Los materiales de las baterías de litio se encuentran en la parte superior de toda la cadena de la industria de las baterías de litio y constan principalmente de cuatro materiales principales: materiales catódicos, materiales anódicos, separadores y electrolitos.
Los materiales catódicos son el factor determinante para el rendimiento electroquímico de las baterías de litio, lo que influye directamente en la densidad energética y la seguridad de la batería y, por lo tanto, afecta el rendimiento general de la batería. Aunque este segmento tiene un alto valor de producción, se enfrenta a la presión tanto de los recursos ascendentes como de los fabricantes de baterías descendentes en términos de poder de negociación.
Dado que la proporción de materiales catódicos en el costo de los materiales de las baterías de litio es de alrededor del 30-40%, su costo determina directamente el costo total de la batería. Por lo tanto, los materiales catódicos juegan un papel crucial en las baterías de litio y lideran directamente el desarrollo de la industria de las baterías de litio.
En la etapa actual, se está formando un efecto Matthew entre varios tipos de materiales catódicos. Los productos se están estratificando y, en las principales líneas de productos, ha surgido un juego dinámico entre varios fabricantes líderes.
1.Clasificación de los sistemas de material catódico de batería de litio
Las baterías de litio se pueden dividir en diferentes rutas tecnológicas basadas en el sistema de material catódico. Las principales rutas incluyen óxido de litio y cobalto (LCO), óxido de litio y manganeso (LMO), fosfato de hierro y litio (LFP) y materiales ternarios (óxido de níquel-cobalto y manganeso (NCM) y óxido de níquel-cobalto y aluminio (NCA)).
El óxido de litio y cobalto (LCO) tiene costos más altos y una vida útil más corta, y se utiliza principalmente en productos electrónicos de consumo (productos 3C). El óxido de litio y manganeso (LMO) tiene una menor densidad de energía, una vida útil más corta, pero costos más bajos, utilizado principalmente en vehículos especializados. El fosfato de hierro y litio (LFP) tiene una vida útil más larga, buena seguridad y costos más bajos, y se utiliza principalmente en vehículos comerciales. Los materiales ternarios, especialmente NCM, tienen una alta densidad de energía, un buen rendimiento de ciclo y una vida útil más larga, utilizados principalmente en vehículos de pasajeros.
El alto contenido de níquel representa un nuevo punto de partida, elevando significativamente la barrera de entrada para los materiales ternarios. Actualmente, los materiales con alto contenido de níquel se están desarrollando aún más desde la serie 8 hasta la serie 9 con alto contenido de níquel.
2.Panorama competitivo de los materiales de cátodo de baterías de litio
China es el principal centro de producción de material catódico, representando aproximadamente el 60% de la capacidad mundial. La capacidad de producción nacional de materiales catódicos es sustancial y existe una tendencia gradual hacia la concentración entre las empresas líderes.
Hay 11 empresas representativas en la industria de materiales para baterías en China, con cuatro actores principales en el sector de materiales catódicos, a saber, Easpring, Ronbay, ssgf y dynanonic.
Actualmente, el diseño de la capacidad global de las empresas de materiales catódicos ya no se limita a sus países de origen, sino que se ha globalizado. Muchas empresas están planificando a largo plazo y ampliando su presencia en áreas como los materiales de alta níquelización, alto voltaje y baterías de estado sólido.
La estructura del cliente para los materiales catódicos domésticos se optimiza aún más, centrándose en los principales fabricantes de baterías, tanto a nivel nacional como extranjero.

. 3.Materiales ternarios
Los materiales ternarios han ganado una importancia significativa en el campo de las aplicaciones de energía debido a su alta densidad de energía, y el desarrollo de baterías de potencia ha impulsado el aumento de la demanda de materiales ternarios. Hay numerosos participantes en la industria nacional de cátodos ternarios. Sin embargo, debido al alto gasto de capital y las rápidas iteraciones tecnológicas asociadas con la inversión en la capacidad de producción de material ternario, las barreras para los procesos convencionales de fabricación de cátodos ternarios son relativamente bajas. Además, existe una gran variedad de modelos derivados, lo que lleva a divergencias tecnológicas. Como resultado, la concentración de la industria de cátodos ternarios se ha mantenido relativamente baja.
La competencia entre los fabricantes de materiales ternarios es intensa y el panorama del mercado está relativamente fragmentado. La brecha de participación de mercado entre los principales actores es pequeña, pero desde una perspectiva dinámica, la concentración de la industria muestra una tendencia al alza.
En el mercado nacional de cátodos ternarios, empresas como la batería de litio Ronbay, Changyuan Lico, Hunan Shanshan, Easpring, Xiamen Tungsten, Zhenhua New Material y Tianjin B&M todavía tienen una posición importante.
4.Ternario con alto contenido de níquel
La competencia por los productos de tipo convencional en el sector de los materiales ternarios, donde el nivel de homogeneidad es alto, es cada vez más feroz. Esto ha obligado a las empresas a acelerar el desarrollo de nuevos productos en serie, como los materiales con alto contenido de níquel y monocristalinos, al tiempo que han ampliado su presencia entre las principales empresas de baterías. Aunque China representa más de la mitad de la capacidad mundial de producción de materiales ternarios, todavía hay margen de mejora para las empresas nacionales de materiales ternarios en el mercado con alto contenido de níquel.
