Pada CLNB 2025 (ke-10) Pameran Rantai Industri Energi Baru - Forum Bahan Baterai yang diselenggarakan oleh SMM Information & Technology Co., Ltd., Guorong Hu, Kepala Ilmuwan dari Sichuan Development Longmang Co., Ltd. dan Profesor di Central South University, berbagi wawasan tentang topik "Kemajuan Teknis dan Peluang Bahan LFP."
Ia menyatakan bahwa bahan katoda adalah bahan utama inti untuk baterai lithium-ion, yang menentukan kinerja dan biayanya; LFP telah menjadi arus utama pasar karena keunggulan biaya dan keamanannya, dengan pangsa pasar melebihi 70%. Karena kemajuan dalam teknologi pembuatan baterai lithium dan teknologi pembuatan otomotif, penerapan baterai LFP blade, CTP, CTC, CTB, dan pengenalan LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi, kepadatan energi LFP telah meningkat secara signifikan.
Akibatnya, baterai LFP telah mulai banyak digunakan di pasar kendaraan penumpang EV dan pasar ESS; Rute teknologi produksi untuk LFP dan fosfat besi hidup berdampingan secara beragam. Di masa depan, pengembangan LFP akan memerlukan kemajuan teknologi dalam bahan baku, proses produksi, dan peralatan produksi utama untuk secara signifikan mengurangi biaya produksi dan meningkatkan kinerja produk. LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi, LFP dengan tingkat C tinggi, dan LFP dengan biaya rendah merupakan peluang pengembangan di masa depan.
1. Pasar Aplikasi untuk Baterai Lithium-Ion dan Bahan Katoda
1.1 Potensi Besar untuk Elektrifikasi
Elektrifikasi transportasi dan penyimpanan energi terbarukan berskala besar memiliki potensi yang sangat besar. Penjualan kendaraan listrik baru di Tiongkok: 3,52 juta unit pada 2021 (tingkat penetrasi 13%); 9,8 juta unit pada 2023 (tingkat penetrasi 31%); Agustus 2024 (tingkat penetrasi lebih dari 50%) 2024: Penjualan: sekitar 12 juta unit (data CAAM), naik 25%-30% YoY.
1.2 Baterai LFP Terus Menjadi Rute Arus Utama
Statistik menunjukkan bahwa hingga Agustus 2024, pangsa pemasangan LFP mencapai 74,2%, mencetak rekor baru untuk pangsa pemasangan.
Baterai ternary dan baterai LFP, sebagai dua rute teknis untuk EV, semakin berbeda, dengan pangsa pasar baterai LFP meningkat sementara pangsa pasar baterai ternary menurun.
1.3 Pasar ESS
Pada akhir 2023, kapasitas terpasang kumulatif proyek ESS baru di seluruh negeri mencapai 31,39 GW/66,87 GWh. Pada 2023, kapasitas terpasang baru adalah 22,6 GW/48,7 GWh, meningkat lebih dari 260% dari akhir 2022, hampir 10 kali lipat dari kapasitas terpasang pada akhir Rencana Lima Tahun Ke-13, dan sudah melampaui target pemasangan 2025.
Pada 2024, skala pengiriman sel ESS global adalah 314,7 GWh, naik 60% YoY.
Industri sel ESS secara resmi telah memasuki era "0,35 yuan/Wh", dan mungkin akan memasuki era 0,15 yuan di masa depan.
Dari 2021 hingga sekarang, pemain di pasar LFP telah menjadi lebih beragam, dan perusahaan bahan ternary tradisional seperti Easpring Technology, Hunan Changyuan Lico, Guangdong Brunp, dan Nantong Reshine juga mulai muncul sejak 2024. Brunp akan membangun kapasitas LFP baru sebesar 450.000 mt/tahun di Yichang, Hubei.
Pada 26 Februari 2024, Biro Perlindungan Lingkungan Yichang melakukan pemberitahuan publik pertama tentang penilaian dampak lingkungan untuk proyek LFP generasi baru Brunp sebesar 450.000 mt/tahun.
Dipengaruhi oleh harga tender rendah pada H2 2023, biaya pemrosesan arus utama untuk LFP pada Juli 2024 mendekati 15.500 yuan/mt. Sementara itu, harga litium karbonat turun lebih dari 15.000 yuan/mt, dan harga transaksi LFP menembus 40.000 yuan/mt, masuk ke kisaran 30.000 yuan/mt. Pada Oktober-November 2024, biaya pemrosesan tanpa litium karbonat adalah sekitar 14.000 yuan/mt.
