Creemos que hay dos rutas técnicas para la batería de litio en la actualidad, la ruta de alto rendimiento – relación de precios representada por el hierro cuadrado – litio y la ruta de alto rendimiento representada por el cilindro ternario de alto níquel.
En los últimos dos años, el hierro cuadrado – litio se beneficia del progreso técnico de CTP, baterías de cuchillas, en el kilometraje de vida de 600 km o menos en el mercado de turismos rentable. De acuerdo con los datos de la batería de litio Xinxiang, el precio medio del núcleo de potencia cuadrada de hierro – litio fue de 0,77 Yuan / Wh el 25 de marzo de 22, y el precio medio del núcleo de potencia cuadrada ternaria fue de 0,84 Yuan / Wh durante el mismo período. Gracias a la tecnología de baterías de cuchillas, la densidad de energía del modelo Byd Company Limited(002594) LFP es de 140 Wh / kg, y el alcance
Mirando hacia atrás, las ventajas y desventajas de níquel alto + electrodo negativo a base de silicio + cilindro grande se complementan principalmente con alta densidad de energía, más adecuado para el mercado de más de 600 km. Las ventajas de un cilindro grande son que no es fácil perder el control térmico y la superficie curvada es más resistente a la expansión. La ventaja del níquel alto es la alta densidad de energía, la desventaja es el alto costo + la mala estabilidad térmica, el cambio de alto costo puede depender de la fundición de níquel ternario integrado para reducir el costo del níquel, la mala estabilidad térmica puede combinarse con la mejora del embalaje cilíndrico. La ventaja del electrodo negativo a base de silicio es la alta densidad de Energía + apto para la carga rápida, la desventaja es el alto costo + fácil expansión, creemos que el alto costo es la etapa inicial, puede depender de la escala para reducir el costo, fácil expansión puede coincidir con el embalaje cilíndrico.
Este informe es una serie de informes de alta tecnología de níquel + alta tensión + cilindro grande – comenzando con el electrodo negativo de silicio, las oportunidades de inversión de nuevos materiales, y ampliar las oportunidades de inversión de nuevos materiales periféricos, como los nanotubos de carbono de pared única, el agente de litio, PAA Binder, se Espera que se beneficie de la mejora de la baja base + permeabilidad, el crecimiento del espacio de mercado en los próximos a ños es considerable, gracias a la prima tecnológica, se espera que el espacio de beneficio líder sea considerable.
El silicio es la dirección del progreso de los materiales de ánodo, y la descarga está a la vuelta de la esquina. En la actualidad, la capacidad específica de las principales empresas de ánodo de grafito puede alcanzar 355 – 360mah / G, acercándose a la capacidad teórica específica de 372mah / G, el material de ánodo necesita ser actualizado urgentemente, la capacidad teórica específica del material de silicio alcanza 4200mah / G, más de 10 veces la del grafito. Debido a la alta tasa de expansión (silicio en 300%, grafito en 12%), la industrialización del electrodo negativo de silicio está bloqueada. En la actualidad, el electrodo negativo a base de silicio se utiliza principalmente en el campo digital de alta gama 3c, herramientas eléctricas y baterías de alta potencia, y la permeabilidad del electrodo negativo es inferior al 2%. Tesla ‘s Self – produced Battery large Cylinder clearly indicated the Use of Silicon negative Pole, In addition, car – owned Battery Factory such as Panasonic, Samsung, GAC, wei lai also announced the Use of Silicon negative Pole.
El electrodo negativo de silicio se introduce generalmente en grafito artificial a través de la forma de dopaje para lograr la industrialización (la proporción de dopaje es de alrededor del 5% en la actualidad), de acuerdo con la selección de diferentes materiales de silicio se dividen en dos rutas técnicas: silicio – carbono y silicio – oxígeno.
Electrodo negativo de carbono de silicio: el uso de Nano – silicio y material de grafito mezclado, en la actualidad la capacidad comercial es inferior a 450 Mah / G, el primer efecto es alto, pero el coeficiente de expansión de volumen es demasiado grande, lo que resulta en su mala circulación, generalmente en 500 – 600 semanas, se utiliza generalmente para el consumo de baterías.
Electrodo negativo de silicio – oxígeno: el óxido de silicio y el material de grafito se mezclan, la capacidad de aplicación comercial actual es principalmente en 450 – 500 Mah / G, el primer efecto es relativamente bajo, pero el rendimiento del ciclo es relativamente bueno, se puede utilizar tanto para el consumo como para la energía.
