Noticias SMM, 10 de noviembre:
Puntos clave:El LATP, aprovechando sus ventajas de coste y síntesis, se está adoptando rápidamente como recubrimiento de separadores y aditivo de electrodos en baterías de estado sólido y semisólido. El tamaño actual del mercado es limitado, aproximadamente a nivel de mil millones, principalmente restringido por la inestabilidad con ánodos de litio y la competencia de tecnologías como el LLZO. Sirve como un material de transición importante a corto y medio plazo.
fosfato de litio, aluminio y titanio. Es un fosfato de aluminio y titanio estratificado, un electrolito sólido de óxido de tipo NASICON. En comparación con la costosa serie LLZO, el LATP se usa ampliamente en baterías de estado sólido y semisólido debido a su facilidad de síntesis y bajo coste de materias primas.
Al mismo tiempo, su proceso simple y bajo coste de síntesis han llevado a muchas empresas a procesarlo y producirlo, participando así en la industria de las baterías de estado sólido.
I. Cómo el método de síntesis es simple:
El LATP se prepara típicamente mediante reacciones de precipitación y procesos de sinterización a baja temperatura. Los hidróxidos se transfieren de un disolvente a otro para formar una solución viscosa; durante la sinterización a baja temperatura, los materiales precipitan, formando partículas porosas de óxido metálico cuyas propiedades pueden ajustarse con aditivos.
1. Método de mezcla en seco: Las materias primas de LATP se mezclan directamente con polvos de alcohol orgánico (como alcohol polivinílico) y polvos de ácidos débiles inorgánicos antes de la sinterización, eliminando el paso de dispersión por molienda en húmedo. Este método simplifica el flujo del proceso pero requiere controlar las temperaturas de sinterización para evitar la descomposición del material.
2. Método sol-gel: Se forma un sol mediante hidrólisis y policondensación de precursores, seguido de secado y calcinación para obtener el producto. Este método logra uniformidad del material y alta pureza pero implica múltiples pasos y consume mucho tiempo.
3. Método de reacción en estado sólido: Las fuentes de litio, aluminio y otras materias primas se mezclan y reaccionan a altas temperaturas. Algunos procesos incorporan "sinterización atmosférica en estado sólido a baja temperatura" para reducir la volatilización del litio y disminuir el consumo energético. Este método es adecuado para la producción a gran escala pero requiere optimización de elementos dopantes (como germanio, lutecio) para mejorar la conductividad y estabilidad.
II. Participantes: Numerosos a nivel nacional e internacional, con participantes internacionales principalmente de Japón y Alemania.
Las empresas que producen LATP suelen tener un profundo conocimiento en cerámicas especializadas, productos químicos finos o materiales para baterías. Su equipo de producción es similar al utilizado en la síntesis de materiales inorgánicos y en la síntesis de materiales de cátodo/ánodo para baterías de iones de litio.
1. Empresas Extranjeras: Ohara Corporation (Japón: Ohara Corporation)
Ohara Corporation (Japón: Ohara Corporation): Un referente y líder comercial en el campo global de LATP. Ohara es la empresa más antigua y actualmente la más conocida capaz de suministrar láminas de vidrio-cerámica LATP comerciales (IC-STM). Muchos laboratorios universitarios y departamentos de I+D de empresas utilizan los productos de Ohara para la investigación de baterías de estado sólido. Características del producto: Sus productos se preparan mediante procesos de vidrio, con una estructura densa y alta resistencia. Mitsui Kinzoku (Japón: Mitsui Kinzoku): Una importante empresa japonesa de metales no ferrosos y materiales electrónicos con una disposición integral en el campo de los materiales para baterías de estado sólido, incluyendo electrolitos de sulfuro y óxido. Posee un profundo conocimiento técnico en electrolitos de óxido.
AGC (Japón: Asahi Glass Co.): Otro gigante japonés en materiales de vidrio y cerámica, similar a Ohara en tecnología de vidrio y cerámica especializados, y activamente desarrollando materiales de electrolito de óxido para baterías de estado sólido.
BASF (Alemania: BASF): Estado: La mayor empresa química del mundo, su división de materiales para baterías realiza investigaciones profundas en diversas rutas tecnológicas de baterías. A través de adquisiciones e I+D interno, BASF posee numerosas patentes y tiene una disposición tecnológica significativa en electrolitos de baterías de estado sólido, incluyendo sistemas de óxido.
Schott (Alemania: Grupo Schott): Estado: Fabricante de vidrios/glass-cerámicos especiales similar a Ohara, con la capacidad técnica para producir láminas de electrolito de óxido delgadas y densas, lo que lo convierte en un potencial proveedor de LATP.
2. Empresas Chinas: WELION New Energy y Qingtao Energy Lideran, con Casi 100 Empresas Incluyendo BTR, Tianmu, Jinlongyu y Langu Participando
WELION New Energy: Una de las principales empresas en la industria de baterías de estado sólido de China. Aunque su producto estrella es una batería semisólida, su hoja de ruta tecnológica abarca sistemas de electrolito de óxido, y ha colaborado con NIO para lanzar modelos de automóviles equipados con baterías semisólidas. Realiza I+D y aplicación en profundidad de electrolitos de óxido como LATP.
Qingtao Energy: Originada con una ruta tecnológica de electrolito de óxido y ha completado la construcción de líneas de producción masiva. Los productos de baterías de estado sólido de Qingtao se han implementado en vehículos de fabricantes de automóviles como SAIC. Sus materiales de electrolito clave incluyen sistemas de óxido como LLZO y LATP.
3. Demanda del Mercado
Actualmente, el LATP se utiliza principalmente en separadores, cátodos y ánodos. Para el recubrimiento de separadores, reemplaza al alúmina para lograr mejores resultados, con costos 2–3 veces mayores que la alúmina. Con base en una cantidad de recubrimiento de 2–5 g por m², la demanda del mercado se estima en un nivel de 3,000–5,000 toneladas. Para el recubrimiento de cátodos y ánodos, con una proporción en masa de 0,5%–5% (estimado en 2%), la adición por GWh (tomando como ejemplo una batería ternaria) es de 60 kg. Suponiendo que el 30% de las baterías requiere esta adición, la escala alcanza 10,000 toneladas. En general, la demanda del mercado no es alta. Requisitos de Especificación: Hay dos tipos: polvo con D50 que varía de 600 nm a 800 nm (es decir, 0,6 μm a 0,8 μm), mientras que la pasta tiene un tamaño de partícula más fino. El precio se calcula a 200 yuanes/kg, con un valor de gama alta entre 2,000 millones y 4,000 millones de yuanes. Considerando la sustitución de productos como LLZO, el volumen del mercado se estima en una escala de 1,000 millones de yuanes.
Según las proyecciones de SMM, se espera que las entregas de baterías de estado sólido total alcancen 13,5 GWh para 2028, mientras que las entregas de baterías semisólidas se pronostican en 160 GWh. Para 2030, se estima que la demanda global de baterías de iones de litio será de aproximadamente 2,800 GWh, con tasas de crecimiento anual compuesto de 2024 a 2030 para la demanda de baterías de iones de litio en vehículos eléctricos, ESS y electrónica de consumo de aproximadamente 11%, 27% y 10%, respectivamente. Se proyecta que la tasa de penetración global de baterías de estado sólido será de alrededor del 0,1% en 2025, y se espera que alcance aproximadamente el 4% para baterías de estado sólido total en 2030. Para 2035, la tasa de penetración global de baterías de estado sólido puede acercarse al 10%.
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