Аккумулятор электромобиля: вызов для автопроизводителей
Когда-то аккумуляторная батарея была самой незначительной частью среди всех автомобильных запчастей, но сегодня она стала главным приоритетом и основным узким местом для автопроизводителей во всем мире.
В условиях бурного роста рынка электромобилей в этот довольно удручающий для автомобилестроения год выяснилось, что автопроизводителям не хватает инновационных аккумуляторных технологий. Обещая быстрый переход к полностью электрическому ассортименту продукции в ближайшие годы, они пытаются найти самое дешевое, но при этом наиболее производительное и компактное решение для аккумуляторов.
Разработка и производство этого важнейшего компонента электромобиля сосредоточены в Азии. Тем не менее, острая потребность в новых технологиях, сопровождаемая крупными инвестициями в исследования и разработки, а также отсутствием местных поставок, подтолкнула игроков автомобильной промышленности к подписанию партнерских отношений для создания местных кластеров по разработке и производству аккумуляторов.
Тем временем правительства Европы, Америки и Азии вкладывают огромные средства в аккумуляторные технологии, стремясь стать мировым лидером.
Однако и автопроизводители, и правительства сталкиваются с проблемами, которые будет нелегко решить за короткий срок. Масштабировать производство новых аккумуляторных технологий, таких как батареи с твердым электролитом, сложно, а на реализацию этого может уйти десятилетие. Более того, растущий спрос на батареи может привести к увеличению цен на такое дефицитное сырье, как литий, кобальт и никель. Наконец, правительствам необходимо будет квалифицировать больше экспертов по электрохимии, имея дело с растущим уровнем безработицы среди тех, кто специализируется на двигателях внутреннего сгорания.
Растущий спрос на аккумуляторы для электромобилей
На автомобили с гибридной силовой установкой и электромобили в 2020 году пришлось 4,2% мировых продаж легковых автомобилей, что на 41% больше, чем в предыдущем году. В тринадцати странах, все из которых являются европейскими, доля электрифицированных автомобилей (PHEV- гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети и BEV- аккумуляторный электрический автомобиль) в продажах новых легковых автомобилей составила более 10%.
Европейский рынок легковых автомобилей и легких грузовых автомобилей сократился на 23,5% в 2020 году по сравнению с 2019 годом из-за кризиса Covid-19. Тем не менее, регистрация электромобилей увеличилась с 559 871 единицы в 2019 году до почти 1,4 миллиона (+ 144%) в 2020 году, в том числе 745 684 автомобилей BEV (+ 107%) и 619 129 автомобилей PHEV (+ 210%).
Такой всплеск спроса в значительной степени был вызван щедрыми государственными стимулами для автомобилей с низким и нулевым уровнем выбросов. Во Франции, где двойная бонусная система позволила потребителям получить возмещение в размере до 12000 евро с июня 2020 года, количество регистраций электрифицированных транспортных средств утроилось и в прошлом году достигло 185 719 единиц.
Существенное увеличение спроса на общем сокращающемся рынке заставило автопроизводителей пересмотреть свои стратегии и ускорить электрификацию своего ассортимента.
Groupe Renault, лидер рынка электромобилей в Европе, обещает представить десять новых полностью электрических моделей (из 24 в общей сложности) пяти своих брендов в течение следующих четырех лет.
Stellantis объявила, что в 2021 году будет предлагать 50% своих автомобилей в электрифицированных версиях, а к 2025 году — в полностью электрическом диапазоне.
Volkswagen, который утроил поставки электромобилей в прошлом году, планирует инвестировать более 11 миллиардов евро в электрическую мобильность к 2023 году и производить 1,5 миллиона электромобилей в год к 2025 году.
BMW Group рассчитывает удвоить продажи электрифицированных моделей брендов BMW и Mini к концу 2021 года. Немецкий производитель выпустит как минимум 9 новых чисто электрических моделей, чтобы достичь своей амбициозной цели — продать более семи миллионов подключаемых гибридных автомобиля и чисто электромобилей к концу 2030 года.
Daimler обещает электрифицировать весь модельный ряд Mercedes-Benz Cars к 2022 году и сократить количество моделей двигателей внутреннего сгорания (ДВС) до 70% к 2030 году.
Volvo Cars нацелена на то, чтобы к 2025 году половина своих глобальных продаж составляла полностью электрические автомобили, а остальная часть приходилась на гибриды.
К 2030 году каждый продаваемый автомобиль будет полностью электрическим и продаваться исключительно через Интернет.
Jaguar Land Rover планирует сделать бренд Jaguar полностью электрическим к 2025 году. Британская автомобильная группа также выпустит первый полностью электрический Land Rover в 2024 году, и еще пять моделей в течение двух лет.
В этой гонке за то, чтобы завоевать сердца потребителей и возглавить европейский рынок электромобилей, автопроизводители ищут решение для аккумуляторов, чтобы обеспечить максимальную автономность при минимальной цене и в минимальной упаковке. А такое решение дается очень непросто.
Азия лидирует по производству аккумуляторов для электромобилей
В 2020 году во всем мире для сектора электрических и гибридных транспортных средств было выделено около 140 ГВт-ч аккумуляторов.
Сегодня в производстве аккумуляторов доминируют компании LG Energy Solutions, CATL, Panasonic, BYD, Samsung SDI и SK Innovations. Большинство этих компаний базируются в Китае, Японии или Южной Корее.
Лидер рынка и основной поставщик аккумуляторов европейским автопроизводителям, компания LG Energy Solutions (LG Chem) на долю одной только батареи приходится почти 40 ГВт-ч произведенного объема. Южнокорейский производитель осуществляет поставки для Tesla в Китае и имеет обширный портфель клиентов в Европе, в том числе VW, Renault и Mercedes.
На втором месте китайская компания CATL с мощностью около 30 ГВтч. В основном поствки осуществляются для региональных производителей.
Немного отстает лидер 2019 года, компания Panasonic, партнер Tesla и ведущий поставщик аккумуляторов в США. Японский производитель не продемонстрировал никакого роста в 2020 году по сравнению с другими производителями аккумуляторов для электромобилей, которые продемонстрировали значительный прирост.
