Lithium manganèse fer Phosphate Batteries LMFP dans le paysage EV de la Chine

Résumé résumé

• Batteries LMFP, dérivés de batteries lithium phosphate de fer (LFP), gagnent en popularité en Chine, et devraient être déployées dans des véhicules électriques de milieu de gamme (ve).

• Les batteries LFPrentables détiennent 60% du marché des batteries pour véhicules électriques en Chine, et l’essor croissant de la production de batteries LMFPà grande échelle indique son potentiel en tant que successeur.

• Les batteries LMFP devraient trouver un créneau dans les ve de milieu de gamme, différent du grand publicLFPEt les batteries lithium-ion ternaires (NMC), avec une augmentation attendue de la part de marché.

Qu’est-ce qui distingue les Batteries LMFP?

Actuellement, deux principaux types de batteries alimentent les véhicules électriques mondiaux: les batteries lithium phosphate de fer (LFP), utilisant le lithium phosphate de fer (LiFePO4) comme matériau cathodique, et les batteries ternaires lithium-ion (NMC), composées principalement de composés de nickel, de manganèse et de cobalt. Alors que les batteries LFP sont plus sûres et plus rentables en raison de moins d’utilisation d’éléments terrestres rares comme le cobalt, leur inconvénient réside dans une densité d’énergie plus faible, limitant la portée des véhicules électriques. D’autre part, les batteries NMC présentent une densité d’énergie plus élevée, mais posent des problèmes de sécurité et sont plus coûteuses en raison du cobalt et d’autres éléments de terres rares.

Batteries LMFP, basées surLithium manganèse phosphate de fer (LMFP), une variation de LFP, relever ce défi de densité énergétique en substituant le manganèse pour une partie du fer. Cette substitution permet aux batteries LMFP de maintenir des niveaux de coût et de sécurité similaires à ceux des batteries LFP tout en offrant une densité d’énergie d’environ 15% à 20% plus élevée, les positionnant comme successeurs prometteurs des batteries LFP. En Chine, avec les batteries LFP qui occupent 60% du marché intérieur, les plans de production de batteries LMFP à grande échelle progressent rapidement. Ce rapport approfondit son contexte, ses tendances actuelles et ses perspectives d’avenir.

Caractéristiques des Batteries LMFP

LMFP dispose d’une structure cristalline de type olivine très stable, semblable à LFP, assurant une déformation minimale pendant la charge et la décharge, ainsi que des niveaux de sécurité équivalents. En termes de stabilité thermique et de durée de vie, LMFP surpasse NMC avec une structure de sel gemme en couches, en particulier en capacité théorique. Alors que LMFP partage une capacité théorique similaire avec LFP, sa densité d’énergie est d’environ 15% à 20% plus élevée en raison d’une tension de travail d’environ 0,5 V plus élevée que LFP' S 3.2 V. Sur le plan des coûts, on s’attend à ce que, compte tenu de sa densité énergétique élevée et de l’absence de cobalt ou d’autres métaux rares, le coût par kilowattheure soit égal ou inférieur à celui du LFP après la production à grande échelle.

Malgré des défis comme la faible conductivité et la dissolution du manganèse pendant les cycles charge-décharge, les progrès récents dans les matériaux de cathode à échelle nanométrique et les technologies de revêtement de carbone ont propulsé LMFP' S cycle de vie au-delà de 2000 cycles, indiquant une voie vers des applications pratiques. Les principales données de performance des batteries LFP, LMFP et NMC sont illustrées à la Figure 1.

Les méthodes de production pourLMFP Ressembler étroitement à ceux de LFP, divisé en synthèse en phase solide et synthèse en phase liquide. Bien que la synthèse en phase liquide, impliquant la synthèse d’un mélange de matériaux à partir d’une solution, soit plus complexe que la synthèse en phase solide, qui consiste à broyer des solides en particules plus petites, elle est mieux adaptée à la production de LMFP à haute performance car elle permet une synthèse de matériaux plus uniforme.

Intérêt émergent pour les Batteries LMFP dans un contexte de reprise du marché LFP en Chine

Les batteries LMFP ne sont pas une nouvelle technologie, avec BYD, China' le plus grand constructeur de véhicules électriques, annonçant le développement de batteries LMFP en tant que successeurs deBatteries LFPEn 2014. Cependant, malgré les défis techniques, la préférence pour les batteries à haute densité énergétique en Chine &#Le programme de subvention des véhicules électriques a entraîné une baisse de la part de marché des batteries LFP, impactées par des désavantages systémiques, jusqu’en 2020.

Le déplacement du programme de subvention vers la correction de ces biais à partir de 2020, culminant avec l’abolition complète en 2023, a contribué à une résurgence de la demande de batteries rentables. En conséquence, les batteries LFP ont retrouvé une part significative de 62,4% de la Chine et#39; S batteries pour véhicules électriques en 2022 (voir Figure 2). Selon les données de l’aie, les batteries LFP ont représenté 30% du marché mondial des batteries pour véhicules électriques en 2022, marquant un record de dix ans. Environ 30% des batteries dans Tesla' S véhicules électriques sont des batteries LFP, et Ford prévoit de les produire aux États-Unis d’ici 2026, montrant leur popularité croissante dans le monde. Malgré l’expansion constante de la part de marché des batteries LFP, principalement en Chine, son inconvénient caractéristique de faible densité énergétique s’améliore progressivement en raison des récents progrès dans les propriétés chimiques.

Dans ce contexte, les batteries LMFP ont de nouveau attiré l’attention, ayant fait des progrès significatifs pour surmonter les défis techniques pour une application pratique.

