EN
Новини
Повернення солід-стейт та легкості: чи зможуть пакетні батареї повернутися? Нова ера енергії
Минулого листопада, м'які батареї знову з'явилися у центрі уваги промисловості через розсилку слухів.
Блогер у відео стверджував, що Xiaopeng P7+ використовує м'які батареї. Це твердження швидко було опровержено офіційним заявою компанії Xiaopeng. Компанія пояснила, що Xiaopeng P7+ насправді використовує пластиночні алюмінієві оболонки з литієвими фосфатними батареями, які надає компанія Hubei Ewe Power Co., Ltd., а не згадані у слухах м'які батареї, і застерегала громадян не вірити і не поширення такі слухи.
На сьогоднішній день пластиночні фосфатні батареї є головним напрямком, а циліндрична упаковка також була оживлена завдяки 46-серіям повністю табачних великих циліндричних батарей. Ринок та загальні споживачі здаються недостатньо впевненими у м'яких батареях, менш видному технічному напрямку.
У лютому обсяг установки батарей у форматі м'яких батарей склав менше 1%. На цьому етапі здається, що батареї у пакетах втратили свій ринок у секторі нових енергетичних автомобілів країни.
Проте, на додаток, по мірі того як компанії продовжують ітерувати свої технології, відправки батарей у пакетах зросли у декількох нішевих галузях. Загальний ринок все ще має великий потенціал для розвитку, а також наступна технологія батарей «пакет +» розширює межі застосування для компаній.
01 Стабільний рост відправок батарей у пакетах для споживачів
Зараз споживчі електронні пристрої стали найбільшою та найбільш стабільною областю застосування батарей у пакетах. Полімерні батареї літієм-іонного типу використовують алюмінієво- пластикову фільму як корпус, що є легким, безпечним та має гнучкий дизайн. Вони також мають високу енергетичну щільність, що робить їх відповідними вимогам споживчої електроніки до тонкості, легкості, змінного розміру та безпеки.
З 2024 року глобальне економічне відновлення продовжувалося, а підйом хвилі штучного інтелекту призвів до нової хвилини продуктового інноваційного розвитку у споживчій електроніці, ще більше стимулюючи запит на термінали та збільшуючи об'єм відвантаження малих пакетних батарей до позитивної тенденції.
Дані SPIR (Start Point Research Institute) показують, що у 2024 році об'єм відвантаження глобальних батарей 3C досяг 66,9 ГВт·год, що на 6,9% більше за попередній рік. Чекається, що у 2025 році промисловість споживчої електроніки буде поступово зростати, що призведе до того, що об'єм відвантаження глобальних батарей 3C перевищить 70 ГВт·год у 2025 році, що становить річний рост на 5,8%.
Особливо мобільні телефони та ноутбуки є найбільшими застосуваннями для маленьких пакетних батарей. У 2024 році обсяг відправок батарей для мобільних телефонів склав 31,3%, а обсяг відправок батарей для ноутбуків склав 13,6%. Інші галузі включають бездротові навушники, електронні цигарки, дрона, планшети, носимі пристрої, зарядні пристрої, та смарт-спікери.
Щодо структури ринку, ATL займає перше місце у світі з ринковою долею більше 25% і входить до десятки лідерів за глобальними відправками. З поступовим виходом японських та корейських компаній з ринку споживчих батарей, очікується зростання долі країнових виробників.
У сфері споживчої електроніки, окрім традиційного ринку 3C, в секторі носимих пристроїв зараз існує величезний потенціал зростання. Носні пристрої, такі як смарт-очки та MR/AR, дуже чутливі до ваги продукту, а споживання енергії кінцевими AI-застосунками є відносно високим. Вартість батареї відносно низька, тому вимоги до покращення характеристик батареї та прийнятого рівня вартості дуже високі, а простір запиту на пакетні батареї продовжує розширюватися.
