Vật liệu LFP mật độ nén cao, là yếu tố then chốt để nâng cao hiệu suất sạc nhanh của pin đồng thời duy trì mật độ năng lượng cao, đang trở thành tâm điểm cạnh tranh công nghệ giữa các doanh nghiệp trong chuỗi ngành.
Trước đây, CATL đã ra mắt pin sạc siêu nhanh Shenxing, đạt được sạc siêu nhanh 4C đầu tiên cho pin LFP. Sau đó, hãng giới thiệu Shenxing PLUS, sử dụng công nghệ phân loại hạt để "đặt từng hạt nano vào đúng vị trí," đạt được mật độ nén siêu cao. Điều này giúp Shenxing PLUS đạt mật độ năng lượng hệ thống 205 Wh/kg trên cơ sở sạc siêu nhanh 4C.
Theo các chuyên gia trong ngành, CATL sẽ ưu tiên quảng bá dòng pin Shenxing của mình vào năm 2025, nhằm mục tiêu các sản phẩm này chiếm 50%-60% lượng pin LFP xuất xưởng, với thế hệ thứ hai của pin Shenxing dự kiến ra mắt vào cuối năm 2025.
Đáng chú ý, Tổng Giám đốc SAIC-GM, ông Xiao Lu, gần đây tiết lộ rằng pin LFP sạc siêu nhanh 6C do SAIC-GM và CATL cùng phát triển sẽ được đưa vào sử dụng trong năm nay trên nền tảng Ultium nâng cấp mới, hỗ trợ gần 900V. Ngoài ra, có báo cáo rằng BYD cũng sẽ ra mắt thế hệ thứ hai của pin blade vào năm 2025, đồng thời lên kế hoạch giới thiệu pin sạc nhanh 6C.
Các động thái đồng thời của hai nhà lãnh đạo ngành này chắc chắn sẽ làm tăng nhu cầu về vật liệu LFP mật độ nén cao.
"Nhu cầu này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực năng lượng mà còn bao gồm việc giới thiệu các sản phẩm ESS dung lượng lớn, với nhu cầu về vật liệu LFP mật độ nén cao đạt 600,000 tấn," một chuyên gia trong ngành cho biết. Xét rằng thế hệ thứ hai của pin blade BYD dự kiến chiếm hơn 20% ứng dụng vào năm 2025, với nhu cầu khoảng 200,000 tấn, tổng nhu cầu thị trường về vật liệu LFP mật độ nén cao vào năm 2025 được dự đoán đạt 800,000 tấn.
800,000 tấn có ý nghĩa gì? Để tham khảo, theo thống kê ngành, tổng công suất của lĩnh vực LFP ước tính đạt 4,1 triệu tấn vào năm 2024 và khoảng 4,48 triệu tấn vào năm 2025. Điều này có nghĩa là nhu cầu về LFP mật độ nén cao sẽ chiếm gần một phần năm công suất hàng năm của ngành trong năm nay.
LFP mật độ nén cao thường đề cập đến các vật liệu có mật độ nén trên 2,6 g/cm³. Vào tháng 8 năm ngoái, CATL đã cung cấp khoản thanh toán trước cho Fulin Precision Machining để mở rộng công suất, và vào tháng 9, Lopal đã tăng giá các sản phẩm mật độ nén trung bình đến cao với mật độ trên 2,5 g/cm³. Những tín hiệu này cho thấy sự thiếu hụt cấu trúc của các sản phẩm LFP mật độ nén cao.
Thiếu hụt thị trường
"Xu hướng công nghệ LFP sạc nhanh là rõ ràng, thúc đẩy nhu cầu về vật liệu cathode LFP mật độ nén cao," một chuyên gia trong ngành cho biết. Hiện tại, chỉ một số nhà sản xuất như Fulin Precision Machining, Hunan Yuneng và Lopal có thể đạt sản xuất hàng loạt các sản phẩm mật độ nén cao. "Những sản phẩm này đang thiếu hụt và có mức giá cao hơn 3,000 nhân dân tệ/tấn."
Fulin Precision Machining công khai tuyên bố rằng các sản phẩm LFP mật độ nén cao của họ đã được các khách hàng cốt lõi và các OEM hàng đầu công nhận. Theo một báo cáo nghiên cứu của Huatai Securities, công nghệ oxalat sắt của Fulin Precision Machining mang lại lợi thế tương đối, cho phép sản xuất hàng loạt các vật liệu có mật độ nén 2,6 g/cm³, trong khi các phương pháp pha rắn hoặc pha lỏng truyền thống thường đạt mật độ từ 2,4-2,6 g/cm³.
"Từ năm 2024, Fulin Precision Machining đã trở thành nhà cung cấp chính duy nhất các vật liệu cathode cho pin Shenxing của CATL và tiếp tục cải tiến để đạt mật độ nén 2,7 g/cm³, với khả năng đáp ứng nhu cầu 250,000 tấn vào năm 2025," một chuyên gia trong ngành tiết lộ.
Với các cải tiến liên tục trong công nghệ pin LFP, Hunan Yuneng bắt đầu mở rộng sản xuất các sản phẩm có mật độ nén 2,6-2,65 g/cm³ vào năm 2024. Theo Dongwu Securities, công nghệ nung hai lần của Hunan Yuneng dẫn đầu các đối thủ cạnh tranh ba năm, với các sản phẩm Y9C và Y13 mật độ nén cao vượt trội hơn các đối thủ về nhiều chỉ số. Bắt đầu từ tháng 9 năm 2024, các sản phẩm cao cấp của họ chiếm gần 30%, và tỷ lệ này dự kiến tăng lên 40%-60% vào năm 2025.