No hay muchas empresas nacionales que puedan lograr envíos a granel de materiales ternarios con alto contenido de níquel. Las empresas con mayores volúmenes de envío son principalmente Ronbay, B&M, BTR y Brunp. Según datos de Huatai Securities, la producción de alto níquel de Ronbay representa alrededor del 70% del mercado, lo que la coloca en una posición de liderazgo en la industria ternaria con alto contenido de níquel. B&M, BTR y Brunp se encuentran en el segundo nivel de la industria, mientras que empresas como Easpring, Changyuan Lico, Shanshan y Zhenhua New Material están en el tercer nivel, a cierta distancia de las cuatro principales empresas.
Teniendo en cuenta el patrón actual de suministro de materiales ternarios nacionales con alto contenido de níquel, se espera que las principales empresas del primer y segundo nivel continúen expandiendo sus volúmenes de envío, logrando así una posición como fabricantes de materiales ternarios con alto contenido de níquel de clase mundial. Para las empresas del tercer nivel, el objetivo clave para el desarrollo futuro es comprender correctamente las demandas de los clientes y producir productos diferenciados.
Debido al impacto de la pandemia, muchos fabricantes de automóviles europeos y estadounidenses optaron por cerrar sus fábricas. Empresas como Panasonic, LG y Samsung también cerraron sus plantas de baterías en Europa y Estados Unidos. Toyota y Panasonic también están considerando o cerrar sus fábricas nacionales en Japón, lo que hasta cierto punto, suprime la demanda de materiales ternarios con alto contenido de níquel de empresas japonesas y coreanas en los mercados extranjeros.
5.Fosfato de hierro y litio
Aunque las baterías de litio ternarias son ligeramente inferiores a las baterías de fosfato de hierro y litio en términos de seguridad y estabilidad, tienen ventajas en la densidad de energía de la batería, el costo del material y el rango de conducción que otras baterías no pueden igualar. Las baterías de fosfato de hierro y litio se utilizan principalmente en el sector energético nacional, pero su desarrollo ha estado casi estancado en el pasado debido a los estándares de subsidios. Sin embargo, con la excelente rentabilidad de las baterías de fosfato de hierro y litio, sus aplicaciones en campos no energéticos, como el almacenamiento de energía, se han expandido rápidamente.
A nivel de celda, las baterías de fosfato de hierro y litio tienen una ventaja de costo significativa, y su costo total sigue siendo significativamente menor que el de las baterías ternarias. Tienen una ventaja de costes de más del 50% en el cátodo y de más del 20% a nivel de célula. Además, dado que no contienen metales caros como el cobalto y el níquel, las fluctuaciones de precios del fosfato de hierro y litio son mucho menores que las de las baterías ternarias, lo que es beneficioso para el control de costos.
Las empresas líderes en la industria de baterías de fosfato de hierro y litio están aumentando su ventaja tecnológica a través de la innovación diferenciada. Desde la perspectiva de la planificación de la capacidad de producción, la concentración de la industria de fosfato de hierro y litio aumentará significativamente y ya ha entrado en una fase de feroz competencia entre los principales fabricantes.
Entre las principales empresas, BYD y Gotion utilizan principalmente baterías de fosfato de hierro y litio para uso propio, mientras que Dynanonic, BTR, Hunan Yueneng y Hbwanrun las venden a clientes extranjeros.
Desde el punto de vista del paquete de baterías y la innovación estructural, las baterías de fosfato de hierro y litio tienen una ventaja debido a su madurez y estabilidad en estructuras "blade" y "CTP", así como a la eficiencia de agrupación. Sin embargo, con el desarrollo tecnológico y la madurez de las baterías ternarias, especialmente las baterías ternarias con alto contenido de níquel, también hay margen de mejora y la brecha se reducirá.
La tecnología "CTP" de CATL puede aumentar la densidad energética de las baterías de fosfato de hierro y litio a más de 160 Wh/kg, y cuando se aplica a las baterías ternarias, puede aumentarla a más de 200 Wh/kg.
Aparte de CATL y BYD, que tienen altas cuotas de mercado tanto en las rutas de baterías ternarias como en las de fosfato de hierro y litio, otros competidores se centran principalmente en una ruta tecnológica. Por ejemplo, hay empresas como Lishen, CALLB y Farasis Energy que se centran en las baterías ternarias, y empresas como Gotion y EVE Energy que se centran en las baterías de fosfato de hierro y litio. Los proveedores anteriores de baterías de energía, como OptimumNano y BAK Battery, han reducido gradualmente sus cuotas de mercado y su capacidad de producción se ha eliminado.
6.Material de óxido de litio y cobalto
El óxido de litio y cobalto se utiliza principalmente en el sector de la electrónica de consumo, y su rendimiento en el mercado está estrechamente relacionado con la prosperidad de la industria de la electrónica de consumo. El panorama competitivo de los materiales de óxido de litio y cobalto se ha establecido en gran medida, y la futura introducción de óxido de litio y cobalto de alto voltaje y otros productos puede aumentar aún más las barreras de entrada, lo que lleva a una diferenciación de la demanda entre los segmentos de gama alta y baja. En el futuro, las baterías ternarias con alto contenido de níquel y fosfato de hierro y litio dominarán, respectivamente, la mayor parte del mercado nacional de baterías de energía debido a sus ventajas de rendimiento y precio. Esto cambiará la situación actual en la que predominan las baterías ternarias de níquel-cobalto-manganeso. Se espera que para 2025, la cuota de mercado combinada de las baterías ternarias con alto contenido de níquel y fosfato de hierro y litio supere el 80%.