Очікуємо, що запит на споживчі літійські батареї досягне 165 ГВт·год у 2028 році, з середньорічним темпом зростання (CAGR) 7,9% в період з 2023 по 2028 рік, а споживча діяльність провідних компаній пакетних батарей буде поступово зростати. .
02 Пакетні батареї мають ринкові можливості на легковажному ринку енергії
На ринку малих та середніх аккумуляторів компанії, що виробляють пакетні батареї, все ще мають можливості на галузевих ринках, особливо в секторах, де ще не встановилася стабільна структура, залишаючи простір для друго- і третьорядкових компаній.
Наприклад, на ринку легкого електропитання. За даними SPIR, у 2024 році обсяг відгрузок літієвих батарей у світі досяг 1501,9 ГВ·год, що на 26,0% більше за попередній рік; обсяг відгрузок літієвих батарей для легкого електропитання склав 43 ГВ·год, що на 21,5% більше за попередній рік .
У 2024 році спад ціни на литійні батареї для електричних двоколесних транспортних засобів сприяв росту проникнення литійної електропроводності в сегмент двоколесних транспортних засобів. У першокласних і другокласних містах Китаю, таких як Наньджин, Хангчжou і Шеньжень, були зміцнені обмеження щодо розгортання спільних електроскутерів. Проникнення систем заміни батарей для водіїв продовжило зростати, а також зросла експортна діяльність внутрішнього ринку електричних триколесників на зарубіжні ринки. Ці фактори разом забезпечили стабільний ріст попиту на литійні батареї для електричних двох-та триколесних транспортних засобів.
SPIR очікує, що ринок електроінструментів та двох/триколесних транспортних засобів буде продовжувати рости у 2025 році, коли глобальний обсяг відгрузок легковагих силових литійних батарей досягне 50,9 ГВт·год у 2025 році, що на 18,4% більше за попередній рік.
Щодо форм упаковки, блочні та циліндричні батареї зараз мають більшу частку, але все ще багато компаній, що виробляють пленкові батареї, розгортаються в сегменті легковагих силових батарей.
Farasis Energy є найранішою домушною компанією з питань електричних батарей, яка розпочала роботу з електричними двоколесними транспортними засобами, маючи понад 14 років досвіду застосування продукції. Її пакетні батарейні продукти обслуговують відомі місцеві та міжнародні бренди, такі як Zero, Chunfeng Power, Qiu Long, Yamaha та Polaris. Також у неї є 7 років досвіду ринкового застосування в галузі заміни батарей, обслуговуючи клієнтів, таких як Zili Battery Swapping, ZhiZu Battery Swapping та China Tower.
За SPIR, у сфері електромотоциклів New Energy Safety займає перше місце за часткою ринку, використовуючи високопродуктивні пакетні батареї.
У той самий час, легкий ринок силових розв'язків також вважається ідеальним сценарієм застосування для індустриалізації натрієвих батарейних технологій. У процесі індустриалізації батарейні компанії "перехід через річку, заглядаючи на камені", і призматичні, пакетні та циліндричні форми стали вибором для різних компаній.
У порівнянні з призматичними і циліндричними батареями, пакетні натрієві батареї мають розрізнені переваги: По-перше, алюмінієво-пластиковий фільм, який використовується у пакетних батареях, менш ймовірно взривається порівняно з твердою оболонкою призматичних і циліндричних батарей. По-друге, пакетні батареї на 40% легші за стальнокорпусні батареї того ж ємності і на 20% легші за алюмінієві корпуси, безпосередньо вирішуючи проблему ваги натрієвих батарей.
За неповним дослідом SPIR, серед компаній, що випускають натрієві батареї, багато хто ставить на пакетний шлях, такі як ChaoNa, ZhongNa, PangGu New Energy і XingChu Century. Додаткові сценарії в основному стосуються нішевих ринків, таких як електричні двоколісні і триколісні транспортні засоби.
Pioneer Technology також заявив, що за результатами тестів рішення компанії "м'який кешу + полі-аніон" вказує на безпеку, яка порівнюється з батареями на основі сур'огової кислоти. За цим передумовам воно також відповідає вимогам до низькотемпературних характеристик та тривалості життя батарей для електромобілів у північних регіонах.