Kisaran Harga Jual Arus Utama:
Tier One: Hunan Yuneng, Dynanonic, Fulin Precision Machining
Tier Two: Anda Technology, Hubei Wanrun, Lopal, Youshan Technology, Rongtong High-Tech
Pemain Baru Lainnya
Dari perspektif biaya pemrosesan, karena tingkat operasi secara konsisten tetap di atas 50%, perusahaan secara bertahap mempersempit koefisien diskon untuk litium karbonat, mengurangi pesanan harga rendah yang merugikan dan mencoba lebih banyak pesanan harga tinggi, sehingga menghasilkan sedikit peningkatan dalam biaya pemrosesan secara keseluruhan.
Mulai dari H2 2024, sejumlah besar produk LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi akan dikirim. Karena hambatan proses yang tinggi, produk-produk ini akan memiliki harga premium, dengan keuntungan 1.000-2.000 yuan lebih tinggi: pasokan arus utama produk dengan kepadatan kompaksi tinggi menggunakan proses sintering kedua, dengan produk Yuneng memiliki harga premium 2.000-3.000 yuan, dan biaya diperkirakan 1.000-2.000 yuan lebih tinggi, sehingga menghasilkan keuntungan keseluruhan 1.000-2.000 yuan lebih tinggi.
2. Rute Teknologi Produksi untuk LFP
2.1 Rute Ferrous Oxalate
Proses ferrous oxalate adalah metode produksi LFP paling awal, yang awalnya menggunakan ferrous oxalate, monoammonium phosphate (MAP), dan litium karbonat sebagai bahan baku, yang menghasilkan sejumlah besar gas CO2, kehilangan karbon yang signifikan, dan kualitas produk yang tidak konsisten, dengan kepadatan tap rendah. Selain itu, ia mengeluarkan amonia, yang mencemari lingkungan.
Saat ini, beberapa perusahaan menggunakan proses yang ditingkatkan, yang bereaksi antara ferrous oxalate dengan lithium dihydrogen phosphate. Tanpa pelepasan amonia, metode ini menghasilkan LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi.
Saat ini, hanya beberapa perusahaan di Tiongkok, seperti Fulin Precision Machining dan Hunan Pengbo New Energy, yang menggunakan metode ini. Biaya ferrous oxalate relatif tinggi, dan pelarut organik diperlukan sebagai dispersan, sehingga membuat biaya keseluruhan tinggi. Namun, ketika harga litium karbonat tinggi, biaya ferrous oxalate tidak banyak mempengaruhi biaya total. Sekarang, karena harga litium karbonat kembali ke tingkat yang rasional, rute teknologi ini menghadapi tekanan biaya. Saat ini, produk LFP yang diproduksi melalui rute teknologi ini dapat mencapai kepadatan kompaksi 2,65-2,70, dengan harga jual yang lebih tinggi dibandingkan dengan produk konvensional.
Saat ini, industri ini mengalami persaingan yang sangat ketat, dengan perusahaan LFP beroperasi di bawah kapasitas dan sebagian besar mengalami kerugian, tetapi Fulin Precision Machining tetap beroperasi penuh dan menghasilkan keuntungan.
2.2 Rute Iron Oxide Red
Pada awalnya, VALENCE yang berbasis di AS dan Changyuan Technology yang berbasis di Taiwan menggunakan rute teknologi ini untuk memproduksi LFP, yang awalnya menggunakan iron oxide red, MAP, dan litium karbonat sebagai bahan baku, yang mengeluarkan amonia, yang mencemari lingkungan. Kemudian, mereka menggunakan iron oxide red dan lithium dihydrogen phosphate untuk memproduksi LFP, mengatasi masalah pembentukan amonia.
Keuntungan dari rute ini: biaya lebih rendah, kinerja pelapisan yang baik selama produksi baterai.
Kerugian: kapasitas lebih rendah, risiko reduksi tidak lengkap dari besi trivalen, pasokan iron oxide red berkualitas tinggi dengan biaya rendah yang terbatas, dan karena biaya fosfat besi secara bertahap menurun, keunggulan biaya iron oxide red akan berkurang.
Saat ini, hanya beberapa perusahaan di Tiongkok, seperti Chongqing Tery dan GCL New Energy, yang menggunakan rute teknologi ini.
Dikatakan bahwa Chongqing Tery dan GCL menggunakan metode sintering sekunder, meningkatkan kinerja elektrokimia produk.
Saat ini, dengan harga fosfat besi yang rendah, keunggulan biaya proses iron oxide red tidak lagi signifikan.
2.3 Rute Asam Fosfat
Hubei Wanrun dan BYD adalah yang pertama di Tiongkok menggunakan rute teknologi ini untuk memproduksi LFP. Pada awalnya, harga fosfat besi sangat tinggi, mencapai 38.000 yuan/mt. Dengan keterlibatan perusahaan kimia fosfor dan titanium, harga fosfat besi telah menurun secara signifikan, dan rute teknologi ini telah menjadi arus utama, menyumbang lebih dari 85% pangsa pasar.