Хотя сегодня Азия явно является пионером в производстве аккумуляторов, в игру вступают новые игроки, чему способствуют огромные инвестиции европейских правительств и ведущих автомобильных компаний.
Европа создаст собственный источник поставок аккумуляторных батарей для электромобилей
Действительно, производство аккумуляторов имеет огромное геополитическое значение. Автомобильная промышленность ЕС не хочет слишком сильно зависеть от импорта из Азии в целом и Китая в частности. В январе 2021 года Европейская комиссия одобрила государственную поддержку в размере 2,9 млрд евро со стороны двенадцати государств-членов для второго общеевропейского исследовательского и инновационного проекта по всей цепочке создания стоимости аккумуляторов. Tesla, BMW, FCA входят в число основных бенефициаров.
Кроме того, расширение производства аккумуляторов в Европе имеет решающее значение для местных автопроизводителей, поскольку позволяет контролировать последние инновации и сокращать расходы за счет более коротких цепочек поставок. По данным BloombergNEF, доля Европы в мировом производстве аккумуляторов может вырасти с 7% в 2020 году до 31% к 2030 году.
Последние несколько лет были отмечены несколькими важными партнерскими отношениями в этой области.
PSA Groupe в партнерстве с Total / Saft создала совместное предприятие, занимающееся разработкой и производством высокопроизводительных аккумуляторов для электромобилей в Европе. Компания под названием Automotive Cells Co. (ACC) получит более 5 миллиардов евро инвестиций от французских и немецких властей для строительства двух «гигафабрик» в Дуврене (Франция) и Кайзерслаутерне (Германия). К 2030 году совместное предприятие планирует достичь совокупной мощности 48 ГВтч, что достаточно для поставки 1 миллиона электромобилей или 10% предполагаемого европейского рынка.
VW и BMW вложили средства в шведский стартап Northvolt. В 2021 году компания создаст в Швеции первую «гигафабрику» по производству литий-ионных аккумуляторных элементов.
Volkswagen также планирует построить шесть заводов по производству аккумуляторных элементов в Европе к 2030 году с общей производственной мощностью до 240 гигаватт-часов (ГВтч) в год (включая 40 ГВтч, которые будут поставляться шведской компанией Northvolt).
Прослеживая успех Nothwolt, для ускорения производства низко углеродных батарей в южной Европе, в основном во Франции, Италии и Испании, была создана компания Verkor. Французский стартап при поддержке Schneider Electric планирует запустить производство в 2023 году на своей производственной площадке во Франции с первоначальной мощностью аккумуляторных элементов 16 ГВтч.
Tesla, которая в настоящее время поставляет аккумуляторы от Panasonic, решила перенести производство аккумуляторов на собственное производство, чтобы снизить стоимость и сделать свои электромобили более доступными. Это также поможет компании избежать дальнейших задержек с поставкой аккумуляторных батарей и нарастить производство автомобилей. Tesla планирует производить свою совершенно новую структурную аккумуляторную батарею на «гигафабрике» недалеко от Берлина вместе с Model Y.
Проблемы
Сосредоточившись на том, чтобы избавиться от зависимости поставок аккумуляторных элементов из Азии, европейские автопроизводители и государственные органы часто игнорируют тот факт, что намного важнее иметь доступ к необходимому сырью.
Скорость, с которой открываются новые горнодобывающие проекты, не соответствует требованиям растущей индустрии электромобилей. Это может привести к перебоям в поставках и значительному росту цен на батареи, поскольку на сырье приходится 45% стоимости литий-ионных аккумуляторных элементов. Европейские производители аккумуляторов для электромобилей и автопроизводители должны обеспечить безопасность своих цепочек поставок на всем пути до рудника, чтобы обеспечить их стабильность на рынке.
Текущие поставки лития носят олигополистический характер. На такие компании, как Albemarle (США), SQM (Чили), Ganfeng Lithium (Китай), Tianqi Lithium (Китай) и Livent (США) приходится более 70% мировых поставок лития. Создание конструктивных партнерских отношений с этими компаниями через совместные предприятия, прямые инвестиции и долгосрочные контракты на поставку имеет важное значение для доминирования в производстве аккумуляторов.
Еще одним препятствием для автомобильных компаний, являющимся ключевым рычагом для снижения высокой стоимости аккумуляторов, является массовое производство аккумуляторных элементов.
Однако, как сказал исполнительный директор Tesla, Илон Маск во время «дня батарей» в сентябре 2020 года, массовое производство батарей — «самая сложная вещь в мире». На разработку, тестирование и внедрение новых технологий производства, таких как твердотельные батареи, в которых используются твердые слои соединения лития, которые, следовательно, являются более стабильными, быстрее перезаряжаются и меньше весят, потребуется несколько лет.
Правительства также столкнутся с трудностями во время реорганизации автомобильной промышленности в ближайшие годы. Конечно, крупные инвестиции в региональное производство аккумуляторов создадут много рабочих мест. По словам министра экономики, труда и энергетики Германии Йорга Штайнбаха, на «гигафабрике» Tesla в Берлине будет работать до 40 000 рабочих в 3 смены. Французский запуск Verkor до 2023 года создаст до 2000 рабочих мест.
Тем не менее, переориентация автомобильной промышленности на электромобили также потребует некоторых жертв от компаний, производящих детали для автомобилей и грузовиков с двигателями внутреннего сгорания, что приведет к увеличению безработицы.
Переквалификация этих работников может потребовать еще больших государственных средств и нескольких лет до завершения.
Быстрое развитие электромобильности приносит в отрасль много волнений и надежд. Но и создает проблемы, о которых раньше не задумывались. Одна из них — поиск самой дешевой, но самой производительной и компактной аккумуляторной технологии для электромобилей.
Европейские автопроизводители следовали различным стратегиям в разработке, производстве и поставке аккумуляторов, создавая совместные предприятия, полагаясь на запуски или перемещая производство внутри компании. Однако можно быть уверенным в одном: ближайшие годы будут решающими для установления правильных партнерских отношений и обеспечения необходимой доли поставок аккумуляторных батарей.