На даний момент багато компаній ставлять на всі три форми. У майбутньому вони будуть подальш розвивати та виробляти відповідні продукти натрієвих батарей за тенденціями ринку та сценаріями застосування. На поточному етапі, коли ринок ще не відкрився повністю, всі три форми натрієвих батарей мають простір для конкуренції.
03 М'які батареї відстали у встановленні
Значний спад уваги до м'яких батарей усередині країни відбувається через їх відставання у встановленні у нових енергетичних автомобілях. З 2020 року обсяги встановлення м'яких енергетичних батарей усередині країни різко зменшилися.
Дані показують, що у 2020 році обсяг встановлення акумуляторних батарей на ринку електроавтомобілів Китаю склав приблизно 64 ГВт·год. Серед них обсяги встановлення блочних, циліндричних та пакетних батарей становили відповідно 50,88 ГВт·год, 9,20 ГВт·год і 3,93 ГВт·год з відповідними частками ринку 79,5%, 14,4% і 6,1%. Доля пакетних батарей значно зменшилася з 13,4% у 2018 році до 6,1% у 2020 році.
З одного боку, субсидії більше не приволікають енергетичній щільністю. У 2019 році максимальна субсидія для електроавтомобілів була встановлена на рівні 160 Вт·год/кг з коефіцієнтом 1x без додаткових множників для моделей з вищою енергетичною щільністю. Перевага пакетних батарей стала менш видною.
З іншого боку, у напрямку зниження витрат та підвищення ефективності, блочні фосфатні батареї стали головним вибором для виробників автомобілів. Знаходячись під впливом інновацій та розвитку інших технологій батареї (таких як технологія CTP від CATL та "Blade Battery" від BYD), ці технології не тільки покращили енергетичну щільність та безпеку систем батарей, але й зменшили вартість. Наспроти, батареї у форматі pouch не мають переваг у галузі послідовності, ефективності монтажу та вартості.
У порівнянні з іншими формами, блочні батареї мають вищу частоту застосування у моделях автомобілів, ціною між 100,000-200,000 та 200,000-300,000 юанів, роблячи їх однією з головних вибірок у цих сегментах ціни. Blade батареї головним чином фокусуються на сегменті 100,000-200,000 юанів, де вони встановили сильну присутність. На даний час циліндричні батареї головним чином використовуються у транспортних засобах, ціною нижче 100,000 юанів.
До 2024 року обсяг встановлення домашніх призматичних електропилювань досягнув приблизно 513,7 ГВт·год, що на 52% більше за попередній рік; обсяг встановлення пакетних електропилювань становив приблизно 6,4 ГВт·год, зменшившись на 37%; а обсяг встановлення циліндричних електропилювань становив приблизно 10,9 ГВт·год, зменшившись на 1% у порівнянні з попереднім роком.
Під впливом швидкого зростання обсягу встановлень вiodучих компаній електропилювань, таких як CATL, BYD, CALB, LFP, EVE, SVOLT, XD, RPL та ZLNE, які головним чином фокусуються на призматичних батареях, обсяг встановлення компаній пакетних батарей значно стиснутий. У лютому 2025 року обсяг встановлення пакетних електропилювань становив приблизно 0,20 ГВт·год, що на 39% менше за попередній рік, з долею ринку лише 0,58%, досягши нового мінімуму.
Щодо ставки автопроизводителів нижче, пакетні батареї не є досить "приязні" у контексті орієнтації на зниження витрат та підвищення ефективності.
У січні минулого року Reuters посилалося на інформоване джерело, яке заявило, що через проблеми з тривалістю та потенційні ризики протечок, BYD планувала припинити виробництво пакетних батарей для своїх автомобілів з підключенням до мережі (PHEV).
Раніше, BYD викликала понад 60 000 одиниць моделі Tang DM-i, що використовували пакетні батареї, зазначивши "потенційні проблеми термічного ескалуючого процесу" у батареях у плані виклику.