Keuntungan dari rute ini: hasil tinggi, kinerja produk yang sangat baik, bersih dan ramah lingkungan.
Kerugian: biaya sedikit lebih tinggi, sejumlah besar air limbah perlu dikonsentrasikan dan dikristalkan selama produksi fosfat besi.
Saat ini, sebagian besar perusahaan di Tiongkok, termasuk Hunan Yuneng, Hubei Wanrun, BYD, CATL, Lopal, dan Hubei Rongtong, menggunakan rute teknologi ini.
Saat ini, produk yang dibuat menggunakan proses ini dapat mencapai kepadatan kompaksi 2,6 dan kapasitas 145.
Saat ini, di antara perusahaan yang menggunakan proses ini, hanya Hunan Yuneng yang menghasilkan keuntungan, sedangkan yang lainnya sebagian besar mengalami kerugian.
Baru-baru ini, harga ferrous sulphate telah meningkat, yang menyebabkan kenaikan harga fosfat besi, yang telah diteruskan ke LFP hilir, meningkat sebesar 300-500 yuan/mt.
2.4 Rute Fe(NO₃)₃
2.5 Metode Hidrotermal
3. Rute Teknologi Produksi untuk Fosfat Besi
3.3 Metode FeCl₃
Pabrik baja menghasilkan sejumlah besar air limbah dari pencucian asam pelat baja, yang mengandung konsentrasi tinggi FeCl₃. Sebelumnya, ini digunakan untuk memproduksi iron oxide red bernilai rendah, tetapi sekarang dapat digunakan untuk memproduksi fosfat besi bernilai tinggi.
FeCl₃ + H₃PO₄ + 3NH₃ = FePO₄ + 3NH₄Cl
Metode ini menghasilkan fosfat besi dengan kemurnian tinggi, mencapai tingkat proses dua langkah menggunakan ferrous sulphate dalam satu langkah.
4. Analisis Biaya LFP
5. Profitabilitas LFP
Pada H1 2024, kinerja operasional keseluruhan industri LFP tetap buruk, dengan hanya Hunan Yuneng yang mencapai profitabilitas. Namun, margin kerugian untuk sebagian besar perusahaan secara signifikan menyempit dibandingkan dengan periode yang sama tahun lalu, dengan Wanrun New Energy dan Fulin Precision Machining mengubah margin kotor mereka dari negatif menjadi positif.
Saat ini, industri LFP masih berada dalam fase ketidakseimbangan penawaran dan permintaan. Biaya manufaktur adalah faktor inti yang mempengaruhi daya saing, terutama termasuk bahan baku langsung, biaya manufaktur, dan biaya energi, dengan biaya litium karbonat menjadi komponen terbesar.Oleh karena itu, harga karbonat litium yang stabil sangat menentukan bagi kinerja bisnis.
Selain itu, di pasar dengan margin kotor yang rendah, perusahaan harus terus mempertahankan keunggulan kapasitas, memastikan operasi beban tinggi, dan mengurangi biaya produksi per unit.
6. Mekanisme Penetapan Harga LFP
Mekanisme penetapan harga LFP saat ini di industri
Model Tender BYD:
Biaya karbonat litium + biaya pengolahan (termasuk fosfat besi dan bahan bantu lainnya)
Diskon 10% pada harga karbonat litium + 13.000-16.000 yuan/mt
75.000 x 0,9 x 0,245 + 16.000 = 32.537 yuan/mt
75.000 x 0,245 + 14.000 = 32.375 yuan/mt
Saat ini, dengan penawaran ini, terjadi kerugian sebesar 2.000-5.000 yuan/mt.
7. Peluang Pengembangan untuk LFP
7.1 LFP dengan Kepadatan Kompaksi Tinggi
Untuk meningkatkan kepadatan energi baterai tanpa mengubah volume, kepadatan kompaksi lembaran katoda LFP perlu ditingkatkan. Shenhao Plus dari CATL menggunakan teknologi pengelompokan partikel di katoda untuk mencapai kepadatan kompaksi yang sangat tinggi.
LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi (metode fosfat) menambahkan proses sintering sekunder, yang memerlukan standar yang lebih tinggi untuk persiapan prekursor dan pengelompokan ukuran partikel.
Proses sintering sekunder melibatkan dua tahap sintering dengan suhu dan/atau atmosfer yang berbeda selama persiapan LFP untuk mengoptimalkan mikrostruktur, meningkatkan kristalinitas, kepadatan, kepadatan kompaksi, dan meningkatkan kinerja elektrokimia. Setiap waktu sintering harus dikontrol secara tepat untuk memastikan reaksi dan densifikasi penuh, sambil menghindari sintering berlebihan yang menyebabkan pertumbuhan butir. Kepadatan kompaksi LFP dapat ditingkatkan melalui proses sintering sekunder.
LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi: Saat ini, jalur proses utama adalah metode fosfat besi dan metode oksalat besi. Keunggulan metode fosfat besi dan metode oksalat besi terletak pada kemampuannya untuk mencapai kepadatan energi yang lebih tinggi, dengan metode oksalat besi menjadi yang pertama mencapai pasokan massal, sedangkan sebagian besar perusahaan mengadopsi metode fosfat besi.
7.2 LFP dengan Tingkat C-Rate Tinggi untuk Aplikasi Suhu Rendah
LFP saat ini masih menghadapi masalah dengan pengisian cepat dan kinerja suhu rendah yang buruk. SD Lomon telah mengembangkan LFP dengan tingkat C-rate tinggi dengan partikel berukuran nano, yang dapat mengatasi kendala dalam pengisian cepat dan debit suhu rendah.
7.3 LFMP dengan Kepadatan Energi Tinggi
Pada tahun 2024, pasar LFMP sebagian besar didominasi oleh tiga perusahaan: Hengchuang Nano, Ronbay Skoltech, dan Dynanonic, dengan perusahaan lain memiliki pengiriman yang sangat minim, sebagian besar berfokus pada pengiriman sampel.
Meskipun ukuran pasar LFMP masih relatif kecil, investasi industri di dalamnya terus bersemangat.
7.4 Jalur Produksi LFP Skala Besar dan Cerdas
Seiring dengan terus bertambahnya kapasitas LFP, permintaan akan peralatan produksi yang berskala besar, cerdas, dan lebih efisien juga meningkat.
(1) Mesin Penggiling Pasir Vertikal Besar
Dalam hal kesulitan pembuatan, mesin penggiling pasir vertikal lebih mudah diproduksi karena menghindari masalah penyegelan, sehingga menghasilkan biaya pembuatan yang lebih rendah. Oleh karena itu, mesin penggiling pasir vertikal lebih cocok untuk produk dengan persyaratan yang lebih rendah tetapi volume produksi yang tinggi.
Desain vertikal dari rotor penggiling mesin penggiling pasir juga menghindari masalah deformasi poros yang umum terjadi pada mesin penggiling pasir horizontal tradisional. Selain itu, peningkatan tekanan dari akumulasi media penggiling menawarkan potensi untuk meningkatkan efisiensi penggilingan.
(2) Rotary Kiln Besar
Rotary kiln yang diproduksi oleh sebuah perusahaan tertentu memiliki tabung tungku sekitar 40 meter panjangnya dan diameter sekitar 2 meter. Satu unit dapat memproduksi lebih dari 10.000 mt LFP per tahun. Peralatan ini dirancang khusus untuk pemrosesan suhu tinggi berkelanjutan LFP, memanfaatkan struktur tungku putar eksternal yang dipanaskan secara listrik. Peralatan ini terus-menerus memanaskan produk melalui bagian-bagian yang dikontrol suhunya di dalam tungku, memastikan pemanasan yang merata, reaksi yang menyeluruh, kualitas produk yang konsisten, operasi yang stabil dan andal, pemeliharaan yang sederhana, dan biaya operasional yang rendah.
8. Kesimpulan
1. Bahan katoda adalah bahan inti dan kunci dari baterai lithium-ion, yang menentukan kinerja dan biayanya.
2. Karena keunggulan biaya dan keamanannya, LFP telah menjadi arus utama pasar, dengan pangsa pasar melebihi 70%.
3. Karena kemajuan dalam teknologi pembuatan baterai lithium dan teknologi pembuatan otomotif, penerapan baterai LFP blade, CTP, CTC, CTB, dan pengenalan LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi, kepadatan energi LFP telah meningkat secara signifikan. Akibatnya, baterai LFP telah mulai digunakan secara luas di pasar kendaraan penumpang EV dan pasar ESS.
4. Jalur teknologi produksi untuk LFP dan fosfat besi hidup berdampingan secara beragam. Di masa depan, pengembangan LFP akan memerlukan kemajuan teknologi dalam bahan baku, proses produksi, dan peralatan produksi utama untuk secara signifikan mengurangi biaya produksi dan meningkatkan kinerja produk. LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi, LFP dengan tingkat C-rate tinggi, dan LFP dengan biaya rendah mewakili peluang pengembangan di masa depan.
5. LFP dengan kepadatan kompaksi tinggi, LFP dengan tingkat C-rate tinggi, dan LFP dengan biaya rendah mewakili peluang pengembangan di masa depan.
