultatus tiriant ir plėtojant kietojo kūno akumuliatorius, o kai kurios įmonės planuoja per ateinančius kelerius metus pasiekti komercinio kietojo kūno akumuliatorių pritaikymo. Be to, taip pat aktyviai vystomos naujos akumuliatorių technologijos, tokios kaip ličio sieros baterijos ir natrio jonų baterijos. Šios technologijos turi privalumų, tokių kaip mažos išlaidos ir gausūs ištekliai. Jei bus galima atlikti technologinius proveržius, tai suteiks naujų ličio akumuliatorių ląstelių pramonės plėtros galimybių.
Gilėja pramonės bendradarbiavimas ir tvarios plėtros ekosistemos kūrimas
Susidūrę su tokiais iššūkiais kaip išteklių tiekimas, išlaidų kontrolė ir saugos rezultatai, ličio akumuliatorių ląstelių pramonės įmonės ir pasroviui skirtos įmonės dar labiau sustiprins bendradarbiavimą ir sukurs tvarią plėtros ekosistemą. Kalbant apie išteklių pusę, akumuliatorių ląstelių gamintojai užmezgs ilgalaikius ir stabilius bendradarbiavimo ryšius su aukščiau esančiomis išteklių įmonėmis, užtikrins stabilų pagrindinių žaliavų tiekimą dalyvaujant nuosavybei, bendrą plėtrą ir kitas priemones bei padidinti tyrimų ir plėtros investicijas į išteklių perdirbimo technologijas, siekiant pagerinti išteklių perdirbimo efektyvumą ir sumažinti priklausomybę nuo pirminių išteklių. Gamybos pusėje akumuliatorių ląstelių gamintojai glaudžiai bendradarbiaus su įrangos tiekėjais ir medžiagų tiekėjais, kad kartu vykdytų technologines naujoves, optimizuotų gamybos procesus, pagerintų gamybos efektyvumą ir sumažintų gamybos sąnaudas. Tuo pat metu pramoninės grandinės įmonės sustiprins pramonės universiteto tyrimų bendradarbiavimą su universitetais ir tyrimų institucijomis, pagreitins mokslinių ir technologinių pasiekimų pertvarkymą ir skatins pramonės technologinę pažangą. Be to, nuolat plėtojant tokias taikymo rinkas kaip naujos energetinės transporto priemonės ir energijos kaupimas, akumuliatorių ląstelių gamintojai taip pat turi stiprinti ryšį ir bendradarbiavimą su pasroviui taikomosiomis įmonėmis, laiku pritaikyti produktų tyrimų ir plėtros bei gamybos strategijas pagal rinkos paklausą ir pasiekti koordinuotą pramonės grandinės plėtrą.