Звіти вказували, що за планом, BYD повністю припинить використання пакетних батарей у початку 2025 року; Елон Маск, генеральний директор Tesla, також "насильно порадив" проти використання таких батарей через їхню непостійність.
Під впливом ринкової ситуації, китайські компанії, що виробляють пакетні батареї, знаходилися у складній ситуації останні роки.
Порівнюючи топ-10 компаній пакетних батарей у 2020 році, лише CATL та EVE залишаються в топ-10 списку внутрішньокраїнних установок сьогодні, і обидві зараз головним чином фокусуються на прismatic батареях.
Щоб відмовитися від твердого і шукати зростання продуктивності, багато компаній, що виробляють пакетні батареї, поступово переорієнтувалися на призматичні батареї з фосфатом заліза, великі циліндричні батареї або спрямовані тверді батареї, розробляючи продукцію, яка підходить для енергетичного зберігання, малої потужності, низьколетучих літаків та інших галузей.
Щодо продуктивності, через жорстку конкуренцію у галузі, перевиробування та спад цін, поєднані з значним спадком ринкової долі, компанії, що виробляють пакетні батареї, загалом знаходяться у стані збитків. Farasis Energy, провідна компанія у сфері пакетних електричних батарей, обслуговує глобальний ринок своїми продуктами, а основними клієнтами є Mercedes-Benz та GAC Group. З моменту свого виходу на біржовий ринок у 2020 році, Farasis Energy ніколи не досягла прибутковості, і її збитки зростають рік в рік.
У вересні минулого року акціонери компанії Sangteng New Energy повідомили про подання заяви про банкrutний перегляд; згідно з відкритою інформацією, JieWei Power припинила виробництво 1 грудня 2023 року через вплив ринку та ланцюга постачань. За останніми звітами, у березні цього року LG New Energy запрошує ключову команду з JieWei Power для підтримки недостатку в галузі фосфатних литій-железних батарей.
SPIR вважає, що в сфері електромобілів на основі нової енергії, прямокутні батареї будуть домінувати на довгий час, а великі циліндричні батареї мають шанс захопити частину ринкової долі.
04 Заграничний ринок як головне поле битви для батарей у формі пакета
У порівнянні з внутрішнім ринком, загальний ринок більш сприятливий до батарей у формі пакета, з більшим потенціальним простором запиту.
У 2020 році, серед 20 найбільш витребованих нових електроавтомобілів в Європі, 15 моделей були оснащені пакетними батареями. Багато висококласних електроавтомобілів за кордоном також використовують технологію пакетних батарей.
Знову приклад Фарасіс Енерджі: з 2017 року й дотепер, Фарасіс Енерджі постійно займає перше місце у Китаї з об'ємом установки пакетних силових батарей протягом восьми років і знаходиться серед трьох найкращих у світі протягом багатьох років. Досягнення компанії на зарубіжному ринку ще більш вражливі.
Хоча Фарасіс Енерджі не потрапила до десятки найбільших у світі за об'ємом установки силових батарей у 2024 році, вона заняла восьме місце на глобальному ринку за межами Китаю з ринковою долею 7,5%. Її пакетні батареї, відомі своєю високою безпекою, завдали успіху на європейському ринку люксових автомобілів, становлячи більше 30% від Mercedes-Benz EQS та Porsche Taycan.
У той самий час, як типовий представник компаній за кордоном, що виробляють батареї у форматі пакета, корейські компанії LG New Energy і SK On мають значні замовлення на батареї у форматі пакета.
20 березня SK On оголосила про дооговореність з Nissan Motor стосовно постачання батарей. SK On планує постачати майже 100 ГВт·год високопродуктивних, високонікових батарей у форматі пакета, що виготовляються в США, для Nissan Motor. Ці батареї будуть використовуватися у наступньому поколінні електромобілів Nissan, що виробляються на автозбірному заводі Canton у штаті Міссісіпі, США. Постачання почнеться у 2028 році і завершиться у 2033 році.