SNECI тесно сотрудничает со многими игроками, занимающимися аккумуляторами для электромобилей. Мы сотрудничаем с ними в области развития бизнеса, стратегии и изучения рынка, партнерства, слияний и поглощений, а также управления промышленными проектами.
Благодаря нашему глобальному присутствию мы обеспечиваем коммерческую и промышленную поддержку нашим клиентам по всему миру, создавая конструктивные партнерские отношения между поставщиками, автопроизводителями и технологическими стартапами. Свяжитесь с нами прямо сейчас!
Как узнать дату выпуска аккумулятора Exide – ТОП АКБ
Дата выпуска на аккумуляторах Эксайд европейского производства до 2019 года размещалась в двух местах:
- На верхней крышке корпуса в правом углу, на противоположной от клемм стороне (если смотреть сверху).
- Дублировалась на круглой наклейке сверху, или сбоку корпуса.
Пример заводской маркировки до 2019 года (фото 1 и 2): 9AD15A2
Начиная с 2019 года, производитель изменил дизайн этикетки, а также перестал использовать круглые наклейки с датой производства. Маркировка, выжженная на пластике корпуса, а также способ ее расшифровки остались неизменными.
Пример заводской маркировки начиная с 2019 года (фото 3 и 4): 9JC02D2
В обоих примерах дата расшифровывается одинаково.
- Первая цифра кода означает последнюю цифру года выпуска. В данном примере «9» это 2019 год
- Второй символ в коде – это буква. Она указывает на порядковый номер месяца. На фотографии «A» – первый месяц (январь) и «J» — десятый месяц (октябрь)
Аналогично можно расшифровать любой другой месяц, например «B» — февраль, «C» — март, «D» — апрель и т.д.
Таблица для расшифровки месяца производства:
| Буква | Расшифровка | Месяц |
| A | 1 | Январь |
| B | 2 | Февраль |
| C | 3 | Март |
| D | 4 | Апрель |
| E | 5 | Май |
| F | 6 | Июнь |
| G | 7 | Июль |
| H | 8 | Август |
| I | 9 | Сентябрь |
| J | 10 | Октябрь |
| K | 11 | Ноябрь |
| L | 12 | Декабрь |
Дата изготовления аккумуляторов EXIDE в 2020 году
Начиная с 2020 года на некоторых заводах концерна Exide Technologies введен новый способ маркировки аккумуляторных батарей.
Теперь дата выпуска аккумуляторов EXIDE указывается не только сверху (как было ранее), но также и с торца корпуса. Кроме того, изменилась структура кода и теперь шифр может состоять не только из 7-и знаков (как было ранее), но также из 8-и или 9-и имволов.
Пример новой маркировки даты изготовления аккумуляторов ЭКСАЙД в 2020 году с девятизначным кодом на фото ниже:
Расшифровывается новая маркировка следующим образом:
J2055A587
Линия J, смена 2, 055 день года (в примере — февраль), А — 2020 год, 587 — порядковый номер батареи по ходу сборочной смены.
| Шифр года | Год |
| A | 2020 |
| B | 2021 |
| и т.д. | и т.д. |
Восьмизначную маркировку АКБ Exide начали использовать с мая 2020 года.
Код стоит всего из восьми символов: сначала идет группа из 5-и знаков, потом пробел, далее еще 3 знака. Дата производства аккумулятора Эксайд зашифрована в последних трех символах кода.
Первый символ в группе из последних трех знаков означает год изготовления, следующие 2 символа означают месяц.
Пример: B3223 075, где 0 = 2020 год, 75 – июль месяц
| Меяц | Год (2020) |
| Май | 073 |
| Июнь | 074 |
| Июль | 075 |
| Август | 076 |
| Сентябрь | 077 |
| Октябрь | 078 |
Дата изготовления аккумуляторов Exide с азиатским типом корпуса
На АКБ Эксайд производства Южной Кореи (клеммы выступают над крышкой корпуса) дата изготовления зашифрована не так, как на европейских батареях.
Пример заводской маркировки АКБ Exide азиатского типа (фото 5 и 6): KI9A19
|
Порядковый номер символа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5, 6 |
|
Пример |
K |
I |
9 |
A |
19 |
|
Расшифровка |
Код завода (K — Kwang-ju, C — Chang-won) |
Код линии производства (A, B, C…Z) |
Год производства |
Месяц производства (A — Январь, B — Февраль, C — Март… L — Декабрь) |
Дата производства |
Топ-10 производителей аккумуляторов для электромобилей в 2022 году
Топ-10 производителей аккумуляторов для электромобилей в 2022 году
Ожидается, что мировой рынок аккумуляторов для электромобилей вырастет с 17 миллиардов долларов до более чем 95 миллиардов долларов в период с 2019 по 2028 год
В связи с растущим спросом на обезуглероживание транспортного сектора компании, производящие аккумуляторы для электромобилей, добились значительных успехов.
Здесь мы обновляем наш предыдущий график 10 ведущих производителей аккумуляторов для электромобилей, представляя вам крупнейших мировых производителей аккумуляторов в 2022 году.
Доминирование Китая
Несмотря на усилия США и Европы по увеличению внутреннего производства аккумуляторов, на рынке по-прежнему доминируют азиатские поставщики.
Все 10 крупнейших производителей – это азиатские компании.
В настоящее время китайские компании составляют 56% рынка аккумуляторов для электромобилей, за ними следуют корейские компании (26%) и японские производители (10%).