"Các sản phẩm LFP mật độ nén cao dòng Y mới của công ty chủ yếu được thiết kế cho ứng dụng pin năng lượng. Bằng cách cải thiện công nghệ phân loại kích thước hạt, mật độ nén của vật liệu được nâng cao hiệu quả đồng thời đảm bảo hiệu suất sử dụng dung lượng và tốc độ C," Hunan Yuneng tuyên bố trên nền tảng tương tác của mình.
Battery China lưu ý rằng vào tháng 4 năm ngoái, công ty con của Lopal là Changzhou Liyuan đã ra mắt vật liệu LFP mật độ nén cao thế hệ thứ tư, S501. Thông qua các công nghệ đổi mới như pha tạp nguyên tố tối ưu và quy trình nung đặc biệt, vật liệu này đạt được những cải tiến đáng kể về khả năng nén và lưu trữ năng lượng, với mật độ nén bột đạt 2,65 g/cm³.
"Nhu cầu từ hạ nguồn đối với vật liệu cathode LFP mật độ nén cao là rất lớn, nhưng chỉ một số ít công ty trên thị trường có thể sản xuất chúng," Lopal tuyên bố. Tính đến tháng 9 năm 2024, các sản phẩm này chiếm 30%-40% tổng số vật liệu cathode LFP của Lopal.
Là một nhà lãnh đạo trong lĩnh vực vật liệu nano-LFP, Defang Nano tiết lộ rằng công nghệ pha lỏng của họ có thể sản xuất các sản phẩm LFP mật độ nén cao. Các sản phẩm mật độ nén cao mới của họ dành cho ứng dụng năng lượng đã đạt được lô hàng lớn, và các sản phẩm mật độ nén siêu cao của họ đang tiến triển thuận lợi trong quá trình kiểm định.
Ngoài ra, Battery China quan sát thấy rằng vào tháng 8 năm ngoái, Shandong Jinggong Electronics đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế có tiêu đề "Một loại LFP mật độ nén cao và phương pháp chuẩn bị của nó," với mật độ nén bột của vật liệu LFP vượt 2,60 g/cm³. Vào tháng 9, Guangdong Brunp và Hunan Brunp đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế có tiêu đề "Một loại vật liệu cathode LFP và phương pháp chuẩn bị và ứng dụng của nó," kết hợp các phương pháp pha lỏng và pha rắn để đạt được vật liệu cathode LFP mật độ nén cao với thành phần pha đồng nhất thông qua quy trình nung một bước.
Giá trị sản phẩm cao hơn
LFP mật độ nén cao là một vật liệu kỹ thuật hiệu suất cao "đa diện". Theo Industrial Securities, pin LFP sạc nhanh yêu cầu các tấm cực mỏng hơn để giảm điện trở trong, nhưng điều này làm giảm mật độ năng lượng của pin. Để bù đắp, các vật liệu cathode LFP mật độ nén cao có thể cân bằng mật độ năng lượng và hiệu suất sạc nhanh.
"So với pin mangan-sắt-lithium, vốn có mật độ năng lượng cao nhưng an toàn đáng ngờ, pin mật độ nén cao cung cấp mật độ năng lượng tương tự mà không làm giảm đáng kể độ an toàn," một giám đốc điều hành của Lopal cho biết. Với nhu cầu ngày càng tăng đối với pin sạc nhanh và các tế bào pin dung lượng lớn, nhu cầu về vật liệu cathode mật độ nén cao sẽ tiếp tục tăng vào năm 2025. Các sản phẩm này có thể đối mặt với sự cân bằng cung-cầu hoặc thậm chí thiếu hụt, dẫn đến giá trị sản phẩm cao hơn.
Từ góc độ kỹ thuật, quy trình nung hai lần là phương pháp chủ đạo trong ngành LFP mật độ nén cao. Các nhà phân tích ngành chỉ ra rằng công nghệ nung một lần truyền thống gặp nhiều thách thức trong việc sản xuất các sản phẩm mật độ nén cao, chẳng hạn như phân bố hạt không chính xác, nhiệt độ nung cao gây ra các pha tạp chất, và lượng khí sinh ra cao có thể làm hỏng cấu trúc phủ carbon. Quy trình nung hai lần, thông qua kiểm soát quy trình chính xác hơn, đạt được phân bố hạt đồng đều, giảm tỷ lệ và kích thước của các hạt lớn, và nâng cao hiệu suất sản phẩm.
"Sau nhiều năm mở rộng công suất quy mô lớn, mặc dù nhu cầu về vật liệu LFP tiếp tục tăng, ngành công nghiệp nói chung vẫn trong tình trạng cung vượt cầu," một chuyên gia trong ngành cho biết. "Trong khi lợi nhuận tổng thể trong lĩnh vực LFP thấp, nhu cầu mạnh mẽ đối với vật liệu LFP mật độ nén cao đã tạo ra một khoảng cách công suất đáng kể. Một số sản phẩm có giá trị cao hơn, điều này có thể mang lại sự linh hoạt về hiệu suất cho ngành."