З точки зору виробників автомобілів, багато відомих японських, корейських, європейських і американських компаній придбають батареї у форматі пакета, включаючи Nissan Motor, Volkswagen, Audi, Mercedes-Benz, General Motors, Hyundai і Ford.
Тим не менш, через геополітичні фактори та довгострокову співпрацю, ці виробники автомобілів намагаються співпрацювати з корейськими компаніями-виробниками батарей. Для внутрішньокраїнових компаній пакетних батарей складніше потрапити у ланцюг постачання та отримати частку ринку.
Заслужує уваги, що глобальна ринкова доля корейських компаній LG New Energy та SK On зменшується, і вони перебувають у складній ситуації.
LG New Energy та SK On повідомили про втрати в розмірі 22,55 мільярда вон та 35,94 мільярда вон відповідно у четвертому кварталі минулого року. Їхні ринкові долі становили 10,8% та 4,4% відповідно. Щоб вийти з затримки, корейські компанії почали концентруватися на технологічних зусиллях у сфері фосфатних литієвих батарей та великих циліндричних батарей, які представляються серією 46.
У останні роки фосфат-железно-літієві батареї набули популярності у всьому світі. Багато моделей міжнародних виробників автомобілів перейшли на використання пластиночних фосфат-железно-літієвих батарей для задовolenня вимог ринку зі зниженням вартості. При цьому зацікавленість компаній Tesla, BMW та інших у великісних циліндричних батареях спонукала компанії-виробники батарей переходити на цей технологічний шлях. Як домушні компанії, такі як CATL, EVE, Envision Power, так і чотири корейсько-японські компанії збільшили створення потужностей, що, до деякої міри, стисне ринковий попит на пакетні батареї.
05 Пакетні твердотілові батареї "На хвилі"
Незважаючи на низьку точку об'єму установки пакетних батарей, "пожежа" твердотілових батарей запалює інвестиційний ентузіазм ланцюга промисловості, через що різні батарейні компанії почали розробляти та оновлювати продукцію пакетних твердотілових батарей.
Учасники відраслі зазвичай вважають, що маршрут розвитку твердотільних батарей найбільш ймовірно сприятиме відродженню форми упаковки м'яких батарей.
По-перше, процес стеклення м'яких батарей може ідеально відповідати фізичним властивостям твердих електролітів; по-друге, оболонка з алюмінієво- пластмасової фільми може автоматично розширятися для вивільнення внутрішнього тиску, коли батарея перегрівається, що значно підвищує безпеку; по-третє, лігшива конструкція допомагає досягти вищої енергетичної щільності; крім того, м'які батареї також мають багато переваг, таких як велика гнучкість дизайну та хороша керування вартістю.
З іншого боку, повнотвердочна форма може вирішити дві головні проблеми безпеки пакетних батарей. Пакетні батареї завжди мали проблеми з надмірним натягом та протіканням у точках з'єднання електродів, які не можуть бути вирішені новими технологіями, такими як PET медна фольга або арамідні сепаратори. Лише переходячи до повнотвердочної форми та виключаючи рідинний електроліт, можна вирішити ці болючі місця.
Щодо сценаріїв застосування, високоприоритетні пасажирські автомобілі, низьколежача економіка (наприклад, дрони та електричні літальні авто), антропоморфні роботи та інші галузі стануть майбутніми сценаріями застосування для пакетних твердочних батарей.
На даний час головні компанії з аккумуляторних батарей, компанії твердочних батарей та нові гравці на ринку вже зайшли до цієї галузі. Для компаній, що виробляють пакетні батареї, роки досвіду та технологічного накопичення в галузі пакетних батарей дають перевагу перших кроків.
За даними неповної анкети, домашні компанії, такі як CATL, Farasis Energy, CALB, Ganfeng Lithium, EVE Energy, Weilun New Energy, Taiblue New Energy, Qingtao Energy, а також японські та корейські зарубіжні батарейні компанії та виробники автомобілів, усі обрали підхід «пouch + твердотільний». Домашні компанії прогресують швидше, і багато з вищезазначених компаній вже застосували пакування у формі pouch до деяких продуктів напівтвердотільних та повністю твердотільних батарей.