El núcleo de la preparación del electrodo negativo de silicio – carbono es la molienda de bolas, y el núcleo de la preparación del electrodo negativo de silicio – oxígeno es la modificación del óxido de silicio. As í como el electrodo negativo de silicio tiene el concepto de producto puro y compuesto (lo que llamamos electrodo negativo de base de silicio se refiere al producto compuesto), la preparación del electrodo negativo de silicio también tiene dos pasos, lo dividimos en la preparación de silicio puro en la parte delantera y la composición de grafito en la Parte trasera. Creemos que el núcleo es la preparación de silicio puro en la parte delantera. El núcleo del silicio – carbono es la preparación de Nano – silicio, generalmente por molienda mecánica, el núcleo del silicio – oxígeno es la preparación de óxido de silicio, y necesita ser modificado, generalmente por deposición química de vapor (CVD) para el recubrimiento de carbono.
El valor unitario y la Capex del electrodo negativo a base de silicio son obviamente mayores que los del electrodo negativo de grafito. El precio del electrodo negativo de grafito es generalmente de 30 a 60.000 yuan / tonelada. De acuerdo con nuestro cálculo, el precio del electrodo negativo de silicio puro es generalmente de 30 a 700000 Yuan / tonelada, y el precio del compuesto es generalmente de 8 a 120000 yuan / tonelada. La inversión en la producción de una sola tonelada de grafito artificial es generalmente de 200 millones de yuan, y la inversión en activos fijos de una sola tonelada de electrodo negativo a base de silicio, especialmente en silicio puro frontal, es de aproximadamente 1.000 millones de yuan.
En la actualidad, el electrodo negativo de silicio se encuentra en la etapa inicial del desarrollo de la industria, y la Carta japonesa en el extranjero es más líder, mientras que la investigación y el desarrollo, la producción en masa y el cliente de bettery en China son líderes en todos los aspectos.
En el extranjero: las empresas japonesas y surcoreanas lideran la mayoría de los electrodos a base de silicio en el nivel de patentes, como Japón Xinyue Chemical Silicon Oxygen Anode Patent number Industry Leading, pero sus principales semiconductores, el nivel de volumen no es líder.
China: bettery obtuvo el avance técnico de los materiales de ánodo a base de silicio en 2010, y realizó el envío masivo en 2013, los clientes son Panasonic, Samsung. Los productos de Bertrand se actualizan continuamente, la capacidad específica de los productos de alta generación y la eficiencia por primera vez son claramente superiores a sus pares. Bertrand tiene una capacidad de producción actual de 3.000 toneladas de silicio negativo (esperamos productos puros) y una capacidad prevista de 40.000 toneladas. Sin embargo, el mismo comercio todavía se encuentra en el nivel de la línea piloto de 100, 1000 toneladas, no se ha visto un envío masivo.
Las emisiones de los electrodos negativos a base de silicio ofrecen oportunidades de emisión para los materiales derivados, como los tubos de carbono de pared única, los agentes de litio y los aglutinantes de los electrodos negativos.
Tubo de carbono de pared única: puede formar una red desarrollada en el interior del material, cubrir la superficie de las partículas de silicio y establecer una conexión altamente conductiva y duradera entre las partículas de silicio, mejorando significativamente la vida útil del ciclo negativo de silicio.
Agente de reposición de litio: la formación de la película sei en la superficie del electrodo negativo de silicio requiere una gran cantidad de fuentes de litio, lo que hace que la eficiencia inicial del electrodo negativo a base de silicio sea significativamente menor que la del grafito. El material de grafito tiene una primera pérdida irreversible de litio del 5% ~ 10%, mientras que la pérdida irreversible de capacidad del silicio es del 15% ~ 35%.
Paa Binder: para el electrodo negativo a base de silicio con una expansión de volumen extremadamente alta en el ciclo de carga y descarga, el diseño razonable del Binder puede mejorar en gran medida la vida útil del ciclo.
Los nanotubos de carbono de pared única, el agente de relleno de litio y el aglutinante PAA se derivaron del electrodo negativo de silicio. Se espera que el espacio de mercado del electrodo negativo de silicio alcance los 30 mil millones de + en 25 años, otros materiales se espera que sean alrededor de 5 mil millones, y la tasa de crecimiento compuesto será de alrededor del 100% en 21 – 25 años.