Ведущий поставщик аккумуляторов, компания CATL, увеличила свою долю рынка с 32 % в 2021 г. до 34 % в 2022 г.
| Место | Компания | 2022 Доля рынка | Страна |
|---|---|---|---|
| #1 | CATL | 34% | Китай 🇨🇳 |
| #2 | LG Energy Solution | 14% | Корея 🇰🇷 |
| #3 | BYD | 12% | Китай 🇨🇳 |
| #4 | Panasonic | 10% | Япония 🇯🇵 |
| #5 | SK На | 7% | Корея 🇰🇷 |
| #6 | Samsung SDI | 5% | Корея 🇰🇷 |
| #7 | CALB | 4% | Китай 🇨🇳 |
| #8 | Госуань | 3% | Китай 🇨🇳 |
| #9 | Sunwoda | 2% | Китай 🇨🇳 |
| #10 | SVOLT | 1% | Китай 🇨🇳 |
| Другое | 8% | РЯД 🌐 |
Несмотря на строгую проверку после отзыва аккумуляторов электромобилей в США, LG Energy Solution остается вторым по величине производителем аккумуляторов.
В 2021 году южнокорейский поставщик согласился возместить General Motors 1,9 доллара.миллиардов, чтобы покрыть 143 000 электромобилей Chevy Bolt, отозванных из-за риска возгорания из-за неисправных аккумуляторов.
Компания BYD заняла третье место у Panasonic, почти удвоив свою долю рынка за последний год. Компания, поддерживаемая Уорреном Баффетом, является третьим по величине автопроизводителем в мире по рыночной капитализации, но она также производит аккумуляторы, которые продаются на рынках по всему миру. Последние данные о продажах указывают на то, что BYD обгонит LG Energy Solution по доле рынка в ближайшие месяцы или годы.
Эпоха батарей
Электромобили никуда не денутся, а автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) исчезнут в ближайшие десятилетия. Недавно General Motors объявила, что намерена прекратить продажу автомобилей с ДВС к 2035 году, в то время как Audi планирует прекратить производство таких моделей к 2033 году. .
Поскольку производители аккумуляторов работают над удовлетворением растущего спроса в связи с переходом на электромобили и повышением плотности энергии в своих продуктах, мы можем ожидать более интересных разработок в этой отрасли.
Электрификация
На этой инфографике показаны мощности по производству аккумуляторов по странам в 2022 и 2027 годах. включая США.
Однако, рано вступив в гонку аккумуляторов, Китай уверенно лидирует.
Используя данные и прогнозы, лежащие в основе рейтинга цепочек поставок литий-ионных аккумуляторов BloombergNEF, эта инфографика визуализирует производственные мощности аккумуляторов по странам в 2022 и 2027 годах, подчеркивая степень доминирования Китая в области аккумуляторов.
Производственные мощности аккумуляторов по странам в 2022 г.
В 2022 г. в Китае было больше производственных мощностей по производству аккумуляторов, чем во всем остальном мире вместе взятых.
| Место | Страна | 2022 Аккумуляторная ячейка Производственная мощность, ГВтч | % от общего количества |
|---|---|---|---|
| #1 | 🇨🇳 Китай | 893 | 77% |
| #2 | 🇵🇱 Польша | 73 | 6% |
| #3 | 🇺🇸 США | 70 | 6% |
| #4 | 🇭🇺 Венгрия | 38 | 3% |
| #5 | 🇩🇪 Германия | 31 | 3% |
| #6 | 🇸🇪 Швеция | 16 | 1% |
| #7 | 🇰🇷 Южная Корея | 15 | 1% |
| #8 | 🇯🇵 Япония | 12 | 1% |
| #9 | 🇫🇷 Франция | 6 | 1% |
| #10 | 🇮🇳 Индия | 3 | 0,2% |
| 🌍 Другое | 7 | 1% | |
| Итого | 1 163 | 100% |
Имея около 900 гигаватт-часов производственных мощностей, или 77% от общемирового объема, Китай является домом для шести из 10 крупнейших мировых производителей аккумуляторов.
За доминированием Китая в области аккумуляторов стоит его вертикальная интеграция в остальную часть цепочки поставок электромобилей, от добычи металлов до производства электромобилей. Это также крупнейший рынок электромобилей, на который приходится
Польша занимает второе место с менее одной десятой мощности Китая. Кроме того, здесь находится гигафабрика LG Energy Solution во Вроцлаве, крупнейшая в своем роде в Европе и одна из крупнейших в мире. В целом на долю европейских стран (включая страны, не входящие в ЕС) в 2022 году приходилось всего 14% мировых мощностей по производству аккумуляторов.
Хотя США находятся в тени Китая, когда речь идет об аккумуляторах, США также входят в число мировых лидеров по производству литий-ионных аккумуляторов. По состоянию на 2022 год у него было восемь крупных действующих аккумуляторных заводов, сосредоточенных на Среднем Западе и Юге.
Почти монополия Китая сохранится до 2027 года
По прогнозам, в ближайшие пять лет мировые литий-ионные производственные мощности увеличатся в восемь раз.
Вот топ-10 стран по прогнозируемой мощности производства аккумуляторов в 2027 году:
| Место | Страна | 2027P Аккумуляторная ячейка Производственная мощность, ГВтч | % от общего количества |
|---|---|---|---|
| #1 | 🇨🇳 Китай | 6 197 | 69% |
| #2 | 🇺🇸 США | 908 | 10% |
| #3 | 🇩🇪 Германия | 503 | 6% |
| #4 | 🇭🇺 Венгрия | 194 | 2% |
| #5 | 🇸🇪 Швеция | 135 | 2% |
| #6 | 🇵🇱 Польша | 112 | 1% |
| #7 | 🇨🇦 Канада | 106 | 1% |
| #8 | 🇪🇸 Испания | 98 | 1% |
| #9 | 🇫🇷 Франция | 89 | 1% |
| #10 | 🇲🇽 Мексика | 80 | 1% |
| 🌍 Другое | 523 | 6% | |
| Итого | 8 945 | 100% |
Устоявшееся преимущество Китая сохранится до 2027 г.
с 69% мировых производственных мощностей по производству аккумуляторов.
Между тем, по прогнозам, США увеличат свои мощности более чем в 10 раз в в следующие пять лет. Налоговые льготы на электромобили в Законе о снижении инфляции, вероятно, будут стимулировать производство аккумуляторов, вознаграждая электромобили, изготовленные из отечественных материалов. Наряду с Ford и General Motors азиатские компании, включая Toyota, SK Innovation и LG Energy Solution, в последние месяцы объявили об инвестициях в производство аккумуляторов в США.