З покращенням ефективності стеклення, очікується, що стеклення pouch отримає переваги у вартості, що далі сприятиме індустриалізації твердотільних батарей.
У термінах корпоративного прогресу, Farasis Energy оголосила у своєму звіті про активності з відношень із інвесторами за березень, що його напівтверді електричні батареї вже досягли масового виробництва. Перше покоління напівтвердих батарей було успішно встановлено у транспортних засобах у 2022 році, а друге покоління напівтвердих батарей має енергодостатність, яка перевищує 330 Вт·год/кг, і ресурс циклів, який перевищує 4000 циклів. Очікується, що вони будуть масово вироблятися у 2025 році і ймовірно спочатку комерціалізуються у галузях з високим технологічним бар'єром та високими вимогами до продуктивності, таких як економіка низьких висот і антропоморфні роботи.
Farasis Energy вже співпрацює з ведучими країнними компаніями у сфері гуманоїдних роботів для задовolenня потреб у батареях. Крім того, у 2020 році Farasis Energy надала зразки клієнтам eVTOL (електричний вертикалний старт та посадка) та завершила сертифікацію. У 2022 році було доставлено перше покоління продуктів електробатарей для eVTOL та перевірено другу версію системи продукту. Очікується масове виробництво другої версії елемента eVTOL у 2026 році, з енергетичною щільністю більше 350 Вт·год/кг. Тим часом, декілька напівтвердих елементів для дронів логістики та сільського господарства також очікують випуск у цей період.
Компанія EVE Energy протягом трьох років співпрацює з зарубіжною компанією в галузі батарей eVTOL і доставила вибірки A зарубіжним авіаційним партнерам. Енергоденсивність досягає 320 Вт·год/кг, що дозволяє зарядити на 80% протягом 10 хвилин, забезпечує високий розрядний ток 10C на всьому терміні служби і гарантує більше 7000 циклів використання.
Недавно як EVE Energy, так і Farasis Energy оголосили, що отримали кваліфікацію для розробки систем низьковольтних літієвих батарей для летучих автомобілів Xiaopeng Huitian, що позначає ще одну ключову досягнення в галузі низької висоти.
З точки зору виробників автомобілів, внутрішні виробники продовжують розвивати установку напівтвердих батарей через незалежні дослідження та розробки або співпрацю. Традиційні виробники паливних автомобілів та компанії нової енергетичної автотехніки, такі як NIO, SERES та SAIC, всі співпрацюють із виробниками твердих батарей, фокусуючись на масовому випуску та установці напівтвердих батарей. Наприклад, NIO співпрацює з Weilun New Energy, SERES з Ganfeng Lithium, SAIC з Qingtao Energy, а Changan Automobile з Taiblue New Energy.
Щодо планування місткості, за відкритою інформацією з веб-сайтів компаній чи офіційних сторінок у WeChat, вже встановлена, будується або планується внутрішньокраїнна місткість твердих батарей у розмірі кількох сотень GWh. Загальний прогрес індустриалізації в Китаї досить швидкий, з формами упаковки, що включають пленкові, прyzматичні та циліндричні, переважно домінують пленкові.
З позиції прогресу індустріалізації, комерціалізація напівтвердих батарей прискорюється, багато компаній прискорюють своє розміщення, щоб захопити перевагу першочерговості. Відносно очікуванних повнотвердих батарей їм все ще довго йти. Розвиток технології все ще стикається з паралельним використанням кількох технологічних шляхів, де різні виробники літієвих батарей мають свої переваги у продуктивності. Головна причина полягає у низькій технологічній зрілості, оскільки жоден виробник батарей ще не знайшов технологічний шлях, який мог би комплексно покращити всі важливі показники продуктивності батарей, при цьому контролюючи витрати.