Les entreprises chinoises accélèrent vers la Production de batteries LMFP à grande échelle

Être à l’avant-garde de la mise en œuvre des batteries LMFP en utilisation réelle aidera les entreprises chinoises à maintenir un avantage concurrentiel, détenant 90% de la production mondiale de batteries LFP depuis 2022. Les fabricants de batteries et les fabricants de matériaux cathodiques accélèrent leurs efforts vers une production à grande échelle depuis 2022.

La Figure 3 présente les indicateurs de performance des batteries LMFP développées par les principaux fabricants chinois de batteries pour véhicules électriques. En août 2022, le leader de la batterie automobile CALB a annoncé une batterie LMFP avec une densité d’énergie d’emballage de 180 Wh/kg. Par la suite, plusieurs autres fabricants de batteries ont dévoilé des prototypes. L’autonomie attendue pour les véhicules électriques équipés de ces batteries LMFP développées par ces sociétés se situe entre 500 et 1000 km, ce qui indique leur objectif pour les modèles de milieu de gamme ou haut de gamme. En mai 2023, la Chine et#39; le quatrième plus grand fabricant de batteries, Guoneng High-Tech, a annoncé une batterie LMFP d’une autonomie de 1 000 km, la production en série devant débuter en 2024. Cependant, à l’exception de quelques entreprises, la plupart des prototypes sont encore en cours de développement ou sont soumis à des tests de performance par les constructeurs de véhicules électriques, et le délai de production à grande échelle reste indéterminé.

Les fabricants de matériaux de cathode de batterie se préparent rapidement à la production à grande échelle de matériaux de cathode LMFP pour anticiper la demande future. Axée sur les nanotechnologies, Dynanonic prévoit d’augmenter sa production annuelle actuelle de 110 000 tonnes à 440 000 tonnes d’ici 2025. En juillet 2022, Ronbay Technology, un important fabricant de matériaux cathodiques, a annoncé son intention d’acquérir 68,25% de SKLD, une start-up d’une capacité annuelle actuelle de 5 000 tonnes, avec l’intention de l’élargir à 300 000 tonnes d’ici 2025. L’un des world' les plus grands fabricants de batteries, CATL, ont également acquis 100% du capital de Lithitech, une start-up d’une capacité annuelle de 2 000 tonnes, qui prévoit de l’augmenter à 3 000 tonnes.

Comme le montre la Figure 4, les capacités totales de divers fabricants de matériaux cathodiques, tant opérationnels que prévus, atteignent plusieurs centaines de milliers de tonnes par an. Cependant, à l’heure actuelle, même les usines opérationnelles se concentrent principalement sur la production à petite échelle, comme la production d’échantillons. En outre, à l’exception de quelques entreprises comme Dynanonic, la plupart d’entre elles devraient tirer parti des méthodes de synthèse en phase solide mises au point au cours des dernières années.LFP Production de matériaux cathodiques, nécessitant une évaluation de la performance des produits de production à grande échelle.

Perspectives d’avenir

Comme le montre la Figure 5 à gauche,Batteries LMFPSe positionner entre les batteries LFP et NMC en termes de densité énergétique et de prix. Au cours de la phase initiale de déploiement dans les véhicules électriques, ils devraient trouver des applications communes en remplacement des batteries LFP et en combinaison avec des matériaux à cathode NMC. À moyen et long terme, à mesure que la technologie mûrit, LMFP devrait de plus en plus servir de matériau cathodique unique pour les véhicules électriques de milieu de gamme, se distinguant des batteries LFP et NMC courantes actuelles. Selon un rapport de China' S Gaogong Industry Institute, si les batteries LMFP atteignent une commercialisation formelle avant 2030, leur taux de croissance annuel composé devrait dépasser 30% entre 2025 et 2030. La commercialisation des batteries LMFP pourrait améliorer China' S sur le marché mondial des batteries en fournissant une alternative à plus forte densité énergétique aux batteries LFP actuellement dominantes.

Cependant, il existe certaines incertitudes techniques et de marché pour les batteries LMFP. Tout d’abord, malgré une durée de vie élevée en laboratoire, une validation dans le monde réel pour des plages de température et des conditions d’utilisation plus larges est nécessaire. Deuxièmement, bien que la part de marché des batteries LFP ait récupéré en Chine, à l’échelle mondiale, les batteries NMC dominent toujours, ce qui pose un défi pour les batteries LMFP de rivaliser dans le monde entier. Enfin, même si les batteries LMFP parviennent à la commercialisation, leur part de marché réelle sur la scène mondiale sera influencée par des facteurs tels que la chaîne d’approvisionnement et la demande du marché, introduisant une certaine incertitude dans leurs perspectives d’avenir.

liés

Sanxin nouveaux matériaux Co., Ltd. se spécialise dans la production deBalles de fraisage en céramique, nanoparticules et nanopoudres, ainsi que la fabrication de céramiques résistantes à l’usure et à l’abrasion.Dans le domaine de la production de batteries lithium manganèse fer phosphate (LMFP), l’utilisation de billes de zircone pour le broyage s’avère être un processus critique. Les billes de zircons, connues pour leur dureté exceptionnelle et leur résistance à l’usure, jouent un rôle central dans le fraisage et l’affinage des matériaux LMFP.Les billes de zircone trouvent de nombreuses applications dans la production de batteries LMFP, contribuant ainsi au raffinement des matériaux cathodiques. Le processus de broyage assure la distribution granulométrique souhaitée, optimisant les performances et la densité énergétique des batteries LMFP.

Télécharger le catalogue de produits Grinding Ball

Pour plus de conseils et de connaissances sur Boules de broyage, Millls de sable, entrez en contact SVP avec nos ventes:

Charls Shaw  

Directeur des ventes |Sanxin New Materials
MobileTéléphone :+86 19070858212(WhatsApp)
Courriel:info@beadszirconia.com

Site internet:HTTP :// WWW.beadszirconia.com