В 2027 году в Европе будут находиться шесть из 10 ведущих стран по производству аккумуляторов. Современные и будущие заводы по производству аккумуляторов в Европе созданы как отечественными, так и иностранными фирмами, включая немецкий Volkswagen, китайскую CATL и южнокорейскую SK Innovation.
Могут ли страны разорвать отношения с Китаем?
Несмотря на рост в Северной Америке и Европе, доминирование Китая не имеет себе равных.
Производство аккумуляторов — это только одна часть головоломки, хотя и очень важная. Большинство деталей и металлов, из которых состоит батарея, например литий для аккумуляторов, электролиты, сепараторы, катоды и аноды, в основном производятся в Китае.
Поэтому борьба с доминированием Китая обойдется дорого. По данным Bloomberg, США и Европе придется инвестировать 87 миллиардов долларов и 102 миллиарда долларов соответственно, чтобы к 2030 году удовлетворить внутренний спрос на батареи за счет полностью местных цепочек поставок. в геометрической прогрессии за последние несколько десятилетий. Какие страны производят больше всего лития и как изменилась эта смесь?
Производство лития по странам (1995-2021)
Литий часто называют «белым золотом» для электромобилей.
Легкий металл играет ключевую роль в катодах всех типов литий-ионных аккумуляторов, питающих электромобили. Соответственно, недавний рост внедрения электромобилей поднял производство лития на новый уровень.
Приведенная выше инфографика показывает более чем 25-летнее производство лития по странам с 1995 по 2021 год на основе данных Статистического обзора мировой энергетики BP.
Крупнейшие производители лития с течением времени
В 1990-х годах США были крупнейшим производителем лития, что резко контрастирует с настоящим.
На самом деле, в 1995 году на долю США приходилось более одной трети мирового производства лития. С тех пор и до 2010 года Чили стала крупнейшим производителем с производственным бумом в Салар-де-Атакама, одном из самых богатых в мире месторождения литиевых солей.
Мировое производство лития впервые превысило 100 000 тонн в 2021 году, увеличившись в четыре раза по сравнению с 2010 годом. Более того, примерно 90% из них поступило всего из трех стран.
| Место | Страна | 2021 Производство (тонн) | % от общего количества |
|---|---|---|---|
| #1 | Австралия 🇦🇺 | 55 416 | 52% |
| #2 | Чили 🇨🇱 | 26 000 | 25% |
| #3 | Китай 🇨🇳 | 14 000 | 13% |
| #4 | Аргентина 🇦🇷 | 5 967 | 6% |
| #5 | Бразилия 🇧🇷 | 1,500 | 1% |
| #6 | Зимбабве 🇿🇼 | 1,200 | 1% |
| #7 | Португалия 🇵🇹 | 900 | 1% |
| #8 | США 🇺🇸 | 900 | 1% |
| Остальной мир 🌍 | 102 | 0,1% | |
| Итого | 105 984 | 100% |
Одна только Австралия производит 52% лития в мире.
В отличие от Чили, где литий извлекается из рассолов, австралийский литий добывается из карьеров твердых пород для добычи минерала сподумена.
Китай, третий по величине производитель лития, занимает прочные позиции в цепочке поставок лития. Наряду с разработкой отечественных месторождений китайские компании приобрели около рудников на сумму 5,6 млрд долларов9.0006 литиевых активов в таких странах, как Чили, Канада и Австралия, за последнее десятилетие. Здесь также находится 60% мировых мощностей по переработке лития для аккумуляторов.
Аккумуляторы были одним из основных факторов экспоненциального роста производства лития. Но сколько лития используется в батареях и сколько идет на другие цели?
Для чего используется литий?
Хотя литий наиболее известен своей ролью в перезаряжаемых батареях — и это правильно — у него есть много других важных применений.
До того, как электромобили и литий-ионные батареи изменили спрос на литий, конечное использование металла выглядело совершенно иначе, чем сегодня.
| Конечное использование | Потребление лития в 2010 г. (%) | Потребление лития в 2021 г. (%) |
|---|---|---|
| Батарейки | 23% | 74% |
| Керамика и стекло | 31% | 14% |
| Консистентные смазки | 10% | 3% |
| Очистка воздуха | 5% | 1% |
| Непрерывное литье | 4% | 2% |
| Прочее | 27% | 6% |
| Итого | 100% | 100% |
В 2010 году на керамику и стекло приходилось наибольшая доля потребления лития – 31% . В керамике и стеклянной посуде карбонат лития увеличивает прочность и снижает тепловое расширение, что часто необходимо для современных стеклокерамических варочных панелей.
Литий также используется для изготовления консистентных смазок для транспорта, сталелитейной и авиационной промышленности, а также для других менее известных применений.
Будущее производства лития
Поскольку мир производит больше аккумуляторов и электромобилей, спрос на литий, по прогнозам, достигнет 1,5 млн тонн литий-карбонатного эквивалента к 2025 году и более 3 млн тонн к 2030 году.
Для сравнения, в 2021 году в мире было произведено 540 000 тонн LCE.0005 утроит к 2025 году и увеличится почти в в шесть раз по сравнению с к 2030 году.
Несмотря на экспоненциальный рост предложения, запуск новых литиевых проектов может занять от шести до более 15 лет. В результате рынок лития, по прогнозам, будет испытывать дефицит в ближайшие несколько лет.
Продолжить чтение
Как хранение энергии может произвести революцию в промышленности в ближайшие 10 лет
Что может изменить десятилетие. В 2010 году наши телефоны и компьютеры питались от батареек. К концу десятилетия они начнут питать наши автомобили и дома.
За последние десять лет всплеск производства литий-ионных аккумуляторов привел к снижению цен до такой степени, что — впервые в истории — электромобили стали коммерчески жизнеспособными с точки зрения как стоимости, так и производительности. Следующий шаг и то, что определит следующее десятилетие, — это хранилище коммунального масштаба.
новости об инвестициях
По мере того, как актуальность климатического кризиса становится все более очевидной, ключом к переходу к миру, работающему на возобновляемых источниках энергии, являются батареи. Солнечная энергия и ветер играют большую роль в выработке электроэнергии, но без эффективных методов хранения энергии природный газ и уголь необходимы в то время, когда солнце не светит или ветер не завывает. И поэтому крупномасштабное хранение играет важную роль, если общество хочет уйти от мира, зависящего от ископаемого топлива.
смотреть сейчас
По оценкам UBS, в течение следующего десятилетия затраты на хранение энергии снизятся на 66-80%, а мировой рынок вырастет до 426 миллиардов долларов.
Попутно будут расти и развиваться целые экосистемы, чтобы поддерживать новую эру электричества с батарейным питанием, и последствия этого будут ощущаться во всем обществе.
Изменение электросети
Если электромобили будут расти быстрее, чем ожидалось, пиковый спрос на нефть может быть достигнут, например, раньше, чем ожидалось, в то время как большее количество экологически чистой энергии изменит структуру электросети.
В недавней записке для клиентов аналитики Cowen заявили, что в энергосистеме «в течение следующих десяти лет произойдет больше изменений, чем за предыдущие 100 лет».
Растущий рынок накопителей энергии предлагает множество инвестиционных возможностей, особенно с учетом того, что государственные субсидии и нормативные акты способствуют переходу на экологически чистую энергию. Но, как и на других высококонкурентных рынках, таких как производство полупроводников в 1990-х годах, производство аккумуляторов не всегда приносило инвесторам максимальную прибыль.
Ряд аккумуляторных компаний обанкротились, что подчеркивает тот факт, что продукт, изменяющий общество, может не вознаграждать акционеров.
«В конце концов, это достанется некоторым лидерам отрасли, которые заработают немного денег», — сказал Джо Оша из JMP Securities. «Я думаю, что все эти компании проделают хорошую работу по снижению цен для производителей [электромобилей] в течение следующих 5-10 лет. процесс.»
Тем не менее, несмотря на то, что инвестировать в компании, занимающиеся исключительно производством аккумуляторов, может быть сложно, есть возможности нацелиться на компании, которые выиграют от перехода к миру с низким уровнем выбросов углерода. Например, Sunrun — крупнейшая компания по производству солнечной энергии для жилых помещений в Соединенных Штатах, а NextEra Energy — одна из крупнейших в стране компаний по производству возобновляемой энергии, которая в настоящее время строит хранилище коммунального масштаба.
Поскольку ученые изменяют химический состав батарей, а компании делают ставки на то, что может стать следующей революционной технологией, Дэн Голдман, основатель венчурной компании Clean Energy Ventures, ориентированной на чистые технологии, сказал, что такие области, как инновационные системы управления батареями, являются хорошим ставка для инвесторов, поскольку они могут работать с любой аккумуляторной технологией.
«Использование огромных экономических возможностей, лежащих в основе перехода к системам управления и энергосистемам на основе аккумуляторов», требует, чтобы не только планировщики, политики и регуляторы, но и инвесторы «использовали экосистемный подход к развитию этих рынков», — написали исследователи из Института Роки-Маунтин в Аккумуляторы прорыва: Энергия чистой электрификации .
Батарейки: новая звезда науки
Технология аккумуляторов в ее простейшем виде насчитывает более двух столетий. Само слово является общим термином, поскольку батареи бывают всех форм и размеров: свинцово-кислотные, никель-железные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и т. д.
Литий-ионные батареи — что само по себе может быть общим термином — были впервые разработаны в 1970-х годах и впервые коммерциализированы Sony в 1991 для портативного видеомагнитофона компании. Теперь их можно найти во всем: от айфонов до медицинских устройств, от самолетов до международной космической станции.
Возможно, лучшим свидетельством той роли, которую эти батареи сыграли в современном обществе, является то, что в этом году Нобелевская премия по химии была присуждена трем ученым, разработавшим литий-ионную батарею.
«За последние десятилетия эта разработка [литий-ионных аккумуляторов] развивалась быстрыми темпами, и мы можем ожидать еще много важных открытий в технологии аккумуляторов», — заявила в октябре Шведская королевская академия наук. «Эти будущие прорывы, несомненно, приведут к дальнейшим улучшениям в нашей жизни не только для нашего удобства, но и в отношении глобальной и местной окружающей среды и, в конечном итоге, устойчивости всей нашей планеты».
Электромобили: путь вперед
Tesla была первой автомобильной компанией, выпустившей на рынок электромобиль с батарейным питанием, когда она представила Roadster в 2008 году. Автопроизводители ранее возились с гибридными моделями, но, как правило, полностью электрические автомобили их не интересовали.
учитывая высокую себестоимость продукции.
Но за последнее десятилетие вкусы потребителей изменились, и по мере усиления надзора со стороны регулирующих органов — особенно в Европе — автопроизводителям приходилось идти в ногу со временем.
Практически все автопроизводители сейчас предлагают или планируют предложить полностью электрические или, по крайней мере, гибридные модели автомобилей. В ноябре Ford представил свой полностью электрический Mustang Mach-E, который является частью плана компании стоимостью 11 миллиардов долларов по разработке 40 полностью электрических и гибридных моделей к 2022 году, а в марте Volkswagen увеличил свою цель по выпуску электромобилей до 70 новых моделей к 2028 году. по сравнению с предыдущей целью в 50.
Цены на аккумуляторные батареи для электромобилей обычно оцениваются по стоимости за киловатт-час. За последние десять лет цены упали, поскольку производство достигло эффекта масштаба. По данным BloombergNEF, сейчас они стоят около 156 долларов за киловатт-час, что на 85% меньше, чем в 2010 году, когда они стоили 1100 долларов плюс/кВтч.
А продолжающееся производство и повышение эффективности должны привести к тому, что к 2024 году цены упадут ниже цены в 100 долларов за кВтч, как обнаружило BloombergNEF, что важно, поскольку это отраслевой консенсус относительно того, когда электромобили достигнут ценового паритета с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания.
«Хотя концепция электромобилей не нова, в этом автомобильном цикле отличается наличием надежных и недорогих аккумуляторов, обладающих отличными энергетическими и энергетическими характеристиками в практичном форм-факторе», — сказал аналитик Cowen Джеффри Осборн. последнее примечание для клиентов.
Рабочие на линии по производству литий-ионных аккумуляторов для электромобилей (EV) на заводе недалеко от Шанхая, Китай.
Reuters
Мировые продажи подключаемых электромобилей, включая электромобили с батарейным питанием и подключаемые гибридные электромобили, достигли 1,98 миллионов в 2018 году, по данным Международного энергетического агентства, в результате чего общее количество электромобилей на дорогах превысило 5,1 миллиона.
Это все еще очень небольшая часть из более чем 1 миллиарда автомобилей, находящихся на дорогах сегодня, но ожидается, что их число будет продолжать расти. BloombergNEF прогнозирует, что к 2040 году 57% продаж новых легковых автомобилей будут электромобилями, что увеличит общий парк электромобилей до 30%.
В настоящее время Tesla является крупнейшим в мире производителем электромобилей, и, хотя она еще не получила годовой прибыли, она сообщала о прибыли ежеквартально, в том числе в последнем квартале. Компания оказалась несколько поляризованной с точки зрения инвестирования, учитывая частые невыполнения поставленных задач и иногда неустойчивое поведение генерального директора Илона Маска.
Но компании удалось снизить цену на свой аккумулятор. Отчасти это связано с гигафабрикой Tesla в Спарксе, штат Невада, которая работает с максимальной эффективностью, а также с тем, что варианты хранения компании для жилых и коммунальных помещений помогают распределить фиксированные затраты на производство аккумуляторов.
Компания также воспользовалась государственными субсидиями и оптимизировала операции на своей гигафабрике.
Литий-ионные аккумуляторные элементы
Томохиро Осуми | Блумберг | Гетти Изображений
Аккумулятор является основным отличием электромобилей, поскольку запас хода автомобиля определяется количеством накопленной энергии, а также временем, которое требуется для зарядки автомобиля.
В недавней заметке Credit Suisse говорится, что важно отдать должное компании Tesla за разработку аккумуляторов. Фирма имеет низкий рейтинг акций, но заявила, что автопроизводитель имеет «преимущество перед другими автопроизводителями в области электрификации», среди прочего, благодаря плотности энергии его батареи.
Стоимость компактной модели 3 Tesla начинается от 39 990 долларов США, не считая экономии от государственных субсидий и газа, что означает, что она все еще значительно дороже, чем компактные автомобили, работающие на газе. Еще одна проблема, которую автопроизводителям придется решать в будущем, — это больший запас хода на одной зарядке и более быстрое время зарядки, что препятствует широкому внедрению.
Но с учетом снижения стоимости аккумуляторов электромобили S&P Global Platts заявили, что они могут стать конкурентоспособными в странах с высокими ценами на нефть уже в ближайшие два-три года.
«Tesla вывела на рынок бренд, и это действительно помогло всей отрасли, — сказал Остин Девани, директор IHS Markit по глобальным неорганическим веществам. «Вы доберетесь до того, что карманная сторона начнет привлекать больше людей к электромобилям, поэтому вы увидите увеличение уровня проникновения в ближайшие годы».
Инвестиционные возможности в цепочке поставок аккумуляторов
Основной причиной того, что электромобили с питанием от аккумуляторов все еще относительно дороги, является стоимость сырья, необходимого для их производства. Помимо лития, для литий-ионных аккумуляторов необходимы другие минералы, такие как кобальт и графит, а также такие металлы, как никель, алюминий и марганец.
Электромобили теперь опережают бытовую электронику по спросу на литий.
По данным S&P Global Platts, несмотря на растущий спрос на минерал, цены резко упали за последнее десятилетие после того, как наращивание производства превысило более медленные, чем ожидалось, продажи электромобилей. Фирма заявила, что ожидает, что спрос со стороны транспортного и энергетического секторов почти утроится в течение следующих пяти лет, и что по мере нарастания импульса спрос может превысить предложение.
Химическая компания Albemarle может стать одним из бенефициаров растущего спроса, поскольку у нее есть заводы по производству лития по всему миру, в том числе в Силвер-Пик, штат Невада, и Салар-де-Атакама, Чили. Акции боролись за последние несколько лет, и за последний год количество аналитиков Уолл-стрит, которые имеют рейтинг покупки акций, упало с 80% до 52%.
Но не все отказались от акций. Аналитик Jefferies Лоуренс Александр сказал в декабре, что это «одна из самых интригующих историй за 3-5 лет». Его цель в 83 доллара на 15% выше, чем сейчас торгуются акции.
Другие производители лития включают компанию Livent из Филадельфии, которая была выделена из FMC Corporation, и чилийскую компанию Sociedad Quimica y Minera De Chile S.A. солончак Атакама на севере Чили, 10 января 2013 г.
Иван Альварадо | Reuters
Когда дело доходит до фактического производства аккумуляторных элементов для аккумуляторных батарей, на рынке доминируют азиатские компании, такие как Panasonic, CATL, LG Chem и китайская BYD, почти 25% которой принадлежит Berkshire Hathaway Уоррена Баффета.
Panasonic сотрудничает с Tesla, а LG Chem производит батареи, в частности, для General Motors и Ford.
В декабре GM и LG Chem объявили, что к 2023 году они инвестируют до 2,3 миллиарда долларов в создание совместного предприятия в Огайо по производству аккумуляторных элементов для электромобилей. «Новый объект поможет нам масштабировать производство и значительно повысить рентабельность и доступность электромобилей», — заявила генеральный директор и председатель GM Мэри Барра на мероприятии для СМИ, посвященном новому заводу.
Девани сказал, что мы достигли своего рода «переломного момента», когда материальные игроки могут увидеть паритет в ценах на батареи и пакеты. «Пять лет назад… электромобили были чем-то вроде новинки… потребитель не всегда обращал внимание на преимущества, сегодня они есть».
Питание вашего телефона для питания вашего дома
Спрос на более крупные и качественные аккумуляторы для питания электромобилей имеет волновой эффект, в том числе в домашних хранилищах энергии. Это особенно верно, поскольку падение цен на солнечную энергию в сочетании с государственными субсидиями побудило потребителей переключиться на возобновляемые источники энергии.
В ноябрьской записке для клиентов Оша из JMP сказал, что SunRun, которая предлагает варианты солнечной энергии и хранения, выглядит готовой к «отличному 2020 году», отчасти из-за потенциала роста бизнеса компании по хранению.
«Внедрение накопителей заметно как в RUN, так и во всей отрасли — бытовые батареи превратились из редкости во все более распространенную часть новой бытовой солнечной установки», — сказал он.
Tesla — еще одна компания, предлагающая солнечную энергию и аккумуляторы с помощью своей батареи Powerwall, которая, по словам аналитика Baird Бена Калло, в настоящее время является «недооцененной» частью компании, но, как он ожидает, станет «более важной областью внимания по мере увеличения маржи и развертывания растут».
Tesla Powerwall 2
Источник: Tesla
Хотя обе эти компании также предлагают солнечные установки, другие компании, такие как Enphase Energy, предлагают батареи, которые интегрируются с существующими солнечными системами. В этом году акции Enphase стали лидерами индекса NASDAQ Composite после взлета на 465%.
Следующий шаг: накопители коммунального масштаба
Самый большой потенциальный рынок для хранения энергии – это не отдельные потребители, а крупные коммунальные предприятия.
Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, обеспечивают все больше и больше энергии для сети. Но до тех пор, пока не будет разработано эффективное хранилище энергии, эти прерывистые источники будут продолжать полагаться на ископаемое топливо.
Проект по хранению солнечной энергии и энергии Лаваи на острове Кауаи, Гавайи.
Проще говоря, электрическая сеть обычно работает в настоящее время так, что используемая энергия вырабатывается всего несколько мгновений назад. Запасов не так много, поэтому спрос и предложение всегда должны быть в равновесии.
Но по мере того, как цены на аккумуляторы падают, все больше и больше коммунальных предприятий интегрируют литий-ионные аккумуляторы в свои системы. В настоящее время они в основном используются для замены так называемых пиковых электростанций — электростанций, обычно работающих на природном газе, которые используются только в периоды пиковой нагрузки. Они также начинают заменять дизельные генераторы в местах с постоянной потребностью в электроэнергии, например, в больницах.
Правительственные стимулы и снижение стоимости солнечной и ветровой энергии также повышают жизнеспособность аккумулирования энергии.
«10 лет назад аккумуляторы были желательными, поскольку решение для более высокого проникновения возобновляемых источников энергии в электрическую сеть, и сегодня я думаю, что вы можете увидеть прямую видимость в течение следующих 10 лет, чтобы это стремление стало реальностью», Об этом CNBC заявил управляющий директор Ultra Capital Кристиан Ханельт.
Он добавил, что у коммунальных компаний есть естественное преимущество, поскольку они разбираются в передающей сети и знают, где они могут извлечь выгоду.
NextEra Energy является одним из крупнейших в стране поставщиков возобновляемой энергии, включая предложения по хранению энергии. В недавней записке для клиентов Credit Suisse назвал это одной из своих лучших инвестиционных идей, основанной на «сильном влиянии NextEra на быстрорастущую отрасль возобновляемых источников энергии» и «ведущем в мире крупномасштабном бизнесе по развитию возобновляемых источников энергии». Другие имена, предлагающие накопители энергии, включают EnerSys из Пенсильвании, а также Pinnacle West Capital Corporation, которая в феврале объявила о планах добавить 850 мегаватт аккумуляторов в Аризоне в течение следующих 5 лет.
В настоящее время крупнейшая установка ионно-литиевых батарей находится в Южной Австралии и питается от Tesla. Он имеет мощность 100 мегаватт, что, согласно сайту, позволяет ему снабжать электроэнергией 30 000 домов при диспетчеризации на пиковой мощности.
В ноябре французская компания Neoen, управляющая площадкой, объявила о 50-процентном расширении, в результате чего мощность увеличится до 150 МВт.
Чиновники и рабочие собираются возле комплекса, в котором расположен Hornsdale Power Reserve с самой большой в мире ионно-литиевой батареей производства Tesla, во время официального запуска возле южно-австралийского города Джеймстаун.
Дэвид Грей | Reuters
Производители и операторы оборудования для возобновляемых источников энергии, а также химические компании и компании, производящие материалы, также могут выиграть, если хранение сделает ветровую и солнечную энергию более доступной. Осборн отметил, что потребуется новое программное обеспечение, чтобы помочь коммунальным компаниям понять потребности в электроэнергии, поскольку возобновляемые источники энергии и электромобили получают энергию из сети.
«Мы рассматриваем внедрение интеллектуальных технологий в электросети как одну из следующих больших волн расходов на ИТ и новую инвестиционную тему, которая, вероятно, будет актуальна в течение следующих 10-20 лет. Масштабируйте интеграцию программного обеспечения, используя датчики связи по сети», — сказал он.
Следующее десятилетие
Затраты, которые остаются высокими, являются одной из причин, препятствующих всплеску интеграции литий-ионных аккумуляторов в сеть. Еще один фактор заключается в том, что этот конкретный тип батареи не обязательно лучше всего подходит для хранения энергии в течение более длительных периодов времени. Также известно, что они загораются, и есть проблемы с некоторыми необходимыми компонентами, такими как кобальт, почти половина которого поступает из Конго. Вторичная переработка и воздействие добычи металлов на окружающую среду — еще одна проблема, за которой стоит следить.
Миллиарды долларов тратятся на поиск альтернатив. Твердотельные батареи, в которых, например, вместо жидких электролитов используется натрий, являются одним из возможных вариантов, как и проточные батареи, в которых для хранения энергии используются резервуары с электролитами.